Étude de systèmes pi-conjugués contenant des hétéroéléments

Les hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP) et autres nanostructures carbonées peuvent offrir un large éventail d'applications et ces composés sont accessibles par diverses méthodes de chimie organique. De nos jours, l'importance des composés aux propriétés spécifiques ne cesse d'augmenter. Dans le premier chapitre, j'ai poursuivi un travail préliminaire sur la synthèse de PAHs à topologies variées. En plus de la synthèse des HAPs distordus, j'ai également effectué l'optimisation des procédures de synthèse et la post-fonctionnalisation des nouveaux HAPs. Un nouveau phosphole polycyclique plan a été synthétisé et utilisé dans la réaction de cycloaddition pour obtenir un HAP plan. Une étude mécanistique a été effectuée de manière expérimentale et théorique. En plus du travail de synthèse, les propriétés électroniques, optiques et structurelles ainsi que l'aromaticité de ces composés ont également été étudiées. Dans un second chapitre, j'ai prouvé que la synthèse de phosphépines polyaromatiques à partir de BINAP(O)2 est stéréospécifique. La stabilité conformationnelle des énantiomères a également été étudiée avec des méthodes théoriques et expérimentales. La complexation avec de l'or et les propriétés chiroptiques de ces composés ont également été étudiées. Dans un troisième chapitre lié l'étude structurelle d’oxydes de bromonaphtyl phosphines, des méthodes de calcul ont été appliquées pour comprendre la stabilité chimique particulière de ces composés ainsi que leur comportement en RMN (signaux élargis). Ce comportement a été attribué à une combinaison de protection stérique et de liaisons pnictogènes faibles. Enfin, en utilisant une voie de synthèse modifiée, de nouveaux siloles à substitution phosphanyle ont été préparés et caractérisés expérimentalement. Pour comprendre les différentes propriétés spectroscopiques de ces composés, des calculs TD-DFT ont été effectués.Polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) and other carbon nanostructures can offer a wide range of applications and these compounds can be prepared by various methods of organic chemistry. Nowadays, the importance of compounds with special properties continues to increase. In the first chapter, I continued a preliminary work on novel access to topologically diverse PAHs. In addition to the synthesis of contorted PAHs, I also performed the optimization of synthetic procedures, and the postfunctionalization of the new PAHs. A new planar polycyclic phosphole was synthesized and it was used as starting material in cycloaddition reaction to obtain a planar PAH. A mechanistic study was performed both theoretically and experimentally. Besides the synthetic work, the electronic, optical and structural properties as well as the aromaticity of these compounds were also investigated. In a second chapter, I proved that the synthesis of polyaromatic phosphepines from BINAP(O)2 is stereospecific, and the conformational stability of the enantiomers was also investigated with computational and experimental methods. The complexation with gold and the chiroptical properties of these compounds were also investigated. In a third chapter, during the structural study of bromonaphthyl phosphine oxides, computational methods were applied to understand the special chemical stability of these compounds and the peculiar NMR behavior (broad resonances). Such behavior was attributed to a combination of steric shielding and weak pnictogen interactions. Finally, with a modified synthetic route new phosphanyl substituted siloles were synthesized and characterized experimentally. To understand the spectroscopic difference of these compounds TD-DFT calculations were performed