Défense de thèse de doctorat en sciences chimiques, par Jean Dubois

L’objectif général de cette thèse de doctorat est la mécanosynthèse, par broyage, d’imines, complexes salophènes, de maléimides et phtalimides et leur cristallisation en vue d’une caractérisation structurale poussée. En accord avec les travaux de Zaworokto et son groupe, nous avons évalué la nécessité de coupler le broyage avec le chauffage pour la formation des composés souhaités. Nous avons tenté ensuite de comprendre le phénomène de la synthèse à l’état solide par des analyses structurales de certains composés obtenus.

La mécanochimie est maintenant reconnue comme une approche de synthèse propre et efficace de polymères de coordination, de structures métal-organiques ou de métallo-médicaments. Elle joue un rôle majeur dans le développement d'approche de synthèse chimique sans solvant et a été appliquée avec succès à une variété de transformation organique. Le broyage à sec ou le broyage assisté par liquide (LAG), jouent également un rôle majeur dans la préparation de co-cristaux pharmaceutiques.

Les N-salicilidèneanilines sont des bases de Schiff, et plus précisément des aniles, avec des propriétés photo-et thermo-chromiques à l’état solide qui ouvrent la perspective de nombreuses applications. Les salens et les salophènes sont considérés comme d’excellents ligands tétradentates de métaux de transitions.

Le motif phtalimide est présent dans de nombreux ingrédients pharmaceutiques actifs (API) (potentiel anticancéreux, inhibiteur de l'ADN méthyltransférase (RG108)) et peut être obtenu par broyage d'anhydrides et d'amines.

Nous avons démontré la faisabilité de la formation par broyage d’une série d’anilines, de salophènes et de complexes salophène/zinc. Une série de structures cristallines ponctue nos résultats.

Au cours de notre étude des réactions à l'état solide d'une série d'anilines et d'anhydrates phtaliques, nous avons démontré que le broyage des réactifs suivi du chauffage des solides résultants conduit aux phtalimides correspondants. Une preuve de la formation de ces produits est fournie par une série de structures cristallines. Fait intéressant, les intermédiaires ont également été piégés à l'état solide. Ils ouvrent potentiellement la voie à la formation du phtalimide final, entièrement cyclisé. Cette observation suggère un mécanisme qui pourrait impliquer un intermédiaire co-cristallin et le produit d'addition amide ouvert.

En collaboration avec l’équipe du Professeur Emmerling à Berlin (BAM), nous avons investigué l’avancement d’une réaction mécanochimique in situ. Cette approche a démontré que le broyage d’un anhydride phtalique avec une aniline mène à la formation de l’amide intermédiaire en quelques minutes et que le chauffage de cet amide mène à la formation de l’imide final.