La récupération de l’uranium, une étape essentielle dans le cycle du combustible nucléaire, repose sur des procédés chimiques sophistiqués. Parmi eux, l’extraction liquide-liquide joue un rôle clé : après avoir été extrait des minerais par broyage et traitement, l’uranium est solubilisé en phase aqueuse puis sélectivement transféré par des molécules appelées ligands, vers une phase huileuse non miscible à l’eau. Ces ligands, conçus pour être solubles dans l’huile, complexe spécifiquement l’uranium, même en présence d’autres éléments. Ce projet de thèse propose d’explorer une piste innovante : comprendre comment la structure spatiale (ou stéréochimie) de certains de ces ligands (de type diester phosphorique ou encore amido- et aminophosphonates) influence leur capacité à extraire l’uranium avec précision. Jusqu’à présent, ces ligands n’ont été étudiés que sous une forme dite diastéréoenrichie. C’est-à-dire sous forme de mélange de structures spatiales appelées diastéréoisomère, parmi lesquelles une d’elle est plus abondante. Le (la) doctorant(e) devra synthétiser leurs formes diastéréopures sensus stricto pour lesquelles un diastéréoisomère est largement majoritaire. Il (elle) évaluera leur affinité vis-à-vis de l'uranium et leur sélectivité face aux ions compétiteurs. Il (elle) analysera ensuite les mécanismes moléculaires et supramoléculaires de chacun des diastéréoisomères (coordination, agrégation) à l’aide de méthodes de pointe, comme l’UV, l’IR, la RMN multinoyaux, la DFT, la diffusion de rayons X et la diffusion de neutrons. La formation doctorale permettra au (à la) doctorant(e) de s'intégrer facilement dans les milieux académique ou industriel, notamment dans les domaines du cycle du combustible nucléaire et de la chimie séparative. Les recherches se dérouleront au sein du laboratoire LTSM de l'Institut de Chimie Séparative de Marcoule, reconnu pour son expertise en chimie et physico-chimie des extractants pour l'hydrométallurgie. Le (la) doctorant(e) bénéficiera d'un encadrement de qualité et d'un environnement de travail collaboratif, entouré de doctorant(e)s, post-doctorant(e)s et d’ingénieur(e)s, dans un cadre serein et stimulant.