Nouveaux matériaux moléculaires fonctionnels intégrant des motifs "donneur" et "accepteur" conjugués ou fusionnés : synthèse, propriétés et interactions électroniques

par Frédéric Dumur

Thèse de doctorat en Chimie organique

Sous la direction de Piétrick Hudhomme.

Soutenue en 2002

à Angers .


  • Résumé

    L'étude de systèmes donneur-accepteur du type D-A, D-A-D et A-D-A suscite un intérêt croissant car le contrôle de la stoechiométrie et du degré de transfert de charge entre les deux partenaires est un paramètre crucial pour élaborer de nouveaux matériaux organiques. Ceci est renforcé par les applications potentielles de ces assemblages moléculaires comme semi-conducteurs pour l'électronique moléculaire, la rectification électrique ou le photovoltaïsme. Ce travail est consacré à la synthèse et au développement d'une nouvelle famille de composés donneur-accepteur D-A et A-D-A dans laquelle le TTF est fusionné avec la p-benzoquinone. Les études spectroscopiques, cristallographiques et électrochimiques mettent en évidence une forte polarisation et un transfert de charge intramoléculaire entre ces deux entités. Parmi les résultats les plus remarquables concernant ces systèmes moléculaires, la génération (électro)chimique du monoanion radical de la molécule A-D-A a permis de démontrer par RPE que l'électron pouvait migrer réversiblement d'une quinone à l'autre et ceci en fonction de la température. Ainsi, nous avons mis en évidence une transition d'intervalence dans un composé organique à valence mixte typiquement de classe II et, pour le première fois, que le tétrathiafulvalène pouvait jouer le rôle de fil moléculaire. Ces systèmes donneur-accepteur présentent également des non-linéarités optiques du troisième ordre très intéressantes. Les projets de convertir le groupement p-benzoquinone en accepteur plus puissant tétracyanoquinodiméthane (TCNQ) et d'accrocher ce système fusionné TTF- p-benzoquinone sur une unité polymérisable ont été abordés. Enfin, nous avons développé une nouvelle famille de composés D-pi-A où l'accepteur est un dérivé de l'indane. Les effets de l'accroissement de l'espaceur éthylénique et les effets de solvatochromie sont étudiés.


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Informations

  • Détails : 183 p.
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