Domaine, spécialité : CHIMIE
Mots-Clés : chimie organique, photocatalyse
Unité d’accueil : NIMBE / LCMCE
Résumé
Le stage porte sur le développement d’une nouvelle méthode de formation de liaisons C–N, appelée carboamination par transfert d’alcènes. Cette approche utilise des alcènes et des hydroxylamines comme substrats. Le projet vise à optimiser cette réaction en conditions photocatalytiques avec des catalyseurs à base de fer et étudier son champ d’applications. Le/la stagiaire développera des compétences en photocatalyse, synthèse organique et organométallique, et techniques analytiques.
Sujet détaillé
Au cœur de la chimie fine et en particulier de l’industrie pharmaceutique où elle représente 35 % des réactions, la formation des liaisons C–N repose sur trois stratégies principales : l’alkylation des amines par des halogénures d’alkyle, l’amination réductrice des dérivés carbonylés, et le couplage croisé des halogénures d’aryle avec des amines. Toutes ces approches nécessitent cependant l’utilisation soit de dérivés halogénés issus du pétrole, soit d’agents réducteurs en quantités stœchiométriques, conduisant ainsi à la production de nombreux déchets. Il est donc nécessaire de développer de nouvelles méthodologies pour créer des liaisons C–N par des voies plus respectueuses de l’environnement et plus sélectives.
Notre laboratoire travaille sur une voie alternative appelée « carboamination par transfert des alcènes », à partir d’alcènes et d’hydroxylamines O-acylées R2NOCOR’. Ces dernières peuvent être obtenues par une simple condensation de l’hydroxylamine correspondante R₂NOH et des dérivés d’esters. La transformation est à la fois économe en étapes et en atomes, car deux liaisons sont créées en une seule étape, avec pour seul sous-produit le CO₂. Il est important de noter que, lorsque l’on utilise des dérivés d’esters biosourcés, le CO₂ produit sera réintégré dans le cycle naturel du carbone, contribuant ainsi à la durabilité globale du processus.
L’objectif du stage de master sera de développer la réaction en conditions photocatalytiques, et en utilisant des catalyseurs à base de fer. Le procédé sera finalement appliqué à des molécules cibles telles que la Venlafaxine ou le Baclofène.
Lieu du stage
CEA-Saclay, 91 Essonne, France
Conditions de stage
- Durée du stage : 6 mois
- Niveau d’étude requis : Bac+5
- Formation : Master 2
- Poursuite possible en thèse : Oui
- Date limite de candidature : 6 janvier 2025
Compétences requises
Langue : Anglais
Méthodes, techniques :
Le projet de stage s’appuiera sur les recherches en cours dans notre laboratoire sur les couplages croisés décarboxylants, la photocatalyse et la réactivité des liaisons N–O. Le/la stagiaire développera ses compétences en photocatalyse, synthèse organique et synthèse organométallique et en analyses de composés chimiques (RMN, chromatographies gazeuses ou liquides, spectroscopie de masse, infrarouge et aux des rayons X si nécessaire). Le travail sous atmosphère inerte (lignes de Schlenk, boîtes à gants) sera également privilégié. En adoptant une approche basée sur les rationnels mécanistiques, notre laboratoire consacre également une partie de ses recherches aux études mécanistiques (études expérimentales couplées à des calculs DFT). L’étudiant(e) aura ainsi la possibilité d’être formé à ces expériences si il/elle le souhaite.
Langages informatiques et logiciels : NA
Responsable du stage
Lucile Anthore-Dalion
Tél. : +33 1 69 08 91 59
Email :