Description du sujet de thèse

Couplages déshydrogénants de formamides et d'alcools pour la synthèse catalytique de polyuréthanes
Les polyuréthanes (PU) sont des polymères utilisés dans de nombreux secteurs industriels pour formuler des adhésifs, des peintures, des élastomères, des mousses et des fibres, pour ne citer que quelques applications. Leur succès repose sur leur synthèse polyvalente par polyaddition d'alcools polyfonctionnels et de monomères isocyanates. La gamme croissante de précurseurs disponibles permet de varier les structures des PU, et donc leurs propriétés, presque à volonté. Cependant, malgré la robustesse de cette voie, les préoccupations croissantes concernant la toxicité des isocyanates et de son précurseur le phosgène, ainsi que les risques associés au stockage (catastrophe de Bhopal), la conception de polyuréthanes sans isocyanate (NIPU) a de plus en plus attiré l'attention des communautés académiques et industrielles. Des réactions alternatives produisant des polymères ayant les mêmes propriétés que les PU conventionnels mais sans utiliser d'isocyanates comme éléments de base sont étudiées.
Dans ce contexte, nous proposons d'étudier des voies de synthèse alternatives et plus durables pour les PUs excluant l'utilisation d'isocyanates en suivant une stratégie intégrative allant du développement de couplages déshydrogénatifs (DC) métallo-catalysés entre les alcools et les formamides jusqu'à leur mise en œuvre pour l'élaboration de NIPUs. La stratégie pour atteindre cet objectif est d'ajuster finement les propriétés électroniques et stériques du métal par la conception d'un ligand approprié. Par conséquent, une partie importante du travail de recherche sera consacrée à la conception et à la synthèse de catalyseurs à base de métaux de transition abondants et des ligands correspondants.

Contexte de travail

Le Laboratoire de Chimie de Coordination (LCC) de Toulouse a été fondé en 1974 avec pour mission l'étude de la nature électronique des liaisons de coordination, ce laboratoire a depuis élargi ses domaines de recherche pour intégrer diverses disciplines connexes, notamment la catalyse. Aujourd'hui, le LCC compte plus de 250 collaborateurs répartis au sein de 15 équipes, œuvrant dans trois principaux axes de recherche : la chimie catalytique, la chimie de la santé et la chimie des matériaux. Le projet sera réalisé sous la direction du Dr. Stéphanie Bastin et du Pr. Jean-Baptiste Sortais.

Contraintes et risques

Risques professionnels liés à l'activité d'un laboratoire de recherche en chimie