New functional architectures for molecular recognition, low band gap conjugated systems and advanced electrode materials

par Flavia-Florina Piron

Thèse de doctorat en Chimie organique

Sous la direction de Jean Roncali et de Ion Grosu.

Soutenue en 2009

à Angers en cotutelle avec Cluj-Napoca , en partenariat avec Laboratoire de Chimie, Ingénierie Moléculaire et Matériaux (Angers) (laboratoire) et de Laboratory of center of organic and computational chemistry with applications in nanotechnologies (COCCAN) 11, Arany Janos 400028 Cluj-Napoca Roumanie (laboratoire) .

  • Titre traduit

    Nouvelles architectures fonctionnelles pour la reconnaissance moléculaire, systèmes conjugués à faible Gap et matériaux pour électrode avancés


  • Résumé

    La thèse intitulée " New Functional Architectures for Molecular Recognition, Low Band Gap Conjugated Systems and Advanced Electrode Material " est structurée en quatre chapitres traitant de a) structures supramoléculaires tels que cryptands et bis-macrocycles; b) tetrahalo-1,3-diènes chiraux stériquement encombrées; c) blocs pour la synthèse de polymères faible gap conjugués d) architectures 3D conjugués à base de bithiophènes portant des EDOTs terminaux. Dans le premier chapitre, on présente deux nouvelles séries de précurseurs macrocycliques tripodaux possédant une symétrie C3 construites à partir de 1,3,5-triazine avec des groupes fonctionnels réactifs aux extrémités des bras. Les structures supramoléculaires obtenues par des réactions de couplage acétylénique catalysées par Cu sont également présentées. Les cryptands ont été fermés par dimérisation intermoléculaire et les bis-macrocycles ont été formés par des couplages intramoléculaires suivis par dimérisation intermoléculaire. Le deuxième chapitre présente l'étude de nouveaux atropisomères à base d'EE-tetrahalo-1,3- butadiène y compris la séparation des énantiomères, la détermination des barrières de rotation et des configurations absolues. Le troisième chapitre a été consacré à la synthèse des blocs à base de benzo [2,1-b:3,4-b']- dithiophène-4,5-dione utilisés pour obtenir des polymères conjugués à faible gap pouvant fonctionner comme matériau actif dans des cellules solaires organiques. Dans le dernier chapitre on décrie la synthèse et les propriétés électroniques de différents types de nouvelles architectures 3D conjuguées à base de bithiophène comportant des unités EDOTs terminales, en vue de la génération électrochimique de réseaux microporeux électroactifs conjugués. Il est montré que la taille, la surface active et les propriétés électroniques dépendent de la nature des blocs utilisés pour la construction des bras latéraux.


  • Résumé

    Thesis entitled "New Functional Architectures for Molecular Recognition, Low Band Gap Conjugated Systems and Advanced Electrode Material" is structured in four chapters dealing with new a) supramolecular structures such as cryptands and bis-macrocycles; b) chiral sterically hindered tetrahalo-1,3- dienes; c) blocks for the synthesis of low band gap conjugated polymers and d) 3D conjugated architectures based on twisted bithiophene with terminal EDOTs. In the first chapter two new series of tripodal macrocycle precursors possessing C3 symmetry built up from 1,3,5-triazine with reactive functional groups at the ends of the pendant arms are presented. Supramolecular structures obtained by Cu-catalyzed acetylenic coupling reactions are also reported. Cryptands were closed by intermolecular dimerization and bis-macrocycles were formed by intramolecular couplings followed by intermolecular dimerization. The second chapter deals with the investigations of some new atropisomers with E,E-tetrahalo-1,3- butadiene core including separation of the enantiomers, determination of their rotation barriers and absolute configuration. The third chapter includes the synthesis of benzo[2,1-b:3,4-b']-dithiophene-4,5-dione based blocks used for low band gap conjugated polymers as active materials for organic solar cells. In the last chapter synthesis and electronic properties of various new types of 3D conjugated architectures based upon twisted bithiophene with terminal EDOTs are reported in view of the electrochemical generation of electroactive microporous conjugated networks. The different size, surface areas and electronic properties depend on the block used for the construction of lateral branches.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (220 p.)
  • Annexes : Notes bibliogr.

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