Nouveaux composés polyamine- et polyNHC-Boranes pour le relargage de dihydrogène et la formation de macro-radicaux boryles - TEL - Thèses en ligne Accéder directement au contenu
Thèse Année : 2022

New polyamine- and polyNHC-borane compounds for the release of dihydrogen and the formation of macro boryl radicals

Nouveaux composés polyamine- et polyNHC-Boranes pour le relargage de dihydrogène et la formation de macro-radicaux boryles

Résumé

This study reports the synthesis and the characterization of news dimeric, oligomeric and polymeric compounds containing amine- and NHC-borane Lewis’s pairs, as well as their uses in the field of hydrogen storage or for the formation of new macro boryls radicals. Indeed, the amine-borane functions allow the chemical storage of dihydrogen thanks to their B-H and N-H bonds. The integration of this functions in a carbon backbone allow to consider their use as a dihydrogen reservoir or even as a source of hydrogen for the reduction of chemical functions. The first objective of this study was to synthetize new compounds containing Lewis amine borane pairs and to establish a link between this new structures and their reactivities, in particular with their dehydrogenation temperature or their ability to hydrogenate chemical functions. The study of these reactivities has allowed the formation of numerous dimers and oligomers using simple methodologies. These different compounds were subsequently used in the reduction of numerous chemical functions, like carbonyls, imines, alkynes and alkenes. The dehydrogenation products have also been characterized. The amine and N heterocyclic carbene functions also serve to stabilize the borane functions, as Lewis bases, allowing to form more or less stable Lewis pairs. The second objective of this study was to carry out the synthesis of amine and NHC borane polymers to form macro boryl radicals, stabilized by the Lewis base. This strategy led to the formation of numerous boronated polymers, allowing the formation of macro-boryl radicals. These radicals could be used and enhanced in homogeneous photopolymerization and emulsion photopolymerization, leading to the formation of original-chape copolymers or latexes with various sizes. The double character of reducer and stabilizer of some macro-NHC-boryl radicals also allow the formation of metallic nanoparticles.
Cette étude rapporte la synthèse et la caractérisation de nouveaux composés dimères, oligomères et polymères contenant des paires de Lewis amine- et NHC-boranes, ainsi que leurs utilisations dans le domaine du stockage de l’hydrogène ou encore pour la formation de macro-radicaux boryles inédits. En effet, les fonctions amine-boranes permettent le stockage chimique de dihydrogène grâce à leurs liaisons B-H et N-H. L’intégration de ce type de fonctions au sein d’un squelette carboné permet entre autres d’envisager leur l’utilisation en tant que réservoir de dihydrogène ou encore en tant que source de dihydrogène pour la réduction de fonctions chimiques. Le premier objectif de cette étude était de réaliser la synthèse de nouveaux composés contenant des paires de Lewis amine-boranes et de réaliser un lien entre les nouvelles structures et leurs réactivités, notamment avec leur température de déshydrogénation ou encore leurs capacités à hydrogéner des fonctions chimiques. L’étude de ces réactivités a permis la formation de nombreux dimères et oligomères amine-boranes à l’aide de méthodologies simples à mettre en place. Ces différents composés ont par la suite été employés dans la réduction de nombreuses fonctions chimiques, tels que des carbonyles, imines, alcynes et alcènes. Les produits de déshydrogénations ont également été caractérisés. Les fonctions amines et N-hétérocycliques carbènes servent également à stabiliser les fonctions boranes, en tant que bases de Lewis, permettant de former des paires de Lewis plus ou moins stables. Dans ce contexte, il est aussi possible de stabiliser les radicaux boryles formés à partir de ces paires de Lewis borés. Le deuxième objectif de cette étude a été de réaliser la synthèse de polymères amine- et NHC-boranes dans le but de former des macro-radicaux boryles stabilisés à l’aide de ces bases de Lewis. Cette stratégie a mené à la formation de nombreux polymères borés, permettant la formation de radicaux boryles. Ces radicaux ont pu être utilisés et valorisés en photopolymérisation homogène et en émulsion, menant à la formation de copolymères aux structures originales ainsi qu’à des latex de tailles variées. Le caractère double de réducteur et de stabilisant de ces macro-radicaux NHC-boryles ont également permis la formation de nanoparticules métalliques.
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Origine : Version validée par le jury (STAR)

Dates et versions

tel-04356517 , version 1 (20-12-2023)

Identifiants

  • HAL Id : tel-04356517 , version 1

Citer

Louis Le Moigne. Nouveaux composés polyamine- et polyNHC-Boranes pour le relargage de dihydrogène et la formation de macro-radicaux boryles. Polymères. Université Claude Bernard - Lyon I, 2022. Français. ⟨NNT : 2022LYO10099⟩. ⟨tel-04356517⟩
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