Faculté des sciences

Synthèse, caratérisation et étude de composés liquides-cristallins du fullerène : poly-adduits et bis-méthanofullerènes chiraux

Gottis, Sébastien ; Deschenaux, Robert (Dir.)

Thèse de doctorat : Université de Neuchâtel, 2008 ; Th.2032.

A l’heure actuelle, les cristaux liquides prennent une place prédominante dans les nouvelles technologies. Dans une société où les médias audio et vidéo, les téléréseaux numériques (nécessitant une capacité de stockage de données énorme) et par le souci environnemental, les cristaux liquides organiques ont un avenir propice. Les structures comme le [60]-fullerène présentent des... Plus

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    Résumé
    A l’heure actuelle, les cristaux liquides prennent une place prédominante dans les nouvelles technologies. Dans une société où les médias audio et vidéo, les téléréseaux numériques (nécessitant une capacité de stockage de données énorme) et par le souci environnemental, les cristaux liquides organiques ont un avenir propice. Les structures comme le [60]-fullerène présentent des propriétés physico-chimiques particulièrement intéressantes pour répondre à ces nouveaux champs d’application et de recherche. Nous nous sommes donc, tout naturellement, intéressés aux cristaux liquides du C60. Cette thèse est rédigée en trois parties. La première partie présente les connaissances actuelles du C60 et de sa chimie, ainsi que les cristaux-liquides et les dernières actualités autour de notre thématique. La seconde partie est consacré aux hexa-additions sur le C60 et au rôle de ce dernier dans la conception de cristaux liquides. Divisé en deux sous-parties, cette étude montre la voie utilisant un tether pour orienter les additions sur le C60 et une voie plus directe pour faire cinq ou six cyclopronations directement. La troisième partie est dédié aux composés mésomorphes riches en C60. Les propriétés du C60 sont intéressantes pour des applications dans les polymères. Nous avons étudié les propriétés que pourraient avoir les bis-méthanofullerènes chiraux et l’influence des C60 dans l’organisation macromoléculaire. Pour conclure, nous avons démontré que le fullerène, substitué de manière adéquat, permet de générer des propriétés mésomorphes. Ainsi, ce caractère contributif montre que le C60 est un support de synthèse ambivalent pour la conception de matériaux supramoléculaires
    Summary
    Liquid crystals play a crucial role in new technologies. Indeed, in a society in which audio and video media are increasingly used by more and more people, organic liquid crystals have a bright future. On the other hand, chemicals like fullerenes, which display unique physical and chemical properties, are appealing compounds for the design of multifunctional liquid-crystalline materials. In this thesis, two directions are followed. In the first direction, we have developed a synthetic strategy to prepare mixed liquid-crystalline hexa-adducts of fullerene. This strategy is a general one and allows to introduce around the fullerene core differents adducts. We could show the role played by the isotropic fullerene unit. In the second direction, we have synthesized liquid-crystalline chiral materials which contain two fullerene units. Such materials are of interest to simulate the thermal behavior of fullerene-based polymers. In conclusion, we have demonstrated that despite its isotropic shape, fullerene, when adequatly functionalized, can generate liquid-crystalline behavior. Therefore, fullerene is a versatile synthetic plateform for the design of supramolecular materials.