Complexes bi- et polymétalliques à base de palladium : synthèse, électrosynthèse et applications en catalyse

Abstract

Le travail de recherche présenté dans ce document concerne la synthèse, l’électrosynthèse, l’étude de la réactivité de complexes polymétalliques à base de palladium et les éventuelles propriétés catalytiques de ces complexes. Dans la première partie de ce document, nous rappellerons tout d’abord l’intérêt des phosphines et des diphosphines, et plus particulièrement de la diphosphine bis(diphénylphosphino)méthane (dppm), en tant que ligand, ainsi que des dimères de palladium contenant ce ligand en chimie organométallique. Nous décrirons ensuite les propriétés électrochimiques des complexes face-à-face Pd[indice]2(micro-dppm)[indice]2Me[indice]2Cl[indice]2 et en livre ouvert - ou « A-frame » - [Pd[indice]2 (micro-dppm)[indice]2Me[indice]2]I lorsqu’ils sont seuls en solution, en présence de dppm ou d’iodométhane. La structure cristallographique du dérivé en livre ouvert [Pd[indice]2(micro-dppm)[indice]2Me[indice]2I]I, qui a été obtenue dans le cadre de ce travail, sera présentée et donnera lieu à une comparaison avec d’autres structures reportées dans la littérature. La deuxième partie de ce manuscrit traite de catalyse d'hydrogénation par un cluster de palladium à quatre centres métalliques comportant deux hydrures : Pd[indice]4(micro-dppm)[indice]4H[indice]2[exposant]2+. Le premier chapitre offre un rapide tour d’horizon de la catalyse homogène par des complexes et clusters de palladium, et des outils d’investigation des mécanismes. Dans le deuxième chapitre, nous décrirons la structure cristallographique d’un cluster monohydrure proche de Pd[indice]4(micro-dppm)[indice]4H[indice]2[exposant]2+ qui a été obtenue au cours de cette étude. La caractérisation complète de ce cluster sera également indiquée. Dans le troisième chapitre, nous présenterons les résultats obtenus en catalyse d’hydrogénation avec le cluster Pd[indice]4(micro-dppm)[indice]4H[indice]2[exposant]2+ en tant que pré-catalyseur. Les études en fonction de la température et de la pression seront exposées, de même que le mécanisme de cette catalyse et les études cinétiques nous ayant permis de le démontrer. Enfin, dans la troisième partie de ce mémoire, nous nous intéresserons aux propriétés du complexe hétérobimétallique PdPt(micro-dppm)[indice]2Cl[indice]2. Après avoir brièvement rappelé les travaux reportés dans la littérature concernant ce type de dérivés hétérobimétalliques, nous décrirons la réactivité chimique et électrochimique du complexe PdPt(micro-dppm)[indice]2Cl[indice]2, qui a donné lieu à la formation de nouveaux dérivés palladium-platine originaux. Les structures cristallographiques de deux de ces dérivés seront présentées et discutées, de même que la caractérisation spectroscopique de l’ensemble de ces complexes.