Ce travail porte sur la conception de nouveaux composés π-conjugués, potentiellement utilisable en électronique organique en tant que matériaux actifs dans des dispositifs tels que les OLEDs, les cellules photovoltaïques et les capteurs optiques. Dans ce but, nous avons exploité le motif silacyclopentadiène appelé également silole, possédant un bon rendement quantique de fluorescence à l'état solide et une excellente conduction des électrons. Dans un premier temps, l'introduction de groupements structurants (triptycène, stilbènes..) sur le silacyclopentadiène a permis de moduler l'arrangement moléculaire dans la couche active et par conséquent, les propriétés d'électroluminescence. Des diodes possédant des performances très encourageantes furent ainsi obtenues. Dans un deuxième temps, des dérivés siloles présentant une structure tridimensionnelle et une architecture spirosilole (accepteur)-bithiophène (donneur) furent synthétisées. Une cellule photovoltaïque basée sur ces édifices présentant des performances encourageantes fut ensuite mis au point. Enfin, l'étude des mécanismes de transfert d'énergie entre un film de polymère fonctionnalisé par un groupement sensible silole et des composés nitroaromatiques nous a permis de réaliser un nouveau type de capteur optique hautement sensible pour la détection d'explosifs. / This work concerns the design of new π-conjugated compounds, potentially useful in organic electronics as active materials in devices such as OLEDs, photovoltaic cells and optical sensors. To this end, silacyclopentadiene, alias silole, groups were used exhibiting high fluorescence quantum yields in the solid state and excellent electron conductivities. Firstly, the introduction of structurizing groups (triptycene, stilbenes etc.) at the silacyclopentadiene allowed tuning of the molecular arrangement in the active layer and, consequently, the electroluminescence properties. Diodes showing very encouraging activities were thus obtained. Secondly, silole derivatives possessing a three-dimensional structure and a spirosilole (acceptor) - bithiophene (donor) architecture were synthesized. A photovoltaic cell based on these molecules was then developed exhibiting encouraging activity. Finally, a study of the mechanisms of energy transfer between a polymer film functionalized by a sensitive silole group and nitroaromatic compounds enabled the development of a new type of highly sensitive optical sensor for the detection of explosives.

Cette thèse présente le travail réalisé sur la mise au point de nouveaux polymères fluorescents à chaînes latérales destinés à détecter des traces de 2,4-dinitrotoluène. Pour atteindre cet objectif nous avons recherché un matériau alliant un rendement de fluorescence élevé et une température de transition vitreuse basse avec une diminution de son intensité de fluorescence lorsqu'il est mis en présence de composés nitroaromatiques dilués dans l'air.<br />Dans un premier temps, les propriétés photophysiques de plusieurs dérivés de type 4-amino-1,8-naphtalimide ont été étudiées en solution et à l'état solide. Ces molécules montrent une différence significative de comportement selon que l'amine est secondaire ou tertiaire, les premières ayant des propriétés particulièrement bonnes en solution alors que les secondes conservent leurs propriétés à l'état solide. Dans un deuxième temps, les polymères fluorescents ont été synthétisés. Des greffons de type 4-amino-1,8-naphtalimide et alcools fluorées ont été greffés sur le squelette polysiloxane par hydrosilylation. Trois catalyseurs différents ont été utilisés. Cette étude a permis d'obtenir des polymères possédant de très bons rendements de fluorescence à l'état solide (≈ 50%) et des températures de transition vitreuse inférieures à l'ambiante. Leur étude photophysique a permis entre autre de quantifier les transferts d'énergie entre les chromophores. A l'état solide, l'excitation peut ainsi visiter jusqu'à 25 fluorophores durant la durée de vie de fluorescence. Cela permet d'espérer une amplification conséquente du signal d'inhibition de fluorescence. Les interactions entre ces polymères et le 2,4-DNT ont ensuite été évaluées. Leurs propriétés se sont révélées au moins aussi bonnes que le 3D-PPE, polymère Π-conjugué de l'état de l'art, que ce soit en terme de rapidité de détection, rendement de fluorescence et réversibilité de l'inhibition de fluorescence.