Soutenance de thèse de Mewenn Yvin

Titre

Synthèse de nouvelles heptazines pour la photocatalyse à la fois en phase homogène et par l’intermédiaire de matériaux greffés

Résumé

Les heptazines sont constituées d’un cœur aromatique constitué d’une alternance d’atomes d’azote et de carbone. Cette structure particulièrement intéressante est utilisée de la molécule jusqu’à l’échelle du matériau dans beaucoup de domaines. De nombreuses heptazines polymériques ont été décrites dans la littérature pour des applications en photocatalyse mais très peu d’heptazines moléculaires. Ces dernières ont été étudiées en optoélectronique notamment dans des dispositifs OLEDs « Organic Light-Emitting Diode ». Au cours de cette thèse nous avons cherché à ouvrir de nouvelles voies de synthèse d’heptazines moléculaires. C’est pourquoi nous avons dans un premier temps réalisé l’optimisation de la synthèse de la 2,5,8-tri(3,5-diéthyl-pyrazolyl)-heptazine et de ses précurseurs. Des heptazines moléculaires substituées par des thiols ont été synthétisées. Leurs propriétés photophysiques et électrochimiques ont été étudiées et ces composés ont pu être testés en tant que photocatalyseurs.
De plus, les propriétés photophysiques se sont révélées intéressantes : en changeant la nature du substituant, il possible d’observer soit des propriétés TADF (Thermally Activated Delayed Fluorescence) soit un comportement qui tend vers de l’INVEST (Inverted Singlet Triplet Excited State). Par ailleurs, une autre application a été visée, le greffage sur matériau. Dans ce but, une série d’heptazines substituées par des alcools benzyliques a été synthétisée et étudiée. En particulier cela nous a permis d’obtenir deux heptazines fonctionnalisées par un alcool benzylique portant une tétrazine. Une première preuve de concept a montré la réactivité de ces molécules pour les réactions de Diels-Alder à demande inverse avec un alcyne contraint. L’ensemble de ces travaux a permis de progresser sur la compréhension des relations structure-propriété des heptazines et d’élargir le champ d’applications de cette famille de molécules.

Direction de thèse

• Directeur : Pierre Audebert, Professeur, PPSM, ENS Paris-Saclay
• Co-directrice : Clémence Allain, Directrice de Recherche, PPSM, CNRS - ENS Paris-Saclay

Composition du jury

• Anthony D'Aléo - Directeur de Recherche, CNRS - IPCMS Strasbourg (Rapporteur)

• Françoise Serein-Spirau - Professeure, ENSCM Institut Charles Gerhardt Montpellier (Rapporteure)

• Philippe Blanchard - Directeur de Recherche, CNRS - MOLTECH Anjou Angers (Examinateur)

• Géraldine Masson Directrice de Recherche, CNRS - ICSN Gif-sur-Yvette (Examinatrice)