Synthèse et propriétés spectroscopiques d'assemblages moléculaires basés sur le chromophore curcuminoïde de bore

Synthesis and spectroscopic properties of molecular assemblies based on boron curcuminoid chromophore

• Auteur / Autrice : Manon Catherin
• Direction : Frédéric Fagès, Elena Zaborova
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences Chimiques
• Date : Soutenance le 18/09/2020
• Etablissement(s) : Aix-Marseille
• Ecole(s) doctorale(s) : Ecole èdoctorale Sciences Chimiques (Marseille ; 1996-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Centre Interdisciplinaire de Nanoscience de Marseille (CINAM)
• Jury : Président / Présidente : Didier Gigmes
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Alain Burger
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Eléna Ishow, Rachel Méallet-Renault

Mots clés

Mots clés contrôlés

Bore -- Composés

Colorants -- Chimie

Dimères

Mots clés libres

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Résumé

Le développement de colorants organiques contenant des groupes donneurs (D) et accepteurs (A) d’électrons connectés via un pont conjugué est un domaine très actif. En effet, les systèmes D-π-A-π-D de type quadripolaire présentent des structures électroniques caractérisées par un transfert de charge intermoléculaire à l’état fondamental et excité qui permet d'obtenir des propriétés d'absorption et d'émission de fluorescence remarquables.Depuis 2012, notre équipe développe la synthèse de chromophores D-π-A-π-D à partir du squelette curcuminoïde dans lequel A est un chélate de bore. Une grande série de cycles de donneurs aromatiques a été envisagée, permettant une modulation efficace des propriétés optiques et électroniques en solution. Ces molécules ont également été étudiées dans le solide et des valeurs élevées de rendements quantiques de fluorescence dans le proche infrarouge ont été obtenues. Tout d’abord, afin d'obtenir des informations précieuses sur les corrélations entre les propriétés optiques et les interactions interchromophoriques supramoléculaires, nous avons conçu des bichromophores covalents dans lesquels deux unités curcuminoïdes-BF2 sont reliées par une liaison flexible et rigide.Ensuite, nous avons décidé d’étudier la dynamique de spin des chromophores curcuminoïdes excités. Nous décrivons ici la synthèse de deux familles de dérivés curcuminoïdes substitués en position centrale par un radical persistant TEMPO ou 6-oxoverdazyle.

The development of organic dyes containing electron donor (D) and acceptor (A) groups connected via a π-conjugated bridge is a very active domain. Indeed, quadrupole-like D-π-A-π-D systems show electronic structures characterized by an intermolecular charge transfer in the ground and excited states which makes possible to obtain remarkable absorption and fluorescence emission properties. Since 2012, our team is developing the synthesis of D-π-A-π-D chromophores based on the curcuminoid skeleton in which A is a boron chelate. A large series of aromatic donor cycles could be considered, allowing efficient modulation of optical and electronical properties in solution. These molecules have also been studied in the solid and high values of near-infrared fluorescence quantum yields were obtained. Firstly, in order to get valuable insights into the correlations between optical properties and supramolecular interchromophoric interactions, we are designing covalent bichromophores in which two curcuminoid-BF2 units are connected by a flexible and rigid link. Secondly, we decided to explore the perturbation of the excited curcuminoid chromophore by an unpaired electron spin. We describe the synthesis of two families of curcuminoid derivatives substituted in the central position by a persistent TEMPO or 6-oxoverdazyl radical.