Silicon for the catalytic production of hydrogen and the amides synthesis

Le silicium pour la production catalytique d'hydrogène et la synthèse d'amides

Eleonore Morisset (1)

1 LCMT - Laboratoire de chimie moléculaire et thioorganique

This thesis is based on the use of silicon and its derivatives as species that can meet some current technical challenges. The silylation of alcohols by phenylsilane is an attractive method for the gentle production of hydrogen. This project has demonstrated efficient catalysis with simple and available nitrogen bases. The study of the reaction mechanism suggests that alcohol deprotonation is decisive for this reaction. Phenylsilane has proved its utility in the context of amide synthesis, but also for peptide synthesis in the absence of epimerization. Subsequently, this methodology was extended to synthesis of several Weinreb amides. In order to better understand the reaction mechanism, the synthesis of some substituted phenylsilanes with electron-withdrawing groups and electron-donor groups was undertaken. Finally, the acetylation of amines using silicon acetate was examined. A large panel of primary, secondary amines and anilines were easily acetylated, revealing the synthetic interest of silicon acetate in organic chemistry.

Ces travaux de thèse reposent sur l’utilisation du silicium et de ses dérivés comme espèces pouvant répondre à certains enjeux techniques actuels. La silylation des alcools par le phénylsilane représente une méthode attractive pour la production douce d’hydrogène. Ce projet a permis de mettreen évidence une catalyse efficace par des bases azotées simples et disponibles. L’étude du mécanisme suggère que l’étape déterminante de cette réaction est la déprotonation de l’alcool. Le phénylsilane a ensuite montré son utilité dans le cadre de la synthèse des amides, mais également pour la synthèse peptidique en absence d’épimérisation. Par la suite, cette méthodologie a été étendue à la synthèse de quelques amides de Weinreb. Dans le but de mieux comprendre le mécanisme réactionnel, la synthèse de quelques phénylsilanes substitués de groupes électroattracteurs et de groupes électrodonneurs a été entreprise. Enfin la réaction d’acétylation des amines à partir d’acétate de silicium a été examinée. Un large panel d’amines primaires, secondaires et ainsi que des anilines ont été acétylées révélant l’intérêt synthétique de l’acétate de silicium en chimie organique.

Mots clés: Hydrogen production; Amide synthesis; Peptide coupling; N-acetylation,; Silicon acetate

Mots clés: Hydrosilane; Production d’hydrogène; Synthèse peptidique; N-acétylation; Acétate de silicium

Domaines: Chimie organique

Eleonore Morisset. Le silicium pour la production catalytique d'hydrogène et la synthèse d'amides. Chimie organique. Normandie Université, 2019. Français. ⟨NNT : 2019NORMC233⟩. ⟨tel-02468972⟩