Doctorat sur Financement Anr Photomill - Combiner Photochimie et Mécanochimie H/F CNRS

Détail du poste

En 2019, l'IUPAC a reconnu la mécanochimie comme une des 10 technologies innovantes qui allait changer le monde.[1] Cette technologie, et plus particulièrement le broyage à billes, présente de nombreux bénéfices en lien avec la chimie respectueuse de l'environnement (temps de réaction courts, réactions sans solvant, sélectivité différente de la solution...).[2] Les broyeurs à billes peuvent être utilisés dans de nombreuses applications, entre autres en chimie des matériaux (batteries, polymères...), en chimie supramoléculaire (MOF...), et en chimie organique.[3] D'autre part, la photochimie est un domaine de la chimie qui participe grandement à la chimie verte, en tirant profit de la lumière pour promouvoir des réactions chimiques. En particulier, la catalyse photoredox a grandement contribuer à l'essor de cette chimie.[4] Combiner catalyse photoredox et mécanochimie est donc une approche attrayante, mais encore rare à ce jour.[5] Notre équipe a récemment démontré les avantages de la mécanophotochimie dans la réaction de déshalogénation réductrice catalysée par les complexes [Ru(bpy)3](PF6)2.[6] Ainsi, la réaction peut être réalisée en seulement 3 heures au lieu de 24 heures dans le DMF.
Afin d'aller encore plus loin en terme d'efficacité et de recyclage des catalyseurs, l'objectif du projet de thèse est de réaliser la synthèse de catalyseurs supportés variés, comme précédemment démontré par l'équipe de Z. Amara [7], et d'évaluer leur capacité catalytique en mécanophotochimie. Le/la doctorant/e aura pour mission de développer de nouvelles voies d'accès aux catalyseurs supportés (synthèse et caractérisation), et de continuer le développement de la mécanophotochimie, en explorant de nouvelles réactions, catalyseurs photoredox, conditions réactionnelles...

Références
[1] Gomollon-Bel, F. Chem. Int. 2019, 41, 1217.
[2] a) Howard, J. L.; CAO, Q.; Browne, D. L. Chem. Sci. 2018, 9, 30803094. b) Beillard, A.; Bantreil, X.; Métro, T. X.; Martinez, J.; Lamaty, F. Chem. Rev. 2019, 119, 75297609. c) Friscic, T.; Mottillo, C.; Titi, H. M. Angew. Chem., Int. Ed. 2020, 59, 10181029.
[3] Takacs, L., Chem. Soc. Rev. 2013, 42, 76497659.
[4] a) Prier, C. K.; Rankic, D. A.; MacMillan, D. W. C., Chem. Rev. 2013, 113, 5322; b) Skubi, K. L.; Blum, T. R.; Yoon, T. P., Chem. Rev. 2016, 116, 10035.
[5] a) Hernández, J. G., Beilstein J. Org. Chem. 2017, 13, 1463; b) Strukil, V.; Sajko, I., Chem. Commun. 2017, 53, 9101; c) Millward, F.; Zysman-Colman, E., Angew. Chem. Int. Ed. 2024, 63, e202316169.
[6] Luttringer, F.; Lavayssiere, M.; Rastoder, E.; Salov, N.; Gravelet, T.; Quintin, F.; Pinaud, J.; Lamaty, F.; Bantreil, X., RSC Mechanochem. 2025, 2, 108.
[7] Blanchard, V.; Asbai, Z.; Cottet, K.; Boissonnat, G.; Port, M.; Amara, Z., Org. Process Res. Dev. 2020, 24, 822.

Contexte de travail
La thèse sera réalisée dans le cadre du projet PhotoMill financé par l'ANR, en collaboration entre l'Institut des Biomolécules Max Mousseron (IBMM), le CNAM (Conservatoire National des Arts et Métiers, Paris) et le laboratoire Softmat (Chimie des colloïdes, polymères & assemblages complexes, Toulouse). L'étudiant(e) sera amené(e) à travailler sur la synthèse de nouveaux catalyseurs photoredox supportés et leur utilisation en mécanochimie.

Le travail sera réparti entre les laboratoires du CNAM (laboratoire de Génomique, bioinformatique et chimie moléculaire dirigé par le Dr Zacharias Amara) pour la partie synthèse de catalyseurs et l'IBMM (équipe Chimie Verte et Technologies Innovantes dirigée par le Dr Frédéric Lamaty) pour leur évaluation en mécanochimie. A noter que le laboratoire GBCM du CNAM a intégré récemment de nouveaux locaux à Saint Denis avec tout le matériel et l'expertise nécessaires pour le projet. De son côté, l'équipe Chimie Verte et Technologies Innovantes est localisée dans le nouveau bâtiment Balard, situé sur le campus CNRS de Montpellier. L'équipe est experte en mécanochimie (broyage à billes et extrusion réactive), et a accès au laboratoire de mesures physiques (LMP) de l'UAR2041 PAC Balard.

Profil recherché : Les candidats doivent avoir une formation en chimie avec un fort intérêt pour la chimie verte, la catalyse, la synthèse et la caractérisation de matériaux (catalyseurs supportés).

Le poste se situe dans un secteur relevant de la protection du potentiel scientifique et technique (PPST), et nécessite donc, conformément à la réglementation, que votre arrivée soit autorisée par l'autorité compétente du MESR.