Note ABES Supports catalytiques structurés à base de mousses de polyuréthane fonctionnalisées : applications en photocatalyse et en semi-hydrogénation d'alcynes Structured catalytic supports based on functionalized polyurethane foams : applications in photocatalysis and semi-hydrogenation of alkynes Support catalytique structuré Polydopamine Mousse de polyuréthane Photocatalyse hétérogène Semi-hydrogénation d'alcyne Couplage de Suzuki Structured catalytic support Polydopamine Polyurethane foams Heterogeneous photocatalysis Alkyne semi-hydrogenation Suzuki-coupling 541 Catalyse Mousses de polyuréthanes Photocatalyse Hydrogénation Réaction de Suzuki Dans cette thèse, nous présentons un support catalytique structuré multifonctionnel basé sur des mousses à cellules ouvertes de polyuréthane (PUF) revêtues d’une couche de polydopamine (PDA). Basé sur le principe d'adhésion des moules, ce revêtement biomimétique de PDA permet la fonctionnalisation chimique de la surface des PUF sans altérer leurs propriétés mécaniques et de transport. Dans une première partie, l'ancrage covalent d'APTES comportant un bras trialkoxysilane sur PDA@PUF suivi d'une fonctionnalisation avec Ru(bpy)32+ ou de l’éosine Y a procuré les matériaux Ru(bpy)3-APTES@PDA@PUF et EY-APTES@PDA@PUF. Ru(bpy)3-APTES@PDA@PUF s’est révélé être un photocatalyseur efficace et réutilisable pour des réactions d’homocouplage d'amines benzyliques et de couplages déshydrogénés croisés sous irradiation de lumière visible. EY-APTES@PDA@PUF, en revanche, a montré des limitations lors de l’étude de différentes réactions photocatalytiques d’oxydation sous lumière visible, due à un lessivage non-négligeable de l’éosine Y. Dans une deuxième partie, un simple protocole d'enrobage par immersion de PDA@PUF dans une solution hydro-alcoolique de Pd(NH3)4Cl2,H2O à température ambiante a fourni le matériau Pd@PDA@PUF. Ce composite facile à préparer agit comme un catalyseur hétérogène efficace et hautement réutilisable, sans procédure préalable de réduction, pour la semi-hydrogénation sélective d'alcynes et le couplage de Suzuki de bromures d'aryle dans des conditions aérobies. Des caractérisations approfondies suggèrent une simple coordination initiale d’ions de Pd(II) par les unités catéchols de la couche de PDA, résultant en une dispersion de la phase active de type « atome isolé », ainsi qu’une réduction progressive du Pd(II) en Pd(0). In this thesis, we present a multi-functional structured catalytic support based on open cell polyurethane foams (PUF) coated with polydopamine (PDA). Based on the mussels’ adhesion principle, this biomimetic coating allows surface chemical functionalizations of PUF without altering their mechanical and transport properties. In a first part, the covalent anchoring of APTES bearing a trialkoxysilane arm onto PDA@PUF foam, followed by functionalization with Ru(bpy)32+ or eosin Y provided Ru(bpy)3-APTES@PDA@PUF and EY-APTES@PDA@PUF materials. Ru(bpy)3-APTES@PDA@PUF proved to be an efficient and reusable photocatalyst for benzylic amine homocouplings and cross dehydrogenative couplings under visible-light irradiation. EY-APTES@PDA@PUF, in contrast, showed some limitations when investigating different types of photocatalytic oxidation reactions under visible light, due to non-negligible eosin Y leaching. In a second part, a simple dip-coating protocol of PDA@PUF in a hydro-alcoholic solution of Pd(NH3)4Cl2,H2O at room temperature afforded Pd@PDA@PUF. This easy-to-make composite acted as an efficient and highly reusable heterogeneous catalyst, without prior-reduction processes, for the selective semi-hydrogenation of alkynes and for the Suzuki coupling of aryl bromides under aerobic conditions. Thorough characterizations suggest an initial simple coordination of the Pd(II) ions by the catechol moieties of the PDA layer, resulting in a single atom-type dispersion of the active phase, and a progressive reduction under catalytic conditions of Pd(II) into Pd(0). Electronic Thesis or Dissertation Text en PDF 25691677 Université de Strasbourg Strasbourg 2023-12-31 https://theses.hal.science/tel-04480490 application/pdf https://publication-theses.unistra.fr/public/theses_doctorat/2023/Peng_Han_2023_ED222.pdf http://www.theses.fr/2023STRAF007/abes https://theses.hal.science/tel-04480490 https://theses.hal.science/tel-04480490 https://theses.hal.science/tel-04480490 https://theses.hal.science/tel-04480490 Peng Han 1992-09-04 FR 271711558 0EFB1U06ZW4 21925769 4200003 https://theses.fr/2023STRAF007 2023STRAF007 https://doi.org/10.70675/3e3a35e0z3d32z4748za871zceb1dc115a02 2023-01-30 Chimie Strasbourg 131056549 Doctorat Docteur es non oui Ritleng Vincent MADS_DIRECTEUR_DE_THESE_1 059817097 Jierry Loïc MADS_PRESIDENT_DU_JURY 084342242 Edouard David MADS_MEMBRE_DU_JURY_1 077803027 Oliveira Vigier Karine de MADS_RAPPORTEUR_1 069412324 Ouali Armelle MADS_RAPPORTEUR_2 112626742 École doctorale des Sciences chimiques (Strasbourg ; 1995-....) MADS_ECOLE_DOCTORALE_1 156504081 Laboratoire d'innovation moléculaire et applications (Strasbourg ; Mulhouse ; 2018-....) MADS_PARTENAIRE_DE_RECHERCHE_1 529618 230285996 ddc:540 Ritleng Vincent Jierry Loïc Edouard David Oliveira Vigier Karine de Ouali Armelle École doctorale Sciences chimiques (Strasbourg ; 1995-....) Laboratoire d'innovation moléculaire et applications (Strasbourg ; Mulhouse) PDF 25691677 confidentialité 2023-01-30 2024-01-30 confidentialité 2023-01-30 2024-01-30 confidentialité 2023-01-30 2024-01-30 confidentialité 2023-01-30 2024-01-30