Faculté des sciences

Dendrimères liquides-cristallins du fullerène : synthèse, propriétés et organisation supramoléculaire

Dardel, Blaise ; Deschenaux, Robert (Dir.)

Thèse de doctorat : Université de Neuchâtel : 2002 ; 1650.

Le but de cette thèse est la synthèse de dendrimères mésomorphes contenant du fullerène C60 et l'étude de la relation entre leurs propriétés liquides-cristallines et leur structure. Ce travail est divisé en trois parties : i) La première partie porte sur l'étude de dendrimères aryles polyesters à chaînes terminales contenant du cyanobiphényle. La synthèse de plusieurs... Plus

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    Résumé
    Le but de cette thèse est la synthèse de dendrimères mésomorphes contenant du fullerène C60 et l'étude de la relation entre leurs propriétés liquides-cristallines et leur structure. Ce travail est divisé en trois parties : i) La première partie porte sur l'étude de dendrimères aryles polyesters à chaînes terminales contenant du cyanobiphényle. La synthèse de plusieurs générations successives de dendrimères a eu pour but de mettre en évidence une relation entre les propriétés liquides-cristallines et la structure moléculaire. La méthode de synthèse choisie a été la méthode convergente, en utilisant comme unité de greffage un coeur de type malonate. La préparation des dendrimères jusqu'à la quatrième génération nous a permis d'étudier les relations entre la structure et les propriétés en fonction du dégré de ramification. ii) La deuxième partie présente la synthèse et l'étude de dendrimères non-symétriques contant des groupes cyanobiphényles et des chaînes terminales alkyles. L'objectif a été de préparer des molécules non-symmétriques en se basant sur les dendrimères de la première partie de ce travail, et d'en étudier les propriétés liquides-cristallines en fonction du nombre de génération des dendrons greffés sur le coeur. iii) La troisième partie porte sur la synthèse et l'étude des propriétés liquides-cristallines de dendrimères contenant du fullerène dans le coeur ainsi qu'un carbone asymétrique dans les chaînes terminales. L'objectif a été, pour commencer cette étude, de synthétiser des dendrimères racémiques et d'en étudier les propriétés liquides-cristallines en fonction de la structure et de la génération. Il a été montré que la présence du fullerène induit des phases smectiques A par modification de l'organisation moléculaire pour les petites générations. Cependant, avec l'augmentation de la génération, l'influence du fullerène faiblit considérablement et les dendrimères forme de toute façon des phases smectiques A. Les résultats obtenus laissent entrevoir la possibilité de modifier l'organisation moléculaire, par un choix approprié de la structure de la molécule, dans la perspective de pouvoir contrôler son organisation
    Summary
    The goal of this work is the synthesis of mesomorphic fullerene-containing and the study of the relationship between their liquid-crystalline properties and their structure. This work is divided into three parts: i) The study of alkyle-terminated cyanobiphenyle-containing polyester aryle. The synthesis of several dendrimer generations allowed us to show a relationship between the liquid-crystalline properties and the molecular structure. The synthetic method used was a convergent dendrimer synthesis using a malonate as core. Preparation of such dendrimers up to the fourth generation allowed to study the relationships between structure and properties as a function of the degree of branching. ii) The synthesis and the study of non-symmetrical cyanobiphenyle- and terminal alkyle chains-containing dendrimers. The goal was to prepare non-symmetrical molecules based upon the dendrimers from the first part of this work and to study their liquid-crystalline properties as a function of the generation number of the different dendrons. iii) The synthesis and the study of the liquid-crystalline properties of fullerene-containing dendrimers that possess an asymmetrical carbon in the terminal chains. To begin this study the goal was to synthesize racemic dendrimers and to study their liquid-crystalline properties as a function of the structure and the generation. It was shown that the fullerene induces smectic A phases by modifying the molecular organisation for low generations. However, the influence of the fullerene moiety decreases with increasing generation and dendrimers tend to naturally form smectic A phases. Our results indicate there is a possibility to modify the molecular organisation by an appropriate choice of the molecular structure, which would allow control over the organisation