Synthèse et propriétés de nouvelles architectures moléculaires hélicoïdales

Synthesis and properties of new helical molecular architectures

• Auteur / Autrice : Grégory Pieters
• Direction : Damien Prim
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie et science des matériaux
• Date : Soutenance en 2010
• Etablissement(s) : Versailles-St Quentin en Yvelines

Mots clés

Mots clés contrôlés

Dérivés du terphényle

Carboranes

Structure moléculaire

Synthèse organique

Réaction de Suzuki

Mots clés libres

Diarylnaphtalène

Hélicène

Binaphtyle

Résumé

Ces travaux de recherches s'articulent autour de la synthèse et de l'étude des propriétés de nouvelles architectures moléculaires hélicoïdales. La première partie concerne la synthèse d'une nouvelle plateforme moléculaire à motif diarylnaphtalene et son utilisation pour la synthèse de plusieurs molécules hélicoïdales polysubstituées. Ainsi a partir de ces briques moléculaires, des 6,11-diamino-[6]-hélicènes et des cyclooctahélicènes ont été prépares, selon une séquence réactionnelle simple et courte. Une seconde partie est dédiée à l’évolution de cette sequence réactionnelle dont l’étape clé est une substitution électrophile aromatique. En effet, a partir d’un motif binaphtyle ou ortho-terphényles, il a été possible d’orienter sélectivement l’accès a des molécules planes ou hélicoïdales. Ce chapitre est conclu par leur utilisation dans la construction de nouveaux clusters de bores dérives de l’ortho-carborane. En plus de la synthèse et de la caractérisation, les propriétés de ces nouvelles molécules ont été étudiées (arrangement a l'état solide, conformation en solution) et de nombreux calculs théoriques ont été entrepris afin d'expliquer certaines sélectivités observes ou de déterminer les barrières de racémisation des édifices synthétises.

This work is dealing with the synthesis and properties of new helical molecular architectures. The first part is dedicated to the synthesis of a new molecular platform based on diarylnaphthalene compounds and their use as key starting material new polysubstituted molecules such as 6,11-diamino-[6]-helicenes and cyclooctahelicenes have been elaborated using a short and facile reaction sequence;. In the second part the study aims to control the aromatic electrohpilic subtitution key step. In this context, starting from binaphthyl or terphenyl patterns, we were able to selectively control the outcome of the reaction and obtain planar or helical architectures. Finally, novel architectures have been obtain by mixing some of these molecules with valuable boron cluster derivatives. In addition to the synthesis, physical properties of these new architectures have been studied (crystal packing, conformation in solution…) and theorical calculations investigated in order to explain some of the observed selectivities and to determine racemization barriers.