ROMAGNE Marie

SYNTHESE DE NANOPARTICULES DE PALLADIUM ET APPLICATION A LA
REACTION DE COUPLAGE DE SUZUKI-MIYAURA
Marie-Laure Romagné, Audrey Denicourt-Nowicki, Alain Roucoux
Laboratoire de Chimie Organique Supramoléculaire, UMR CNRS 6226
Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Rennes- 263, avenue du Général Leclerc-35700 RENNES
e.mail: [email protected]
Dans un contexte actuel de chimie propre et durable, respectueuse de l’environnement, les
nanoparticules métalliques en tant que catalyseurs en milieu aqueux constituent une alternative
écologique intéressante aux procédés industriels classiques polluants basés sur l’utilisation de
solvants organiques (COV). Leur atout majeur réside dans le nombre croissant de centres
métalliques et donc de sites actifs potentiels en surface, ce qui leur confère des propriétés
catalytiques intéressantes en termes d’activité et de sélectivité.
Depuis plusieurs années, notre laboratoire développe la synthèse de nanoparticules
métalliques stabilisées par des sels d’ammonium quaternaire en phase aqueuse. Des résultats
intéressants ont ainsi été obtenus pour diverses réactions catalytiques telles l’hydrogénation
asymétrique ou d’arènes en milieu biphasique liquide/liquide. [1]
n=7 à 13
X
n
N
OH
X=Cl, Br
Le couplage de Suzuki [2] est couramment utilisé en synthèse organique et permet la synthèse
de molécules complexes trouvant des applications dans les domaines variés tel que la pharmacie,
l’électronique ou l’agrochimie. Cette réaction qui met en jeu un dérivé du bore et un halogénoarène
est catalysée efficacement par des complexes de palladium en milieu homogène. Notre projet
concerne l’utilisation de nanoparticules de palladium(0) stabilisées en milieu aqueux et préparées par
réduction de Na2PdCl4 en présence d’un tensioactif de type ammonium quaternaire.
Br
+ Ph4BNa
HEA16Cl-Pd Nanopaticules
Base, eau, 60°C
La stabilisation de la suspension colloïdale dans les conditions standards du couplage de
Suzuki a nécessité une phase d’optimisation du rapport entre le tensioactif et le métal. Différents
paramètres ont ensuite été étudiés tels que la quantité de base, la température, la nature des substrats
halogénés. Des résultats intéressants ont ainsi été obtenus et montrent l’importance du substituant
(position, effets électroniques) sur le substrat halogéné pour l’obtention du composé biphényl avec
de bons rendements.
La suspension catalytique a été caractérisée par Microscopie Electronique à Transmission
(TEM) et montre une distribution étroite des nanoparticules de palladium.
[1] A. Roucoux, A. Nowicki, K. Philippot, Nanoparticles and Catalysis, ed. D. Astruc, Wiley. VCH,
2007, chap. 11, p. 357
[2] N. Miyaura, A. Suzuki, Chem. Rev., 1995, 95, 2457