Fonctionnalisation de substrats par activation plasma à l'aide de solvants organiques courants – PlasmaSolve

Le projet "PlasmaSolve" repose sur une approche scientifique pluridisciplinaire, dont l’objectif long terme est de proposer de nouvelles voies chimiques pour la synthèse de molécules actives pour la chimie médicinale, en mettant particulièrement l'accent sur les réactions de méthylation et de cyanation. Ces réactions auront lieu dans des réacteurs microstructurés, brevetés en 2015 et 2018, conçus pour la génération de plasma et le transfert contrôlé d'espèces radicalaires de la phase gazeuse à la phase liquide. Initialement, cette approche était utilisée pour fonctionnaliser des molécules en les exposant à un plasma généré à l'aide de gaz réactifs tels que O2, NH3, CO. Cette stratégie s'est avérée hautement efficace pour fonctionnaliser des molécules "légères" mais a rencontré des limites lorsqu'il s'est agi de réactions plus complexes impliquant des molécules peu volatiles, car les réactions se produisent majoritairement en phase gazeuse tandis que la phase liquide sert à la fois de réservoir et de phase d'extraction. Par conséquent, l'objectif spécifique de ce projet est d'activer la phase liquide par le plasma pour fonctionnaliser des molécules « complexes » dissoutes dans un solvant approprié. Pour atteindre cet objectif, notre stratégie est triple : (i) utiliser des solvants organiques spécifiques dans lesquels les molécules sont dissoutes pour les exposer au plasma, car nous avons récemment observé que le solvant devient réactif sous l'irradiation plasma ; (ii) accélérer le transfert des radicaux produits en phase gazeuse vers la phase liquide en utilisant une nouvelle génération de réacteurs microstructurés, de sorte à contrôler l'interface gaz/liquide, et (iii) intégrer ces réacteurs au sein d’une plateforme miniaturisée automatisée, qui permettra l’exploration de nombreux paramètres opératoires ainsi que de conditions chimiques. En cas de succès, ce projet ouvrira la voie à de nouvelles voies de réaction sélectives, plus propres et sans catalyseurs.