Description du sujet de thèse

Le méthylaluminoxane (MAO) est un activateur essentiel dans les procédés de production industrielle de polyoléfines. Combiné à des précatalyseurs métallocènes, en solution ou en version supportée, il permet d’atteindre une forte activité en polymérisation des oléfines avec un degré élevé de contrôle de la composition et de la distribution de masse. Cependant, le MAO est un composé mal défini. Sa structure précise et son mode d'action font encore l'objet de débats, ce qui entrave sa compréhension et son amélioration. De plus, la recherche d’activateurs alternatifs à base de MAO est une direction qui est hautement prometteuse.
Dans le cadre du projet Aime-AO financé par l’ANR, nous proposons de combiner la chimie organométallique de l’aluminium et les caractérisations avancées (notamment la RMN du solide de l’27Al à très haut champ magnétique) pour sonder la structure et la réactivité du MAO, et pour développer de nouveaux activateurs aux performances améliorées.
Ce sujet comporte des aspects de synthèse, réactivité et caractérisation de composés organométalliques sous atmosphère contrôlée, de catalyse de polymérisation et de spectroscopie de pointe, en combinaison avec des études de chimie théorique (en collaboration avec un groupe de recherche américain).

Contexte de travail

L’Institut de Recherche de Chimie Paris (IRCP) est hébergé par Chimie ParisTech – PSL, au cœur du Quartier Latin de Paris. Le groupe Chimie Organométallique et Catalyse de Polymérisation (COCP) de l'IRCP possède une longue expérience dans la conception, la synthèse et la caractérisation de complexes organométalliques et de coordination, ainsi que dans les applications catalytiques de ces dérivés pour la synthèse de (co)polymères. Le groupe est entièrement équipé pour les études synthétiques (boîtes à gants, lignes de Schlenk) et analytiques (SEC, DSC, TGA, MALDI-TOF, IR), avec un accès complet aux ressources de Chimie ParisTech-PSL (RMN, STM, AFM, XRD). La personne recrutée sera co-dirigée par Régis Gauvin et Christophe Thomas. Des interactions fréquentes avec les laboratoires partenaires du projet (UCCS, Lille, RMN du solide à très haut champ, et CP2M, Lyon, chimie de surface et catalyse) sont planifiées, ce qui renforcera les compétences de la personne recrutée dans ces différents domaines.

Contraintes et risques

Au-delà des contraintes d'hygiène et sécurité liées à la manipulation de produits chimiques, les expériences ciblées impliquent la manipulation de composés organoaluminiques hautement réactifs et seront mises en œuvre dans des boites à gants sous atmosphère contrôlée et sur des lignes doubles à l’aide de techniques de Schlenk sous hotte aspirante.