Catalyseurs et récepteurs borés bifonctionnels

La conversion des gaz à effet de serre en produits chimiques liquides est un
enjeu scientifique majeur. Des nouveaux types de catalyseurs constitués
d’un acide et d’une base de Lewis (paires de Lewis frustrées) ont
récemment permis d’activer des molécules de petites tailles (CO2, CO, H2,
N2O...) et constituent une alternative attrayante aux catalyseurs à base de
métaux de transition.
L’objectif initial de mon projet est de produire de nouveaux types d'acides
de Lewis de borés très puissants et de déterminer leur acidité de Lewis.
Ensuite, une base de Lewis encombrée sera connectée avec un "linker" afin
de produire des catalyseurs bifonctionnels acide/base de Lewis. L’efficacité
de ces catalyseurs et leurs propriétés stéréoélectroniques seront encore
plus finement modulables que ceux qui existent à l’heure actuelle, ce qui
ouvrira des perspectives en catalyse (activation de liaisons C-H et C-X,
activation des petites molécules) mais également en chimie des matériaux
(détecteurs d’anions hautement spécifiques...).
L’étude systématique des facteurs cinétiques et thermodynamiques qui
sont à l’origine de l’activation de petites molécules par ces catalyseurs
bifonctionnels sera réalisée, et permettra d’améliorer leur structure et
d’optimiser les conditions réactionnelles. Ces études fondamentales
permettront de surmonter les limitations actuelles et d'activer pour la
première fois des liaisons chimiques inertes (liaisons C-H d’alcanes et
d'hydrocarbures et les liaisons C-X des haloformes) sans recourir à des
catalyseurs à base de métaux de transition.
Au long terme, nous pourrons envisager de valoriser des ressources
naturelles abondantes (méthane...), ce qui est un défi environnemental,
économique et scientifique actuel. Mon expertise en sciences des
matériaux et en chimie organométallique, couplées à mes connaissances
avancées en matière de réactivité chimique et de catalyse, seront cruciales
pour réaliser ce projet et diriger ma propre équipe de recherche.