Systèmes coopératifs carbène N-hétérocyclique/métal de transition pour la catalyse redox – COORECA

Les aldéhydes sont des synthons clés en synthèse organique. Ils sont connus pour réagir avec les carbènes N-hétérocycliques (NHC) pour former des intermédiaires, dits de Breslow, riches en électrons, capables de déclencher des réactions radicalaires par transfert monoélectronique. Les transformations radicalaires d’aldéhydes ainsi catalysées par les NHC constituent un domaine de recherche très récent et concurrentiel qui, malgré des développements méthodologiques remarquables, a clairement atteint une limite en termes d’accessibilité redox des substrats. Le projet COORECA vise à surmonter ces limites, c’est à dire accéder à une large gamme de partenaires réactionnels et de transformations, par la mise en œuvre d’approches coopératives entre des catalyseurs organiques (NHC) et des complexes de métaux de transition. La stratégie considère la réduction catalytique des complexes métalliques organométalliques et de coordination, permettant des activations de substrats auparavant inaccessibles. Ainsi, le projet COORECA a pour but de relever le défi de l’activation originale et sélective de substrats grâce à des transformations catalytiques radicalaires innovantes. L’approche proposée va au-delà des études méthodologiques classiques. Elle s’appuiera également (et, dans de nombreux cas, s’inspirera) d’études expérimentales et théoriques consacrées à comprendre les mécanismes via l’étude des intermédiaires clés, leur réactivité et leurs propriétés électrochimiques. En outre, elle ouvrira la voie à des procédés plus durables en réduisant la quantité de déchets (en évitant les réducteurs métalliques stoechiométriques), en utilisant des dispositifs simples, en évitant les métaux précieux, en employant des ligands et des organocatalyseurs accessibles, peu couteux, non toxiques. Le but ultime de ce projet est ainsi d’enrichir la boîte à outils de la synthèse organique moderne avec de nouvelles méthodologies radicalaires innovantes et hautement chimiosélectives.