Recyclage et valorisation du R134a pour la synthèse de nouveaux composés fluorés non-PFAS // Recycling and recovery of R134a for synthesizing new, non-PFAS fluorinated compounds

Les molécules fluorées sont utilisées dans de nombreux domaines qui vont des matériaux aux sciences de la vie, en raison des propriétés intrinsèques du fluor. On les retrouve ainsi dans les batteries, les polymères, l'agrochimie, la pharmacie, ... Cependant, les substances per -ou poly-fluoroalkylées (PFAS) sont des polluants persistants qui posent des problèmes sur le long terme. Ainsi, en 2023, l'Agence Européenne des Produits Chimiques (ECHA) a proposé de réguler de façon très stricte l'utilisation et la production des PFAS, ce qui constitue un réel défi pour le chimiste organicien. Comment conserver les propriétés uniques des composés fluorés en terme de stabilité et d'activité tout en limitant les risques environnementaux?
Dans un même temps, R134a est le gaz fluoré le plus utilisé dans le domaine des réfrigérateurs ou encore pompes à chaleur et qui,en raison de son potentiel de réchauffement global élevé, contribue à l'augmentation de l'effet de serre. Depuis 2024, la réglementation F-GAS III interdit son utilisation, laissant un large stock de ce gaz. Trouver une utilisation de ce gaz qui conduirait à des nouveaux composés fluorés non PFAS ayant des propriétés spécifiques est donc un des défis majeurs à relever dans les années à venir.
L'objectif de ce travail sera donc de générer des espèces réactives à partir de R134a. Nous nous concentrerons plus spécifiquement sur des intermédiaires organométalliques vinyliques qui seront utilisés pour obtenir des composés fluorés originaux via des réactions de chimie organique variées.
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Due to the unique properties of fluorine atoms, fluorinated molecules have become increasingly popular in recent years for a wide range of applications, including materials science and life sciences. Therefore, fluorinated compounds are essential to many current topics, including batteries, polymers, agrochemicals, pharmaceuticals, early diagnostics.
However, per- and polyfluoroalkyl substances (PFAS) are persistent environmental pollutants that pose long-term risks. In 2023, the European Chemicals Agency (ECHA) proposed strict regulations to limit the production and use of PFAS.
To address these regulatory and environmental challenges, finding new fluorinated compounds that maintain fluorine's desirable properties, such as enhanced stability and bioactivity, while minimizing environmental risks, has become a top priority.
On the other hand, R134a is one of the most fluorinated gases used in thermodynamic cycles, such as in air conditioners, refrigerators, and other heat pumps. However, its high global warming potential (GWP) and atmospheric lifespan make it a contributor to the additional greenhouse effect. The European regulation F-Gas III precludes its use, which will lead to its replacement. Consequently, a large stock of this gas will become available.
To recycle and valorize the large quantity of this product that will be available, using this compound as a feedstock to synthesize new fluorinated compounds with specific properties as a potential replacement for current PFAS would be a valuable strategy.
This work will focus on studying the use of R134a to generate reactive species, especially vinylic organometallic intermediates, and using these species to obtain original fluorinated compounds through various organic reactions.
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Début de la thèse : 01/10/2026

Public funding alone (i.e. government, region, European, international organization research grant)

Concours pour un contrat doctoral

Université Claude Bernard Lyon 1

206 Chimie de Lyon

Compétences en synthèse organique
Organic synthesis skills