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Chiroptical properties of hexahelicenic chromophores and assemblies
(Propriétés chiroptiques des chromophores et assemblages hexahélicéniques)

Cadeddu, Stefano - (2024-09-09) / Université de Rennes
Chiroptical properties of hexahelicenic chromophores and assemblies

Langue : Anglais
Directeur de thèse:  Crassous, Jeanne
Laboratoire :  ISCR
Ecole Doctorale : S3M

Thématique : Chimie, minéralogie, cristallographie
Accès à la ressource : https://ged.univ-rennes1.fr/nuxeo/site/esupversion...

Mots-clés : Hélicènes, Auto-assemblage, Siloxane co-block Oligomers, Radicaux, Azulène, Hélicènes, Chromophores, Autoassemblage

Résumé : Les hélicènes sont des molécules chirales pi-conjuguées innovantes découvertes en 1913. Aujourd’hui, les hélicènes sont très connus grâce à leurs propriétés chiroptiques, qui trouvent des applications dans différents domaines scientifiques comme la science des matériaux, la nanoscience, la biologie moléculaire et la chimie supramoléculaire. Au fur et à mesure des années, beaucoup d’efforts ont été fournis pour obtenir un nombre croissant d’hélicènes composés de différents groupes fonctionnels et de différentes structures. Tous ces efforts ont donné la possibilité de créer des hélicènes avec des propriétés uniques qui trouvent une place privilégiée aux frontières de l’innovation. Le rôle de ce manuscrit est de pousser la connaissance de ces molécules au-delà de ses limites, dans le domaine des matériaux auto-assemblés, les radicaux et les colorants chiraux. Cette thése présente l’état de l’art des hélicènes auto-assemblés, et l’avancement de ce sujet grâce à une nouvelle étude sur les hélicènes couplés à des oligomères à blocs de type siloxanes qui donnent naissance à des nanomateriaux capables d’émettre de la lumiére polarisée circulairement. Dans une seconde étude, un hélicène est fonctionnalisé par deux radicaux TEMPO. L’émission de l’hélicène est preservée et grâce à l’utilisation de la résonance paramagnétique de l’électron résolue en temps (trRPE), il est possible d’identifier le rôle des TEMPO et de l’hélicène dans l’émission. Le dernier chapitre présente des molécules hélicène-azulène ayant la capacité de se protoner en donnant de grandes variations chiroptiques; les propriétés d’auto-assemblages sont également étudiées.

Résumé (anglais) : Helicenes are innovative and modulable chiral pi-conjugated molecules discovered in 1913. Nowadays, helicenes have encountered great attention thanks to their chiroptical properties that found applications in various disciplines such as material science, nanoscience, biological chemistry and supramolecular chemistry. Over the years, many efforts have been made to synthesize and expand the library of accessible helicenic compounds. All of these efforts guaranteed the possibility of synthesizing tailor-made molecules that display great properties in many subfields finding their way on the edge of innovation. This work aims to expand the limit of helicenes in the field of self-assembled materials, stable radicals and chiral dyes Throughout this research study, it is presented the state of the art in the field of helicene-based supramolecular assemblies, and its further development through the synthesis of helicene siloxane co-block oligomers for the construction of self-assembled circularly polarized light-emitting nanomaterials. Helicene is also functionalized by two TEMPO radicals. The helicene emission is preserved and thanks to time resolved electron paramagnetic resonance (trEPR) the role of TEMPO radicals and of helicene on the molecular emission was enlighted. Expanding the plethora of functional groups to azulenes, it is possible to develop acid-base switchable helicene-molecule with tunable chiroptical properties and possible self-assembly abilities.

Identifiant : rennes1-ori-wf-1-19695
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