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1. Improved aromatic yield and toluene selectivity in propane aromatization over Zn–Co/ZSM-5: effect of metal composition and process conditions

Author

G. G. Oseke, E. E. Peter, A. Y. Atta, B. Mukhtar, B. J. El-Yakubu, B. O. Aderemi, Ahmadu Bello University, Centre de recherche d'Albi en génie des procédés des solides divisés, de l'énergie et de l'environnement (RAPSODEE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-IMT École nationale supérieure des Mines d'Albi-Carmaux (IMT Mines Albi), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT), Modélisation Physique et Chimique (LPCNO), Laboratoire de physique et chimie des nano-objets (LPCNO), Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Fédération de recherche « Matière et interactions » (FeRMI), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and Landmark University [Omu-Aran]

Subjects
[SPI]Engineering Sciences [physics], Toluene selectivity, Aromatic yield, Mechanics of Materials, Mechanical Engineering, General Materials Science, Propane conversion, Zn–Co/ZSM-5
Abstract

International audience; In this report, a catalytic enhanced-conventional process production background was employed to determine the most cost-effective and environmentally friendly techniques to improve the catalytic production of toluene and other aromatic compounds from propane aromatization. 2 wt% of zinc was co-impregnated with 1–3 wt% of cobalt on HZSM-5. Characterizations and analysis showed that catalysts are crystalline and microporous. Propane conversion was carried out at 540 °C, 1200 ml/g-h gas hourly space velocity and atmospheric pressure over Zn–Co/ZSM-5 bimetallic catalysts. Toluene selectivity in the aromatic products was greatly improved and sustained significantly together with other aromatic products. Catalytic conversion of propane and aromatic yield over Zn–Co/ZSM-5 was improved and stabilized due to metallic collaboration on HZSM-5. Aromatic yield averaged 46, 32, and 36%, respectively, for 1–3 wt% Co in Zn–Co/ZSM-5 bimetallic catalyst. Average toluene selectivity in the aromatic products for 12 h time on stream from 60, 50 and 51% for 1–3 wt% Co loading. The threshold loading of cobalt with zinc was 2% above which the general aromatic selectivity declined. A decrease in conversion from 73 to 15% was observed for flowrate increase from 6 to 35 ml min−1 and an increase in aromatic selectivity from 80 to 87%. An increase in temperature of 500–560 °C increased catalytic performance, 32–47% for propane conversion, and 79–86% aromatic selectivity.

Published
2023
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2. Evidence for amylose inclusion complexes with multiple acyl chain lipids using solid-state NMR and theoretical approaches

Author

Anne Lemassu, Valérie Réat, Franck Jolibois, Adrien Schahl, Institut de pharmacologie et de biologie structurale (IPBS), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Modélisation Physique et Chimique (LPCNO), Laboratoire de physique et chimie des nano-objets (LPCNO), Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Fédération de recherche « Matière et interactions » (FeRMI), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), and Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)

Subjects
Anomer, Polymers and Plastics, Chemical shift, Organic Chemistry, Starch, Carbon-13 NMR, Dihedral angle, Lipids, [CHIM.THEO]Chemical Sciences/Theoretical and/or physical chemistry, chemistry.chemical_compound, Crystallography, Molecular dynamics, [CHIM.POLY]Chemical Sciences/Polymers, Solid-state nuclear magnetic resonance, chemistry, Amylose, Molecular dynamics simulation, Materials Chemistry, Density functional theory, Density functional calculation, solid-state NMR spectroscopy
Abstract

International audience; Amylose is known to form inclusion complexes in the presence of hydrophobic guests. Among lipids, only single-chain fatty acids have been reported as possible guests with the surrounding amylose in a well-defined V-helix conformation. Using experimental 13 C solid-state NMR, we studied the formation of inclusion complexes between amylose and a variety of multiple-chains lipids of increasing complexity. Molecular dynamics simulations and calculations of 13 C isotropic chemical shifts using the Density Functional Theory approach were performed to support the interpretation of experimental spectra. We provide unambiguous evidences that amylose forms inclusion complexes with lipids bearing multiple acyl chains. Amylose conformations around these lipids are characterized by {ϕ,ψ} anomeric bond dihedral angles near {115°,105°}. In the 13 C NMR spectra, this translates into C1 and C4 chemical shifts of 102.5 ppm and 81.1 ppm, regardless of the helical conformation of the amylose surrounding the acyl chains.

Published
2021
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3. Diversity of Hydrogen Bond Network and Its Impact on NMR Parameters of Amylose B Polymorph. A Study Using Molecular Dynamics and DFT Calculations Within Periodic Boundary Conditions

Author

Franck Jolibois, Iann C. Gerber, Adrien Schahl, Valérie Réat, Laboratoire de physique et chimie des nano-objets (LPCNO), Institut de Recherche sur les Systèmes Atomiques et Moléculaires Complexes (IRSAMC), Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT-FR 2599), Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut de Chimie du CNRS (INC), Institut de pharmacologie et de biologie structurale (IPBS), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, Modélisation Physique et Chimique (LPCNO), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Recherche sur les Systèmes Atomiques et Moléculaires Complexes (IRSAMC), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Fédération de recherche « Matière et interactions » (FeRMI), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), and Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)

Subjects
inorganic chemicals, Materials science, Periodic Boundary Conditions, Crystal structure, Molecular dynamics, 010402 general chemistry, 01 natural sciences, DFT, Crystal, 0103 physical sciences, Materials Chemistry, Periodic boundary conditions, Physical and Theoretical Chemistry, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, Quantitative Biology::Biomolecules, 010304 chemical physics, [SDV.BBM.BS]Life Sciences [q-bio]/Biochemistry, Molecular Biology/Structural Biology [q-bio.BM], Hydrogen bond, Chemical shift, Starch, Nuclear magnetic resonance spectroscopy, Carbon-13 NMR, 0104 chemical sciences, Surfaces, Coatings and Films, [CHIM.THEO]Chemical Sciences/Theoretical and/or physical chemistry, [CHIM.POLY]Chemical Sciences/Polymers, Chemical physics, Amylose
Abstract

International audience; Classical molecular dynamics simulations have been combined with quantum (DFT) calculations of 13 C NMR parameters in order to relate the experimental spectrum of the double-helix form of the amylose B-polymorph in highly crystalline conditions not only to its 3D structure but also to the arrangement of atoms in the crystal lattice. Structures obtained from these simulations or from geometry optimization procedures at the DFT level have shown the presence of hydrogen bond networks between sugars of the same helix or between residues of the two chains of the double helix. 13 C NMR parameter calculations have revealed the impact of such a network on the chemical shifts of carbon atoms. In addition, DFT calculations using periodic boundary conditions were compulsory to highlight the presence of two types of sugar within the crystal sample. It allows us to confirm, theoretically, the experimental hypothesis that the existence of two distinct sugar types in the NMR spectrum is a consequence of crystal packing.

Published
2021
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4. Raman evidence for the successful synthesis of diamane

Author

Fabrice Piazza, Iann C. Gerber, Marc Monthioux, Pascal Puech, Kelvin Cruz, Laboratorio de Nanociencia, Pontificia Universidad Católica Madre y Maestra (PUCMM), Matériaux Multi-fonctionnels et Multi-échelles (CEMES-M3), Centre d'élaboration de matériaux et d'études structurales (CEMES), Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Modélisation Physique et Chimique (LPCNO), Laboratoire de physique et chimie des nano-objets (LPCNO), Université de Toulouse (UT)-Institut de Recherche sur les Systèmes Atomiques et Moléculaires Complexes (IRSAMC), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), EUR grant NanoX n° ANR-17-EURE-0009, 'Programme des Investissementsd’Avenir'.CALMIP (Project p0812)GENCI-IDRIS, Grant No. 2020-A008096649MESCyT (2015, 2016, 2018 FONDOCyT programs), République Dominicaine, ANR-17-EURE-0009,NanoX,Science et Ingénierie à l'Echelle Nano(2017), Pontificia Universidad Católica Madre y Maestra, Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT-FR 2599), Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA), Institut de Recherche sur les Systèmes Atomiques et Moléculaires Complexes (IRSAMC), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut de Recherche sur les Systèmes Atomiques et Moléculaires Complexes (IRSAMC), and Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut de Chimie du CNRS (INC)

Subjects
Materials science, Graphene, Radical, chemistry.chemical_element, 02 engineering and technology, General Chemistry, 010402 general chemistry, 021001 nanoscience & nanotechnology, Photochemistry, 01 natural sciences, 0104 chemical sciences, law.invention, symbols.namesake, chemistry, law, symbols, [PHYS.COND.CM-MS]Physics [physics]/Condensed Matter [cond-mat]/Materials Science [cond-mat.mtrl-sci], First principle, General Materials Science, 0210 nano-technology, Raman spectroscopy, Carbon
Abstract

International audience; Diamane was prepared from the exposure of bi-layer graphene to H radicals produced by the hot-filament process. A sharp sp 3-bonded carbon stretching mode was observed by UV Raman spectroscopy while no sp 2-bonded carbon peak was simultaneously detected. This is the first time that Raman spectra of genuine diamane are reported, which, meanwhile, are the very first evidence for the successful synthesis of genuine diamane. First principle calculations support possible full hydrogenation and confirm the hydrogenated AB configuration to be the most stable one. We believe those results constitute a milestone in the path towards the synthesis of high-quality diamane and open the door to large-scale production.

Published
2020
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5. Cover Feature: Hydrogen Isotope Exchange Catalyzed by Ru Nanocatalysts: Labelling of Complex Molecules Containing N ‐Heterocycles and Reaction Mechanism Insights (Chem. Eur. J. 22/2020)

Author

Sébastien Garcia-Argote, Iker del Rosal, Philippe Lesot, Donia Bouzouita, Laurent Maron, Simon Tricard, Sophie Feuillastre, Marie Certiat, Romuald Poteau, Elodie Marcon, Bruno Chaudret, David-Alexandre Buisson, Viktor Pfeifer, Alberto Palazzolo, Grégory Pieters, Service de Chimie Bio-Organique et de Marquage (SCBM), Médicaments et Technologies pour la Santé (MTS), Université Paris-Saclay-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université Paris-Saclay-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Laboratoire de physique et chimie des nano-objets (LPCNO), Institut de Recherche sur les Systèmes Atomiques et Moléculaires Complexes (IRSAMC), Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT-FR 2599), Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut de Chimie du CNRS (INC), Institut de Chimie Moléculaire et des Matériaux d'Orsay (ICMMO), Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie du CNRS (INC), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Modélisation Physique et Chimique (LPCNO), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut de Recherche sur les Systèmes Atomiques et Moléculaires Complexes (IRSAMC), Department of Chemistry and Chemical Biology [Harvard], Harvard University [Cambridge], Laboratoire de Physique Quantique (LPQ), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Chimie du CNRS (INC), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Institut de Recherche sur les Systèmes Atomiques et Moléculaires Complexes (IRSAMC), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Harvard University, and Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)

Subjects
Reaction mechanism, 010405 organic chemistry, Chemistry, [CHIM.ORGA]Chemical Sciences/Organic chemistry, Hydrogen isotope, Organic Chemistry, 02 engineering and technology, General Chemistry, 021001 nanoscience & nanotechnology, 01 natural sciences, Combinatorial chemistry, Catalysis, Nanomaterial-based catalyst, 0104 chemical sciences, Deuterium, Labelling, Molecule, Tritium, 0210 nano-technology, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS
Abstract

International audience

Published
2020
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6. When organophosphorus ruthenium complexes covalently bind to ruthenium nanoparticles to form nanoscale hybrid materials

Author

Elena Martín Morales, Romuald Poteau, Pierre Sutra, Iker del Rosal, Karine Philippot, Yannick Coppel, Jérôme Esvan, Alain Igau, Pierre Lecante, Laboratoire de chimie de coordination (LCC), Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Chimie de Toulouse (ICT-FR 2599), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre d'élaboration de matériaux et d'études structurales (CEMES), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT-FR 2599), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA), Modélisation Physique et Chimique (LPCNO), Laboratoire de physique et chimie des nano-objets (LPCNO), Institut de Recherche sur les Systèmes Atomiques et Moléculaires Complexes (IRSAMC), Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut de Recherche sur les Systèmes Atomiques et Moléculaires Complexes (IRSAMC), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut de Chimie du CNRS (INC), Centre interuniversitaire de recherche et d'ingenierie des matériaux (CIRIMAT), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Chimie du CNRS (INC), Institut de Chimie de Toulouse (ICT), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT), Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Institut de Recherche sur les Systèmes Atomiques et Moléculaires Complexes (IRSAMC), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Toulouse (UT), Centre National de la Recherche Scientifique - CNRS (FRANCE), Institut National Polytechnique de Toulouse - Toulouse INP (FRANCE), Institut National des Sciences Appliquées de Toulouse - INSA (FRANCE), and Université Toulouse III - Paul Sabatier - UT3 (FRANCE)

Subjects
Matériaux, Nanoparticle, chemistry.chemical_element, 010402 general chemistry, 01 natural sciences, Catalysis, Nanomaterials, Transition metal, X-ray photoelectron spectroscopy, Materials Chemistry, XPS, Nanoscopic scale, 010405 organic chemistry, Chemistry, Metals and Alloys, General Chemistry, [CHIM.MATE]Chemical Sciences/Material chemistry, Combinatorial chemistry, 0104 chemical sciences, Surfaces, Coatings and Films, Electronic, Optical and Magnetic Materials, Ruthenium, Covalent bond, Ceramics and Composites, Hybrid transition metal nanomaterials, Hybrid material, Transmission electron microscopy
Abstract

International audience; A hybrid material made of mononuclear organophosphorus polypyridyl ruthenium complexes covalently bonded to ruthenium nanoparticles has been synthesized via a one-pot organometallic procedure and finely characterized. These results open new avenuesto access unique hybrid transition metal nanomaterials.

Published
2020
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7. Hydrogen isotope exchange catalyzed by Ru nanocatalysts: labelling of complex molecules containing N-heterocycles and reaction mechanism insights

Author

Pfeifer, Viktor, Certiat, Marie, Bouzouita, Donia, Palazzolo, Alberto, Garcia‐Argote, Sébastien, Marcon, Elodie, Buisson, David‐Alexandre, Lesot, Philippe, Maron, Laurent, Chaudret, Bruno, Tricard, Simon, del Rosal, Iker, Poteau, Romuald, Feuillastre, Sophie, Pieters, Grégory, Service de Chimie Bio-Organique et de Marquage (SCBM), Médicaments et Technologies pour la Santé (MTS), Université Paris-Saclay-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université Paris-Saclay-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Optoélectronique Quantique (LPCNO), Laboratoire de physique et chimie des nano-objets (LPCNO), Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Fédération de recherche « Matière et interactions » (FeRMI), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut de Chimie Moléculaire et des Matériaux d'Orsay (ICMMO), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), HPCs CALcul en MIdiPyrénées (CALMIP-OLYMPE, grant P1415), The Grand Equipement National de Calcul Intensif (GENCI-TGCC, grant 6211), European Project: 675071,H2020,H2020-MSCA-ITN-2015,ISOTOPICS(2016), Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université Paris-Saclay, Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT-FR 2599), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Recherche sur les Systèmes Atomiques et Moléculaires Complexes (IRSAMC), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Paris-Saclay, Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris-Saclay, Modélisation Physique et Chimique (LPCNO), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), Institut de Recherche sur les Systèmes Atomiques et Moléculaires Complexes (IRSAMC), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT-FR 2599), Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut de Chimie du CNRS (INC), Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie du CNRS (INC), We acknowledge HPCs CALcul en MIdiPyrénées (CALMIP-OLYMPE, grant P1415) and the Grand Equipement National de Calcul Intensif (GENCI-TGCC, grant 6211) for generous allocations of computer time., Université de Toulouse (UT)-Institut de Recherche sur les Systèmes Atomiques et Moléculaires Complexes (IRSAMC), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)

Subjects
Heterogeneous catalysis, Full Paper, [CHIM.ORGA]Chemical Sciences/Organic chemistry, Imidazoles, [CHIM.CATA]Chemical Sciences/Catalysis, [CHIM.THER]Chemical Sciences/Medicinal Chemistry, Full Papers, nanocatalysis, Deuterium, Tritium, Catalysis, Ruthenium, Heterocyclic Compounds, Deuteration, [CHIM]Chemical Sciences, N-heterocyclic carbenes, C−H Activation, hydrogen isotopic exchange, Isotopic exchange, C-H activation, [CHIM.RADIO]Chemical Sciences/Radiochemistry, Hydrogen
Abstract

Ruthenium nanocatalysis can provide effective deuteration and tritiation of oxazole, imidazole, triazole and carbazole substructures in complex molecules using D2 or T2 gas as isotopic sources. Depending on the substructure considered, this approach does not only represent a significant step forward in practice, with notably higher isotope uptakes, a broader substrate scope and a higher solvent applicability compared to existing procedures, but also the unique way to label important heterocycles using hydrogen isotope exchange. In terms of applications, the high incorporation of deuterium atoms, allows the synthesis of internal standards for LC‐MS quantification. Moreover, the efficacy of the catalyst permits, even under subatmospheric pressure of T2 gas, the preparation of complex radiolabeled drugs owning high molar activities. From a fundamental point of view, a detailed DFT‐based mechanistic study identifying undisclosed key intermediates, allowed a deeper understanding of C−H (and N−H) activation processes occurring at the surface of metallic nanoclusters., Ruthenium nanocatalysis can provide effective deuteration and tritiation of oxazole, imidazole, triazole and carbazole substructures in complex molecules using D2 or T2 gas as isotopic sources. In terms of application, the high incorporation of deuterium atoms allows the synthesis of deuterated internal standards for LC/MS quantification and the efficacy of the catalytic process permits the preparation of complex radiolabelled drugs owning high specific activities by using a subatmospheric pressure of T2 gas.

Published
2020
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8. Activation of SO2 by [Zn(Cp*)2] and [(Cp*)ZnI–ZnI(Cp*)]

Author

Carlos Alvarez Lamsfus, Neda Kazeminejad, Peter W. Roesky, Rory P. Kelly, Laurent Maron, Institute of Inorganic Chemistry, Karlsruhe Institute of Technology (KIT), Laboratoire de physique et chimie des nano-objets (LPCNO), Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Institut de Recherche sur les Systèmes Atomiques et Moléculaires Complexes (IRSAMC), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Modélisation Physique et Chimique (LPCNO), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut de Recherche sur les Systèmes Atomiques et Moléculaires Complexes (IRSAMC), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Chimie de Toulouse (ICT-FR 2599), Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut de Chimie du CNRS (INC), and Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut de Recherche sur les Systèmes Atomiques et Moléculaires Complexes (IRSAMC)

Subjects
010405 organic chemistry, Lability, Chemistry, Thermal decomposition, Metals and Alloys, General Chemistry, 010402 general chemistry, 01 natural sciences, Medicinal chemistry, Catalysis, 3. Good health, 0104 chemical sciences, Surfaces, Coatings and Films, Electronic, Optical and Magnetic Materials, Materials Chemistry, Ceramics and Composites, [CHIM]Chemical Sciences, Reactivity (chemistry)
Abstract

International audience; Interesting reactivity was observed in reactions of SO2 with [Zn(Cp*)2] and [(Cp*)ZnI–ZnI(Cp*)]. These reactions proceeded with insertion of SO2 into the Zn–C bonds. Spectacularly, the lability of the C–S bond in the O2SCp* ligands led to the thermal decomposition of [Zn(O2SCp*)2(tmeda)] to afford [Zn2(μ-SO3)(μ-S2O4)(tmeda)2].

Published
2016
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9. Small Changes Have Consequences: Lessons from Tetrabenzyltitanium and -zirconium Surface Organometallic Chemistry

Author

Laurent Maron, Benoît Macqueron, Christophe Boisson, Mostafa Taoufik, Kai C. Szeto, Iker del Rosal, Nicolas Popoff, Olivier Boyron, Régis M. Gauvin, Aimery De Mallmann, Jeff Espinas, Jérémie D. A. Pelletier, Institut de Mathématiques de Bordeaux (IMB), Université Bordeaux Segalen - Bordeaux 2-Université Sciences et Technologies - Bordeaux 1-Université de Bordeaux (UB)-Institut Polytechnique de Bordeaux (Bordeaux INP)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire de Chimie, Catalyse, Polymères et Procédés, R 5265 (C2P2), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École supérieure de Chimie Physique Electronique de Lyon (CPE)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-Institut de Chimie du CNRS (INC), Laboratoire de physique et chimie des nano-objets (LPCNO), Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT-FR 2599), Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut de Recherche sur les Systèmes Atomiques et Moléculaires Complexes (IRSAMC), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Modélisation Physique et Chimique (LPCNO), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Unité de Catalyse et Chimie du Solide - UMR 8181 (UCCS), Centrale Lille Institut (CLIL)-Université d'Artois (UA)-Centrale Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Lille, Université Bordeaux Segalen - Bordeaux 2-Université Sciences et Technologies - Bordeaux 1 (UB)-Université de Bordeaux (UB)-Institut Polytechnique de Bordeaux (Bordeaux INP)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-École Supérieure de Chimie Physique Électronique de Lyon (CPE)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Institut de Recherche sur les Systèmes Atomiques et Moléculaires Complexes (IRSAMC), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), and Université d'Artois (UA)-Centrale Lille-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)

Subjects
zirconium, chemistry.chemical_element, surface chemistry, 010402 general chemistry, Photochemistry, 01 natural sciences, Catalysis, chemistry.chemical_compound, Polymer chemistry, [CHIM]Chemical Sciences, titanium, Homoleptic, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, Organometallic chemistry, Zirconium, Extended X-ray absorption fine structure, 010405 organic chemistry, Organic Chemistry, General Chemistry, 0104 chemical sciences, Silanol, surgical procedures, operative, Polymerization, chemistry, polymerization, density functional calculations, Selectivity, Titanium
Abstract

Homoleptic benzyl derivatives of titanium and zirconium have been grafted onto silica that was dehydroxylated at 200 and 700 °C, thereby affording bi-grafted and mono-grafted single-site species, respectively, as shown by a combination of experimental techniques (IR, MAS NMR, EXAFS, and elemental analysis) and theoretical calculations. Marked differences between these compounds and their neopentyl analogues are discussed and rationalized by using DFT. These differences were assigned to the selectivity of the grafting process, which, depending on the structure of the molecular precursors, led to different outcomes in terms of the mono- versus bi-grafted species for the same surface concentration of silanol species. The benzylzirconium derivatives were active towards ethylene polymerization in the absence of an activator and the bi-grafted species displayed higher activity than their mono-grafted analogues. In contrast, the benzyltitanium and neopentylzirconium counterparts were not active under similar reaction conditions.

Published
2012
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10. A case study of proton shuttling in palladium catalysis

Author

Christos E. Kefalidis, Blanca Martin-Vaca, Didier Bourissou, Laurent Maron, Julien Monot, Noel Ángel Espinosa-Jalapa, Paul Brunel, Laboratoire Hétérochimie Fondamentale et Appliquée (LHFA), Institut de Chimie de Toulouse (ICT), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire de physique et chimie des nano-objets (LPCNO), Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT), Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Institut de Recherche sur les Systèmes Atomiques et Moléculaires Complexes (IRSAMC), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Modélisation Physique et Chimique (LPCNO), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT-FR 2599), Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT-FR 2599), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut de Recherche sur les Systèmes Atomiques et Moléculaires Complexes (IRSAMC), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse)

Subjects
chemistry.chemical_classification, 010405 organic chemistry, Carboxylic acid, Alkyne, General Chemistry, 010402 general chemistry, Photochemistry, 01 natural sciences, Combinatorial chemistry, 0104 chemical sciences, Pincer movement, Catalysis, Cycloisomerization, chemistry, Nucleophile, [CHIM]Chemical Sciences, Protonolysis, Pincer ligand
Abstract

International audience; The mechanism of alkynoic acid cycloisomerization with SCS indenediide Pd pincer complexes has been investigated experimentally and computationally. These studies confirmed the cooperation between the Pd center and the backbone of the pincer ligand, and revealed the involvement of a second molecule of substrate. It acts as a proton shuttle in the activation of the acid, it directs the nucleophilic attack of the carboxylic acid on the p-coordinated alkyne and it relays the protonolysis of the resulting vinyl Pd species. A variety of H-bond donors have been evaluated as external additives, and polyols featuring proximal hydroxyl groups, in particular catechol derivatives, led to significant catalytic enhancement. The impact of 4-nitrocatechol and 1,2,3-benzenetriol is particularly striking on challenging substrates such as internal 4-and 5-alkynoic acids. Endo/exo selectivities up to 7.3/1 and 60-fold increase in reactivity were achieved.

Published
2016
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11. Chemoselectivity in σ bond activation by lanthanocene complexes from a DFT perspective: reactions of Cp2LnR (R = CH3, H, SiH3) with SiH4and CH3–SiH3

Author

Odile Eisenstein, Laurent Maron, Lionel Perrin, Laboratoire de structure et de dynamique des systèmes moléculaires et solides (LSDSMS), Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Modélisation Physique et Chimique (LPCNO), Laboratoire de physique et chimie des nano-objets (LPCNO), Institut de Recherche sur les Systèmes Atomiques et Moléculaires Complexes (IRSAMC), Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Chimie de Toulouse (ICT-FR 2599), Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut de Recherche sur les Systèmes Atomiques et Moléculaires Complexes (IRSAMC), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut de Chimie du CNRS (INC), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Institut de Recherche sur les Systèmes Atomiques et Moléculaires Complexes (IRSAMC), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), and Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)

Subjects
Lanthanide, Silylation, 010405 organic chemistry, Chemistry, General Chemistry, Activation energy, 010402 general chemistry, Photochemistry, 7. Clean energy, 01 natural sciences, Catalysis, 0104 chemical sciences, Gibbs free energy, [CHIM.THEO]Chemical Sciences/Theoretical and/or physical chemistry, Metal, symbols.namesake, Crystallography, visual_art, Atom, Materials Chemistry, symbols, visual_art.visual_art_medium, Salt metathesis reaction, Chemoselectivity
Abstract

International audience; The pathways for the s bond metathesis reactions between Cp2LnCH3 and SiH4 to give either Cp2LnSiH3 and CH4 (CH3/SiH3 exchange) or Cp2LnH and H3C-SiH3 (Si-C coupling) have been studied using DFT(B3PW91) calculations. It is shown that the nature of the lanthanide atom has essentially no influence on the free enthalpy profile. All reactions that could occur between H3C-SiH3, formed from the reaction between the initial reagents (Cp2LnCH3 and SiH4), and the lanthanocene complexes (Cp2LnH or Cp2LnSiH3), have been then studied for La only. The activation of the Si-H bond is preferred over that of Si-C or C-H bonds. In addition, in the reaction of Cp2LaH with SiH3CH3, the silyl group favours the formation of the C-bonded alkylsilyl complex. The activation of the Si-H bond is not selective, i.e. Si can be at either the a or b sites, with respect to the metal center, in the 4-center transition state. The reaction between Cp2LaSiH3 and SiH4 is preferentially the exchange of SiH3 groups over the Si-Si coupling, mostly for thermodynamic reasons. The Si-Si coupling is however not strongly disfavoured by thermodynamics and has an accessible activation energy.

Published
2007
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12. DFT investigations on the ring-opening polymerization of cyclic carbonates catalyzed by zinc-{β-diiminate} complexes

Author

Sophie M. Guillaume, Laurent Maron, Jean-François Carpentier, Pierre Brignou, Iker del Rosal, Modélisation Physique et Chimique (LPCNO), Laboratoire de physique et chimie des nano-objets (LPCNO), Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Institut de Recherche sur les Systèmes Atomiques et Moléculaires Complexes (IRSAMC), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut des Sciences Chimiques de Rennes (ISCR), Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Rennes (ENSCR)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut de Recherche sur les Systèmes Atomiques et Moléculaires Complexes (IRSAMC), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Chimie de Toulouse (ICT-FR 2599), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Recherche sur les Systèmes Atomiques et Moléculaires Complexes (IRSAMC), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), and Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Rennes (ENSCR)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)

Subjects
Exergonic reaction, Reaction mechanism, Polymers and Plastics, 010405 organic chemistry, Organic Chemistry, Bioengineering, [CHIM.CATA]Chemical Sciences/Catalysis, 010402 general chemistry, 01 natural sciences, Biochemistry, Ring-opening polymerization, Transition state, 0104 chemical sciences, Catalysis, chemistry.chemical_compound, chemistry, Nucleophile, Benzyl alcohol, Polymer chemistry, Alkoxide, Organic chemistry
Abstract

International audience; The ring-opening polymerizations of trimethylene (TMC) and tetramethylene (7CC) carbonates using [(BDIiPr)Zn(N(SiMe3)2)] (BDIiPr = 2-((2,6-diisopropylphenyl)amido)-4-((2,6-diisopropylphenyl)-imino)-2-pentene) as catalyst precursor, in the presence of benzyl alcohol (BnOH) as co-initiator, have been investigated by means of density functional theory (DFT) calculations. This computational study highlights that the zinc-amido precursor is by itself a poor catalyst whereas the alkoxide analogue, obtained upon alcoholysis of the Zn-N bond by BnOH, is very active. For both TMC and 7CC, the initiation and the first propagation steps have been computed. In each case, the reaction proceeds via two transition states, involving nucleophilic attack of the alkoxide group followed by the ring-opening of the cyclic carbonates. Thus TMC and 7CC undergo a similar ROP process with accessible energy barriers. The analysis of the reaction mechanisms and energy profiles indicates that the relaxation of the growing polymer chain is an important feature, making the overall reaction exergonic (7CC) or athermic (TMC). This exothermicity difference predicts that 7CC is slightly more easily polymerizable than TMC, which is consistent with what is already known in the case of six- and seven-membered related lactones and previous experimental investigations on TMC and 7CC.

Published
2011
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13. Linear Uranium Complexes X2UL5 with L=Cyanide, Isocyanate: DFT Evidence for Similarities between Uranyl (X=O) and Uranocene (X=Cp) Derivatives

Author

Colin J. Marsden, Nathalie Iché-Tarrat, Laurent Maron, Noémi Barros, Chimie des éléments d & f (LCPQ), Laboratoire de Chimie et Physique Quantiques (LCPQ), Institut de Recherche sur les Systèmes Atomiques et Moléculaires Complexes (IRSAMC), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut de Recherche sur les Systèmes Atomiques et Moléculaires Complexes (IRSAMC), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie du CNRS (INC), Laboratoire de physique et chimie des nano-objets (LPCNO), Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Institut de Recherche sur les Systèmes Atomiques et Moléculaires Complexes (IRSAMC), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Modélisation Physique et Chimique (LPCNO), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut de Recherche sur les Systèmes Atomiques et Moléculaires Complexes (IRSAMC), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Chimie du CNRS (INC), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT-FR 2599), Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut de Recherche sur les Systèmes Atomiques et Moléculaires Complexes (IRSAMC), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse)

Subjects
010405 organic chemistry, Stereochemistry, Ligand, Chemistry, Isocyanide, Organic Chemistry, General Chemistry, 010402 general chemistry, Uranyl, Cyanate, 01 natural sciences, Isocyanate, Catalysis, 0104 chemical sciences, Crystallography, chemistry.chemical_compound, Uranocene, Isostructural, Metallocene
Abstract

A DFT study of the isostructural compounds [UO 2 L 5 ] n with n=3-5 and linear [Cp 2 UL 5 ] m- with m=1-3 has been carried out for two different anionic ligands. Structurally stable structures are obtained for all systems. The coordination competition between cyanide (CN - ) and isocyanide (NC - ) as well as between cyanate (OCN - ) and isocyanate (NCO - ) has been studied in the uranyl case. A clear preference for cyanide and isocyanate complexes is reported. The coordination of five ligands in the equatorial plane is rationalised by the analysis of the MO diagram of both systems. Moreover, the qualitative comparison of the two MO diagrams shows a high similarity in agreement with the isolobality concept. The existence of linear [Cp 2 UL 5 ] - organometallic U(VI) complexes is thus proposed, as well as the possibility of obtaining complexes of both types for U(VI) and U(V) with OCN - ligands. In addition, the U(IV) linear metallocene is calculated to be stable for the latter ligand.

Published
2008
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