Paracyclophanes, Chiralité planaire, Photocatalyse, Antennes fluorescentes, Complexes de lanthanides, Luminophores organiques

Depuis leur découverte en 1949 par Brown et Farthing, le [2.2]paracyclophane (pCp) et ses dérivés ont attiré une attention croissante de la part de la communauté scientifique de par leur architecture tridimensionnelle intéressante et leur réactivité particulière. Les pCps sont des composés aromatiques non-plans caractérisés par deux cycles benzéniques parallèles dans l'espace et reliés entre eux par deux ponts éthylènes en position para. Cette géométrie particulière engendre des interactions transannulaires de type pi-pi qui confèrent aux paracyclophanes des propriétés électroniques uniques. En conséquence, ces molécules présentent une fluorescence intrinsèque non classique et peuvent être utilisées comme plateforme de base dans le développement de nouveaux luminophores organiques. De plus, les [2.2]paracyclophanes peuvent présenter une chiralité planaire, la rotation de leurs cycles aromatiques étant impossible dans des conditions normales de pression et température. Grâce à leurs caractéristiques avantageuses (stabilité configurationnelle élevée, bonne tolérance à l'action des acides et des bases, stabilité chimique vis-à-vis de la lumière ou des oxydants et facilité de manipulation), les paracyclophanes chiraux se sont progressivement imposés comme de puissants ligands ou catalyseurs en synthèse stéréosélective et en catalyse asymétrique. Néanmoins, la préparation de paracyclophanes complexes, la modulation de leurs propriétés photophysiques et le contrôle de leur chiralité planaire sont généralement des tâches difficiles. Le développement de nouveaux procédés permettant d'élargir l'espace chimique et le champ d'application de ces objets est donc aujourd'hui considéré comme l'un des défis majeurs de la chimie des [2.2]paracyclophanes. Dans cette thèse, nous avons focalisé notre attention sur le développement de procédures de synthèse robustes permettant d'accéder à des pCps différemment fonctionnalisés sur des échelles synthétiquement utiles. Nous avons également étudié l'application potentielle de ces composés dans deux domaines de recherche sous-explorés : a) la synthèse et la caractérisation de nouvelles antennes incorporant le motif pCp pour la sensibilisation de lanthanides, et b) la conception d'organophotocatalyseurs à chiralité planaire dérivés du pCp.