Les molécules organiques complexes sont abondantes dans le milieu interstellaire et leur détection est indispensable à la compréhension des processus chimiques gouvernant l'univers. Les détections astronomiques sont réalisées par des télescopes comme ALMA, SOFIA, HERSCHEL et IRAM, dans le domaine millimétrique. À cette fin la spectroscopie de rotation en laboratoire est une étape indispensable. L'étude du glycolaldéhyde, de l'isocyanure d'allyle et du formiate de méthyle a été réalisée. Les spectres ont été enregistrés sur le spectromètre millimétrique et submillimétrique du PhLAM. Le glycolaldéhyde est une molécule pré-biotique possible, les états fondamentaux et les trois premiers modes de vibration des deux isotopologues 13C ont été modélisés par le modèle théorique du Hamiltonien de Watson. Le formiate de méthyle, isomère du glycolaldéhyde, est très abondant dans le milieu interstellaire. Il contient un groupe méthyle et est caractérisé par un mouvement de grande amplitude qui se couple avec la rotation globale de la molécule. La modélisation de ce couplage a nécessité un ajustement global des états de torsion νt = 0 et 1 du groupe méthyle de l'isotopologue 13C-2. Sa détection dans Orion-KL sera reportée. L'isocyanure d'allyle est d'intérêt astrophysique. Cette molécule présente une structure hyperfine due à l'atome N et résolue uniquement dans le domaine micro-onde. L'analyse des états fondamentaux des conformères Cis et Gauche les plus stables a été entendue dans le domaine millimétrique et submillimétrique. L'interaction de Coriolis (type a et b) entre les niveaux ν1 = 1 et ν2 = 1 du conformère Cis de l’isocyanure d’allyle a été modélisée. / Complex organic molecules are abundant in the interstellar medium and their detection play a big role in the comprehension of the chemical processes governing the evolution of the universe. Astronomical detection in the millimeter- wave region is realized by the use of telescopes such as ALMA, SOFIA, HERSCHEL and IRAM. For this purpose, rotational spectroscopy in the laboratory is an essential stage. In consequence, the study of glycolaldehyde, allylisocyanide and methylformate was elaborated. The spectrum of these molecules was recorded with the millimeter- and submillimeter- wave spectrometer in the PhLAM laboratory. Glycolaldehyde is a possible prebiotic molecule. The rotational spectra of the ground state and the three lowest vibrational modes for the two 13C isotopologs were modeled by a Watson Hamiltonian. The methylformate is an isomer of glycolaldehyde and is very abundant in the interstellar medium. It is characterized by the presence of methyl group establishing large amplitude motion witch couples with the global rotation of the molecule. To model this interaction for the 13C-2 isotopolog, a global fit of the two torsional states νt = 0 et 1 of the methyl group is required. The detection of νt = 1 in Orion-KL will be reported. Allylisocyanide is of astrophysical interest. This molecule establishes an hyperfine structure due to the presence of the N atom. This structure is resolved only in the micro- wave domain. The analysis of the ground state of both conformers was extended in the millimeter- and submillimeter- wave regions. Coriolis interactions of a and b types between ν1 = 1 and ν2 = 1 sates of the Cis conformer was resolved.

L'eau joue un rôle fondamental dans la photochimie du milieu interstellaire (MIS), à travers la formation d'espèces très réactives comme OH. Les radicaux OH peuvent par la suite interagir avec d'autres molécules hydrogénées pour reformer H2O par abstraction d'hydrogène: R-H + OH → R* + H2O. Dans le cadre de ce travail de thèse, nous avons étudié l'influence des photons VUV sur des analogues de glace interstellaire. Nous montrons que l'incorporation d'une petite quantité d'eau dans NH3 et CH4 glaces augmente considérablement la formation de radicaux réactifs comme NH2 et CH3 pendant le processus de photolyse et que le chauffage des glaces binaires irradiées telles que NH3-H2O et CH4-H2O conduit à la formation de NH2OH et d'espèces alcooliques plus complexes comme le propanol et le métoxyméthanol. Nous avons également entamé d'autres études en parallèle sur le l'évolution thermique des glaces de NH2OH d'une part et la formation de propanol par voies énergétiques (irradiation VUV) et non énergétique (réaction d'addition H) d'autre part afin de tenter d'expliquer la non-détection des ces espèces organiques dans le milieu interstellaire. L'étude des glaces mixtes irradiées NH3-CH4-H2O a montré la formation à basse température d'espèces plus exotiques en combinant les spectrométries IR et de masse. Nous avons réussi à identifier des composés organiques très complexes déjà détectés ou activement recherchés dans le MIS. / Water plays a fundamental role in the photochemistry of the interstellar medium (ISM), through OH radical formation. OH radicals can interact with other H-containing species to form H2O through a hydrogen abstraction reaction: R-H + OH → R* + H2O. In this work, we have investigated the VUV processing on different interstellar ice analogs. We show that the incorporation of small amount of water in NH3 and CH4 ices greatly increases the formation of reactive NH2 and CH3 radicals during the photolysis processing. Thermal treatments of irradiated NH3-H2O and CH4-H2O ices lead to the formation of NH2OH and larger alcoholic species such as propanol and metoxymethanol. Further studies of thermal processing of NH2OH ice and formation of propanol through energetic (VUV irradiation) and non-energetic (surface H-addition reaction) processing were carried out in the context of this thesis in order to try explaining their non-detection in the interstellar medium. The study of the irradiated mixed NH3-CH4-H2O ices showed the formation of more exotic species by combining the IR and mass spectrometries. We managed to identify very large complex organic compounds already detected or tensively sought in the ISM.