Applications émergentes des diazirines en synthèse et matériaux organiques // Emerging applications of diazirines in organic synthesis and materials

(FR)
Les diazirines sont des hétérocycles à trois chaînons contenant deux atomes d'azote reliés par une double liaison, et sont les isomères structurels cycliques des diazoalcanes. Lorsqu'elles sont exposées à la lumière ou à la chaleur, les diazirines se décomposent en carbènes avec une perte irréversible d'azote gazeux. Les carbènes sont des espèces très réactives avec un grand potentiel en chimie organique, puisqu'elles prennent part à des réactions de cycloaddition ou d'insertion X-H (X = C, N, O,...). Cette réactivité carbénique des diazirines a été exploitée en biologie [1] et en sciences des matériaux, [2] mais elle reste sous-exploitée en synthèse organique. Ceci est particulièrement frappant par comparaison aux études approfondies réalisées sur les diazoalcanes. |3]

Nous nous intéressons à 1) la préparation et la caractérisation de diazirines originales, 2) le développement de conditions réactionnelles innovantes permettant la formation de liaisons carbone-carbone et carbone-hétéroatome via des réactions d'insertion et de cycloaddition de carbènes nés par la diazirine générés dans des conditions douces. Au-delà de ces aspects fondamentaux, 3) nous appliquerons la chimie développée pour modifier, réticuler et fonctionnaliser des matériaux organiques ou pour le radiomarquage de sondes pour l'imagerie TEP.
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(EN)
Diazirines are three-membered heterocycles containing two nitrogen atoms connected by a double bond, and are the cyclic structural isomers of diazoalkanes. Upon exposure to light or heat, diazirines decompose into carbenes with the irreversible loss of nitrogen gas. Carbenes are highly reactive species with great potential in organic chemistry, since they partake in cycloaddition and X–H insertion
reactions (X = C, N, O,…). This carbenic reactivity of diazirines has been exploited in biology [1] and materials science, [2] yet it remains under-exploited in organic synthesis. This is particularly striking when compared to the extensive studies performed on diazoalkanes.[3]

We are interested in 1) the preparation and characterization of original diazirine reagents, 2) the development of innovative reaction conditions allowing the formation of carbon-carbon and carbon-heteroatom bonds via insertion and cycloaddition reactions of diazirine-born carbenes generated in mild conditions. Beyond these fundamental aspects, we will 3) apply the developed chemistry to modify, crosslink and functionalize organic materials or for the radiolabeling of imaging probes.
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Début de la thèse : 01/10/2025
WEB : https://emploi.cnrs.fr/Offres/Doctorant/UMR5069-MATLEP-001/Default.aspx?lang=EN

Autre financement public

ANR Financement d'Agences de financement de la recherche

Université de Toulouse

482 SDM - SCIENCES DE LA MATIERE - Toulouse

(FR) Le·a candidat·e devra avoir de bonnes connaissances en chimie organique et un goût pour la synthèse. Il/elle devra être familier·ère de la plupart des procédures et techniques analytiques courantes en chimie organique : synthèse de l'échelle milli- à l'échelle multigramme, purification (distillation, chromatographie, recristallisation...), utilisation de rampe à vide, RMN, infrarouge, spectrométrie de masse, etc. La motivation pour la recherche, la curiosité et l'esprit d'équipe seront des atouts supplémentaires. De bonnes compétences écrites et orales en anglais seront nécessaires.
(EN) The candidate should have a good knowledge in organic chemistry and a taste for synthesis. They should be familiar with most standard procedures and analytical techniques in organic chemistry: synthesis from milli- to multigram-scale, purification (distillation, chromatography, recrystallization…), use of vacuum-line, NMR, infra-red, mass spectrometry, etc. Motivation for research, curiosity and team spirit will be additional assets. They must have good written and oral skills in English.