CE07 - Chimie moléculaire et procédés associés pour une chimie durable

Cations de Zinc(II) à acidité de Lewis forte et modulable: synthèse et utilisation en catalyse – Tu-Zin-Cat

Cations de Zinc(II) à acidité de Lewis forte et modulable: synthèse et utilisation en catalyse

Le présent projet vise: 1) le développement d'une large famille d'organo-cations à base de Zn(II) ayant une acidité de Lewis contrôlable et modulable, principalement par coordination (ou absence de coordination) de ligands carbènes N-hétérocycliques (NHCs), 2) Cette famille de cations de Zn(II) sera étudiée pour la médiation de transformations catalytiques sélectives sur mesure en chimie durable.

Obtention d'espèces du Zinc hautement acides de Lewis et étude de leur réactivité fondamentale

La réactivité foncdamentale de cations du Zinc sera étudiée et exploitée pour des réactions catalytiques d'intérêt actuel, incluant notamment leur utilisation pour la transformation sélective de molécules biosourcées (carbohydrates et sorbitol) en produits à valeur ajoutée. L'hydro-élémentaation (hydro-boration/sylilation) d'alcènes et alcynes sera également étudiée.

Techniques classiques en synthèse organométalliques et permettant la manipulation et le stockage de composés organométalliques électrophiles
- Caractérisation des composés (technique de RMN, diffraction des rayons X)
- Tests catalytiques

- Accès à un di-cation Zn2+ sans précédent, se révélant être un composé très électrophile
- Accès à des cations de Zinc di-coordonnés robustes

- Développement de nouvelles réactivités fondamentales et procédés catalytiques en dérivant pouvant être effectué dans des conditions douces

(1) Adet, N.; Specklin, D.; Gourlaouen, C.; Damiens, T.; Jacques, B.; Wehmschulte, R. J.; Dagorne, S. Towards Naked Zinc(II) in the Condensed Phase: A Highly Lewis Acidic ZnII Dication Stabilized by Weakly Coordinating Carborate Anions. Angewandte Chemie International Edition 2021, 60 (4), 2084–2088. doi.org/10.1002/anie.202012287.

Le Zn(II) est fréquemment considéré comme l’acide de Lewis de la Nature. Les organométalliques cationiques de Zn(II) ont une acidité de Lewis améliorée, ce qui est intéressant pour l’activation de substrats polaires/insaturés. L’acidité de Lewis peut, en principe, être modulée par la charge du Zn(II) ainsi que par la nature et le nombre de ligands externes. Ce projet vise au/à: 1) développement d’une famille variée d’organocations de Zn(II) ayant une acidité de Lewis modulable et contrôlable, essentiellement par coordination (ou non-coordination) de carbènes N-hétérocycliques (NHC); 2) l’étude d’un tel ensemble de cations Zn(II) comme catalyseurs pour des catalyses sélectives, durables et sur mesure. L’accès à de nouvelles classes de di-/mono-cations du Zn(II) faiblement coordonnés, ayant très probablement une réactivité sans précédent, constitue un apport fondamental significatif. Leur réactivité fondamentale sera étudiée et de tels acides de Lewis forts modulables seront utilisés en tant que catalyseurs des réactions d’intérêt. Cela incluera leur utilisation pour la transformation sélective de substrats biosourcés (carbohydrates, sorbitol) en produits à valeur ajoutée ainsi qu’en hydro-élémentation (hydro-boration/-silation) d’alcènes/alcynes.

Coordination du projet

Samuel Dagorne (Institut de Chimie de Strasbourg (UMR 7177))

L'auteur de ce résumé est le coordinateur du projet, qui est responsable du contenu de ce résumé. L'ANR décline par conséquent toute responsabilité quant à son contenu.

Partenaire

FIT _Melbourne Floride USA Florida Institute of Technology - Florida - Etats Unis / Department of Chemistry
IC _ UNISTRA Institut de Chimie de Strasbourg (UMR 7177)

Aide de l'ANR 206 280 euros
Début et durée du projet scientifique : décembre 2019 - 36 Mois

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