Mono-amination catalytique de sucres
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Le développement de nouvelles méthodes durables permettant la conversion de composés oxygénés issus de la biomasse en molécules aminées à haute valeur ajoutée est très recherché. Plus particulièrement, l'amination de sucres présente un intérêt particulier pour différents domaines d’applications. Cette réaction est décrite dans la littérature et se fait généralement par amination réductrice et est donc limitée à la position anomérique des sucres. Afin d’aminer les fonctions alcools, il est possible d’utiliser la méthode d’auto-transfert d’hydrogène. L’un des verrous de cette réaction est la maîtrise de sa sélectivité qui peut dépendre de plusieurs paramètres tel que le type du substrat, la nature du catalyseur (homogène, hétérogène) ou des conditions expérimentales utilisées (température, pression, additif…). L’objectif de ces travaux de thèse est donc de réaliser l’amination d’un sucre, le méthylglucose, qui servira de substrat modèle, par réaction d’auto-transfert d’hydrogène. Le principal défi sera d’obtenir un contrôle de la sélectivité de la réaction spécifiquement vers la mono-amination du sucre, mais également un contrôle de la sélectivité vers la formation de l’amine secondaire ou tertiaire. La réaction pourra être contrôlée en modulant les conditions réactionnelles et notamment en utilisant un catalyseur de nature hétérogène ou homogène. Cette méthodologie a été appliquée à d’autres sucres.
Mots-clés libres : amination, catalyse homogène, catalyse hétérogène, sucre, auto-transfert d’hydrogène, chimie durable.
The development of new and sustainable alternative for the conversion of oxygenated compounds from biomass into high-value amino molecules is highly demanded. Specifically, the amination of sugars holds significant interest across various fields of application. The amination of carbohydrates has been described in the literature and generally occurs via reductive amination and is thus limited to the anomeric position. As an alternative to activate the alcohol functions, the borrowing hydrogen methodology can be used. The main scientific hurdle for this reaction is the control of the reaction selectivity which can be tuned by several parameters, including the substrate type, catalyst nature (homogeneous or heterogeneous), and experimental conditions (temperature, pressure, additives, etc.). The objective of this work is thus to develop a new methodology for sugar amination using methylglucose as a model substrate, by borrowing hydrogen. The main challenge lies in controlling the reaction selectivity to achieve mono-amination of the sugar as well as the formation of secondary or tertiary amines. The reaction can be controlled by tuning the reaction conditions and more particularly by the use of a heterogeneous or homogeneous catalyst. This methodology was applied to other carbohydrates.
Keywords : Amination, Homogeneous Catalysis, Heterogeneous Catalysis, Sugar, Borrowing Hydrogen, Sustainable Chemistry.
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