| Conception et étude de systèmes organiques persistants à couche électronique ouverte fondés sur des motifs de type carbazole (Design of persistent organic open-shell systems based on carbazole derivatives) | ||
Lebreton, Maxime - (2026-05-26) / Université de Rennes - Conception et étude de systèmes organiques persistants à couche électronique ouverte fondés sur des motifs de type carbazole Langue : Français Directeur de thèse: Trolez, Yann Laboratoire : ISCR Ecole Doctorale : S3M Thématique : Chimie, minéralogie, cristallographie | ||
Mots-clés : Radicaux organiques, Inversion SOMO-HOMO, Chiralité, Stabilité, Carbazoles, Radicaux (chimie), Chiralité, Carbazole Résumé : Les espèces radicalaires ont récemment émergé comme une voie prometteuse dans la conception de matériaux organiques. Toutefois, la stabilité des radicaux demeure un défi majeur à surmonter pour leur intégration effective dans ces matériaux. Les radicaux organiques présentant une inversion SOMO–HOMO (SHI) suscitent un intérêt croissant en raison de leur configuration électronique singulière et de leurs propriétés optiques et électroniques originales. Cette configuration, dans laquelle la SOMO est plus basse en énergie que la HOMO, apparaît comme une alternative innovante pour la stabilisation des radicaux, ainsi qu'une nouvelle approche pour concevoir des radicaux organiques persistants. Néanmoins, la relation entre l’inversion SHI et la stabilité radicalaire reste une question non résolue. Cette thèse s’inscrit dans la volonté d’apporter des éléments de réponse à cette problématique, à travers la synthèse et l’étude de plusieurs familles de radicaux dérivés du 3-méthoxycarbazole et du bicarbazole, choisis pour leur capacité à combiner délocalisation électronique, stabilité chimique et chiralité structurale. L’oxydation chimique ou électrochimique de ces systèmes a permis d’accéder à des radicaux cationiques persistants. Deux architectures principales ont été explorées : les dimères polyynes et les carbazoles phénylimides. L’étude de ces designs moléculaires a permis d’approfondir notre compréhension des critères essentiels à la stabilisation des radicaux organiques. Résumé (anglais) : Radical species have recently emerged as a promising new pathway in the design of organic materials. However, radical stability remains a major challenge that must be overcome to enable their practical use in materials science. Organic radicals exhibiting a SOMO–HOMO inversion (SHI) have attracted growing interest due to their unique electronic configuration and original optical and electronic properties. This configuration, in which the SOMO lies lower in energy than the HOMO, represents an innovative alternative for radical stabilization, as well as a novel strategy for designing persistent organic radicals. Nevertheless, the relationship between SHI and radical stability remains an open question. This thesis aims to address this issue through the synthesis and investigation of several families of radicals derived from 3- methoxycarbazole and bicarbazole, selected for their potential to combine electronic delocalization, chemical stability, and structural chirality. The electrochemical or chemical oxidation of these systems enabled the generation of persistent cationic radicals. Two main molecular architectures were studied: polyyne dimers and phenylimide carbazoles. The investigation of these molecular designs provided valuable insights into the key criteria for stabilizing organic radicals. Identifiant : rennes1-ori-wf-1-22533 | ||
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