Synthèse de nouvelles heptazines pour la photocatalyse, à la fois en phase homogène et par l'intermédiaire de matériaux greffés.

Synthesis of new heptazines for photocatalysis, both for homogenous use and grafter on solid support

• Auteur / Autrice : Mewenn Yvin
• Direction : Pierre Audebert, Clémence Allain
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Chimie
• Date : Inscription en doctorat le 10/12/2021
• Etablissement(s) : université Paris-Saclay
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences chimiques : molécules, matériaux, instrumentation et biosystèmes
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : PPSM - Photophysique et Photochimie Supramoléculaires et Macromoléculaires
• Partenaire(s) de recherche : Référent : Ecole Normale Supérieure Paris-Saclay

Mots clés

Mots clés libres

Synthèse organique

Heptazines

Photocatalyse

Heptazines

Organic synthesis

Photocatalysis

Résumé

Ce sujet de thèse s'inscrit dans le projet Hepta-cat, financé par l'ANR sur la période 2021-2025, dont l'objectif est de développer et d'étudier de nouvelles heptazines, puis de les appliquer comme photocatalyseurs, en phase homogène et par l'intermédiaire de matériaux greffés. En effet, les heptazines sont des hétérocycles azotés, encore peu étudiés, qui présentent des propriétés photophysiques (fluorescence à longue durée de vie) et électrochimiques prometteuses. L'objectif de la thèse sera de développer des voies de synthèse permettant d'obtenir de nouvelles heptazines et d'étudier leurs propriétés électrochimiques et de fluorescence des composés obtenus. Les heptazines les plus performantes (potentiel de réduction élevé, longue durée de vie de fluorescence) seront engagées dans des réactions photocatalysées, qui seront mises au point dans l'équipe du Dr. Géraldine Masson (ICSN, Gif-sur-Yvette), qui est partenaire du projet. Notre synthon principal sera la tris(diéthylpyrazolyl)heptazine, ou TDPH, nouvellement découverte.Cependant, afin de préparer de nouveaux dérivés perfluorés, de grand intérêt, des alcoxyheptazines préparées à partir de la TDPH seront à leur tour considérées comme matières premières potentielles. Une autre partie reliée du projet, en partenariat avec le Dr F. Rossignol (Institut IRCER, Univ. de Limoges) consiste également à produire des heptazines greffables sur des supports de silice. La direction scientifique sera assurée par le Pr Pierre Audebert, le Dr Clémence Allain et le Dr Laurent Galmiche dans le laboratoire PPSM de l'ENS Paris Saclay (Gif-sur Yvette), et pourrait débuter le 1er novembre 2021.

This thesis subject is part of the Hepta-cat project, funded by the ANR over the period 2021-2025, the objective of which is to develop and study new heptazines, then to apply them as photocatalysts, in phase homogeneous and through grafted materials. In fact, heptazines are high nitrogen content heterocycles, still little studied, which exhibit promising photophysical (long-lived fluorescence) and electrochemical properties. The objective of the thesis will be to develop synthetic routes to obtain new heptazines and to study their electrochemical and fluorescence properties of the compounds obtained. The most efficient heptazines (high reduction potential, long fluorescence lifetime) will be engaged in photocatalysed reactions, which will be developed in the team of Dr. Géraldine Masson (ICSN, Gif-sur-Yvette), who is a partner of the project. Our main building block will be the newly discovered tris (diethylpyrazolyl) heptazine, or TDPH. However, in order to prepare new perfluorinated derivatives of great interest, alkoxyheptazines prepared from TDPH will in turn be considered as potential raw materials. Another related part of the project, in partnership with Dr F. Rossignol (IRCER Institute, Univ. Of Limoges) also consists in producing heptazines graftable on silica supports. Scientific direction will be provided by Prof. Pierre Audebert, Dr Clémence Allain and Dr Laurent Galmiche in the PPSM laboratory at ENS Paris Saclay (Gif-sur Yvette), and could begin on November 1, 2021.