Complexes de terres rares : une chimie fondamentale autour de métaux stratégiquess pour des matériaux durables // Rare earth complexes: fundamental chemistry around strategic metals

Ce projet vise à développer une nouvelle génération de complexes de terres rares pour la catalyse, la polymérisation et l'activation de petites molécules, dans le cadre de la conception de matériaux innovants pour la chimie durable. L'approche repose sur la conception de complexes mixtes allyle/borohydrure supportés par des ligands amino-pyridine (AmPy), permettant de moduler finement la réactivité, la sélectivité et l'activité catalytique des centres métalliques.
L'objectif est d'optimiser leur synthèse, leur caractérisation avancée et d'évaluer leur performance en polymérisation de diènes conjugués (butadiène, isoprène, β-myrcène biosourcé) et en polymérisation par ouverture de cycle (ROP) d'esters cycliques pour la production de polymères durables. L'ingénierie de ligands AmPy permettra d'ajuster stéréosélectivité, activité et propriétés mécaniques des matériaux obtenus. Le potentiel d'activation de petites molécules (CO, CO2, H2…) ouvrira également la voie à de nouvelles transformations d'intérêt.
Les retombées attendues incluent : l'élargissement des connaissances fondamentales en chimie organométallique des complexes de terres rares, métaux stratégiques, la mise au point de catalyseurs plus performants et plus durables, et le développement de matériaux polymères à haute valeur ajoutée avec un fort potentiel industriel et régional, notamment dans la filière des élastomères et des polymères biosourcés.
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This project aims to develop a new generation of rare-earth complexes for catalysis, polymerization, and small-molecule activation, within the framework of designing innovative materials for sustainable chemistry. The approach is based on the design of mixed allyl/borohydride complexes supported by amino-pyridine (AmPy) ligands, enabling fine tuning of the reactivity, selectivity, and catalytic activity of the metal centers.
The objective is to optimize their synthesis and advanced characterization, and to evaluate their performance in the polymerization of conjugated dienes (butadiene, isoprene, and bio-based β-myrcene) as well as in the ring-opening polymerization (ROP) of cyclic esters for the production of sustainable polymers. AmPy ligand engineering will allow precise control over stereoselectivity, catalytic activity, and the mechanical properties of the resulting materials. The potential for small-molecule activation (CO, CO2, H2, etc.) will also open the way to new transformations of interest.
The expected outcomes include: expanding fundamental knowledge in the organometallic chemistry of rare-earth complexes—strategic metals—developing more efficient and sustainable catalysts, and creating high value-added polymeric materials with strong industrial and regional potential, particularly in the elastomer and bio-based polymer sectors.
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Début de la thèse : 01/10/2026

Financement d'un établissement public Français

Université de Lille

104 Sciences de la Matière du Rayonnement et de l'Environnement

Titulaire d'un Master 2 en chimie (chimie moléculaire, organométallique) ou équivalent. Solides connaissances en synthèse organique et organométallique, manipulation sous atmosphère inerte appréciée. Intérêt pour la catalyse et la polymérisation. Rigueur scientifique, autonomie, capacité d'analyse et esprit d'initiative attendus. Bonnes compétences rédactionnelles et niveau d'anglais suffisant pour la lecture et la rédaction scientifique.
Master's degree (MSc) in Chemistry (molecular, organometallic) or equivalent. Strong background in organic and/or organometallic synthesis; experience with air-sensitive techniques is appreciated. Interest in catalysis and polymerization. Scientific rigor, autonomy, analytical skills, and initiative are expected. Good writing skills and sufficient English proficiency for scientific reading and writing are required.