New developments of proazaphosphatranes : from organocatalysis to halogen bonding

Nouveaux développements de la chimie des proazaphosphatranes : de l’organocatalyse à la liaison halogène

Jian Yang (1)

1 ISM2 - Institut des Sciences Moléculaires de Marseille

In this dissertation, our goal is to explore new applications of proazaphosphatranes and their derivatives, especially in a confined space. In the first part, a comprehensive literature review regarding 1) discovery and application of proazaphosphatranes, 2) confined covalent cages based organo- and metal-catalysts, and 3) halogen bonding – an emergent noncovalent interaction has been demonstrated. Subsequently, proazaphosphatrane as highly efficient organocatalyst for the Strecker reaction is discussed. And a FLP (frustrated Lewis pair) system comprising an encaged proazaphosphatrane as Lewis base and TiCl4 as Lewis acid for MBH (Morita–Baylis–Hillman) reaction is reported. In the end, chlorinated azaphosphatrane is synthesized and studied in the recognition of different halide anions by halogen bonding, exhibiting a preferable affinity for chloride over bromide and iodide.

Au cours de ces travaux de thèse, nous avons exploré de nouvelles applications des proazaphosphatranes et de leurs dérivés, en particulier leur confinement dans une cage moléculaire. Dans la première partie, une bibliographie présente la littérature concernant (i) la découverte et les applications de proazaphosphatranes, (ii) les catalyseurs confinés dans des cages covalentes et (iii) la liaison halogène - une interaction non covalente émergente-. Par la suite, l’utilisation de proazaphosphatranes comme organocatalyseur très efficace pour la réaction de Strecker est décrit. Ensuite, un système FLP (paire de Lewis frustrée) comprenant un proazaphosphatrane encagé comme base de Lewis et du TiCl4 comme acide de Lewis a été utilisé pour catalyser la réaction de MBH (Morita-Baylis-Hillman). Finalement, un azaphosphatrane chloré a été synthétisé, et ses propriétés de reconnaissance vis à vis de différents anions halogénures, par liaison halogène, a été étudié.

Mots clés: Supramolecular chemistry; Proazaphosphatrane; Superbase; Hemicryptophane; Halogen bonding; Recognition

Mots clés: Chimie supramoléculaire; Proazaphosphatrane; Superbases; Hémicryptophane; Liaison halogène; Reconnaissance

Domaines: Catalyse

Jian Yang. New developments of proazaphosphatranes : from organocatalysis to halogen bonding. Catalysis. Ecole Centrale Marseille, 2018. English. ⟨NNT : 2018ECDM0006⟩. ⟨tel-02063835⟩