Synthèse et applications de catalyseurs photoredox à chiralité planaire dérivés du [2.2] paracyclophane
Synthesis and applications of planar chiral photoredox catalysts based on a [2.2]paracyclophane scaffold
par Jules BROM sous la direction de Erica BENEDETTI
Thèse de doctorat en Chimie organique
ED 563 Médicament, Toxicologie, Chimie, Imageries

Soutenue le lundi 16 octobre 2023 à Université Paris Cité

Sujets
  • Catalyse photorédox
  • Catalyseurs
  • Chiralité
  • Synthèse (chimie)

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Mots clés
Paracyclophane, Chiralité planaire, Catalyse photoredox, Photodesulfonylation
Resumé
Le [2.2]paracyclophane (pCp) est une molécule organique originale qui possède une structure tridimensionnelle unique. Décrit pour la première fois par Brown et Farthing en 1949, ce composé incorpore deux cycles benzéniques empilés face à face et reliés entre eux par deux ponts éthylène en position para. Le pCp présente des propriétés optoélectroniques inhabituelles dues à la proximité de ses noyaux aromatiques qui favorise l'interaction à travers l'espace et à travers ses liaisons. En conséquence, ce substrat et ses dérivés ont été largement utilisés en science des matériaux comme éléments de base pour le développement de divers objets luminescents et sont fréquemment employés en tant que précurseurs pour obtenir des polymères aromatiques ou des surfaces fonctionnalisées à l'aide de méthodes de dépôt chimique en phase vapeur (CVD). De plus, les pCps substitués peuvent présenter une chiralité planaire lorsqu'ils sont substitués. Ces composés sont ainsi de plus en plus utilisés comme ligands ou catalyseurs en synthèse asymétrique ou comme éléments de base dans la conception de luminophores chiraux. Néanmoins, la préparation de paracyclophanes énantiopurs polysubstitués est généralement une tâche difficile et malgré leurs comportements photophysiques et catalytiques intéressants qui ont conduit à un large éventail d'applications, les [2.2]paracyclophanes ont rarement été considérés comme des précurseurs utiles pour le développement de nouveaux photocatalyseurs. Le développement de nouveaux procédés permettant d'élargir l'espace chimique et le champ d'application de ces objets chiraux est donc aujourd'hui considéré comme l'un des défis majeurs de la chimie des [2.2]paracyclophanes. L'utilisation de pCps dans le domaine de la photocatalyse reste très peu explorée à ce jour. Ce projet de thèse a donc pour objectif de: (i) mettre au point de nouveaux procédés de synthèse conduisant à l'obtention de pCps luminescents pouvant jouer le rôle d'organophotocatalyseurs ; (ii) développer des nouveaux processus photoredox catalysés par ces composés ; (iii) exploiter la chiralité planaire des photocatalyseurs dérivés du pCp pour promouvoir des transformations asymétriques. Dans ce manuscrit, nous détaillons la synthèse de catalyseurs photoredox de type pCp coumarines ou thio-urées et leur utilisation dans des réactions de photodesulfonylation.