In this thesis we explore in particular the dynamics of a special type of quasi-particle in pi-conjugated materials termed polaron, the origin of which is intimately related to the strong interactions between the electronic and the vibrational degrees of freedom within these systems. In order to conduct such studies with the particular focus of each appended paper, we simultaneously solve the time-dependent Schrödinger equation and the lattice equation of motion with a three-dimensional extension of the famous Su-Schrieffer-Heeger (SSH) model Hamiltonian. In particular, we demonstrate in Paper I the applicability of the method to model transport dynamics in molecular crystals in a region were neither band theory nor perturbative treatments such as the Holstein model and extended Marcus theory apply. In Paper II we expand the model Hamiltonian to treat the revolution of phenylene rings around the sigma-bonds and demonstrate the great impact of stochastic ring torsion on the intra-chain mobility in conjugated polymers using poly[phenylene vinylene] (PPV) as a model system. Finally, in Paper III we go beyond the original purpose of the methodology and utilize its great flexibility to study radiationless relaxations of hot excitons. / Report code: LiU-TEK-LIC-2007:4.

En plus du site de coordination interne classique des porphyrines, il est possible de fonctionnaliser le macrocycle par des sit es de coordination externes. Ce travail de thèse porte sur la fonctionnalisation de deux carbones b-pyrroliques adjacents afin d'obtenir des porphyrines conjuguées avec des ligands de type carbène N-hétérocyclique (CNH).Les CNHs présentent de remarquables propriétés électroniques qui en font aujourd'hui des ligands incontournables en catalyse et en chimie organométallique. L'objectif de ce travail de thèse a été d'étudier l'influence de la porphyrine sur les propriétés électroniques du ligand périphérique CNH, et de moduler les propriétés électroniques et catalytiques de complexe métalliques en fonction des modifications chimiques apportées à la porphyrine, à savoir sa métallation ou la protonation des azotes de la porphyrine base-libre.Dans un premier temps, les différentes méthodes de synthèse développées afin d'obtenir différents sels d'imidazolium conjugués avec le macrocycle porphyrinique sont développées. Ces sels d'imidazolium sont les précurseurs des ligands porphyrine-CNH. Afin d'étudier les propriétés catalytiques de complexes contenant des ligands de type porphyrine-CNH, plusieurs complexes de palladium(II) ont été synthétisés et caractérisés. Les études des propriétés catalytiques de ces complexes testées sur le couplage de Heck ont démontré que de bien meilleures activités catalytiques étaient observées si les porphyrines contiennent un cation métallique. Enfin, les propriétés des ligands CNH ont été étudiées sur des complexes de types (CNH)Rh(COD)X et (CNH)Rh(CO)2X avec X = I ou Cl. / In addition to the usual inner coordination site of porphyrins, it is possible to functionalize the macrocycle by external coordination sites. This PhD thesis is devoted to the functionalization of two neighboring b-pyrrolic carbons in order to obtain porphyrins fused to peripheral N-heterocyclic carbene ligands (NHC).NHC ligands are known to display outstanding electronic properties which render them important ligands in the fields of catalysis and organometallic chemistry. The aim of this PhD work was to study the influence of the porphyrin on the electronic properties of the peripheral NHC ligand, and to modulate the electronic and catalytic properties of anchored metal complexes according to the chemical modifications brought to the porphyrin, ie. its metallation or the protonation of the free-base porphyrin.Firstly, the different synthetic procedures to obtain porphyrins fused to imidazolium rings were developed. These imidazolium salts are the key precursors of the porphyrin-NHC ligands. In order to study the catalytic properties of metal complexes containing porphyrin-NHC ligands, several palladium(II) complexes were synthesized and characterized. The study of the catalystic properties of these complexes showed that better catalytic activities were observed if the porphyrins contain a metal cation. Then, the electronic properties of these NHC ligands were evaluated for (NHC)Rh(COD)X and (NHC)Rh(CO)2X complexes with X = I or Cl.

<p>In this thesis we explore in particular the dynamics of a special type of quasi-particle in pi-conjugated materials termed polaron, the origin of which is intimately related to the strong interactions between the electronic and the vibrational degrees of freedom within these systems. In order to conduct such studies with the particular focus of each appended paper, we simultaneously solve the time-dependent Schrödinger equation and the lattice equation of motion with a three-dimensional extension of the famous Su-Schrieffer-Heeger (SSH) model Hamiltonian. In particular, we demonstrate in Paper I the applicability of the method to model transport dynamics in molecular crystals in a region were neither band theory nor perturbative treatments such as the Holstein model and extended Marcus theory apply. In Paper II we expand the model Hamiltonian to treat the revolution of phenylene rings around the sigma-bonds and demonstrate the great impact of stochastic ring torsion on the intra-chain mobility in conjugated polymers using poly[phenylene vinylene] (PPV) as a model system. Finally, in Paper III we go beyond the original purpose of the methodology and utilize its great flexibility to study radiationless relaxations of hot excitons.</p> / Report code: LiU-TEK-LIC-2007:4.

L'objectif de ce travail est de construire des objets moléculaires unidimensionnels et assez longs pour devenir des jonctions moléculaires entre deux nanoélectrodes métalliques insérables dans des nanodispositifs dédiés à ces mesures électriques.Après une étude bibliographique, nous proposons la construction de fils moléculaires solubles à partir d'unités de répétitions adaptées, enchaînées de manière parfaitement définie et contrôlée pouvant atteindre des longueurs élevées, comprises entre 8 et 11,6 nm, pour les plus longs d'entre eux. Trois familles homogènes de fils, basés sur la répétition contrôlée du motif bisthiénylène-1,4-dialkoxyphénylène, ont été élaborées et tous les composés ont été caractérisés en accordant une attention particulière aux propriétés électroniques de ces oligomères. Deux de ces familles de fils proposent des oligomères capables de se lier à des électrodes d'or et la démonstration du greffage des modèles préparés a été réalisée.Afin de faciliter les mesures des propriétés de transport des fils moléculaires, l'élaboration d'un photoswitch moléculaire insérable au sein des fils précédents a été réalisée. Parallèlement, la synthèse efficace de nanoparticules d'or stables et fonctionnalisées de manière adaptée a été faite pour l'évaluation de nos fils 1D au sein de gaps inter-électrodes de 20 nm. Pour de meilleures propriétés de transport, un travail prospectif sur des enchaînements conjugués, incluant des motifs à faible bande interdite, a été réalisé en s'appuyant sur une évaluation préalable des propriétés électroniques des structures par des calculs théoriques. La synthèse des cibles a été réalisée et leurs propriétés électroniques expérimentales ont été confrontées aux prédictions théoriques. / This work aims at building 1D and long enough molecular objects in order to become molecular junctions between two metallic nanoelectrodes which can be implemented in nanodevices dedicated to electrical measurements.After a bibliographic study, soluble molecular nanowires building is proposed from suitable repeating units, in well-defined and controlled sequences which can reach high lengths between 8 and 11.6 nm, for the longest of them. Three homogeneous families of wires, based on the bisthienylene 1,4- dialkoxyphenylene repeating unit, have been built and all the compounds have been fully characterized, focusing to the electronic properties of these oligomers. Two of these wires families are made of oligomers bearing adapted anchoring groups to gold electrodes and the capability of these prepared targets anchoring properties have been demonstrated.In order to make molecular wires transport properties easier, a molecular photoswitch has been designed in order to be easily included inside the precedent nanowires. At the same time, an efficient synthesis of stable gold nanoparticles which are suitably functionalized has been realized in order to value our 1D wires in 20 nm wide inter-electrodes nanogaps.For better transport properties, a prospective work about including low band gap moieties conjugated sequences has been realized from a preliminary theoretical valuation of electronic properties of the structures. The synthesis has been achieved and experimental electronic properties have been faced and compared to theoretical predictions.

Ce manuscrit décrit d'une part la synthèse et la fonctionnalisation de dérivés de types azacalix[4]arènes et d'autre part l'élaboration d'une nouvelle voie de synthèse des ligands benzoquinonediimines.La première partie, consacrée aux azacalix[4]arènes, détaille les différents procédés utilisés pour fonctionnaliser des azacalix[4]arènes après leur macrocyclisation. L'introduction de groupes amides a généré des récepteurs d'anions qui présentent une sélectivité non usuelle pour les ions chlorures. Les complexes hotes-invités formés reposent sur des intercations supramoléculaires et constituent l'une des principales thématiques de ce manuscrit.La seconde part du manuscrit porté sur une nouvelle voie de synthèse des ligands benzoquinonediimines qui reposent sur la transamination du 1,2,4,5-tétraaminobenzène en présence d'un excès d'amine primaire. La simplicité de cette procédure permet d'obtenir une grande variété de benzoquinondiimines diversement substiuées. L'impact de cette substiution est illusté via l'étude de nouveaux complexes bimétalliques contenant un ligand benzoquinonediimine pontant. / The first pat of this manuscrit deals with the synthetis and fonctionalization of azacalix[4]arnes derivatives while the second part describes a new syntetic access of benzoquinonediimines ligands.In the first part, differents approaches were used to introduce fonctional groups on the peripheral positions of alrealdy formed azacalix[4]arenes. the introduction of hydrogen donor groups such as amides groups generated azacalix[4]arnes based anions receptor that preferentially bind chloride anions. These host-guest complexes are built on supramolecular interations and are one of the main topic of this manuscrit.In the second part, a new synthetic procedure of benzoquinonediimines is described and studied. The simple and efficient one-pot reaction involves a transamination between 1,2,4,5-tetraaminobenzene and primary amine and allows to prepare a large range of N-substituted benzoquinonediimines derivatives. The impact of the N-substitution is enlightened through the study on bimetallic complexes containing a bridging benzoquinonediimine unit.

This thesis uses previously proposed methodology for simulations of all-trans- polyenes with conjugated systems. Dynamic properties, especially the mean lifeti- mes of the excited states, of these molecules were systematically simulated. Obta- ined data shows that the method is still too time-consuming for polyene molecules with more than 20 carbon atoms, including most carotenoids. Thus, a study of active space reduction was performed with the model tetradecaheptaene molecule with regards to excited state mean lifetimes. A new, less time-consuming method would need further simulation studies. Moreover, static spectra of the these mo- lecules were studied as well, yielding a comparison of different DFT and ab-initio approaches. 1

The present thesis deals with a theoretical study of electronic structures in -conjugated molecular materials with focus on their application in organic elec-tronics. We also discuss a modified and efficient symmetrized DMRG algorithm for studying excited states in these systems. In recent times, organic conjugated systems have emerged as potential candidates in a wide range of fascinating fields by virtue of their tunable electronic properties, easy processability and low cost. Tunability in the electronic and optical properties primarily are centered on the or-dering and nature of the low-lying excited states. Probing these important excited states also demands development of efficient and adaptable techniques. Chapter 1 provides a basic overview of conjugated organic polymers which have been utilized over decades in diverse fields as in organic light emitting diodes (OLED), organic solar cells (OSC) and non-linear optical (NLO) devices. These systems also contribute significantly to theoretical understanding as they pro vide important insights of one and quasi-one dimensional systems. In this chapter, we have given basic description of the electronic processes in OLED and OSC along with a brief theoretical description of -conjugated organic systems. Chapter 2 gives an account of the numerical techniques which are necessary for the study of low-dimensional strongly correlated systems like -conjugated sys-tems. For this purpose, effective low-energy model Hamiltonians viz. Huckel,¨ Hubbard and Pariser-Parr-Pople Hamiltonians are discussed. Exact diagonalization technique within the diagrammatic valence bond (DVB) basis and density matrix renormalization group (DMRG) technique are discussed in details. We have also given brief accounts of the methods employed to study real-time dynamics. A short description of different computational techniques for the study of NLO properties in -conjugated systems is also provided. Engineering the position of the lowest triplet state (T1) relative to the first excited singlet state (S1) is of great importance in improving the efficiencies of organic light emitting diodes and organic photovoltaic cells. In chapter 3, we have carried out model exact calculations of substituted polyene chains to understand the fac-tors that affect the energy gap between S1 and T1. The factors studied are backbone dimerization, different donor-acceptor substitutions and twisted backbone geome-try. The largest system studied is an eighteen carbon polyene which spans a Hilbert space of about 991 million in the triplet subspace. We show that for reverse inter-system crossing (RISC) process, the best choice involves substituting all carbon sites on one half of the polyene with donors and the other half with acceptors. Singlet fission (SF) is a potential pathway for significant enhancement of efficiency in OSC. In chapter 4, we study singlet fission in a pair of polyene molecules in two different stacking arrangements employing exact many-body wave packet dy-namics. In the non-interacting model, SF is absent. The individual molecules are treated within Hubbard and Pariser-Parr-Pople (PPP) models and the interac-tion between them involves transfer terms, intersite electron repulsions and site-charge—bond-charge repulsion terms. Initial wave packet is construc ted from ex-cited singlet state of one molecule and ground state of the other. Time develop-ment of this wave packet under the influence of intermolecular interactions is fol-lowed within the Schrodinger¨ picture by an efficient predictor-corrector scheme. In unsubstituted Hubbard and PPP chains, 21A state leads to significant SF yield while the 11B state gives negligible fission yield. On substitution by donor-acceptor groups of moderate strength, the lowest excited state will have sufficient 2 1A char-acter and hence gives significant SF yield. Because of rapid internal c onversion, the nature of the lowest excited singlet will determine the SF contribution to OSC effi - ciency. Furthermore, we find the fission yield depends considerably on th e stacking arrangement of the polyene molecules. In chapter 5, we have given an account of a new modified algorithm for symmetry adaptation within symmetrized density matrix renormalization group (SDMRG) technique. SDMRG technique has been an efficient method for studying low-lying eigenstates in one and quasi-one dimensional electronic systems. However, SDMRG method until now, had bottlenecks involving construction of linearly in-dependent symmetry adapted basis states as the symmetry matrices in the DMRG basis were not sparse. Our modified algorithm overcomes this bottleneck. T he new method incorporates end-to-end interchange symmetry (C2), electron-hole symmetry (J) and parity or spin-flip symmetry (P) in these calculations. The one-to-one correspondence between direct-product basis states in the DMRG Hilbert space for these symmetry operations renders the symmetry matrices in the new ba-sis with maximum sparseness, just one non-zero matrix element per row. Using methods similar to those employed in exact diagonalization technique for Pariser-Parr-Pople (PPP) models, developed in the eighties, it is possible to construct or-thogonal SDMRG basis states while bypassing the slow step of Gram-Schmidt orthonormalization procedure. The method together with the PPP model which incorporates long-range electronic correlations is employed to study the correlated excited states of 1,12-benzoperylene. In chapter 6, we have studied the correlated excited states of coronene and ova-lene within Pariser-Parr-Pople (PPP) model employing symmetry adapted density matrix renormalization group technique. These polynuclear aromatic hydrocar-bons can be considered as graphene nanoflakes and study of their ele ctronic struc-tures will shed light on the electron correlation effects in these finite-size gr aphene analogues. The electron correlation effect usually diminishes on going from one-dimensional to higher-dimensional systems, yet, it is significant within these fin ite-size graphene derivatives where it depends on the molecular topology. We have characterized these low-lying energy states by calculating bond orders, spin den-sities in the lowest triplet state and two-photon absorption cross-sections for low-lying two-photon states. vi

Ce manuscrit décrit la synthèse et la caractérisation de nouveaux systèmes moléculaires à base de phosphore : dans la première partie sont étudiés des dérivés π-conjugués du cycle phosphole et la seconde partie fait état d'assemblages supramoléculaires à ligands phosphines. Tout d'abord, une introduction à la chimie du phosphole (historique, méthodes de synthèse, insertion dans des systèmes π-conjugués) est présentée. Le premier chapitre décrit la synthèse et l'étude physico-chimique de dérivés phospholes possédant un système π étendu afin de les utiliser en tant qu'émetteurs oranges-rouges dans des diodes électroluminescentes organiques (OLEDs). Différentes modifications chimiques de la triple liaison sont ensuite mises en place pour modifier les propriétés optiques des dérivés synthétisés en déplaçant leurs maximas d'absorption et/ou d'émission vers les plus grandes longueurs d'onde. Le chapitre II décrit la synthèse et l'étude de complexes utilisant une brique phosphole acétylénique comme connecteur conjugué entre deux centres métalliques. De nouveaux complexes de Fe(II), Pt(II) et d'Au(I) ont ainsi été développés et la communication électronique entre les métaux est étudiée. La deuxième partie de ces travaux de thèse commence avec un historique sur les complexes de Cu(I) luminescents, qu'ils soient mono- ou polynucléaires, qu'ils possèdent une structure de forme cubane ou autres. Dans le chapitre III, sont présentées les synthèses, les études structurales et optiques de nouveaux assemblages supramoléculaires émissifs à l'état solide synthétisés à partir de clips moléculaires de Cu(I) préassemblés et stabilisés par des ligands phosphines (dppm ou dpmp) avec des ligands connecteurs de type cyano CN-. Ensuite, le dernier chapitre utilise cette même stratégie de synthèse en utilisant des ligands connecteurs organiques à fonctions nitriles terminales et de nouveaux complexes de Cu(I) discrets ou étendus sont caractérisés. Tout au long de cette deuxième partie, les propriétés de luminescence des dérivés de Cu(I) sont étudiées en fonction de leur environnement extérieur et des phénomènes de thermochromisme, de vapochromisme et de mécanochromisme sont mis en évidence chez certains d'entre eux. / This manuscript describes the synthesis and characterization of new molecular systems based on phosphorus atom: we developed and studied π-conjugated systems based on phosphole and secondly supramolecular assemblies with phosphine ligand have been studied. Firstly, an introduction to the phosphole chemistry (history, synthesis methods, integration into π-conjugated systems) is presented. The first chapter describes the synthesis and physico-chemical study of phospholes derivatives having an extended π-system for the development of orange-red emitters in organic light-emitting diodes (OLEDs). Different molecular engineering involving the triple bond leads to modifications of the optical properties of the synthesized compounds by red-shifting their absorption and/or emission maxima. Chapter II describes the synthesis and the physical properties of complexes using phosphole based π-systems as linkers between two metal centers. New Fe (II), Pt (II) and Au (I) complexes have been developed and the electronic communication between the two metals is studied. The second part of the thesis work starts with a review on the emissive Cu(I) complexes. In Chapter III, are presented the syntheses, the structural and optical studies of new solid-state emissive supramolecular assemblies synthesized from pre-assembled Cu(I) molecular clips and stabilized by phosphine ligands (dppm or dpmp) with cyano ligands as linkers. Then in the final chapter new Cu(I) complexes are synthesized by using organic ligands with terminal nitrile functions as linkers. The solid-state luminescence properties of these new Cu(I) derivatives are studied according to their external environment and thermochromism, vapochromism and mechanochromism phenomena have been demonstrated for some of them.

Organická elektronika a bioelektronika zažívá v moderním věku obrovskou snahu o vývoj nových organických materiálů s vlastnostmi, které běžná elektronika na bázi křemíku obvykle nedosahuje. Tato práce se zabývá syntézou a charakterizací nových organických materiálů pro organickou elektroniku. Zaobírá se přípravou nových pentafluorsulfanylových heterocyklických stavebních bloků, alkylovaných vysokoúčinných organických pigmentů a bioinspirovaných organických -konjugovaných materiálů s modifikovatelnými fyzikálně-chemickými vlastnostmi a racionálními syntetickými přístupy k jejich přípravě. Pentafluorsulfanylová skupina (SF5) je ceněna pro svou vysokou elektronegativitu, lipofilitu, tepelnou a chemickou stabilitu. Pozitivně ovlivňuje optické a elektronické vlastnosti, rozpustnost a stabilitu v často lepší míře než u zavedených CF3-analogů. Šesti a čtyřkrokovou syntézou byly připraveny dva typy derivátů 3-SF5-substituovaných pyrrolidinů, které mohou sloužit jako všestranné stavební jednotky pro začlenění do pokročilých aromatických a heteroaromatických -konjugovaných systémů prostřednictvím atomů dusíku jako fluorované terminální skupiny. Modelový derivát byl zaveden jako terminální skupina do elektronově chudého heteroaromatického systému nukleofilní substitucí. Vodíkovými můstky vázané vysokovýkonné organické pigmenty přitahují velkou pozornost díky svým působivým polovodivým vlastnostem, silné 2D molekulární asociaci, vysoké tepelné, chemické a fotochemické stabilitě a nízké toxicitě. Přesto jsou pouze omezeně rozpustné a zpracovatelné, což lze vyřešit zavedením solubilizačních skupin. Je známo, že obzvláště objemné rigidní skupiny nesoucí adamantyl zlepšují uspořádání molekulární struktury, tepelnou stabilitu a výsledné vlastnosti díky samoorganizační schopnosti adamantanu. Adamantylmethylová a adamantylethylová skupina byla zavedena do vybraných barviv a pigmentů ze skupiny karbonylových azaacenů, rylen-diimidů a indigoidů pomocí nukleofilní substituce se zaměřením na zvýšení rozpustnosti a zpracovatelnosti při zachování tepelné stability a efektivní molekulární organizaci v pevné fázi. Fyzikálně-chemické studie série derivátů quinacridonu a epindolidionu ukázaly srovnatelnou, nebo vyšší tepelnou stabilitu než u nesubstituovaných derivátů, dobrou rozpustnost v organických rozpouštědlech, silnou fluorescenci v pevné fázi a roztoku v oblasti VIS a unikátní krystalovou strukturu pozorovanou z RTG analýzy. Flaviny jsou všudypřítomné bioinspirované organické materiály s nepostradatelnými biologickými funkcemi, výhodnými fyzikálně-chemickými vlastnostmi, chemickou a aplikační všestranností. Cílem práce byla modifikace optických, elektronických, elektrochemických, tepelných a dalších vlastností rozšířením -konjugovaného systému syntetizovaných materiálů. V první fázi byly navrženy dva syntetické přístupy pro přípravu série NH-nesubstituovaných flavinů, u kterých byly provedeny komplexní fyzikálně-chemické studie. Poté byly navrženy dva přístupy k syntéze N,N'-dialkylovaných flavinů s inkorporovaným butylovým, adamantylethylovým a triethylenglykolovým substituentem. Alkylací byla zvýšena rozpustnost v organických rozpouštědlech a vodném prostředí, zesílena fluorescence v pevné fázi a v roztocích a modifikovány tepelné vlastnosti v závislosti na zavedeném alkylovém substituentu.

Ce manuscrit décrit la synthèse et la caractérisation de nouvelles molécules incluant un cœur organophosphoré, le phosphole. Certaines de ces molécules ont été utilisées pour la fabrication de dispositifs OLEDs ou de cellules photovoltaïques organiques. Le premier chapitre fait un état de l'art de la chimie du phosphole dans le domaine des matériaux organiques entre 2010 et 2013. Le second chapitre décrit la synthèse et l'étude physico-chimique de molécules qui permettent de moduler l'angle de torsion dans les systèmes π conjugués pour faire varier les propriétés optiques et rédox. Une de ces molécules a permis la fabrication d'une diode blanche organique. Le troisième chapitre de ce manuscrit présente une structure tridimensionnelle intéressante, le 1,1-biphosphole. En plus de posséder une structure tridimensionnelle, ces structures présentent un mode de conjugaison original, la conjugaison σ-π, qui permet de réduire l'écart HO-BV de nos systèmes. Une de ces molécules a permis la fabrication de la première cellule photovoltaïque organique avec un dérivé du phosphole inséré dans la couche active. Dans une deuxième partie, ce chapitre traite également de la réactivité originale du 1,1'-biphosphole qui permet de fonctionnaliser l'atome de phosphore par une simple substitution nucléophile, permettant d'insérer une grande variété de substituants pour moduler les propriétés des molécules. Pour finir, ce manuscrit présente un quatrième chapitre qui implique le phosphole comme unité coordinante afin de réaliser des nouveaux complexes qui permettent de réaliser une ortho-métallation par activation C-H. De nouveaux complexes ortho-métallés d'Ir(III) et de Rh(III) ont été synthétisés et caractérisés. / This thesis describes the synthesis and the characterization of new molecules including an organophosphorous unit, the phosphole ring. Some molecules have been used to build devices like organic light emitting diodes or organic photovoltaic cells.The first chapter describes the state of the art of the phosphole chemistry in organic materials between 2010 and 2013. The second chapter describes molecules having a tuneable twist angle allowing a fine control of the properties of the molecules like the HOMO-LUMO gap. One of those molecules has been used to build a white organic light emitting diode. The third chapter of this thesis presents an interesting three dimensional structure, the 1,1'-biphosphole. Beside this three dimensional structure, the molecules possess an original conjugation mode, the σ-π conjugation which allows a decrease of the HOMO-LUMO gap. One molecule from this chapter was used as absorber in organic photovoltaic cell. In the second part of this chapter, the 1,1'-biphosphole structure shows an interesting reactivity toward nucleophilic attack in order to functionalize the phosphorus center. This reactivity has been used to make new molecules and offer the opportunity to attach a wide range of substituents to the phosphorus atom in order to tune the properties of the molecules. The fourth chapter deals with the coordination chemistry of the phosphole in order to realize new ortho-metalated complexes. New Ir(III) and Rh(III) complexes have been synthesized and characterized.