Aspects fondamentaux et appliqués d'auto-assemblage supramoléculaires de triarylamines

Supramolecular self-assemblies of triarylamines : fundamental studies and applications

• Auteur / Autrice : Artem Osypenko
• Direction : Nicolas Giuseppone
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie
• Date : Soutenance le 26/09/2016
• Etablissement(s) : Strasbourg
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences chimiques (Strasbourg ; 1995-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut Charles Sadron (Strasbourg ; 1985-....)
• Jury : Président / Présidente : Andrey Klymchenko
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Leonard Prins, Beatriu Escuder

Mots clés

Mots clés contrôlés

Interfaces liquide-liquide

Biocatalyse

Structure moléculaire

Pérovskites

Polymérisation

Azote -- Composés organiques

Mots clés libres

Chimie supramoléculaire

Auto-assemblage

Triarylamine

Pérovskite

Polymérisation supramoléculaire

Auto-assemblages biocatalytiques

Alignement anisotrope

Chiralité supramoléculaire

Supramolecular chemistry

Self-assembly

Triarylamine

Perovskite

Supramolecular polymerization

Biocatalytic self-assembly

Anisotropic alignment

Supramolecular chirality

Résumé

Dans cette thèse, nous avons étudié le mécanisme fondamental du processus d'auto-assemblage thermoréversible des trisamides triarylamines chiraux. Nous avons ensuite étudié les utilisations possibles de dérivés de triarylamine dans différents domaines de recherche liés à la science des matériaux. Premièrement, en utilisant une approche biocatalytique, nous avons réussi à contrôler l'auto-assemblage d’amphiphiles à base de TAA-peptide conjugués dans l'eau. Deuxièmement, de nouveaux dérivés de triarylamine ont été incorporés avec succès en tant que couches conductrices de trous dans des cellules solaires de type pérovskite. Troisièmement, nous avons démontré la possibilité de déclencher électrochimiquement l'auto-assemblage de triarylamines pour la construction anisotrope contrôlée de nanofils conducteurs. Enfin, nous avons développé une technique qui permet l'alignement hautement ordonné de nanoparticules d'or sur une couche de nanofils de triarylamines à l'interface liquide-liquide.

In this thesis, we have explored the fundamental mechanism of the thermally initiated self-assembly process of chiral triarylamine trisamides. The results demonstrate a cooperative nucleation and growth mechanism with well-defined thermal hysteresis and memory effect. We have then studied the possible implementations of triarylamine derivatives in various fields of material sciences. First, by taking advantage of a biocatalytic approach, we managed to control the self-assembly of TAA-peptide amphiphiles in water. Second, new triarylamine derivatives were successfully inserted as hole transporting layers in perovskite solar cells. Third, the self-assembly of triarylamines was triggered electrochemically, leading to an anisotropic construction of conducting nanowires. Finally, we developed a technique that allows for the highly ordered alignment of gold nanoparticles over a layer of triarylamine nanowires at the liquid-liquid interface by simple centrifugation of a biphasic mixture.