Les complexes de métaux de transition, et plus particulièrement de ruthénium (II), ont pris une importance considérable depuis la découverte des propriétés exceptionnelles du [Ru(bpy)3]2+, dans les années 1950. Dans ce cadre, le laboratoire de Chimie Organique et Photochimie de l’Université Libre de Bruxelles s’est forgé une expertise dans le développement et l’étude de complexes de ruthénium (II) porteurs de ligands polyazaaromatiques possédant un caractère π-déficient marqué. Cette π-déficience confère à ces composés des propriétés rédox remarquables. En effet, leur caractère photo-oxydant leur permet d’effectuer un transfert d’électron photo-induit avec une base de l’ADN, pouvant conduire à la formation de photo-adduit ouvrant ainsi la voie à de nouvelles stratégies thérapeutiques. Certains complexes peuvent également être exploités dans le domaine de la photoconversion d’énergie solaire ainsi que dans le domaine de la photo-catalyse. Au cours de ce travail de recherche, nous nous sommes focalisés sur la synthèse de complexes de ruthénium (II) porteurs de nouveaux ligands :des ligands polyazaaromatiques étendus d’une part et des ligands dipyrrométhènes d’autre part.Le premier volet de cette thèse est consacré aux complexes à base de ligands polyazaaromatiques. Les ligands envisagés possèdent une structure plan étendu et un caractère π-déficient prononcé. Malheureusement, ces composés étant fortement insolubles, nous n’avons pas été en mesure de les caractériser. Une analyse RMN en phase solide semble néanmoins confirmer l’obtention d’un ligand ciblé. La chélation à un complexe de ruthénium augmentant la solubilité du système, la formation des ligands directement chélatés à un ion ruthénium a été tentée. Lors de ces tentatives, nous avons obtenu et étudié le [Ru(phen)2(diimino-TAP)]2+, complexe qui n’avait encore jamais été rapporté dans la littérature. Il n’a malheureusement pas été possible de mettre en évidence la formation de complexe porteur des ligands plans étendus ciblés. Néanmoins, les résultats obtenus permettent de proposer de nouvelles voies de synthèse en vue d’obtenir les composés désirés.Le deuxième volet de cette thèse est consacré à la mise au point de la synthèse et à l’étude de nouveaux complexes de ruthénium (II) porteurs de ligands dipyrrométhène. Le choix de la structure de ces ligands dipyrrométhène fait suite aux travaux de D. Ramblot au sein de notre laboratoire. La formation des ligands seuls n’a pas pu être mise en évidence en raison de leur instabilité. Nous avons donc décidé de procéder à la synthèse des ligands directement sur les complexes de ruthénium (II). Grâce à cette stratégie, deux complexes mononucléaires originaux ainsi qu’un nouveau complexe binucléaire ont été obtenus. L’étude complète de ces composés nous a permis de déterminer leurs propriétés photophysiques et électrochimiques. Ces ligands inédits modifient drastiquement les propriétés des complexes de ruthénium (II). Des calculs théoriques TD-DFT viennent compléter ces attributions expérimentales. / Doctorat en Sciences / info:eu-repo/semantics/nonPublished

Thèse de doctorat : Chimie : Strasbourg : 2009. / Titre provenant de l'écran-titre. Notes bibliogr.

DEA--Etudes artistiques--Paris 8, 1988. / Suivi d'un texte complémentaire, publié en mai 1989, intitulé "Entre support et surface"

Thèses (M.Sc.)--Université de Sherbrooke (Canada), 1998. / Titre de l'écran-titre (visionné le 20 juin 2006). Publié aussi en version papier.

Th. doct. -ing.--Sci. des matér.--Toulouse--I.N.P., 1982. N°: 202.

Th.--Sci. phys.--Brest, 1978. N°: 47.

Th.--Sci. phys.--Lille 1, 1980. N°: 474.

Thèse ou mémoire avec insertion d'articles / Cette thèse de doctorat présente le développement d'une méthode de synthèse de nanographènes, de polymères échelles et de nanorubans de graphène (GNR) hélicoïdaux. Pour ce faire, la réaction de cyclodéshydrochloration (CDHC) photochimique intramoléculaire est revisitée. Des précurseurs moléculaires et polymères polychlorés en solution sont photocyclisés pour produire des matériaux semi-conducteurs de structures et de propriétés opto-électroniques uniques. Cette méthode figure parmi les méthodes émergentes de synthèse de GNR de grande solubilité et dotés de structure des bords définie par voie de synthèse organique ascendante en solution. Dans le cadre de ses travaux de doctorat, l'intérêt pour les matériaux graphéniques et les GNR est étayé dans l'introduction. On y découvre entre autres les multiples facettes du graphène et son potentiel inégalé dans l'industrie de l'électronique, du stockage d'énergie et de senseurs électrochimiques. On y décrit aussi l'origine de la semi-conductivité des GNR et leur potentiel comme matériaux semi-conducteurs en dispositif de commutation électronique (FET). De plus, les différentes voies de synthèses de GNR développées jusqu'à aujourd'hui sont discutées et mises en perspective. Grâce à une riche introduction, caractérisée par de nombreux exemples issus de la littérature scientifique, le lecteur est amené à découvrir l'intérêt pour le développement de méthodes émergentes de synthèse de GNR par voie ascendante en solution. Le chapitre 1 détaille les premiers développements d'une méthode de synthèse de nanographènes par irradiation aux rayons ultraviolets de précurseurs moléculaires polychlorés. Les nombreux exemples de nanographènes synthétisés suggèrent une méthode régiosélective, robuste, polyvalente et particulièrement douce par rapport aux méthodes connues. Le chapitre 2 précise le potentiel de cette nouvelle voie de synthèse. Celui-ci expose une méthode de synthèse de GNR hélicoïdaux, appelés HGNR, supporté par l'étude de réarrangements photochimiques de molécules modèles. Les techniques de caractérisation par spectroscopie vibrationnelle Raman, ATR, RMN ¹H et ¹³C, XPS et d'imagerie TEM permettent de valider la nature graphénique et hélicoïdale du HGNR obtenu. Le chapitre 3 amène le lecteur à découvrir davantage l'utilité de la CDHC photochimique pour la synthèse de polymères échelles hélicoïdaux aux propriétés d'agrégation bien particulières. En raison de leur rigidité et leur surface π importante, ces matériaux ont tendance à former des excimères en solution et ont l'habileté à disperser les nanotubes de carbone (CNT). Finalement, le chapitre 4 permet au lecteur de découvrir davantage le potentiel de cette méthode pour la synthèse de GNR dotés de groupements donneur-accepteur en vue de réduire la largeur de la bande interdite du matériau. Jusqu'à maintenant, l'élargissement latéral du GNR est la stratégie principalement employée à cette fin. Or, celle-ci réduit drastiquement la solubilité du matériau final en plus d'augmenter fortement le nombre d'étapes de synthèse nécessaires à sa fabrication. Ainsi, l'approche proposée pourrait permettre de réduire la largeur de la bande interdite du matériau final, sans toutefois compromettre ses propriétés de solubilité pour une mise en forme optimale. Finalement, une conclusion et une revue des résultats obtenus au cours de ces travaux de doctorat sont présentées. Ces sections mettent aussi en perspective les travaux achevés par rapport aux méthodes connues de synthèse de GNR. Cette mise en perspective amène le lecteur à envisager la fabrication d'une multitude de nouveaux matériaux au profit du domaine de l'électronique organique. / This thesis presents the development of an innovative synthesis method of nanographenes, GNR and ladder polymers by revisiting the photochemical CDHC reaction, once explored by international research scientists for simple nanographenes synthesis. This method was reviewed and allowed the synthesis of semiconducting materials with defined structure and optoelectronic properties from the submission of polychlorinated molecules and polymers in solution to ultraviolet irradiation. Thus, this method can be observed as an emerging approach toward the synthesis of highly soluble GNR bearing defined edges structure from bottom-up solution synthesis. The interest over graphenic and GNR materials is reviewed in the introduction. One will discover the role of graphene and its potential in the electronic industry, energy storage and electrochemical sensing. Since graphene is a zero band gap semimetal, its use as a semiconductor in electronic switching devices is inhibited. Hence, multiple approaches to transform this material into a semiconductor are described. From numerous examples of the literature, the reader is brought to discover the interest of developing innovative GNR synthesis methods by bottom-up chemical synthesis to diversify their structure and optoelectronic properties. Chapter 1 details the first steps of a new pathway to synthesize GNR. Indeed, polychlorinated molecular and polymeric precursors are submitted to UV radiation to produce nanographenes efficiently, without side reactions with high regioselectivity. This highly robust and flexible method employs softer reaction conditions than the usually employed methods. In chapter 2, the essence of the photochemical CDHC reaction is shown to synthesize helically coiled GNR, called HGNR, with help of molecular precursors, their careful design and subsequent photochemical rearrangements. Characterization technics such a vibrational RAMAN spectroscopy, ATR, ¹H ¹³C NMR, XPS and TEM imaging allowed to conclude the synthesis of helically coiled GNR with defined structural properties. Chapter 3 is related to the synthesis of helical ladder polymers which exhibit interesting aggregation properties and led to CNT wrapping experiments. Due to their inherent rigidity and their large π surface, the helical ladder polymers form excimers in solution. Chapter 4 allows the reader to further discover the usefulness of the CDHC method to reduce the bandgap of the GNR synthesized. Indeed, donor-acceptor substituents in its structure drastically change the optoelectronic properties of the final material. In truth, the most employed strategy to reduce the band gap of GNR is to widen its width. This strategy drastically reduces its solubility in common organic solvent and enhance the synthetic steps toward the final material. Hence, the suggested approach could reduce the bandgap of the final material without compromising its solubility and facilitating the synthesis of GNR with finely tuned optoelectronic properties. Finally, a conclusion and a result review of this work are presented. This allows the reader to fully understand the work done toward the synthesis of GNR and envision the full potential at diversifying GNR through bottom-up solution synthesis approaches.

Propulsé sur une orbite polaire en avril 1995 par l’Agence Spatiale Européenne, l’instrument Global Ozone Monitoring Experiment (GOME) est le précurseur d’une nouvelle génération de satellites dédiés à la mesure globale de la composition atmosphérique. Ce spectromètre hyperspectral mesure, entre 240 et 790 nm, à la résolution de 0,2-0,4 nm, la radiance diffusée par l’atmosphère et réfléchie par la surface terrestre et les nuages au nadir du satellite. La technique de spectroscopie d’absorption optique différentielle (DOAS) permet d’en inverser la concentration columnaire de l’ozone et du dioxyde d’azote atmosphériques. Les travaux décrits dans cette thèse portent d’une part sur la caractérisation du contenu en information géophysique accessible par ce type de sondage atmosphérique, et d’autre part sur la mise au point des méthodes et algorithmes d’inversion propres à la mission GOME. Au cours des premiers chapitres, nous établissons les propriétés pluridimensionnelles de lissage et d’échantillonnage du champ atmosphérique associées à l’observation du rayonnement diffusé. Nous explorons ensuite les problèmes posés par le cycle diurne des oxydes d’azote, ainsi que l’effet des gradients atmosphériques interférant avec le chemin optique. Nous analysons enfin les capacités des réseaux de télédétection de l’Organisation Mondiale Météorologique (OMM) pour le diagnostic des algorithmes et données des systèmes satellitaires. Deux chapitres sont ensuite consacrés à la mise au point des méthodes et algorithmes d’inversion DOAS pour le processeur GDP, qui traite de manière opérationnelle les données radiométriques acquises par GOME. Nous abordons successivement le problème de la dépendance en température des sections efficaces d’absorption, l’évaluation du facteur d’amplification géométrique du chemin optique, l’estimation de la colonne fantôme masquée par les nuages, les effets de l’anomalie magnétique sud-atlantique des ceintures de radiation, et l’incidence du dioxyde d’azote troposphérique. Suit un diagnostic systématique de la mise au point du processeur GDP sur base des données globales fournies par les réseaux de l’OMM, ainsi qu’une critique comparée des algorithmes TOMS de la NASA. Le dernier chapitre décrit la construction de la première climatologie globale du dioxyde d’azote stratosphérique et de ses variations harmoniques. Développée pour nos études du facteur d’amplification géométrique, cette climatologie composite est issue de l’analyse conjointe des jeux de données complémentaires acquis par différents satellites, par des réseaux au sol et par des ballons stratosphériques.

Le pesticide organophosphoré azinphos-méthyle (AZM) voit son efficacité de photodégradation augmenter avec l'énergie d'excitation, vraisemblablement dû à des différences de réactivité entre états excités. Sa dégradation sous excitation directe conduit à la formation de benzotrione qui se dégrade en l'acide anthranilique. Un autre organophosphoré, le cyanophos, se dégrade sous excitation directe en faisant intervenir les états excités triplet et singulet pour former : le 4-cyanophénol, le cyanophos-oxon et un dérivé de l'acide benzoïque. Le dépot de l'AZM dans l'argile conduit à une meilleur absorption de la lumière solaire. Sa photodégradation sur argiles et oxyde de fer est efficace, avec une vitesse dépendant essentiellement de la nature et de l'épaisseur du solide du taux d'humidité et de fer(III). L'AZM se dégrade par des processus issus d'une excitation directe et d'autres photoinduits par le support. La formation de radicaux hydroxyles a également été mise en évidence