Synthèse et études de molécules photochromes négatives

Les molécules organiques photochromes, c’est-à-dire dont la coloration est modifiée sous l’effet de la lumière, sont attractives pour le développement de matériaux à propriétés optiques innovantes. Ce projet de thèse propose de concevoir et d’étudier deux nouvelles familles de molécules photochromes négatives : les Donor Acceptor Stenhouse Adducts (DASA) et les Nitrile Rich Acceptors (NRA). Après une étude bibliographique concernant les principales familles photochromes négatives, cinq molécules DASA ont pu être synthétisées. Leurs propriétés photochromes dépendent du solvant, mais également de la génération du DASA considéré. Les photocinétiques de deux de ces molécules, de 1ère et 2nde génération, ont été analysées afin de quantifier leurs paramètres photochromes (constantes cinétiques, rendements quantiques). Par la suite, huit molécules NRA ont été synthétisées et étudiées par spectroscopie. Les caractéristiques photochromes de quatre NRA ont montré de nettes variations en fonction du solvant, de l’acidité du milieu, de la concentration de la solution et de la température. Des études théoriques (optimisation de géométrie, transitions électroniques, calcul de pKa) ont été menées sur cette famille afin de mieux appréhender les observations précédentes. Enfin, une analyse plus détaillée du mécanisme de cyclisation a été entreprise pour l’un des NRA grâce à l’étude des différents isomères et conformères, des barrières d’activation, ainsi que des expériences de spectroscopie d’absorption transitoire nanoseconde. Ce projet de thèse a donc permis, grâce aux études détaillées de molécules photochromes négatives, d’appréhender leur utilisation pour des matériaux à propriétés optiques innovantes. Des études en matrice polymère pourraient être une nouvelle étape vers la mise en place de tels matériaux