Offre de thèse (équipes CSOB/CHEMBIO) – Rationalisation de l’activité de complexes organométalliques par une approche combinée de spectrométrie de masse, de spectroscopie d’action et de théorie

Les équipes CSOB et CHEMBIO recherchent un(e) canditat(e) pour une bourse de thèse ayant pour sujet:

Rationalisation de l’activité de complexes organométalliques par une approche
combinée de spectrométrie de masse,
de spectroscopie d’action et de théorie

Résumé du projet :  

Au cours des dernières décennies, les complexes d’or(III) ont été étudiés dans une large gamme d’applications incluant la catalyse, les applications biologiques et la photophysique. La catalyse à l’or repose sur l’acidité de Lewis du métal pour activer les liaisons insaturées en vue d’attaques nucléophiles. Elle nécessite ainsi la coordination directe du substrat insaturé sur le cation d’or et implique la génération d’un site de coordination vacant sur l’or par décoordination d’un ligand. Cette caractéristique souligne l’intérêt crucial d’être capable d’estimer la force du ligand Au afin de rationaliser et d’optimiser les propriétés catalytiques des complexes d’or. En outre, les complexes organométalliques d’or ont également suscité un intérêt croissant pour contourner les limites des médicaments à base de platine utilisés en chimiothérapie pour divers types de cancer depuis l’approbation par la FDA du cis-diamminodichloroplatine(II) (cisplatine) à la fin des années 70. Cependant, alors que la liaison directe des médicaments à base de platine à la fraction imidazole des bases puriques de l’ADN est reconnue comme leur principal mode d’action, la liaison de l’or à l’ADN est faible, réversible et n’a qu’une faible implication dans le mécanisme anticancéreux de l’or. La liaison Au-ligand apparaît donc comme un paramètre crucial qui doit être évalué afin de rationaliser la réactivité en tant que catalyseur ainsi que l’activité anticancéreuse des complexes d’AuIII. Dans la littérature, plusieurs travaux ont cherché à décrire les effets des ligands sur les complexes d’or, mais la plupart concernaient l’AuI et rarement l’AuIII. A ce jour, aucun n’a pu cependant permettre de comprendre la différence d’activité AuIII/Pt.

Notre consortium travaille depuis plusieurs années au développement d’une stratégie expérimentale et théorique complète consacrée à l’exploration de l’interaction métal-ligand incluant la synthèse des ligands et des complexes d’intérêts, l’étude de leur dissociation en phase gazeuse par spectrométrie de masse et le développement de modèles cinétiques et théoriques adéquats ainsi que la rationalisation de l’activité catalytique ou biologique des complexes étudiés par le biais de la force de liaison métal-ligand. Avec ce projet de doctorat, nous souhaitons aller plus loin et 1) explorer la différence d’activité entre les complexes Pt et Au en les interprétant au moyen de paramètres fondamentaux tels que la force de liaison du ligand, incluant les propriétés de donation σ ou de rétrodonation π et 2) développer une nouvelle approche expérimentale pour déterminer les paramètres thermochimiques basés sur la spectroscopie d’action UV couplée à la spectrométrie de masse.

Le candidat au doctorat sera en charge de ce projet et aura l’opportunité de travailler sur tous les aspects des projets comme la synthèse organométallique, la spectrométrie de masse (y compris la modélisation cinétique), les calculs de structure électronique, la spectroscopie UV en phase gazeuse.

Consortium et environnement de travail

La supervision du projet implique deux équipes de l’Institut Parisien de Chimie Moléculaire à Sorbonne Université à Paris : l’équipe Chimie Structurale Organique et Biologique (CSOB) avec Héloïse Dossmann (Pr. Associée) et Denis Lesage (Ingénieur de Recherche) et l’équipe ChemBio avec Benoit Bertrand (Chercheur CNRS). H. Dossmann et D. Lesage sont des physico-chimistes spécialisés dans la chimie en phase gazeuse, en particulier dans la détermination de paramètres thermochimiques par spectrométrie de masse et calculs de structures électroniques. B. Bertrand est un chimiste spécialiste de la synthèse organométallique, de la bioconjugaison et de l’étude biologique des composés.

Le doctorant rejoindra l’Institut Parisien de Chimie Moléculaire et aura également l’opportunité de travailler avec notre collaborateur Luke MacAleese de l’université de Lyon, spécialisé en spectroscopie d’action couplée à la spectrométrie de masse.

Profil recherché : 

Nous recherchons un candidat avec une forte curiosité scientifique intéressé par travailler à l’interface de plusieurs domaines de la chimie. Il/Elle devra être capable de travailler en équipe et de communiquer avec plusieurs scientifiques de domaines différents.

Dans le cadre de ce projet doctoral, le(la) doctorant(e) aura la possibilité de développer des compétences multiples en synthèse organométallique, spectrométrie de masse, spectroscopie, modélisation cinétique, calculs de chimie quantique et tests d’activité biologique ce qui sera une très grande plus-value dans son profil de compétences développés. Il/elle sera soutenu(e) par les membres du consortium pour toutes ces tâches et sera libre d’orienter son travail en fonction de sa formation et de ses prédilections ; la base attendue concerne cependant le travail en spectrométrie de masse.

Formation académique et expérience recherchées :
– Master en chimie physique, physique chimique ou chimie avec un très fort intérêt pour l’interface chimie/physique.
– Très bonnes aptitudes à la communication et à la rédaction.
– Une première expérience en spectrométrie de masse ou en spectroscopie et/ou en chimie en phase gazeuse sera considérée positivement.

Durée : 

36 mois à partir de octobre 2024

Pour candidater: 

– Envoyer une lettre de motivation,
– un CV détaillé (avec et si possible les coordonnées de 2 ou 3 personnes référentes)

Mots-clés : chimie en phase gazeuse, spectrométrie de masse, complexes organométalliques, interaction métal-ligand, instrumentation, mesures de données thermochimiques, DFT, modélisation cinétique (RRKM), synthèse, photodissociation par spectroscopie UV