Offre de thèse (équipe ROCS) – Synthèse de molécules à fonction pi par cycloaddition 1,3-dipolaire d’azométhine ylides aromatiques polycycliques et de dipolarophiles de silicium ou de germanium

L’équipe ROCS, en partenariat avec le groupe du Pr. Shingto ITO de l’université technologique de Nanyang (NTU) à Singapour, recherche un(e) canditat(e) pour une bourse de thèse ayant pour sujet:

“Synthèse de molécules à fonction π par cycloaddition 1,3-dipolaire d’azométhine ylides aromatiques polycycliques et de dipolarophiles de silicium ou de germanium”

Résumé du projet :  

Lien de l’offre

L’incorporation des hétéroatomes Si et Ge du groupe 14 dans les molécules p-conjuguées confère des caractéristiques électroniques intéressantes à la structure mère.1 L’inclusion de Si est de plus en plus fréquente et cette stratégie a ouvert de nouvelles perspectives pour la conception de matériaux fonctionnels. Inversement, les congénères de Ge ont fait l’objet de moins de travaux. Il est important de souligner que l’accès à de telles molécules contenant du Si et du Ge dépend fortement du développement d’une méthodologie synthétique appropriée pour la formation de liaisons C-Si et C-Ge.

Le groupe Ito a mis au point l’utilisation d’azométhines polycycliques aromatiques (cf. 1) comme éléments de construction polyvalents pour préparer des hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP) contenant une unité de pyrrole fusionné (cf. 2) par des séquences de cycloaddition/oxydation 1,3-dipolaire. Cette stratégie a été mise en œuvre avec une série d’alcènes (cycliques) pour préparer des HAP originaux présentant diverses fonctionnalités intéressantes pour la chimie des matériaux.2 L’introduction d’atomes de Si ou de Ge dans les structures de HAP à pyrrole fusionné devrait ajouter de nouvelles fonctionnalités telles que des propriétés émissives.3 Pour évaluer cette perspective, l’objectif de notre proposition est de développer des dipolarophiles contenant du Si ou du Ge capables d’être engagés avec 1 dans la séquence de cycloaddition/oxydation 1,3-dipolaire, et d’accéder ainsi à des HAP contenant du Si ou du Ge sans précédent. L’originalité du travail sera liée au développement d’une méthodologie synthétique innovante et à la caractérisation de nouvelles molécules fonctionnelles.

Consortium et coopération internationale

La proposition découle de la combinaison des expertises complémentaires des deux groupes de recherche. D’une part, le groupe ROCS de Sorbonne Université possède un savoir-faire reconnu dans le domaine de la méthodologie de synthèse des organosilanes et des organogermanes, qui sera essentiel pour concevoir et préparer les dipolarophiles Si et Ge nécessaires.4 Ito s’intéresse depuis longtemps à la conception, à la préparation et à la caractérisation de HAP inédits à structure pyrrolique fusionnée.2 Cette collaboration offrira une occasion unique d’évaluer l’influence de l’incorporation d’atomes de Si et de Ge au cœur du HAP à base de pyrrole, dans le but ultime de trouver des molécules dotées de fonctionnalités originales.

Le projet est associé à l’initiative “Chimie, matériaux et interfaces”. Le travail expérimental sera effectué dans les deux laboratoires car le projet de doctorat (double diplôme SU et NTU) comprend un séjour de recherche de 12 mois à Singapour.

Profil recherché : 

Formation en chimie organique et organométallique avec un intérêt pour la méthodologie et la chimie organique physique.

Durée : 

36 mois (dont 12 mois à NTU) à partir de octobre 2024

Pour candidater: 

– un CV détaillé
– Relevé de notes au Master 2
Date limite de candidature: 15/05/2024

Références:

  1. a) K. Tamao, M. Uchida, T. Izumizawa, F. Furukawa, S. Yamaguchi, J. Am. Chem. Soc. 1996118, 11974.
    b) T. A. Su, H. Li, R. S. Klausen, N. T. Kim, M. Neupane, J. L. Leighton, M. L. Steigerwald, L. Venkataraman, C. Nuckolls, Acc. Chem. Res. 201750, 1088.
    c) J. Ohshita, M. Sugino, Y. Ooyama, Y. Adachi, Organometallics 201938, 1606.
  2. Selected references: a) S. Ito, Y. Tokimaru, K. Nozaki, Chem. Commun. 201551, 221.
    b) S. Ito, Y. Tokimaru, K. Nozaki, Angew. Chem. Int. Ed. 201554, 7256.
    c) Y. Tokimaru, S. Ito, K. Nozaki, Angew. Chem. Int. Ed. 201756, 15560.
    d) X. Zhang, M. R. Mackinnon, G. J. Bodwell, S. Ito, Angew. Chem. Int. Ed. 202261, e202116585.
    e) W. Wang, F. Hanindita, Y. Tanaka, K. Ochiai, H. Sato, Y. Li, T. Yasuda, S. Ito, Angew. Chem. Int. Ed. 202362, e202218176.
    f) Y. Hamamoto, K. Ochiai, Y. Li, E. Tapavicza, S. Ito, Angew. Chem. Int. Ed. 202463, e202319022.
  3. Y. Yabusaki, N. Ohshima, H. Kondo, T. Kusamoto, Y. Yamanoi, H. Nishihara, Chem. Eur. J. 201016, 5581.
  4. Selected references: a) E. Romain, C. Fopp, F. Chemla, F. Ferreira, O. Jackowski, M. Oestreich, A. Perez-Luna, Angew. Chem. Int. Ed. 201453, 11333.
    b) E. Romain, K. de la Vega-Hernández, F. Guégan, J. S. García, C. Fopp, F. Chemla, F. Ferreira, H. Gerard, O. Jackowski, S. Halbert, M. Oestreich, A. Perez-Luna, Adv. Synth. Catal. 2021363, 2634.
    c) K. de la Vega-Hernández, E. Romain, A. Coffinet, K. Bijouard, G. Gontard, F. Chemla, F. Ferreira, O. Jackowski, A. Perez-Luna, J. Am. Chem. Soc. 2018140, 17632.
    d) S. Kassamba, A. Perez-Luna, F. Ferreira, M. Durandetti, Chem. Commun. 202258, 3901.