Monophosphines à base de duplexes de cyclodextrines pour la catalyse métallique sélective dans l'eau

L’originalité de ce projet réside dans la préparation modulaire de ligands à base de dimères de cyclodextrines (CD), également appelés « duplexes » de CD, présentant une fonction triarylphosphine résistante à l'oxydation. Il fait appel à une combinaison unique d'expertises en chimie de synthèse et supramoléculaire, ainsi qu’en catalyse homogène. Les ligands cavitaires résultant de l’approche modulaire envisagée seront des monophosphines hydrosolubles stériquement encombrées ne pouvant se lier qu'une seule fois à un métal de transition. Certains d’entre eux étant à la fois solubles dans l’eau et en milieu organique, il sera possible d’étudier les propriétés catalytiques des complexes correspondants dans les deux environnements et donc d’évaluer l’impact des propriétés réceptrices des dimères de CD sur le devenir de la réaction. Afin d’optimiser l’apport des cyclodextrines dans les réactions visées, différentes combinaisons de CD reliées entre elles via leur face primaire (homodimères « tête à tête ») ou secondaire (homo- ou hétérodimères « queue à queue ») seront testées, permettant ainsi de moduler les équilibres compétitifs impliquant ligands et substrats vis-à-vis de l’inclusion dans les deux cavités moléculaires. Cette méthodologie aura pour objectif de déboucher sur des applications ciblant des substrats biosourcés et des analogues de produits naturels biologiquement actifs.

Ce projet est développé en collaboration avec les laboratoires suivants : UR 7378 – LG2A (Pr. F. Djedaïni-Pilard, Dr. S. Laclef – Université Picardie Jules Verne) ; UMR 7177 CNRS –ECMC (Pr. D. Armspach – Université de Strasbourg) ; UMR 7200 CNRS – SOMHet (Dr. N. Girard – Université de Strasbourg).

Cette thèse comportera plusieurs parties : 1) Synthèse de duplexes de cyclodextrines fonctionnalisés par une polyarylphosphine : élaboration de bibliothèques de ligands, design guidé par les étapes 2 et 3 ; 2) Purification et caractérisation fine des duplexes : flash chromatographie et HPLC préparative, RMN, UPLC/ESI-HRMS, MS/MS, IMS-MS, étude des  complexes d'inclusion et des phénomènes d'auto-inclusion dans les CD par dynamique moléculaire 3) Préparation de complexes métalliques à partir des duplexes, utilisation en catalyse organométallique sur des substrats modèles biosourcés.

L’objectif scientifique du laboratoire institut CARMeN est de développer des méthodes innovantes en synthèse organique, chimie analytique et modélisation moléculaire et de les appliquer à différents sous-domaines de la discipline (chimie bioorganique, chimie pharmaceutique, chimie éco-responsable, chimie des matériaux). L'UMR 6064  s'intègre aux axes stratégiques du pôle régional CBSB (Chimie, Biologie, Santé et Bien-être), notamment grâce à l'Institut Normand de Chimie INC3M. Le laboratoire est également membre du Carnot I2C.

Nous recherchons un(e) candidat(e) titulaire d’un master en chimie avec une solide expérience en synthèse organique et un grand intérêt pour la catalyse biomimétique. Des compétences en chimie supramoléculaire ainsi qu’une expérience en séparation et purification par HPLC seraient un plus.