Design moléculaire et modélisation de photocommutateurs basés sur le transfert de cation à l’état excité
Auteur / Autrice : | Laure Jourdain de thieulloy |
Direction : | Aurélie Perrier |
Type : | Thèse de doctorat |
Discipline(s) : | Chimie Physique |
Date : | Soutenance le 23/09/2022 |
Etablissement(s) : | Université Paris sciences et lettres |
Ecole(s) doctorale(s) : | École doctorale Chimie physique et chimie analytique de Paris Centre (Paris ; 2000-....) |
Partenaire(s) de recherche : | Laboratoire : Institute of Chemistry for Life and Health Sciences (i-CLeHS) (2017-....) - Institute of Chemistry for Life and Health Sciences (i-CLeHS) (2017-....) |
Equipe de recherche : Chimie Théorique et Modélisation (TCM) | |
établissement opérateur d'inscription : École nationale supérieure de chimie (Paris) | |
Jury : | Président / Présidente : Olivier Parisel |
Examinateurs / Examinatrices : Aurélie Perrier, Adèle Laurent, Martial Boggio-Pasqua, Laura Le Bras, Isabelle Leray | |
Rapporteurs / Rapporteuses : Adèle Laurent, Martial Boggio-Pasqua |
Mots clés
Mots clés libres
Résumé
Dans ce travail de thèse, nous proposons d’étudier une nouvelle classe de photo-commutateurs et sa réaction élémentaire photo-induite correspondante : le transfert de cation à l’état excité (ESCT). Cette réaction élémentaire repose sur le photo-relargage/photo-complexation de cation dont le principe est le suivant : après complexation du cation au niveau d’un premier site, ce site est irradié libérant ainsi le cation qui se trouve transloqué vers un second site de complexation pendant la durée de vie de l’état excité.L’objectif de ce travail est de développer un protocole de calcul basé sur la théorie de la fonctionnelle de la densité (DFT) et la « Time-Dependent DFT » (TD-DFT) pour décrire chacune des caractéristiques de ces commutateurs : (i) les constantes de complexation sont déterminées grâce à la considération du cycle thermodynamique de Born-Haber à deux niveaux de précision ; (ii) la photo-éjection est prédite grâce à l’étude des variations de densité électronique après photoexcitation, ceci dans la région de Franck-Condon ; (iii) les propriétés des états excités sont étudiées à travers la détermination des constantes de radiation de fluorescence et de phosphorescence. Ainsi, l’élaboration de ces outils a permis de procéder à une phase de design importante sur des systèmes organiques (dérivés de Bétaïnes-Pyridinium) et inorganiques (complexes d’Iridium (III)) mettant en avant les paramètres clés pour l’élaboration d’un photo-commutateur ESCT efficace.