Thèse Catalyse Asymétrique et Spectrométrie de Masse un Duo de Choc pour la Fonctionnalisation des Liaisons CSp3-H H/F

Doctorat_Gouv

Établissement : Université Paris-Saclay GS Chimie
École doctorale : Sciences Chimiques : Molécules, Matériaux, Instrumentation et Biosystèmes
Laboratoire de recherche : Institut de Chimie des Substances Naturelles
Direction de la thèse : Philippe DAUBAN ORCID 0000000210485529
Début de la thèse : 2026-10-01
Date limite de candidature : 2026-04-15T23:59:59

Ce projet de thèse est centré sur les réactions de fonctionnalisation catalytique de liaisons C(sp3)-H, avec un triple objectif d'études mécanistiques, développements méthodologiques et applications synthétiques. Les trois axes pourront être menés en parallèle, le bon avancement d'un axe n'interférant pas avec les autres parties du projet. La réaction ciblée est l'amination C-H qui repose sur l'insertion de nitrènes dans une liaison C-H, catalysée par des complexes de dirhodium(II) en présence d'un oxydant de l'iode(III).
1. Le mécanisme de l'amination C-H sera étudié par spectrométrie de masse, seule technique analytique permettant une visualisation précise des intermédiaires réactionnels.
2. les développements méthodologiques cibleront l'amination directe de liaisons C(sp3)-H non activées par des transformations intramoléculaires au départ de sulfamates, ou des réactions de diamination avec des bis-sulfamates.
3. la première application envisagée visera à démontrer qu'une fonction amine peut être considérée comme un groupement fonctionnel, et, dans ce contexte, l'objectif sera de convertir une liaison C-N directement en liaison C-C. En parallèle, les réactions d'amination seront également appliquées à la fonctionnalisation tardive de produits naturels pour des applications éventuelles chimie médicinale.

Ce projet s'inscrit dans le contexte d'une chimie organique moderne fondée sur la découverte de réactions catalytiques grâce à une compréhension fine de leur mécanisme. A terme, l'objectif est de mettre au point une chimie respectueuse de l'environnement, fondée sur des réactions permettant d'envisager la fonctionnalisation de produits biosourcés en un nombre limité d'étapes, au service de la diversité moléculaire. Il repose sur une expertise avérée du laboratoire dans le domaine des réactions de fonctionnalisation C-H médiées par la catalyse organométallique. Des résultats préliminaires obtenus au laboratoire attestent de la faisabilité du projet.

This project targets the discovery of catalytic reactions through a detailed understanding or their mechanism. The ultimate goal is the development of catalytic methods allowing the functionalization of biosourced products in a limited number of steps, to target efficiently molecular diversity. It is based on the laboratory's proven expertise in the field of C-H functionalization reactions mediated by organometallic. Preliminary results about the feasibility of the project were obtained in the laboratory.

Cette thèse permettra d'acquérir de solides compétences en :
- synthèse organique - catalyse organométallique et asymétrique - spectrométrie de masse - méthodes d'analyses structurales - rédaction de rapports - communication orale
This thesis will allow the Ph.D. student to acquire a solid background in:
- organic synthesis - organometallic/asymmetric catalysis - mass spectrometry - structural analysis methods - report writing - oral communication

The methodology of this project will follow the following steps:
1. Synthesis of reagents and chiral rhodium complexes.
2. Study of the mechanism by mass spectrometry.
3. Optimization of experimental conditions (catalyst, solvent, temperature, additives, etc.) for the enantioselective intramolecular C(sp3)-H amination reaction. Study of the scope.
4. Optimization of experimental conditions (reagent, catalyst, solvent, temperature, additives, etc.) for the selective C(sp3)-H diamination reaction. Study of the scope.
5. Optimization of experimental conditions (reagent, solvent, temperature, additives, etc.) for the deaminative alkylation reaction. Study of the scope.
6. Application of these reactions to the late functionalization of complex products.