Développement de sources de carbone atomique hautement réactives et leurs applications pour la synthèse de matériaux à base de carbone en solution. – C-SOURCE

Le carbone qui constitue généralement le squelette structurel des composés organiques, est l'un des éléments les plus importants non seulement en chimie organique et organométallique, mais aussi en science des matériaux. La génération d'atomes de carbone et leur utilisation pour modifier (ou construire) une structure à base de carbone afin de synthétiser des composés/matériaux de manière précise reste pourtant une tâche difficile. Cela est principalement dû à la gestion extrêmement coûteuse en énergie et complexe des quatre liaisons autour de l'atome de carbone afin de le transférer vers d'autres molécules. En effet, la génération de carbone atomique gazeux ne peut être réalisée que dans des conditions drastiques (arc électrique, 2 500 °C / 5 x 10-5 Torr). En outre, les atomes de carbone sont des intermédiaires réactifs de courte durée de vie qui s'agrègent instantanément les uns aux autres pour former des matériaux carbonés amorphes. En raison de la forte liaison C-C, leur formation est extrêmement rapide et irréversible, ce qui rend difficile le contrôle précis de la structure/géométrie 3D du matériau résultant. De plus, la manipulation d'atomes C gazeux pour la synthèse de matériaux C nécessite un équipement et des connaissances spécifiques limitant l'implication de chimistes de synthèse dans la préparation de matériaux carbonés.
Dans ce projet, nous envisageons le développement de complexes C 1, suffisamment stables pour être manipulés à température ambiante mais suffisament labiles pour libérer des atomes de carbone dans des conditions douces afin de réaliser la synthèse de matériaux carbonés (allotropes de carbone) en solution. Nous étudierons également les moyens à disposition pour "contrôler" la structure des matériaux carbonés en solution, ce qui devrait permettre de developer une technologie permettant leur synthèse à façon.