Composés électroactifs pour la détection du dioxygène et l'électronique moléculaire
Institution:
Rennes 1Disciplines:
Directors:
Abstract EN:
Abstract: This thesis investigates the synthesis and analysis of metallic complexes (Cu, Fe). The first two chapters, which present the work done on oxygen absorbers and oxygen indicators for the food industry, were done in collaboration with Atmosphère Contrôle and the E2PIC team. First, a study on the performances of absorbing materials based on iron included in various polymer matrices is presented. The extension of the synthesis of a copper based compound grafted on silica to medium scale quantities (100 g) is explained. The incorporation of these hybrid materials into polymers matrices using three ways (extrusion, photocrosslinking, solvent processing) is discussed. Physicochemical studies pursued on oxygen indicators grafted on three different silica exhibit the inhomogeneous grafting of copper based complexes on the surface. The polarity of the material can be changed by grafting of apolar chains. Rheological and kinetic analyses show that the modification of polarity enhances the inclusion into the polymer, without disturbing the reactivity. Syntheses and characterizations of mononuclear complexes Cp*(dppe)Fe-C≡C-TTF-EDT 5 et Cp*(dppe)Fe-C≡C-Ant-R 13-R (R = CHO, CHNPh, CHNPhMe, CHCH2) are introduced. 13-R complexes are used as molecular models for the study of binuclear complexes. Theses complexes exhibit both an organoiron redox center, and a photosensitive anthracenic center. Finally, the efforts towards the synthesis of binuclear complexes including two anthracenic ligands in the chemical bridge between the two organoiron compounds are shown. Redox chemistry of 5 and 13-R complexes is also described.
Abstract FR:
Cette thèse porte sur la synthèse et l'analyse de complexes de métaux (Cu, Fe). Les deux premières parties qui concernent des matériaux absorbeurs d'oxygène et indicateurs de présence d'oxygène pour l'industrie agroalimentaire, ont été réalisées en collaboration avec Atmosphère Contrôle et l'équipe E2PIC. Après une étude sur les performances d'absorbeurs d'oxygène à base de fer inclus dans des polymères, l'extension de la synthèse d'un indicateur d'oxygène à base de complexes de cuivre greffés sur silice à une échelle de 100 g est présentée. Trois voies pour l'incorporation de ces matériaux hybrides dans des polymères (extrusion, photoréticulation et voie solvant) sont explorées. Des études physicochimiques réalisées sur les indicateurs d'oxygène greffés sur trois silices différentes permettent d'établir que le greffage des complexes de cuivre n'est pas homogène. La polarité du matériau peut être modifiée par le greffage de chaînes apolaires. Des analyses rhéologiques et cinétiques montrent que la modification de la polarité améliore l'insertion du matériau dans les polymères sans perturber la réactivité. La synthèse et la caractérisation des complexes mononucléaires Cp*(dppe)Fe-C≡C-TTF-EDT 5 et Cp*(dppe)Fe-C≡C-Ant-R 13-R (R = CHO, CHNPh, CHNPhMe, CHCH2) sont décrites. Les complexes 13-R servent de modèles moléculaires pour l'étude des complexes binucléaires. Ils montrent à la fois un centre redox organofer et un centre photosensible anthracénique. La dernière section présente les essais de synthèse de complexes binucléaires possédant deux ligands anthracène dans le pont chimique reliant les deux entités organofer. La chimie redox des complexes 5 et 13-R est décrite également.