Towards the synthesis of nanostructures built from porphyrins

Vers la synthèse de nanostructures construites à partir de porphyrines

• Auteur / Autrice : Mary-Ambre Carvalho
• Direction : Romain Ruppert
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie
• Date : Soutenance le 14/09/2018
• Etablissement(s) : Strasbourg
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale des Sciences chimiques (Strasbourg ; 1995-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut de chimie (Strasbourg ; 2005-....)
• Jury : Président / Présidente : Peter Faller
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Marcel Mayor
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Steven de Feyter, Muriel Hissler

Mots clés

Mots clés contrôlés

Chiralité

Composés de coordination

Dimérisation

Porphyrines

Mots clés libres

Chimie supramoléculaire

Complexe de coordination

Études STM

Auto-assemblage à l’interface HOPG-solvant

Porphyrin

Supramolecular chemistry

Coordination chemistry

STM studies

Self-assembly at an HOPG/liquid interface

Résumé

Des assemblages linéaires de porphyrines reliées par des cations métalliques ont été obtenus en solution et visualisés à l’interface HOPG-solvant par STM. Afin de contrôler la taille des assemblages synthétisés en solution, une stratégie par différenciation de la réactivité des deux sites de coordination externes des porphyrines a été exploitée. De fortes interactions électroniques ont été mises en évidence entre les sous-unités des assemblages multi-porphyriniques. Atteignant la limite de solubilité et de caractérisation en solution avec les molécules comportant six porphyrines, une seconde stratégie a été développée, afin de synthétiser les oligomères à l’interface HOPG-phényloctane. L’auto-assemblage de monomères de porphyrines possédant deux sites de coordination externes a été étudié par STM. Après ajout de l’ion connecteur, des nanorubans comportant plusieurs dizaines de porphyrines reliées par des cations métalliques ont été observés par STM à l’interface HOPG-solvant.

Linear assemblies of porphyrins linked by metal ions were prepared both in solution and at an HOPG/phenyloctane interface. In the first part of the project, controlling the size of the linear assemblies generated in solution was the main goal. Porphyrins bearing two different external coordination sites were used to prepare finite oligomers. Strong interactions between the subunits were found in these compounds. In a second part of the project, the organization of monomeric or dimeric porphyrins at a solid/liquid interface was studied. Finally, linear porphyrin oligomers were prepared directly by self-assembly at an HOPG/phenyloctane interface. These porphyrin nano-ribbons were visualized by STM and presented sizes of several dozen nanometers.