Thèse Remettre en Question la Liaison Carbène-Métal N-Hétérocyclique à la Recherche de N-Métala-Nhc Stables H/F

Université Grenoble Alpes

Établissement : Université Grenoble Alpes
École doctorale : CSV- Chimie et Sciences du Vivant
Laboratoire de recherche : Département de Chimie Moléculaire
Direction de la thèse : Eder TOMAS-MENDIVIL ORCID 0000000242476731
Début de la thèse : 2026-10-01
Date limite de candidature : 2026-04-09T23:59:59

Les complexes de métaux de transition à carbène N-hétérocyclique (NHC) sont généralement considérés comme des catalyseurs homogènes robustes grâce à la remarquable force de la liaison carbone-métal.[1] Dans cette thèse de doctorat, nous étudierons des molécules où le NHC et le métal ne forment pas de liaison, mais coexistent comme entités indépendantes au sein d'une même molécule, remettant ainsi en question le paradigme classique. Nous étudierons une famille de composés où le métal se lie à l'atome d'azote plutôt qu'à l'atome de carbone divalent libre. Ces composés, appelés N-métalla-NHC, restent difficiles à observer et à isoler, bien qu'ils aient été postulés comme intermédiaires dans différents mécanismes de synthèse et de catalyse.[2] Le maintien du carbène et du métal non liés perturbe la stabilité du système et nécessite une structuration fine pour la stabiliser. Pour cette thèse, nous prévoyons d'utiliser différents métaux de transition et éléments acides de Lewis du bloc p, et de les fixer au sein d'une molécule organique qui, par déprotonation à la position appropriée, conduira à un N-métalla-NHC. Nous modulerons les paramètres électroniques et stériques et étudierons leur stabilité. L'objectif est d'identifier une série de carbènes cibles observables et isolables. Enfin, leur réactivité vis-à-vis des petites molécules et des liaisons inertes sera étudiée.

The observation and isolation of elusive systems represents an academic masterstroke and usually opens new research fields that were considered as impossible or unreasonable. N-metala-NHCs are elusive compounds and key players in the field have not yet achieved their unambiguous observation nor isolation. Related dimeric and bimetallic complexes are known though and our discoveries will have a big impact opening the doors towards exciting persistent carbenes, efficient catalysts and unprecedented chemical bond activation.