Institut de Chimie Moléculaire et des Matériaux d'Orsay

Laboratoire de Chimie Inorganique - LCI

Photochromisme et systèmes photo-modulables

Pei Yu, Anne Léaustic
Juliette Guérin


Projets :

Photomodulation de propriétés optiques (fluorescence et optique non linéaire)

i) Diaryléthènes intégré

Les propriétes de fluorescence et ONL de la forme ouverte provienent du motif D-p-A présent dans chaque bras, et sont modulées par la réaction photochimique qui interrompt ou rétablit la conjugaison p reliant le donneur et l’accepteur d’électron.

 

 

Ref :Dithiazolylethene-based molecular switches for non linear optical properties and fluorescence: synthesis, crystal structures and ligating properties
J. Mater. Chem., 2007, 14, 4414-4425.

 

ii) Dyade diaryléthène-fluorophore 

La photo-commutation de fluorescence du fluorophore s’effectue via un mécanisme appelé FRET (Fluorescence Resonance Energy Transfer). Dans ce cas, la forme ouverte du diaryléthène n’interfère pas avec la fluorescence alors que sa forme cyclisée joue le rôle d’accepteur d’énergie vis-à-vis du fluorophore, commutant ainsi sa fluorescence. De la même façon, nous cherchons aussi à contrôler la luminescence de certains complexes de terre rares par la réaction photochromique d’un diaryléthèn.:

 

Ref : Fluorescence photoswitching and photoreversible two-way energy transfer in a photochrome-fluorophore dyad 
Photochem. Photobiol. Sci., sous presse.

 

Photomodulation de propriétés magnétiques

 

 

L’idée est que le couplage magnétique entre les deux ions CuII devrait pouvoir être modulé par le changement structural réversible du pont photochromique. Or, lorsque le pont photochromique passe de sa forme ouverte à sa forme cyclisée, des études RPE montrent que l’entité Cu(hfac)2 est éjectée et la réaction inverse permet de la re-capter. Nous explorons d’autres diaryléthènes afin de réaliser la photomodulation de couplage magnétique et d’autres systèmes magnétiques photosensibles.

Ref :Photo-controlled release and uptake of Cu(hfac)2  in solution for a binuclear copper complex with a photochromic dithiazolylehene bridging ligand
New J. Chem., 2009, 33, 1380-1385.

 

Photomodulation de propriétés rédox

 

 

Les propriétés rédox du système sont modulées de façon spectaculaire: presque 1 volt entre les deux forme du diaryléthène. Une telle différence de potentiel entre les deux formes du diaryléthène permet d’envisager des systèmes dans lesquels le transfert d’électron pourrait être déclenché par la lumière. Son association avec des substrats susceptibles d’être oxydés par la forme cyclisée du diaryléthène est en cours d’étude.

Ref : Photochromic and Reductive Electrochemical Switching of a Dithiazolylethene with LargeRedox Modulation.
Chem.Eur.J.,2011,17,2246-2255.

Nouveaux photochromes

 

 

La conception de nouveaux photochromes de structure originale est un défi permanent. Grâce à sa structure octatétraène, les tétraarylènes offrent de nouvelles perspectives aussi bien pour la fonctionalisation en vue de la photomodulation d’une propriété donnée que pour concevoir des biphotochromes d’un nouveau genre.
            Toujours à la recherche de nouveaux commutateurs multifonctionnels et photo-commutables, nous travaillons également sur la conception et l’étude, par diverses méthodes spectroscopiques (absorption électronique et émission en mode stationnaire et résolue en temps), les diaryléthènes associant au sein de la même molécule l’ESIPT (Excited State Proton Transfer), un autre processus photochimique largement étudié par ailleurs pour diverses applications.

Ref : 4,4’-Bithiazole-based tetraarylenes: new photochromes with unique photoreactive patterns.
Chem.Commun.,2012,48, 10111-10113.

 

 

 

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