Synthesis and structure-properties relationship of alternated π-conjugated copolymers

Synthèse et relation structure-propriétés de copolymères alternés π-conjugués

• Auteur / Autrice : Jules Oriou
• Direction : Cyril Brochon, Éric Cloutet
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Polymères
• Date : Soutenance le 10/12/2013
• Etablissement(s) : Bordeaux 1
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale des sciences chimiques (Talence, Gironde ; 1991-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire de Chimie des Polymères Organiques (Bordeaux) - Laboratoire de Chimie des polymères organiques / LCPO
• Jury : Président / Présidente : Thierry Toupance
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Bruno Schmaltz, Georges Hadziioannou
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Jean Roncali, Christoph Lambert

Mots clés

Mots clés contrôlés

Benzothiadiazoles

Polycondensation

Carbazole

Copolymères

Polymères conjugués

Semiconducteurs organiques

Mots clés libres

Copolymères conjugués alternés

Carbazole

Benzothiadiazole

Squaraine

Polycondensation sans catalyseurs métallique

Alternated conjugated polymers

Carbazole

Benzothiadiazole

Squaraine

Metal-free polycondensation

Résumé

Tout au long du siècle dernier, l’électronique s’est révélé être un progrès technologique majeur, et ses applications sont tellement nombreuses qu’elles ont envahi notre vie de tous les jours. De par leurs propriétés bien spécifiques, les semi-conducteurs organiques représentent une remarquable alternative aux matériaux inorganiques utilisés actuellement. Cependant, leurs propriétés électriques peuvent être limitées, et l’efficacité des dispositifs composés de tels matériaux ne permet pas encore de rivaliser avec ceux basés sur des matériaux inorganiques. Dans ce contexte, ce travail de thèse a pour objectif de synthétiser et caractériser de nouveaux polymères conjugués et d’étudier leurs propriétés, dans le but d’ajouter de nouveaux matériaux au déjà riche catalogue de polymères semi-conducteurs disponibles, ainsi que de permettre une meilleure compréhension de la relation structure-propriétés dans les systèmes conjugués. Des copolymères alternés composés de motifs carbazole, benzothiadiazole ou encore squaraine ont été synthétisés et caractérisés. De plus, des polymérisations originales et sans catalyseurs métalliques ont été développées.

Within the last century, electronics have become a major technological breakthrough and the resulting applications are so numerous that it has invaded our every-day life. Due to their properties, organic semiconductors have attracted much attention and represent a great alternative to the nowadays used inorganic materials. However, their electrical properties can be limited, and the efficiencies of the resulting devices are still not completely competitive against the inorganic-based ones. In this context, this PhD goal was to synthesize novel conjugated polymers (CPs) and investigate their properties, in order to add novel materials to the already wide catalogue of semiconducting polymers and allow a better comprehension of the structure-properties relationship in conjugated systems. Alternated copolymers based on carbazole, benzothiadiazole, or squaraine were synthesized and characterized. Furthermore, original and metal catalyst-free polymerizations were successfully developed.