Synthesis of polyfunctional ligands for the coordination chemistry and catalysis / Christophe Fliedel ; [sous la direction de] Pierre Braunstein

Résumé / Abstract : Le but de ce travail de thèse été de développer de nouvelles familles de ligands polyfonctionnels pour étudier, dans un premier temps, leur chimie de coordination vis-à-vis de centres métalliques et dans un second temps, en fonction des espèces formées, leurs propriétés physiques et/ou catalytiques. Les combinaisons potentiellement les plus intéressantes étaient basées sur l’association de sites donneurs connus pour former des liaisons fortes avec les métaux envisagés, comme les phosphines (P-) ou les carbènes N-hétérocycliques (CNHC-), avec des sites donneurs plus labiles, comme une fonction thioéther (S-). Ce type d’association permet l’élaboration de systèmes dits « hémilabiles », qui se sont montrés d’excellents candidats pour des applications en catalyse homogène. Des ligands de type : diaminophosphine/thioéther : P-, P-, S- ont ainsi été développés. Ces ligands ont montré une grande richesse de modes de coordination, dont il a résulté une grande diversité de complexes organométalliques. Les seconds ligands ciblés étaient de type carbènes N-hétérocycliques (NHC), portant soit un groupement thioéther sur un des atomes d’azote du cycle : S,CNHC ou sur chaque azote : S,CNHC,S. Leurs précurseurs ont pu être synthétisés dans des conditions « ecofriend », novatrices et permettant une grande variabilité. Ces ligands offrent une grande variété de modes de coordination qui s’est traduit dans leurs complexes de coordination d’argent(I) et de palladium(II). Le potentiel catalytique de ces composés a été évalué en réaction de couplage croisé de Suzuki-Miyaura, et a révélé une très bonne activité vis-à-vis des substrats bromés.

Résumé / Abstract : The objective of this thesis was the developement of new polyfunctional ligands families to study, in a first time, their coordination chemistry towards metallic centers, and in a second time, in view of the nature of the species formed their physical and/or catalytic properties. The combination of donor sites which seems the most interesting was based on the association of donors known to form strong interactions with the metals envisaged, like phosphines (P-) or N-heterocyclic carbenes (CNHC-), with more labile donors, like a thioether function (S-). This association allows the formation of systems called “hemilabiles”, which showed good candidates for homogenous catalytic applications. Ligands of type: diaminophosphine/thioether: P-, P-, S- have been developed. These ligands showed various coordination modes, from which a large variety of organometallic complexes were obtained. The second target ligands were of type: N-heterocyclique carbenes (NHC), bearing a thioether group on one nitrogen atom from the cycle: S,CNHC or on both nitrogen: S,CNHC,S. Their precursors have been prepared in “ecofriend” conditions and allowing a large variability. The ligands offer also various coordination modes illustrated by their silver(I) and palladium(II) complexes. The catalytic potential of these compounds has been evaluated in the Suzuki- Miyaura cross-coupling reaction and revealed a very good activity towards brominated substrates.