| Optical and redox switching of lanthanide(III) luminescence and synthesis of new organometallic molecular wires (Commutation par voies redox et optique de la luminescence de complexes d'ions lanthanides et synthèse de nouveaux fils moléculaires organométalliques) Al Sabea, Hassan - (2020-10-02) / Universite de Rennes 1 Optical and redox switching of lanthanide(III) luminescence and synthesis of new organometallic molecular wires
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Langue : Anglais Directeur(s) de thèse: Rigaut, Stéphane; Norel, Lucie Discipline : Chimie moléculaire et macromoléculaire Laboratoire : ISCR Ecole Doctorale : Matière, Molécules et Matériaux Classification : Chimie, minéralogie, cristallographie Mots-clés : photochromisme, interrupteurs moléculaires, dithiényléthène, luminescence, ions lanthanide (III), complexes bis-acétylures du ruthénium(II), fils moléculaires, thermoélectricité
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Résumé : Ce travail est consacré à la synthèse, à la caractérisation et aux études photophysiques de nouveaux commutateurs moléculaires luminescents et de fils moléculaires thermoélectriques. Après une étude bibliographique concernant la modulation de la luminescence dans le proche infrarouge avec des ions lanthanide, la deuxième partie de ce manuscrit décrit la synthèse d'un complexe macrocyclique de lanthanide portant deux unités photochromiques. Les complexes sont entièrement caractérisés et leurs études photophysiques sont démontrées. Ils présentent une stabilité optique et chimique améliorée et montrent une émission photo-modulable dans les domaines du visible et du proche infrarouge. La troisième partie de ce travail vise à obtenir des commutateurs multifonctionnels. La synthèse de nouveaux complexes de lanthanides portant trois unités photochromiques et une unité redox-active à base de ruthénium est décrite. La caractérisation complète des complexes est également démontrée. Les études photophysiques révèlent la possibilité de commuter la luminescence dans le proche infrarouge de l'ion Yb(III) à la fois optiquement et électrochimiquement. La quatrième partie de ce manuscrit décrit la synthèse et la caractérisation de complexes robustes à base de lanthanide pour des applications en technologies anti-contrefaçon. Il est montré que la commutation de l’émission de l’europium(III) ou de l’ytterbium(III) respectivement dans les domaines du visible et du proche infrarouge se produit en solution et dans les matrices polymère solides. La dernière partie décrit la synthèse et la caractérisation de complexes d’ions de transition prometteurs devant présenter des propriétés d'interférences quantiques. Abstract : This work is devoted to the synthesis, characterization, and photophysical studies of novel luminescent molecular switches and thermoelectric molecular wires. After a bibliographic survey concerning the modulation of near-infrared (NIR) luminescence with lanthanide ions, the synthesis of macrocyclic lanthanide-based systems bearing two photochromic units is described. The key complexes are fully characterized and their photophysical studies are demonstrated. These complexes display enhanced optical and chemical stability and show photo-tunable emission in the visible and the NIR regions. The third part of this work aims at obtaining multifunctional lanthanide-based switches. The synthesis of new lanthanide complexes bearing three photochromic units and a redox-active ruthenium-based moiety is described. Full characterization of the complexes are further demonstrated. The photophysical studies reveal the possibility to switch the NIR luminescence of the ytterbium(III) ion both optically and electrochemically. The fourth part of this manuscript describes the synthesis and characterization of robust lanthanide-based complexes toward anticounterfeiting technologies. It is shown that switching europium(III) and ytterbium(III) luminescences in the visible and NIR regions could occur in both solution and solid polymer matrices. The last part of this work concerns molecular wires for thermoelectric applications. It describes the synthesis and characterization of promising transition metal complexes that should display quantum interferences in order to reach thermoelectric properties in molecular devices. | |||