Immobilisation de dérivés aminoxyles : relations structure/propriétés et structure/réactivé vis-à-vis de l'électrocatalyse

Immobilisation of nitroxyl. Radicals structure/properties and structure/reactivity in electrocatalysis

• Auteur / Autrice : Olivier Aleveque
• Direction : Eric Levillain
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie - Physique
• Date : Soutenance en 2011
• Etablissement(s) : Angers

Mots clés

Mots clés contrôlés

Électrocatalyse

Radicaux aminoxyles

Électrochimie

Mots clés libres

Monocouches auto-assemblées

Modèles numériques

Résumé

L'objectif de cette thèse de doctorat s'inscrit dans une démarche scientifique actuelle et s'oriente autour de ces deux questions : Peut-on transposer les propriétés et la réactivité d'une molécule en solution vers le milieu confiné qu'est une monocouche auto-assemblée ? La réactivité obtenue est-elle dépendante de l'organisation surfacique de la monocouche auto-assemblée ? Dans ce contexte, il a été entrepris d'élaborer un système modèle, composé d'une surface d'or fonctionnalisée par une monocouche auto-assemblée de dérivés aminoxyles. Les travaux présentés dans cette thèse ont montré, dans un premier temps, que les propriétés électrochimiques et la réactivité des radicaux aminoxyles en solution peuvent être transposées vers le milieu confiné qu'est la monocouche auto-assemblée. Ces travaux ont conduit, dans un second temps, à développer une méthodologie électrochimique et un modèle algébrique permettant d'accéder à l'organisation surfacique des espèces électroactives immobilisées. Pour finir, ces relations structure/propriétés ont été mises à profit pour déterminer les relations structure/réactivité lors de l'oxydation régio-sélective électro-assistée de motifs alcooliques par les radicaux aminoxyles immobilisés.

The objective of this thesis is included in an actual scientific approach and it is structured around these two questions : can we transpose the properties and the reactivity of a molecule from the solution to a material like a self-assembled monolayer ? Does the reactivity depend on the self-assembled monolayer organization ? In this context, a model system was developed, consisting of a gold surface functionalized by a self-assembled monolayer of nitroxyl radicals. The work presented in this thesis shows, firstly, that electrochemical properties and the reactivity of radicals in solution can be transposed to a self-assembled monolayer. Secondly, this work led to the development of an electrochemical methodology and an algebraic model to access to the organization of the immobilized electroactive species. Finally, these structure/properties relationships were used to determine structure/reactivity relationships evaluated through the electrocatalytic oxidation of alcohols.