Hélicènes photo-et redox actifs : Molécules uniques et auto-assemblage sur surface

Photo and redox active helicenes : Single molecules & surface self-assembly

• Auteur / Autrice : Kévin Martin
• Direction : Narcis Avarvari
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie organique
• Date : Soutenance le 03/12/2018
• Etablissement(s) : Angers
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Matériaux, Matières, Molécules en Pays de la Loire (3MPL) (Le Mans ; 2008-2021)
• Partenaire(s) de recherche : Equipe de recherche : 2 - 4 - Moltech Anjou (Institut des Sciences et Technologies Moléculaires d'Angers)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut des Sciences et Technologies Moléculaires d'Angers / MOLTECH-ANJOU
• Jury : Président / Présidente : Jeanne Crassous
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Thomas Bürgi, Stéphanie Legoupy
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Stéphane Bellemin-Laponnaz, Reiko Oda

Mots clés

Mots clés contrôlés

Chiralité

Autoassemblage

Tétrathiafulvalène

Mots clés libres

Chiralité Hélicoïdale

Hélicène

Benzothiadiazole

Helical Chirality

Helicene

Tetrathiafulvalene

Benzothiadiazole

Self-Assembly

Résumé

La conception de nouvelles molécules chirales est depuis plusieurs décennies un enjeu majeur. Ces travaux ont porté sur la synthèse ainsi que la caractérisation de diverses molécules à base d’hélicènes. En effet, les hélicènes sont chiraux et présentent des propriétés chiroptiques exceptionnelles. Ainsi, la combinaison de ces entités chirales associées à divers motifs permet la modulation de ces propriétés. Dans une première partie de ce manuscrit, nous nous sommes intéressés à l’association des hélicènes avec le motif tétrathiafulvalène (TTF) associant ainsi les propriétés redox du TTF à la chiralité des hélicènes. Une seconde partie concerne la préparation d’hélicènes luminescents à base de benzothiadiazole et de BODIPY avec pour objectif l’émission de lumière circulairement polarisée (CPL). Dans une troisième partie, nous avons étudié l’autoassemblage et la réactivité des motifs hélicéniques sur différentes surfaces de cuivre ou d’or. Enfin, nous avons réalisé des jonctions moléculaires à base d’hélicènes comme molécules uniques. En conclusion, nous avons développé différents motifs chiraux redox et photo-actifs ainsi que la formation de domaines auto-assemblés et des jonctions moléculaires à base d’hélicènes.

The development of new chiral molecules is a major challenge since few decades. This PhD work focuses on the synthesis and the characterisation of a variety of molecules based on helicenes. Indeed, helicenes are chiral and show exceptional chiroptical properties. Therefore, combining these chiral entities with various motifs allow the modulation of their properties. In a first part of this manuscript, we were interested in the association of helicenes with tetrathiafulvalene (TTF), thus combining the redox properties of TTF with the chirality of helicenes. The second part concerns the preparation of luminescent helicenes based on benzothiadiazole and BODIPY for circularly polarised light luminescence (CPL). In a third part we investigated the self-assembly and the reactivity of helicenes on gold and copper surfaces. Finally, we have prepared single molecule junctions based on helicenes. In Conclusion, we developed different redox and photoactive helicenes with applications towards the self-assembly on surfaces and single molecular junctions.