Photocatalyse et Catalyse Homogène

La catalyse organique et les procédés catalytiques combinant la catalyse organométallique et une activation par la lumière sont des domaines qui connaissent un essor très important. Dans ces domaines, nous avons pour objectifs de mettre au point des systèmes catalytiques d’intérêt pratique et de comprendre les mécanismes réactionnels mis en jeu.

Chercheurs impliqués : Jean-Marc VINCENT ; Brigitte BIBAL ; Dominique LASTECOUERES ; Dario BASSANI

Catalyse photolatente / photorédox au cuivre

• Génération d’espèces métalliques à basse valence par transfert d’électron photoinduit
• Précatalyseurs photoréductibles de cuivre(II) hydrosolubles pour la chimie click dans des conditions « in water » – homogène ou hétérogène recyclable, supportée sur le chitosane
• Fonctionnalisation d’alcènes : trifluorométhylations allyliques avec une charge catalytique 100 à 200 fois plus faible que celle des systèmes connus (voir Figure ; le complexe 1 est combiné à la lumière du soleil et au réactif de Togni)
• Catalyse duale photorédox organique / Cu pour la fonctionnalisation directe de liaisons C(sp3)–H via une réaction de Giese (coll. P. Toullec – CSH, ISM)

Photocatalyse organique

• Iodoperfluoroalkylations d’alcènes et d’alcynes par une combinaison de benzophénone, d’UVAs et de méthanol, ou d’ions chlorures et d’UVAs (les ions chlorures permettant, très probablement, d’activer la liaison C–I par liaison halogène)
• Iodotrifluorométhylations d’alcènes utilisant le réactif de Togni à la fois comme source de CF₃ mais également d’iode, exploitant le pouvoir réducteur des radicaux α-hydroxyisopropyles
• Fonctionnalisation par des nucléophiles (alcools, thiols) de liaisons C-H en alpha d’éthers cycliques en combinant la BP, les UVAs et le N-fluorobenzènesulfonimide comme oxydant
• Étude approfondie des mécanismes photochimiques conduisant à l'apparition du « goût de lumière » dans les vins blancs et champagnes (coll. G.H. Mumm et Pernod-Ricard), menant à un démonstrateur pour la protection du champagne.

Catalyse homogène à l'or

• La catalyse homogène à l’or et à l’argent conduit à une grande diversité de molécules complexes, grâce aux propriétés acide de Lewis et redox de ces métaux de transition.
• Réactions catalytiques tandem d’addition / cycloisomérisation d’alcynes utilisant des ligands originaux thioéthers aliphatiques ou portés par un 9,10-diphenylanthracène, capables de coordiner l’argent(I) pour former des complexes de stoechiométries différentes (M₂L, M₂L₂, M₆L₄)
• Réactions d’activation d’alcynes, simples et one-pot combinant deux cyclisations successives, exploitant l’or(I) généré par photoréduction de complexes entre AuCl3 et les ligands thioéthers (préparés simplement par extraction liquide-liquide)

Catalyse par liaison hydrogène

• Activation douce et sélective de liaisons C=O et C–F par organocatalyse exploitant des liaisons hydrogène
• Activité modérée à forte dans la réaction de polymérisation par ouverture de lactones (C = O) utilisant des catalyseurs ioniques phosphazéniums et azaphosphatraniums
• Activation de la liaison stable stable C–F par des thiourées pourvues d’un groupe 1-trifluorométhyl-éthanol, pour catalyser efficacement une substitution nucléophile d’ordre 2 de fluorure de benzyle par des amines

Coordonnées

Institut des Sciences Moléculaires - Université de Bordeaux
Bât. A12 351, Cours de la libération - 33405 Talence Cedex, FRANCE