Soutenance de thèse : N'gandi N'GAZA

Synthèse et étude de composés et polymères aromatiques et hétérocycliques luminescents

Doctorant : N'gandi N'GAZA

Laboratoire INSA : IMP (Ingénierie des Matériaux Polymères)

École doctorale : ED34 : Matériaux de Lyon

Cette thèse porte sur la synthèse, la caractérisation des propriétés physicochimiques et photophysiques des bispyrazolopyridines (BPPs), ainsi que sur leur incorporation dans des polymères de type polyaryléther (PAE) en vue d'applications dans les diodes électroluminescentes organiques (OLEDs). Une réaction de type Hantzsch catalysée par le cuivre a été développée pour produire efficacement divers BPPs portant des groupes donneurs, attracteurs d'électrons ou encombrants. Ces BPPs ont été caractérisés par spectroscopie RMN, diffraction des rayons X (DRX) et analyses thermiques, révélant des structures variées et une grande stabilité thermique. Certains BPPs contenant des groupes phénoliques ont été modifiés en monomères polymérisables (Mol, Mo2) et intégrés dans des polymères PAE via un procédé de polycondensation en deux étapes. Cette méthode a permis d'incorporer une grande quantité de BPPs tout en contrôlant la structure des polymères. Les polymères obtenus (PAEMol, PAEMo2) présentent une masse molaire élevée et une bonne stabilité thermique. Ces copolymères ont été transformés en films minces par coulage de solution et pressage à chaud. Par ailleurs, un polymère de référence (PAEO) a été dopé avec Mol, Mo2 et un BPP haute performance (CarbBPP). L'analyse photophysique des composés et des polymères organiques a donné des résultats prometteurs. De nombreux BPPs émettent une lumière bleu profond ou bleu pur avec des rendements quantiques de photoluminescence ((!)PL) élevés, en solution comme à l'état solide. Les films de copolymères et les films dopés de PAEO présentent (!)PL élevé et une largeur de bande d'émission (FWHM) étroite, les rendant adaptés aux OLEDs. Des études électrochimiques par voltampérométrie cyclique ont permis d'estimer les niveaux d'énergie HOMO et LUMO. Des calculs théoriques DFT et TD-DFT ont confirmé les résultats expérimentaux et suggèrent un mécanisme d'émission hybride local et de transfert de charge (HLCT) pour Mol, Mo2 et CarbBPP.