Transfert ultrarapide d’électron et transfert modéré d’énergie au sein d’assemblages supramoléculaires de colorants et d’un cluster de palladium

Résumé : Les transferts d’électrons photo-induits et d’énergie jouent un rôle primordial dans un grand nombre de processus photochimiques et photobiologiques, comme la respiration ou la photosynthèse. Une très grande quantité de systèmes à liaisons covalentes ont été conçus pour copier ces processus de transferts. Cependant, les progrès sont, en grande partie, limités par les difficultés rencontrées dans la synthèse de nouveaux couples de types donneurs-accepteurs. Récemment, des espèces utilisant des liaisons non-covalentes, comme les liaisons hydrogènes, les interactions [pi]-[pi], les liaisons de coordination métal-ligands ou encore les interactions électrostatiques sont le centre d’un nouvel intérêt du fait qu’ils soient plus faciles à synthétiser et à gérer pour obtenir des comportements de transferts d’électrons ou d’énergie plus flexibles et sélectifs. C’est dans cette optique que le travail de cette thèse a été mené, i.e. de concevoir des composés auto-assemblés avec des porphyrines et un cluster de palladium pour l’étude des transferts d’électrons photo-induits et d’énergie. Cette thèse se divise en quatre parties principales. Dans la première section, le chapitre 3, deux colorants porphyriniques, soit le 5-(4-carboxylphényl)-10, 15, 20-tristolyl(porphyrinato)zinc(II) (MCP, avec Na+ comme contre-ion) et 5, 15-bis(4-carboxylphényl)-15, 20-bistolyl(porphyrinato)zinc(II) (DCP, avec Na+ comme contre-ion) ont été utilisés comme donneurs d’électrons, et le [Pd3(dppm)3(CO)]2+ ([Pd32+], dppm = (Ph2P)2CH2, PF6‾ est le contre-ion) a été choisi comme accepteur d’électrons. La structure de l’assemblage [Pd32+]•••porphyrine a été élucidée par l’optimisation des géométries à l’aide de calculs DFT. La spectroscopie d’absorption transitoire (TAS) montre la vitesse de transferts d’électrons la plus rapide (< 85 fs, temps inférieurs à la limite de détection) jamais enregistrée pour ce type de système (porphyrine-accepteur auto-assemblés). Généralement, ces processus sont de l’ordre de l’échelle de la ps-ns. Cette vitesse est comparable aux plus rapides transferts d’électrons rapportés dans le cas de systèmes covalents de type porphyrine-accepteur rapide (< 85 fs, temps inférieurs à la limite de détection). Ce transfert d’électrons ultra-rapide (ket > 1.2 × 1013 s-1) se produit à l’état énergétique S1 des colorants dans une structure liée directement par des interactions ioniques, ce qui indique qu’il n’est pas nécessaire d’avoir de forts liens ou une géométrie courbée entre le donneur et l’accepteur. Dans une deuxième section, au chapitre 4, nous avons étudié en profondeur l’effet de l’utilisation de porphyrines à systèmes π-étendus sur le comportement des transferts d’électrons. Le colorant 9, 18, 27, 36-tétrakis-meso-(4-carboxyphényl)tétrabenzoporphyrinatozinc(II) (TCPBP, avec Na+ comme contre-ion) a été sélectionné comme candidat, et le 5, 10, 15, 20-tétrakis-meso-(4-carboxyphényl)porphyrineatozinc(II) (TCPP, avec Na+ comme contre-ion) a aussi été utilisé à des fins de comparaisons. TCPBP et TCPP ont, tous deux, été utilisés comme donneurs d’électrons pour fabriquer des assemblages supramoléculaires avec le cluster [Pd32+] comme accepteur d’électrons. Les calculs DFT ont été réalisés pour expliquer les structures de ces assemblages. Dans les conditions expérimentales, ces assemblages sont composés principalement d’une porphyrine avec 4 équivalents de clusters. Ces systèmes ont aussi été investigués par des mesures de quenching (perte de luminescence), par électrochimie et par d’autres techniques. Les transferts d’électrons (< 85 fs; temps inférieurs à la limite de détection) étaient aussi observés, de façon similaire aux assemblages MCP•••[Pd32+] et [Pd32+]•••DCP•••[Pd32+]. Les résultats nous indiquent que la modification de la structure de la porphyrine vers la tétrabenzoporphyrine ne semble pas influencer le comportement des cinétiques de transferts d’électrons (aller ou retour). Dans la troisième section, le chapitre 5, nous avons synthétisé la porphyrine hautement [pi]-conjuguée: 9, 18, 27, 36-tétra-(4-carboxyphényléthynyl)tétrabenzoporphyrinatozinc(II) (TCPEBP, avec Na+ comme contre-ion) par des fonctionnalisations en positions meso- et β, β-, qui présente un déplacement vers le rouge de la bande de Soret et des bandes Q. TCPEBP était utilisé comme donneur d’électrons pour fabriquer des motifs supramoléculaires avec le [Pd32+] comme accepteur d’électrons. Des expériences en parallèle ont été menées en utilisant la 5, 10, 15, 20-tétra-(4-carboxyphényl)éthynylporphyrinatozinc(II) (TCPEP, avec Na+ comme contre-ion). Des calculs DFT et TDDFT ont été réalisés pour de nouveau déterminer de façon théorique les structures de ces systèmes. Les constantes d’association pour les assemblages TCPEBP•••[Pd32+]x sont les plus élevées parmi tous les assemblages entre des porphyrines et le cluster de palladium rencontrés dans la littérature. La TAS a montré, encore une fois, des processus de transferts d’électrons dans des échelles de l’ordre de 75-110 fs. Cependant, les transferts de retour d’électrons sont aussi très rapides (< 1 ps), ce qui est un obstacle potentiel pour des applications en cellules solaires à pigment photosensible (DSSCs). Dans la quatrième section, le chapitre 6, les transferts d’énergie triplets (TET) ont été étudiés pour les assemblages MCP•••[Pd32+] et [Pd32+]•••DCP•••[Pd32+]. Les analyses spectrales des états transitoires dans l’échelle de temps de la ns-[mu]s démontrent de façon évidente les TETs; ceux-ci présentent des transferts d’énergie lents et/ou des vitesses moyennes pour des transferts d’énergie T1-T1 (3dye*•••[Pd32+] → dye•••3[Pd32+]*) opérant à travers exclusivement le mécanisme de Förster avec des valeurs de kET autour de ~ 1 × 105 s-1 selon les mesures d’absorption transitoires à 298 K. Des forces motrices non-favorables rendent ces types de processus non-opérants ou très lents dans les états T1. L’état T1 de [Pd32+] (~8190 cm-1) a été qualitativement déterminé par DFT et par la mise en évidence de l’émission S0 ← Tn retardée à 680-700 nm provenant de l’annihilation T1-T1, ce qui fait que ce cluster peut potentiellement agir comme un donneur à partir de ses états Tn, et accepteur à partir de T1 à l’intérieur de ces assemblages. Des pertes d’intensités de types statiques pour la phosphorescence dans le proche-IR sont observées à 785 nm. Ce travail démontre une efficacité modérée des colorants à base de porphyrines pour être impliquée dans des TETs avec des fragments organométalliques, et ce, même attachées grâce à des interactions ioniques. En conclusion, les assemblages ioniques à base de porphyrines et de clusters de palladium présentent des propriétés de transferts d’électrons S1 ultra-rapides, et des transferts d’énergie T1 de vitesses modérées, ce qui est utile pour de possibles applications comme outils optoélectroniques. D’autres études, plus en profondeur, sont présentement en progrès.

Plan de empresa baking fun

Baking fun es una empresa dedicada a la producción y comercialización de snacks saludables para niños. Sabemos que el momento de la comida no es fácil para los padres, y más aun cuando quieren alimentar con frutas y verduras a los más pequeños. Es por esto que nuestros snacks, a diferencia de los snacks tradicionales buscan combinar lo saludable con lo divertido, para que puedan alimentar balanceadamente a sus hijos mientras ellos se divierten y disfrutan nuestros snacks.

Selective Sonogashira Couplings in 1,2,4,5-tetrazine derivatives

1,2,4,5-Tetrazines are six-membered heterocyclic compounds in which the four nitrogen atoms are displayed in a symmetric fashion. Their reactivity is quite different from other heterocyclic aromatic systems due to its unique electron-withdrawing character, comparable to tetra-nitrobenzene. 1 In particular, 1,2,4,5- tetrazines are known to take part in [4+2] inverse-Diels–Alder cycloaddition processes which efficiently lead to the construction of substituted pyridazine systems that are important in drug development and biomarker applications. 2 However, the electronic character of 1,2,4,5-tetrazines hampered the development of 3- ethynyl- and 3,6-diethynyl-1,2,4,5-tetrazine derivatives for molecular electronic applications, proved by the scarcity of examples found in the literature. 3 Herein, we describe the synthesis and characterization of two novel ethynyl-based 1,2,4,5-tetrazine derivatives. Synthesis of 3,6-(4-bromophenyl)-1,2,4,5-tetrazine precursor (1) was achieved in good yield by Pinner’s method, starting from 4-bromobenzonitrile. Despite its low solubility in common organic solvents, this precursor was found to react smoothly under typical Sonogashira coupling conditions to selectively afford the 3-ethynyl (2) and 3,6-diethynyl (3) protected derivatives (Figure 1). Reaction conditions were evaluated in order to provide the best yields and to promote selectivity of the mono- or disubstituted ethynyl derivatives. Finally, deprotection was achieved affording, in the case of compound 3, an unprecedented 3,6- diethynyl-1,2,4,5-tetrazine compound. Time-Dependent Density Functional Theory (TDDFT) calculations for both deprotected ethynyl derivatives were used to simulate electronic spectra. A deep knowledge of the relevant electronic transitions involved and quantitatively satisfactory results of the calculated electronic excitations in comparison with experimental data were obtained.

Effects of culture conditions on larval growth and survival of stalked barnacles (Pollicipes pollicipes).

Pollicipes pollicipes (Crustacea: Scalpelliformes) is a highly prized food in Portugal and Spain and con- sequently a species of considerable interest to aqua- culture. Surprisingly, however, larval culture conditions for this barnacle have not been opti- mized. This study investigated the effects of temper- ature, diet, photoperiod and salinity on the growth and survival of P. pollicipes larvae. Temperature had a significant effect on specific growth rate (2.6–5.9% total width per day, from 11 to 24°C), reducing mean development time to the cyprid from 25 days at 11 °C to 10 days at 24°C, although this was accompanied by a significant increase in mortality to over 90% above 22°C. Mid- range temperatures (15–20°C) maximized total survival (19–31% respectively). Algal diets of Tetra- selmis suecica, T. suecica/Skeletonema marinoi and S. marinoi/Isochrysis galbana did not affect specific growth rate significantly, but survival (on average 39% in 15 days) and the proportion of high-quality healthy cyprids was significantly higher on the lat- ter two diets (11–15% of initial number of larvae). Photoperiod did not significantly affect the survival, although specific growth rate was significantly higher at 24:0 and 16:8 L:D. Salinity (20– 40 g L 1 range) did not affect growth and survival significantly. The best growth and survival were accomplished using rearing temperatures of 15–20°C, daily feeding with T. suecica/S. marinoi or I. galbana/S. marinoi and a photoperiod of 24:0 L:D.