Synthèse et exploration de la réactivité de nouveaux sels de type pyrone-iodonium

De prime abord, l’introduction de ce document porte sur la chimie de l’iode hypervalent. La réactivité, la synthèse ainsi que des exemples d’applications synthétiques des composés d’iode(III) y sont présentés. Une section portant sur les sels d’iodonium y est aussi incluse. Ensuite, les antécédents du groupe ainsi que les travaux portant sur les contractions oxydantes de dihydropyranones en -butyrolactones sont présentés afin de mettre le projet de recherche initial en contexte. Les travaux de recherches de ce mémoire portaient initialement sur les contractions oxydantes promues par les réactifs d’iode(III) de dérivés de classe pyrone vers leur buténolide correspondant. Malheureusement, ce projet initial n’a jamais porté fruit, mais a mené vers la découverte d’une nouvelle classe de sels de type pyrone-iodonium. La réactivité de ces sels a été explorée à l’aide de réactions d’arylation, de couplage, d’addition d’aza-Michael et de lactamisation. Le chapitre 1 porte sur la synthèse d’une pyrone modèle pour ensuite effectuer des tests de contraction oxydante sur celle-ci. La variation de la nature du réactif d’iode(III), du solvant ainsi que de la température n’ont jamais mené à la formation du buténolide désiré. Le changement du substrat étudié n’a pas non plus fonctionné. Toutefois, la découverte du nouveau sel d’iodonium y est présentée avec une très brève séquence d’optimisation. La fin du chapitre rationalise la formation du produit tout en présentant ensuite l’intérêt de continuer le projet de maîtrise sur celui-ci. Le chapitre 2 porte sur la réactivité des sels de diaryliodonium appliquée au composé découvert au chapitre 1. Les réactions d’arylation et de couplage sont testées suivies d’une optimisation pour chacune. Des rendements modestes de 66% et de 65% ont été respectivement obtenus pour le produit d’arylation ainsi que le produit couplage. Le chapitre 3 porte principalement sur la réaction d’addition conjuguée d’aza-Michael. L’utilisation d’une amine secondaire sur le sel de pyrone-iodonium a mené à différents composés, dont un produit d’addition 1,4. Cette réaction a donc été optimisée et un mécanisme expliquant les différents produits observés a été proposé. Différents sels de pyrone-iodonium ont été ensuite synthétisés afin d’effectuer une étendue de réaction avec des rendements atteignant 80% pour les produits d’addition 1,4. Ensuite, l’utilisation d’une amine primaire a conduit à une addition 1,6 sur le substrat modèle résultant en une réaction de lactamisation. Un mécanisme pour cette dernière découverte est aussi présenté

A Thermal Imaging Methodology To Study Evaporation Kinetics in Mine Tailings

Predicting why, how, and when mine tailings disposal sites become prone to dust scattering events is often hampered by our limited understanding of the factors that affect the drying rates from their surface layers. As a case study, thermal imaging is demonstrated here to be a valuable tool to study the evaporation mechanisms and rates from bauxite residues as a function of their thickness and physicochemical properties, as well as environmental conditions. These investigations reveal their that late stage drying rates are limited by gas phase diffusion through the interstitial air within their internal microporosity. The smallness of the effective diffusion coefficient indicates that water adsorption on bauxite residues surfaces is the dominant phenomenon responsible for their slow water vapour transport kinetics, a phenomenon that ultimately controls their late stage drying rates, that is when dust scattering is most likely to occur. As such, application of this thermal imaging methodology in the field may also contribute to improve the accuracy of risk assessment protocols, support intervention and mitigation strategies, underpin optimization efforts for mining residues management, and improve forecasting of fugitive dust emissions from mine tailings by enabling more accurate predictions of the evolution in their surface drying state.</p