Thèse Développement de Nouvelles Méthodes de Synthèse Vertes et Durables pour l'Accès à des Composés Phosphorés d'Intérêt H/F - Doctorat.Gouv.Fr

Établissement : Université Côte d'Azur École doctorale : SFA - Sciences Fondamentales et Appliquées Laboratoire de recherche : ICN - Institut de Chimie de Nice Direction de la thèse : Rachid BENHIDA ORCID 0000000334195697 Début de la thèse : 2026-10-01 Date limite de candidature : 2026-07-02T23:59:59 Les dérivés du phosphore présentent de nombreux atouts et trouvent des applications variées dans l'industrie, en chimie fine, en catalyse, en agriculture, ainsi que dans les sciences du vivant. Les nucléotides sont par exemple les briques fondamentales de l'ADN et de l'ARN, et leurs analogues phosphorés synthétiques figurent parmi les médicaments de référence pour le traitement de divers cancers et de maladies virales, incluant l'hépatite C (Sofosbuvir) ou la Covid-19 (Remdesivir). Pourtant, la préparation de ces dérivés repose encore largement sur des procédés complexes à fort impact environnemental, notamment lorsqu'ils mettent en jeu le phosphore blanc (P4), dont la production est extrêmement énergivore et polluante.
Pour répondre à la demande croissante en composés phosphorés, ce projet de thèse vise à développer de nouvelles méthodes de synthèse permettant d'accéder à une large gamme de dérivés du phosphore. Il s'agit principalement de mettre au point des procédés verts et durables pour la formation de liaisons phosphore-carbone (P-C) : réactions photochimiques, catalyse photorédox, mécanochimie, réactions multi-composants, économie d'atomes et d'étapes, catalyse homogène et hétérogène. L'approche s'appuie sur les travaux récents de l'équipe en hydrophosphination photochimique sans catalyseur (JACS Au, 2025) et rentre dans le cadre d'un projet international plus large, IRP avec le CNRS.
Un second volet du projet concerne la valorisation des méthodologies développées en chimie médicinale, etchemobiologie avec la conception et la synthèse d'analogues phosphorés de molécules bioactives ainsi que de nouvelles entités originales. Les composés synthétisés seront évalués biologiquement en collaboration avec les partenaires biologistes et cliniciens niçois (C3M, CAL, IRCAN), avec un focus particulier sur l'oncologie, intégrant également des aspects IA pour le volet mécanistique. La validation des procédés et la preuve de concept à l'échelle du laboratoire seront également envisagées en vue d'applications industrielles.
Au croisement de la chimie verte et durable du phosphore, de la photochimie, chimie organique et médicinale, ce projet expérimental pluridisciplinaire fournira au/à la doctorant·e une expertise avancée en synthèse multi-étapes, développement méthodologique, caractérisation par RMN multinoyaux et études de relations structure-activité. Le/la doctorant·e bénéficiera d'un environnement scientifique stimulant au sein de l'équipe E4 D2MS de l'Institut de Chimie de Nice (ICN, UMR CNRS 7272), internationalement reconnue pour son expertise en chimie du phosphore et en chimie médicinale, et profitera des collaborations internationales active avec le MIT (USA) et l'UM6P.
Le phosphore est un élément stratégique pour de nombreux secteurs industriels, depuis la production d'engrais jusqu'à la fabrication de matériaux avancés, de batteries lithium-ion (LFP) ou de molécules bioactives. À l'échelle mondiale, environ 95 % de la roche phosphatée extraite est transformée en acide phosphorique (HPO), principalement destiné à l'industrie des engrais. À l'inverse, la quasi-totalité des autres dérivés phosphorés, incluant les composés organophosphorés d'intérêt en chimie fine, en agrochimie et en pharmacie, repose encore sur la voie du phosphore blanc (P). Or, la production du P par réduction carbothermique de la roche phosphatée à très haute température (> 1500 °C) est extrêmement énergivore et fortement polluante, générant d'importantes quantités de déchets siliceux et d'émissions de CO.
Face à ces enjeux environnementaux, le développement d'alternatives durables à la voie du P constitue un défi scientifique et industriel majeur. L'utilisation directe de l'acide phosphorique comme matière première pour la synthèse de composés organophosphorés représente une voie particulièrement attractive : elle permettrait de valoriser la fraction très largement majoritaire de la ressource, tout en simplifiant les procédés et en réduisant drastiquement leur empreinte carbone. Le développement de nouvelles stratégies de transformation chimique de l'acide phosphorique constitue donc un objectif central pour la chimie du phosphore durable.

Le/la candidat·e devra être titulaire d'un Master (ou diplôme équivalent) avec une spécialisation en chimie organique et chimie moléculaire. Une expérience de recherche préalable en chimie organique, en chimie du phosphore, en photochimie ou en chimie radicalaire sera particulièrement appréciée. Une bonne maîtrise du français et de l'anglais professionnels seront requises.

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