Unification de la chimie des nanographènes et des dérivés organophorphorés: vers des matériaux moléculaires optimisés – Pgraphene

Les hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP), aussi appelés nanographènes, offrent un grand potentiel pour le développement de dispositifs électroniques flexibles. L'ingénierie moléculaire des HAP via la chimie organique / organométallique est cruciale pour élargir l’espace chimique et acquérir une compréhension fine de leurs propriétés électroniques moléculaires, une étape essentielle avant de cibler toute application. L’incorporation d’éléments du groupe principal tel le phosphore directement dans la structure C-sp2 de nanographene est un outil particulièrement efficace pour obtenir des matériaux moléculaires originaux.
Le projet Pgraphene vise à synthétiser et à étudier des nanographenes de géométries variées (planes, courbées), incorporant des cycles phosphorés de différentes tailles. En raison des particularités inhérentes au phosphore et aux nanographènes, cette tâche ne sera possible qu’en combinant l’expertise complémentaire des groupes de recherche impliqués.
L’introduction de cycles phosphorés dans la structure polyaromatique permettra des modifications structurelles et un ajustement précis des propriétés électroniques. Cette approche repose sur la formation de liaisons C–P lors de l’étape finale d’une séquence multi-étapes. Elle exploite la chimiothèque disponible de nanographènes comme synthons clés et, surtout, permet l’introduction d’autres éléments du groupe principal lors de la dernière étape. La réactivité unique du P sera exploitée pour ajuster finement les propriétés des composés résultants.
Les propriétés électroniques des nouveaux dérivés seront évaluées par spectroscopies (chiroptiques) et électrochimie. Cette fournira non seulement de nouvelles connaissances fondamentales sur la conjugaison et la délocalisation des électrons pi impliquant des éléments du groupe principal intégrés dans des nanographenes, mais permettra également d'identifier les composés les plus prometteurs pour des applications en tant que matériaux fonctionnels.