Soutenance de thèse de Nicolas LENTZ

Metallylene-Sulfur Compounds: Synthesis, Characterization and Applications in Coordination and Catalysis


Titre anglais : Composés Métallylène-Soufre: Synthèse, Caractérisation et Application en Chimie de Coordination et Catalyse
Ecole Doctorale : SDM - SCIENCES DE LA MATIERE - Toulouse
Spécialité : Chimie Organométallique et de Coordination
Etablissement : Université de Toulouse
Unité de recherche : UMR 5069 - LHFA - Laboratoire Hétérochimie Fondamentale et Appliquée
Direction de thèse : David MADEC


Cette soutenance a eu lieu mercredi 21 novembre 2018 à 10h00
Adresse de la soutenance : Université Paul Sabatier, Route de Narbonne, 31330 Toulouse - salle amphi turing

devant le jury composé de :
David MADEC   CR1   LHFA - Université de Paul Sabatier   Directeur de thèse
Eric MANOURY   Directeur de Recherche   LCC - equipe G   Examinateur
Jean-Philippe GODDARD   Professeur des Universités   Laboratoire d’Innovation Moléculaire et Applications - UMR 7042 Unistra-CNRS-UHA   Rapporteur
Emmanuelle SCHULZ   Directeur de Recherche   Laboratoire de Catalyse Moléculaire - Université Paris-Sud 11 - UMR 8182   Rapporteur


Résumé de la thèse en français :  

Métallylènes (Stannylènes, germylènes, silylènes), dérivé lourd des carbènes possèdent un caractère de base de Lewis menant à leur application comme ligand pour les métaux de transition. Cependant, leur utilité en tant que ligand dans des applications catalytiques restent sporadiques comparées aux carbènes. Cette différence est principalement du à la difficulté d'obtenir des complexes suffisamment robustes pour une application dans un cycle catalytique. Afin d'y remédier, le développement de nouveaux systèmes pour une meilleure coordination du métallylène aux métaux de transition est nécessaire comme un ligand bidente metallylène-soufre.
En exploitant les propriétés des halogeno-germylènes comme précurseur, nous avons montrés la synthèse de ligand mixte germylène-soufre (II, IV, VI) et nous avons étudiés leurs applications comme ligand bidente de complexes de tungstène et de ruthénium. Nous avons aussi examinés (i) - la possibilité de moduler l'état d'oxidation de l'atome de soufre (ii) - l'importance du design du ligand pour avoir accès à différent type de coordination.
Étonnamment, nous avons montré que la formation du germylène-soufre (IV) est possible sans une oxidation directe du centre germanium par la fonction sulfoxyde, cette propriété nous a amenés à la synthèse du ligand énantiopur pour une application en catalyse asymétrique.

 
Résumé de la thèse en anglais:  

Metallylenes (stannylenes, germylenes, silylenes), heavier analogues of carbenes have a Lewis base character leading to their use as ligands for transition metals. However, their use as ligands in catalytic processes remains sporadic in comparison with carbenes. This difference is mainly due to the difficulty of obtaining sufficiently robust metallylene complexes to envision their use in a catalytic cycle. To remedy this, the development of new systems for better coordination of metallylene ligand on the transition metal center is required, such as bidentate mixed metallylene-sulfur ligands.
Exploiting the properties of halogeno-germylenes as precursors, we have evidenced the synthesis of new mixed germylene-sulfur (II, IV, VI) derivatives and we have studied their applications as bidentate ligands of tungsten and ruthenium complexes. We also have investigated (i) - the possibility to modulate the oxidation state of the sulfur atom, (ii) - the importance of the ligand design to have access to different types of coordination.
Interestingly, we have evidenced that the formation of the germylene-sulfur (IV) is possible without direct oxidation of the germylene center by the sulfoxide moiety, leading to envision the synthesis of enantiopure mixed ligands for applications in asymmetric catalysis.

Mots clés en français :Complexes organométallique, germylène, sulfoxyde, amidinate, soufre, catalyse,
Mots clés en anglais :   Transition complexes, germylene, sulfoxide, amidinate, sulfur, catalysis,