Description du sujet de thèse

Les [2.2]Paracyclophanes (pCps) sont des composés moléculaires originaux, caractérisés par une architecture tridimensionnelle unique et des propriétés physicochimiques remarquables.[1] Ils ont été largement exploités en science des matériaux, notamment en tant que briques de base dans la conception de polymères conjugués et de divers dispositifs optoélectroniques.[2] Grâce à leur chiralité planaire, les pCps se sont révélés efficaces en catalyse asymétrique, notamment en tant que ligands permettant la formation sélective de composés optiquement actifs.[3] En revanche, leur potentiel en tant qu'organocatalyseurs reste encore largement sous-exploité.[4] Le développement de nouveaux procédés catalytiques mettant à profit ces architectures représenterait une avancée importante dans le domaine de la chimie des cyclophanes.
La photocatalyse constitue un champ de recherche en plein essor, tirant parti de l'énergie lumineuse pour activer diverses transformations chimiques. Ces dernières années, une grande variété de photocatalyseurs - qu'ils soient de nature organique ou basés sur des complexes métalliques - a été développée, permettant de revisiter des réactions classiques ou d'en rendre accessibles de nouvelles, jusque-là inenvisageables.[5] Toutefois, le contrôle de la chiralité dans les processus photo-induits reste un défi de taille.
Dans notre laboratoire, des dérivés du pCp ont été employés avec succès comme organophotocatalyseurs pour induire différentes réactions sous irradiation lumineuse.[6] Dans le cadre d'une collaboration récente avec le Dr Thomas Boddaert (Université Paris-Saclay), nous avons montré que la stéréosélectivité de la réaction thio-Paternò–Büchi [7] peut être modulée à l'aide de photocatalyseurs présentant une chiralité planaire.[8] Cette thèse de doctorat a pour objectif de concevoir des nouveaux photocatalyseurs à base de pCp plus performants, par fonctionnalisation ciblée de leurs cycles aromatiques avec divers motifs chimiques. Cette stratégie, fondée sur des résultats préliminaires prometteurs, vise à optimiser l'efficacité et l'induction asymétrique dans les réactions thia-Paternò–Büchi. Une extension potentielle de ces travaux concerne également le développement d'émetteurs de lumière polarisée circulairement, ouvrant ainsi la voie à des applications dans d'autres domaines de la chimie.
Références: (1) Brown, C. J.; Farthing, A. C. Nature 1949, 164, 915. (2) Hassan, Z.; Lahann, J.; Bräse, S. Adv. Funct. Mater. 2024, 2410027. (3) Gibson, S. E.; Knight, J. D. Org. Biomol. Chem. 2003, 1, 1256. (4) Felder, S.; Wu, S.; Brom, J.; Micouin, L.; Benedetti, E. Chirality 2021, 33, 506. (5) Shaw, M. H.; Twilton, J.; MacMillan, D. W. C. J. Org. Chem. 2016, 81, 16, 6898. (6) Brom, J.; Maruani, A.; Turcaud, S.; Lajnef, S.; Peyrot, F.; Micouin, L.; Benedetti, E. Org. Biomol. Chem. 2024, 22, 59. (7) Lapuh, M. I.; Cormier, G.; Chergui, S.; Aitken, D. J.; Boddaert, T. Org. Lett. 2022, 24, 8375. (8) Résultats préliminaires non publiés.

Contexte de travail

Le poste proposé s'inscrit dans le cadre d'un projet financé par l'Agence Nationale de la Recherche (ANR), impliquant une collaboration entre deux laboratoires de chimie : le Laboratoire de Chimie et Biochimie Pharmacologiques et Toxicologiques (LCPBT, UMR 8601, Université Paris Cité) et l'Institut de Chimie Moléculaire et des Matériaux d'Orsay (ICMMO, UMR CNRS 8182, Université Paris-Saclay).
Le/la doctorant.e mènera principalement ses recherches au sein du Laboratoire de Chimie et Biochimie Pharmacologiques et Toxicologiques (UMR 8601, CNRS, Université Paris Cité, Paris 6ᵉ), au sein de l'équipe d’accueil « Nouvelles méthodes de synthèse pour l’interface chimie–biologie ». Les thématiques de l'équipe couvrent un large éventail de sujets en chimie organique synthétique et en biologie chimique, avec un intérêt particulier pour l'innovation moléculaire.

Contraintes et risques

Le poste implique une exposition aux risques chimiques, dont la gestion sera assurée conformément au cadre réglementaire national en vigueur ainsi qu’au règlement intérieur du laboratoire.