Nikos Kostopoulos a fait sa thèse à l’Université de Paris, au Laboratoire d’Electrochimie Moléculaire, sous la direction d’Elodie Anxolabéhère-Mallart. Sa thèse est intitulée « Activation électro-chimique du dioxygène par des porphyrines de fer et de manganèse. Vers des oxydations aérobies électrocatalytiques de substrats organiques ». Le sujet de cette thèse repose sur une approche électrochimique originale visant à développer de nouveaux procédés d’oxydation et d’halogénation inspirés des systèmes naturels pour remplacer les procédés non durables actuellement utilisés. Dans la nature, des protéines à hème, comme le Cytochrome P450, sont capables de réaliser des réactions d’oxydation et halogénation dans des conditions physiologiques, à travers l’activation réductrice de O₂. Dans l’approche bio-inspirée proposée dans cette thèse, nous visons à réaliser cette activation en utilisant des porphyrines synthétiques de Fe et de Mn comme catalyseurs, et des électrodes comme source des électrons nécessaires. Nous nous concentrons à la fois sur l’étude des espèces intermédiaires-clefs et à leurs réactivités, à l’aide des méthodes électrochimiques, comme la voltamétrie cyclique, la microscopie électrochimique à balayage (SECM), l’électrolyse préparative, et à l’aide des spectroscopies couplées à l’électrochimie comme la spectroélectrochimie UV-Visible et Raman.

Les résultats obtenus dans le cadre de cette thèse, ont déjà donné lieu à trois publications dans des journaux internationaux, deux sur le mécanisme de l’activation de O₂ par des porphyrines de Fe (Inorg. Chem. 2020, 59 (16), 11577-11583 et Angew Chem Int Ed Engl 2020, 59 (38), 16376-16380) et une sur l’oxydation et halogénation électrochimique aérobie du cyclooctène catalysées par une porphyrine de Mn (Chem. Commun. 2021, 57 (10), 1198-1201).