Synthèse et études physico-chimiques de nouveaux systèmes photochromiques : Base d' architecture moléculaire pour l' optoélectronique

• Auteur / Autrice : Lucie Chabreuil
• Direction : Corinne Moustrou
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences chimiques
• Date : Soutenance le 24/02/2012
• Etablissement(s) : Aix-Marseille
• Ecole(s) doctorale(s) : École Doctorale Sciences chimiques (Marseille)
• Jury : Président / Présidente : Michèle Bertrand
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Corinne Moustrou, Michèle Bertrand, François Maurel, Pei Yu, Elisabet Dunach
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : François Maurel, Pei Yu
• DOI : 10.70675/d294d034zc4b9z4a7dz88d0z1d00a42aa437

Mots clés

Mots clés contrôlés

Chimie organique

Spectroscopie de fluorescence

Photochromes

Mots clés libres

Photochromes

Chromènes

Diaryléthènes

Couplage organométallique

Triphénylamine

Spectroscopie d’absorption électronique

Spectroscopie de fluorescence

Propriétés photochromiques

Photochromism

Chromenes

Diarylethenes

Organometallic coupling

Triphenylamine

Absorption spectroscopy

Fluorescence spectroscopy

Photochromic properties

Résumé

Le photochromisme se définit comme une transformation réversible d'une espèce entre deux états dont les spectres d'absorption sont différents. La réversibilité de la réaction peut se faire thermiquement et/ou photochimiquement. Cet effet suscite un grand intérêt pour l'utilisation de ses propriétés dans différentes applications (matériaux à transmission optique variable, mémoires optiques…). Parmi les nombreuses familles de photochromes organiques, les chromènes (benzopyranes et naphtopyranes) et les diaryléthènes, dont le photochromisme procède par électrocyclisation, occupent une place privilégiée. Ces dernières années, l'enjeu est d'utiliser ces unités photochromiques pour élaborer de nouveaux systèmes multichromophores. Dans ce projet, des réactions de couplage de la chimie organométallique ont permis de préfonctionnaliser des unités photochromiques monomères, servant de briques moléculaires pour l'architecture de structures complexes. Ainsi, deux séries de nouveaux systèmes photochromiques ont été élaborés autour de la triphénylamine en modifiant la jonction. Ces systèmes ont ensuite été étudiés en spectroscopie d'absorption électronique et de fluorescence, puis des études préliminaires sous irradiation ont été réalisées afin d'évaluer leur propriétés photochromiques. En parallèle, un diaryléthène substitué par un atome de silicium a été synthétisé en utilisant les micro-ondes, ouvrant de nouvelles perspectives pour des systèmes photochromiques bistables.

The photochromism is defined as a reversible transformation between two states of the molecule. The reversibility can occur thermally and/or photochemically. The intrinsic properties make the photochromic molecular system highly promising for various applications such as optical memory and molecular switches. From the large family of organic photochromic compounds, chromenes (benzopyrans and napthopyrans) and diarylethenes, both involving a ring closure/opening electrocyclic isomerisation, are largely used. In the last decades, a renewal of interest in the synthesis of supramolecular structures have been observed in view of application for optoelectronic devices. In this project, the original idea was to design and synthesize novel star-shaped like molecular architecture having triphenylamine as core block bridging several thermoreversible photochromic units in one molecule. In this context, new series of supramolecular assemblies were synthesized by introducing chromenes units on the core and changing the linkage. Then, their spectroscopic properties were studied by absorption and fluorescence spectroscopy before evaluating their photochromic properties. In a second way, a diarylethene substituted by a silicon atom was synthesized under micro-wave to open an interesting perspective in order to access a new photochromic family.