Synthèse d’hydroboranes et de borohydrures par hydrogénolyse pour le stockage de l’hydrogène

Pour réduire les émissions de CO₂ anthropogéniques, qui ont des effets néfastes sur l’environnement, une transition énergétique est nécessaire. L’hydrogène s’est imposé comme un acteur clé de cette transition, car il peut être produit et utilisé de manière décarbonée. Le stockage de l’hydrogène à l’état solide est une option envisagée aujourd’hui, car il offre des avantages notables en termes de compacité et de sécurité. Les composés de bore, tels que NH₃·BH₃ ou LiBH₄, ont montré d’excellentes performances dans ce domaine. Néanmoins, une fois déshydrogénés, ils ne peuvent pas être régénérés, et leur synthèse requiert des procédés coûteux en énergie. Dans cette thèse, nous avons étudié des voies de synthèse alternatives d’hydroboranes et de borohydrures en explorant la réactivité de BCl₃. Notre première étude a été menée sur une nouvelle réactivité entre un hydrosilane et BCl₃ en présence d’ions chlorure Cl^– pour générer BH₄^– dans de bons rendements. Une stratégie a été mise au point pour recycler le chlorosilane formé à partir de H₂ en tant que réducteur et pour valoriser les hydrures de bore produits. Des études mécanistiques ont été réalisées en couplant une approche expérimentale, par des réactions stœchiométriques et des mesures cinétiques, à une approche théorique fondée sur des calculs DFT. Une seconde étude s’est penchée sur les propriétés acides de Lewis de BCl₃ afin d’abstraire des hydrures à partir de composés organiques, tels que des amines tertiaires, en vue de la synthèse de BH₃. Enfin, l’utilisation d’hydroboranes pour la synthèse de liaisons P–H a également été étudiée.