Synthèse et immobilisation de cavitands inorganiques possédant des fonctions pi-conjuguées sur l'or comme hôte pour l'adsorption de fullerènes

 

Frédéric-Georges Fontaine

Université Laval

 

Domaine : matériaux

Programme projet de recherche en équipe

Concours 2010-2011

Des cavitands inorganiques comportant des fonctions pi-conjuguées seront synthétisés afin qu'ils puissent agir comme hôtes pour l'adsorption de fullerènes. La synthèse des cavitands boronates de tantale offre des avantages indéniables comparativement aux cavitands organiques, notamment leur symétrie C3, la facilité des synthèses et la multitude de fonctionnalisations possibles. Il est ainsi possible de synthétiser des analogues avec une large gamme de groupements pi-conjugués afin d'optimiser leurs interactions avec les fullerènes.

Une fois les cavitands synthétisés, leur interaction avec les fullerènes sera étudiée par diverses méthodes, incluant la spectroscopie UV-Visible, la résonance magnétique nucléaire, la diffraction des rayons-X et la spectroscopie de masse, ainsi que par des méthodes computationnelles comme la DFT. La présence inédite de trois fonctions pi-conjuguées devrait augmenter significativement les constantes d'association avec les fullerènes comparativement à ce qui est observé pour les meilleurs systèmes à deux fonctions pi-conjuguées rapportés dans la littérature.

Une fois que les systèmes optimaux auront été découverts, la synthèse de dérivés possédant une fonction thiol sur les groupements cyclopentadiényles seront synthétisés afin de pouvoir les immobiliser sur des surfaces d'or. Les outils de caractérisation des surfaces solides, comme l'ellipsométrie, la désorption réductrice et la spectroscopie des photoélectrons X, permettront d'étudier ces nouveaux matériaux. Ultimement, les propriétés électroniques de ces surfaces seront étudiées pour des applications en microélectronique de pointe.