Doctorat en chimie (macro)moléculaire (H/F)

Sujet de thèse :
Les super-pouvoirs des carbènes non-N-Hétérocycliques : applications en chimie des matériaux, catalyse et surcyclage de polymères en fin de vie

Les carbènes, espèces divalentes du carbone autrefois jugées trop instables pour leur prêter une quelconque utilité, ont été domestiqués grâce aux travaux pionniers de Bertrand et Arduengo sur la synthèse des premiers carbènes singulets stables. En particulier, les carbènes N-hétérocycliques (NHCs) ont révolutionné les domaines de la catalyse organométallique et de la catalyse organique. Ce sont désormais les carbènes non-NHCs qui ouvrent des perspectives passionnantes. , Ces espèces, véritables "couteaux suisses moléculaires", possèdent une réactivité exceptionnelle qui la démarque de ses cousins NHCs, aussi bien à l’état fondamental qu’à l’état excité.
L’objectif de la thèse est de tirer profit de leurs propriétés électroniques pour accéder à des structures et réactivités inédites. Les applications visées incluent la catalyse « verte », la conception de matériaux intelligents (magnétiques, optoélectroniques ), et la fonctionnalisation de surfaces. Un volet innovant concerne le surcyclage : utiliser ces carbènes à l’état excité pour modifier des polymères issus de déchets et leur donner une seconde vie.
La thèse alliera donc synthèse organique, chimie des polymères, et catalyse ; elle mettra aussi en jeu de multiples techniques de caractérisation, telles que la RMN multi-nucléaire, l’UV-vis, la Chromatographie d’Exclusion Stérique, etc... Ce projet se situe à l’intersection de la chimie fondamentale et des enjeux technologiques, avec un fort potentiel pour la transition écologique. Les résultats pourraient inspirer des solutions pour l’énergie, l’économie circulaire, ou la médecine, tout en repoussant les limites de la chimie des carbènes.

Le candidat doit être enthousiaste, motivé et aimer travailler en équipe avec des collaborateurs issus de différents horizons scientifiques.

 Salaire brut : 2300€/mois (36 mois) – Début du contrat : Septembre-Octobre 2026

 Contact : Joan Vignolle (joan.vignolle@enscbp.fr)

Références:
Igau, Alain.; Grutzmacher, Hansjorg.; Baceiredo, Antoine.; Bertrand, Guy. Analogous .Alpha.,.Alpha.’-Bis-Carbenoid, Triply Bonded Species: Synthesis of a Stable .Lambda.3-Phosphino Carbene-.Lambda.5-Phosphaacetylene. J. Am. Chem. Soc. 1988, 110 (19), 6463
Arduengo, A. J. I.; Harlow, R. L.; Kline, M. A Stable Crystalline Carbene. J. Am. Chem. Soc. 1991, 113 (1), 361
Bourissou, D.; Guerret, O.; Gabbaï, F. P.; Bertrand, G. Stable Carbenes. Chem. Rev. 2000, 100 (1), 39
Hopkinson, M. N.; Richter, C.; Schedler, M.; Glorius, F. An Overview of N-Heterocyclic Carbenes. Nature 2014, 510 (7506), 485
Vignolle, J.; Cattoën, X.; Bourissou, D. Stable Noncyclic Singlet Carbenes. Chem. Rev. 2009, 109 (8), 3333
Melaimi, M.; Jazzar, R.; Soleilhavoup, M.; Bertrand, G. Cyclic (Alkyl)(Amino)Carbenes (CAACs): Recent D
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