Conception, synthèse et étude de nouveaux switches multimodulables

• Auteur / Autrice : Guillaume Sevez
• Direction : Jean-Luc Pozzo
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie organique
• Date : Soutenance le 18/12/2009
• Etablissement(s) : Bordeaux 1
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale des sciences chimiques (Talence, Gironde ; 1991-....)
• Jury : Président / Présidente : Stéphane Grelier
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Stéphanie Delbaere, Corine Mathonière
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Keitaro Nakatani, Pei Yu

Mots clés

Mots clés contrôlés

Interrupteurs moléculaires

Isomérisation

Photochromisme

Mots clés libres

Biphotochromes

Acidochromisme

Photochromisme

Système multi-états

Dithiényléthènes

Isomérisation cis/trans

Interrupteurs moléculaires

Acidochromism

Photochromism

Multi-state system

Dithienylethenes

Cis/trans isomerization

Molecular switches

Résumé

Les switches multimodulables sont des systèmes qui, sous l'action d'un ou de plusieurs stimuli extérieurs, donnent naissance à un ensemble d'états aux propriétés physico-chimiques différentes. Au cours de cette thèse, plusieurs voies de synthèse permettant l'obtention d'une nouvelle famille de biphotochromes organiques constitués d'un dithiényléthène relié à une indolino[2,1-b]oxazolidine ont été mises au point. Les dithiényléthènes préparés présentent d'excellentes performances photochromiques et s'interconvertissent de façon réversible entre deux états stables thermiquement. Les 10-styryl-indolino[2,1-b]oxazolidines sont des molécules acidochromiques et doublement photochromiques par ouverture du cycle oxazolidine ou isomérisation de la double liaison. Ce système moléculaire compte jusqu'à huit états multicolores aux propriétés physico-chimiques différentes, accessibles par irradiations lumineuses et variation de l'acidité. Les propriétés ont été étudiées en solution et en matrice polymère, tous les états des biphotochromes étant caractérisés par spectroscopie d'absorption électronique et RMN. Cette thèse a été l'occasion de développer le premier système multimodulable incorporant huit états différents au sein d'une même molécule.

Multi-addressable switches are systems that give rise to a set of states with different physical-chemical properties upon the effect at least one external stimulus. During this thesis, several synthetic routes to a new family of organic biphotochromes composed of a dithienylethene linked to an indolino[2,1-b]oxazolidine have been developed. Synthesized dithienylethenes exhibit excellent photochromic properties and can be reversibly photoswitched between two thermally stable states. 10-styryl-indolino[2,1-b]oxazolidines are acidochromic molecules and photochromic by opening of the oxazolidine ring or cis/trans isomerization of the double bond. This molecular system exhibits up to eight multicoloured states with different physical-chemical properties, interchangeable by different sequences of light irradiation and pH variation steps. Properties were studied in solution and in a polymer matrix and all biphotochromes states have been characterised by electronic absorption spectroscopy and NMR. Additionally, the first multi-addressable system incorporating eight different states within the same molecule is described.