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Thèse Phosphine-boranes et matériaux carbonés, H/F

Cette offre est disponible dans les langues suivantes :
Français - Anglais

Date Limite Candidature : mercredi 26 mai 2021

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Informations générales

Référence : UMR5069-DIDBOU0-007
Lieu de travail : TOULOUSE
Date de publication : mardi 11 mai 2021
Nom du responsable scientifique : Didier BOURISSOU
Type de contrat : CDD Doctorant/Contrat doctoral
Durée du contrat : 36 mois
Date de début de la thèse : 4 octobre 2021
Quotité de travail : Temps complet
Rémunération : 2 135,00 € brut mensuel

Description du sujet de thèse

Contexte : Ce projet se situe à la croisée de deux domaines de recherche en plein essor, les paires de Lewis et les matériaux carbonés. L'association frustrée de bases et acides de Lewis (FLP), typiquement des phosphines et des boranes, a ouvert de nouvelles perspectives en catalyse pour l'activation de petites molécules et ce sans le recours aux métaux (Révue générale :. Angew. Chem. Int. Ed. 2015, 54, 6400). Par ailleurs, la formation d'adduits donneur-accepteur permet l'auto-assemblage de matériaux, comme cela a été récemment mis en évidence pour des gels auto-réparants (Shaver, M. P. J. Am. Chem. Soc. 2017, 139, 14232). Les matériaux carbonés possèdent quant à eux des propriétés très spécifiques et sont mis à profit dans de nombreux domaines. On peut noter en particulier les matériaux à base de carbone sp2 (comme les graphènes), utilisés comme supports pour la catalyse hétérogène. Les diamandoïdes, matériaux à base de carbone sp3 dérivés du diamantane, font également l'objet de nombreux travaux, notamment pour la mise au point de dispositifs permettant la détection de gaz toxiques comme NO2 ou NH3 (Schreiner, P. R.; Hierso, J.-C. Angew. Chem. Int. Ed. 2019, 58, 9933)
En collaboration avec l'équipe du Prof. J.-C. Hierso à Dijon, nous avons initié un projet qui consiste à combiner phosphine-boranes et matériaux carbonés. Le premier axe de recherche vise à utiliser des matériaux à base de carbone sp2 comme supports pour immobiliser des phosphine-boranes par pi-stacking. Ici, le but est d'hétérogénéiser des catalyseurs organiques de type FLP afin de faciliter leur séparation et leur recyclage. Le deuxième axe de recherche consiste à préparer des matériaux structurés par auto-assemblage de briques élémentaires, des diamantanes fonctionnalisés par des phosphines et des boranes, pour des applications comme capteurs.
Programme de recherche : Le projet abordera ces 2 axes de recherche. Il consistera à préparer des composés carbonés fonctionnalisés par des phosphines et/ou des boranes. Les dérivés à base de C sp2 seront greffés par pi-stacking sur des supports de type graphite, et appliqués en catalyse hétérogène. Nous chercherons en particulier à obtenir des versions recyclables des catalyseurs de type FLP que nous avons développés en version homogène pour la réduction du CO2 et la déshydrogénation des amine-boranes (Bouhadir, G.; Bourissou, D. ACS Catal. 2018, 8, 4459 et ACS Catal. 2015, 5, 2513). Les briques à base de C sp3 seront elles utilisées pour former des polymères monodimensionnels par interactions phosphine-boranes de type donneur-accepteur. Les conditions d'auto-assemblage et la structure des matériaux obtenus seront étudiées en détail.
Ce projet combine synthèse, hétérogénéisation et assemblage des paires de Lewis, leurs caractérisations et applications en catalyse. Le candidat / la candidate devra posséder de bonnes connaissances en chimie moléculaire. Une expérience en chimie des hétéro-éléments et/ou catalyse sera un atout supplémentaire. Motivation pour la recherche, curiosité et capacité à participer à un projet collaboratif seront vivement appréciés. Merci d'adresser une lettre de motivation, un CV détaillé ainsi que les coordonnées (e-mail et/ou téléphone) d'une personne susceptible de donner une appréciation sur le candidat / la candidate.

Contexte de travail

le LHFA est une unité mixte de recherche CNRS-UPS située au bâtiment de chimie de l'UPS, 118 route de Narbonne, Toulouse. Le laboratoire est composé de 5 équipes de recherche et comprend une soixantaine de personnes. Son coeur de métier est la synthèse et l'étude de molécules originales, d'espèces hautement réactives.

Contraintes et risques

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