(Endo)fullerene functionalization : from material science to biomedical applications

Fonctionnalisation d’ (endo)fullerène : de la science des matériaux aux applications biomédicales

Kalman Toth (1)

1 IPCMS - Institut de Physique et Chimie des Matériaux de Strasbourg

We have synthesized different π-conjugated system-fullerene dyads for photovoltaic applications, where the donor units were either oligophenylenevinylene (OPV) or oligophenyleneethynylene (OPE) derivatives and for the acceptor, C60 or Y3N@C80 was used. There was an additional requirement for our materials: liquid crystallinity. All the donor units contained a mesogenic promoter in order to induce mesomorphism in the D-A dyad and to control the morphology of the prepared film through supramolecular organization. Apart from that, we investigated the effect of the chemical nature of the donor moiety (ie. lyophilic or amphiphilic), the oligomeric length and multiaddition on the photophysical properties and on the self-assembly. We have synthesized an OPE-Y3N@C80 dyad which is the first trimetallic nitride template endohedral metallofullerene derivative with mesomorphic and photoactive properties.

Nous avons synthétisé différentes dyades donneurs-accepteurs (D-A) π-conjuguées à base de fullerène pour des applications photovoltaïques dans lesquelles les unités D étaient soit des oligophenylenevinylenes (OPV) soit des oligophenyleneethynylene (OPE) et les unités A étaient le C60 ou un endofullerène du type Y3N@C80. Il y avait une exigence supplémentaire pour nos matériaux, à savoir qu’ils devaient s’auto-organiser en phases liquides-cristallines. Pour ce faire, toutes les unités D contenaient un promoteur mésogène afin d'induire le mésomorphisme de la dyade D- et donc de contrôler la morphologie des couches minces nécessaires à l’élaboraiton des cellules photovoltaïques grâce à une organisation supramoléculaire. En dehors de cela, nous avons étudié l’influence de la nature chimique du donneur (par exemple lyophile ou amphiphile), de la longueur des oligomères et de la multiaddition sur les propriétés photophysiques et sur l'auto-assemblage. Nous avons synthétisé une dyade OPE-Y3N@C80 qui est le premier dérive mésomorphe et photosensible de ce type de métallofullerène endohédral.

Mots clés: Fullerenes; Endohedral fullerene; Liquid crystal; MRI contrast agent; Photovoltaics; Trimetallic nitride template endohedral metallofullerene

Mots clés: Photovoltaïques; Liquides-cristalline; Métallofullerènes endohédraux nitride trimétalliques; Agent de contraste IRM

Domaines: Autre; Alimentation et Nutrition

Kalman Toth. (Endo)fullerene functionalization : from material science to biomedical applications. Other. Université de Strasbourg, 2012. English. ⟨NNT : 2012STRAE021⟩. ⟨tel-00862768⟩