Synthèse et étude de nouveaux di(hétéroaryl)éthènes pour la commutation optique

par Gildas Gavrel

Thèse de doctorat en Chimie

Sous la direction de Pei Yu.

Soutenue le 28-03-2012

à Paris 11 , dans le cadre de Ecole doctorale Chimie de Paris-Sud (Orsay, Essonne ; 2006-2015) , en partenariat avec Laboratoire de chimie inorganique (UMR8613 Université Paris Sud, Orsay) (laboratoire) et de Laboratoire de chimie inorganique (laboratoire) .

Le président du jury était Stéphanie Delbaere.

Le jury était composé de Pei Yu, Stéphanie Delbaere, Corinne Moustrou, Jean-Luc Pozzo, Keitaro Nakatani, Marie-Laure Boillot, Anne Léaustic.

Les rapporteurs étaient Corinne Moustrou, Jean-Luc Pozzo.

mots clés

• Photochromisme
• Diaryléthènes
• Terarylènes
• Commutation
• Absorption transitoire
• Chimie de coordination
• RPE
• Photochromisme
• Commutateurs moléculaires
• Synthèse organique

Résumé

Ce travail présente la synthèse et l’étude d’une nouvelle famille de composés photochromes de type di(hétéroaryl)éthène ainsi que leur utilisation comme ligand pontant en chimie de coordination dans le but d’élaborer des matériaux moléculaires à propriétés photomodulables. Depuis ces dernières années, le photochromisme occupe une place prépondérante dans le développement de nouveaux matériaux photosensible.Ainsi, de nouveaux di(hétéroaryl)éthènes, dérivés de terarylènes, ont été synthétisés et leurs propriétés photochromes ont été étudiées en détail. Ces nouveaux systèmes, baptisés tétrarylènes, ont également permis l’obtention de composés dissymétriques présentant un biphotochromisme exclusif. Enfin, ces tétrarylènes ont pu être utilisés pour la synthèse de complexes mono- et di-nucléaires de Cu(II). Certains cas ont alors révélé l’éjection réversible du métal de la cavité chélatante par étude RPE.Mots clés : photochromisme, diaryléthènes, terarylènes, commutation, Absorption transitoire, chimie de coordination, RPE

mots clés

• Photochromism
• Diarylethenes
• Terarylenes
• Switches
• Transitory absorption
• Coordination chemistry
• EPR

Titre traduit

Synthesis and study of new di(heteroaryl)ethenes for optical commutation

Résumé

This work deals with the synthesis and study of a new family of photochromic di(heteroaryl)ethenes as well as their use as bridging ligand in coordination chemistry in order to design photo-switchable molecular materials. Over the past few years, the interest of the scientific world to photochromism is growing for its potential use in optical memory devices, optoelectronic or any others photonic devices.Thus, new di(heteroaryl)ethenes, structurally close from terarylenes, have been synthesized and their photochromic properties have been studied in depth. These new systems, called tetrarylènes, enable us to obtain biphotochromic compounds, introducing dissymmetry in the structure. Synthesis of mono- and di-nuclear copper(II) complexes can be performed using these tetrarylenes. Some cases revealed, by EPR study, the reversible release and uptake of the metal ion in solution upon irradiation.Key-words : photochromism, diarylethenes, terarylenes, switches, transitory absorption, Coordination chemistry, EPR