La prise de conscience par la société de la notion de développement durable a conduit les chimistes à repenser l’ensemble des procédés industriels au travers des douze principes de la chimie verte. Dans cette approche « verte » de la chimie, la catalyse, notamment avec les complexes des métaux de transition, occupe une place de choix : amélioration des activités (moindre consommation d’énergie), amélioration des sélectivités (moins de sous-produits), découverte de nouvelles réactions catalytiques (réactifs moins dangereux, solvants propres, économie d’atomes,…), contrôle de la stéréochimie (synthèse de médicaments, polymères)... Malheureusement, le coût parfois élevé des catalyseurs, leurs difficultés de récupération ou de recyclage sont un frein à leur utilisation industrielle.
L’hétérogénéisation de réactions de catalyse (recyclage de catalyseur, purification simplifiée des produits) et le développement de procédés en continu sont des défis majeurs répondant aux attentes sociétales (environnement) et industrielles.
Dans ce travail, nous nous sommes intéressé à la fonctionnalisation pour greffage sur support solides de deux famille de ligands férrocéniques chiraux (chiralité planaire et centrale) bifonctionnels Thioéthère/Phosphine et NHC/phosphine développés dans l’équipe et ayant démontré d’excellentes activités et sélectivités dans les réactions d’hydrogénation asymétrique (catalysé par l’Iridium) et dans la réaction de Suzuki-Myiaura asymétrique (catalysé par le Palladium) respectivement. Dans un première temps, ces Ligands ont été fonctionnalisés, caractérisés et évalués en catalyse homogène afin d’évaluer l’influence du « bras » permettant le greffage sur l’efficacité de la réaction. Nous avons ensuite greffé les catalyseurs sur des supports solides de type silice, caractérisé les supports et étudié leur comportement en catalyse. |
The awareness by society of the concept of sustainable development has led chemists to rethink all industrial processes through the twelve principles of green chemistry. In this “green” approach to chemistry, catalysis, in particular with transition metal complexes, occupies a key place: improvement of activities (lower energy consumption), improvement of selectivities (fewer by-products), discovery of new catalytic reactions (less dangerous reagents, clean solvents, economy of atoms, etc.), control of stereochemistry (synthesis of drugs, polymers) ... Unfortunately, the sometimes high cost of catalysts, their difficulties in recovery or recycling is a barrier to their industrial use.
The heterogenization of catalysis reactions (catalyst recycling, simplified product purification) and the development of continuous processes are major challenges that meet societal (environment) and industrial expectations.
In this work, we are interested in the functionalization for grafting on solid support of two families of chiral ferrocenic ligands (planar and central chirality) bifunctional Thioether / Phosphine and NHC / phosphine developed in the team and having demonstrated excellent activities and selectivities in asymmetric hydrogenation reactions (catalyzed by Iridium) and in the asymmetric Suzuki-Myiaura reaction (catalyzed by Palladium) respectively. First, these ligands were functionalized, characterized and evaluated in homogeneous catalysis in order to assess the influence of the "arm" allowing grafting on the efficiency of the reaction. We then grafted the catalysts onto solid supports of silica type, characterized the supports and studied their behavior in catalysis. |