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Molécules et nanomatériaux organiques fluorescents

Nouvelles Molécules Fluorescentes et Modulation Electrochimique de la Fluorescence

Les applications de la fluorescence organique sont tellement nombreuses et actuelles que la recherche de nouveaux chromophores est un challenge permanent. En particulier la recherche de composés associant la fluorescence à une autre propriété telle que  un caractère rédox réversible, constitue un point de convergence, car elle permet de réaliser de nouveaux dispositifs commutables, ou bien de nouveaux capteurs.
Dans l'équipe de recherche, nous nous intéressons à la synthèse et l'étude deux familles de molécules fluorescentes : les s-tétrazines et les BODIPY.

Strucutres de la tétrazine et du BODIPY
Formules génériques de la famille des s-tétrazines et des BODIPY.

Les s-tétrazines constituent une nouvelle famille de colorants développée quasi-exclusivement au laboratoire, et qui présentent une fluorescence très particulière basée sur une bande n-pi* de faible intensité. Malgré cet inconvénient, l'état excité possède à la fois une très longue durée de vie (50<tau(Fluo)<160 ns), et des propriétés fortement oxydantes, ce qui en font des molécules extrêmement intéressantes en vue de capteurs d'aromatiques. Enfin, elles ont un très faible poids moléculaire, ce qui en fait les chromophores les plus petits de la chimie organique. Les BODIPY sont des colorants qui possèdent un excellent coefficient d'absorption molaire et une fluorescence efficace (rendements quantiques 0.7) qui peut être modulée de manière très sélective en fonctions des substituants. Ces propriétés ainsi que la grande modularité des substituants que l'on peut lui adjoindre rendent ces dérivés facilement intégrables dans des structures variées comme des dyades, des nanoparticules fluorescentes ou des solides fluorescents.
 
Les axes de recherches sur ces deux familles de molécules se développent en quatre grands points (détail des recherche en suivant le lien):

Collaborations:


ENS-Cachan:
  • LPQM - Institut d'Alembert (pérovskites fluorescentes)
France:
  • Laboratoire de la Police Scientifique (CTSI)
  • Pr Bernadette Charleux (Laboratoire Chimie, Catalyse, Polymères et Procédés, Université Lyon 1) et Dr Jutta Rieger (Laboratoire de Chimie des Polymère, Université Paris 6)
Internationales:
  • Pr Jie Tang, ECNU Shanghai
  • Pr Eunkyoung Kim et Pr Yong Rok Kim, Yonsei University, Seoul, Corée du Sud.
  • Pr Soo Young Park, Seoul National University, Seoul, Corée du Sud.
  • Pr Seth Marder, Georgia Institute of Technology, Etats-Unis.
  • Pr Matthias Wuttig, Univ. Aachen, Allemagne.
  • Pr Donal O'Shea, University College Dublin, Irlande
  • Pr Boris Trofimov, Favorsky Irkutsk Institute of Chemistry, Irkoutsk, Russie
  • Pr Luca Prodi, Universita di Bologna, Italie

Publications récentes:




Une liste des publications de ce thème peut être trouvée ici.


Participants

Mots-clefs

s-tetrazine
BODIPY
Fluorescence
Electrochimie