Synthesis of new N-Heterocyclic Carbene (NHC)-based Single Chain Nanoparticles (SCNPs) as catalytically active nanoreactors

Des poly(liquides ioniques) (PILs) arranges sous la forme de copolymeres aleatoires ont ete developpes avec des architectures telle que ce des nanoparticules a chaine unique ou bien sous la forme de (macro)gels. Ces differentes systemes ont ete employes comme precurseurs de carbenes N-heterocycliques (NHC)s a des fins de catalyses organiques. L’introduction d’anions relativement basiques dans des unites PIL derives d’imidazolium permet la generation in situ des NHCs actifs pour la catalyse. D’abord, le developpement de (macro)gel base sur des unites PIL reactives represente l’etude preliminaire pour la comprehension et analyse de performance catalytique a l’echele macroscopique. Cette etude a permit cibler des reaction model ainsi comme des conditions et des standards pour etablir un systeme de reference tout au long de cette these. Ensuite, ce gel a servi comme base pour developper des nanogels connues comme nanoparticules composees d‘une chaine unique polymere repliee sur elle-meme (SCNP en anglais). Ces SCNPs ont ete specialement concues base sur la mouillabilite des PILs et ont ete obtenues par polymerisation controlee (methode RAFT). Dans le premier cas, la nature ionique des precatalyseur NHC a ete exploite en promouvant l’interaction entre les derives d’imidazolium avec des anions basiques supportes dans les polymere en formant un SCNP ioniquement reticulee. Deuxiemement, les proprietes termolatentes des precurseurs de NHC a ete mis en valeur en compatibilisant des substrats et precatalyseurs sur la meme chaine des polymere en promouvant le repliement des chaines en condensant les substrats sous l’application de chaleur. Finalement, la capabilite intrinseque des poly(NHC)s pour actuer comme poly-ligands a ete demontre de maniere novatrice en formant des SCNPs par une reaction de complexation organometallique a l’aide d’un sel d’argent. Dans tout les differentes support polymeriques, des aspectes relie aux performances catalytiques ont ete mis en avance comme le recyclage du catalyseur, des effet de confinement, la facilite pour augmenter l’echele de synthese des nanoreacteurs, la versatilite des NHC catalyseurs et l’adaptation de different systems pour manipuler ces especes polycarbeniques de une maniere simple et efficace.