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Catalyseurs d’hydrosilylation pour la réduction de liaisons C-O dans les polymères oxygénés
Louis Monsigny - NIMBE/LCMCE
Tue, Feb. 12th 2019, 14:00-17:00
Amphi. Bloch, Bât. 774, Orme des Merisiers, CEA-Saclay

Manuscrit de la thèse


Résumé :

L’objectif principal de cette thèse a été de développer de nouveaux systèmes catalytiques efficaces pour la dépolymérisation de la biomasse et des plastiques. La stratégie choisie pour favoriser cette transformation a été l’hydrosilylation de liaisons C-O. Le catalyseur d’iridium(III) de Brookhart s'est révélé particulièrement efficace pour l’hydrosilylation de la lignine conduisant à des produits aromatiques de valeurs purs avec des rendements très élevés. Il a également été utilisé pour la dépolymérisation réductrice de plastiques oxygénés qui ont permis d’isoler les monomères et des composés de haute valeur ajoutée. Dans un second temps, une dépolymérisation plus «verte» de polycarbonates et de polyesters a été mise en oeuvre. Celle-ci ne fait intervenir ni métaux ni solvant grâce à l’utilisation du fluorure de tétra-n-butyle ammonium comme catalyseur. Enfin, l’uranium, considéré comme un déchet de l’industrie nucléaire, a été valorisé comme catalyseur pour la réduction des liaisons C-O. Il a été découvert qu’un complexe de triflate d'uranyle favorisait efficacement le couplage réducteur de l'aldéhyde en présence d'hydrosilanes conduisant à l'éther symétrique.

Mots-clés : Plastique, Catalyse, Biomasse, Lignine.


Hydrosilylation catalysts for the reduction of C-O bonds in oxygenated polymers

Abstract:

The main objective of this thesis is the development of new efficient catalytic systems for the depolymerization of biomass and plastics. The chosen strategy to promote such transformations was the hydrosilylation of C-O bonds. Brookhart's iridium(III) catalyst was found to be very effective for hydrosilylation of lignin leading to pure aromatic products isolated in very high yields. It was also used for the reductive depolymerization of oxygenated plastics, allowing the isolation of monomers and valuable chemicals.In a second step, a "greener" depolymerization of polycarbonates and polyesters was implemented. This does not involve metals or solvents through the use of tetra-n-butyl amonium fluoride as a catalyst for hydrosilylation. Finally, depleted uranium, considered as a waste product of the nuclear industry, was valorized as a catalyst for the reduction of C-O bonds. It has been discovered that a uranyl(VI) triflate complex efficiently promotes reductive coupling of the aldehyde in the presence of hydrosilanes leading to symmetric ethers.

Keywords: Catalysis, Biomass, Lignin, Plastic, Hydrosilylation.

 

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