Дисертації з теми "Flavonoïdes – Dérivés – Propriétés optiques"

Ce manuscrit présente les résultats d'une étude expérimentale et théorique de deux systèmes moléculaires d'intérêt environnemental : la 2',3-dihydroxyflavone (2'3HF) et les hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP). Ces systèmes ont été étudiés par une combinaison de techniques de spectroscopies électroniques (absorption et fluorescence) et de calculs de chimie quantique (DFT et TD-DFT). Dans une première partie de cette thèse, il est montré que la 2'3HF présente des propriétés acido-basiques singulières par rapport aux autres flavonols. La diminution de plusieurs unités de la valeur du pKa est attribuée à la présence d'un réseau de liaisons hydrogènes. A l'état-excité, un transfert de proton intramoléculaire est à l'origine d'une fluorescence duale. Une bande d'émission supplémentaire, semblant provenir d'une forme tautomère perturbée par interaction avec le solvant, a été mise en évidence. Enfin, une étude exhaustive des complexes de Ca(II), Mn(II) et Zn(II) a montré la formation de chélates avec la fonction α-hydroxycétone. Dans la deuxième partie, trois hypothèses structurales pour expliquer l'observation expérimentale de fluorescence induite par laser (LIF) dans le visible ont été explorées. Une étude sur les dimères de van der Waals (vdW) des HAPs a permis de mieux comprendre la nature de l'interaction entre monomères et de mettre en évidence la difficulté de modéliser ces systèmes, cependant, les transitions électroniques calculées suggèrent que ces espèces ne peuvent pas être responsables des signaux de LIF. Ensuite, une étude identique de HAP liés par ponts aliphatiques a montré des résultats très similaires aux dimères de vdW, excluant leur implication dans la fluorescence observée. Enfin, l'hypothèse de l'émission provenant de radicaux de HAPs a été explorée. Cette dernière est très prometteuse et ouvre la voie à des études expérimentales et théoriques ultérieures
This manuscript reports the results of an experimental and theoretical study of two molecular systems of environmental interest: 2',3-dihydroxyflavone (2'3HF) and polycyclic aromatic hydrocarbons (PAH). These systems were studied by a combination of electronic spectroscopic techniques (absorption and fluorescence) and quantum chemical calculations (DFT and TD-DFT). In the first part of this thesis, it is shown that 2'3HF has singular acid-base properties compared to other flavonols. The decrease of the pKa by several units is attributed to the presence of a hydrogen-bond network. In the excited state, an intramolecular proton transfer causes a dual fluorescence. An additional emission band, seemingly originating from a tautomeric form perturbed by interaction with the solvent, was revealed. Finally, an exhaustive study of the Ca(II), Mn(II) and Zn(II) complexes showed the formation of chelates with the α-hydroxyketone function. In the second part, three structural hypotheses to explain the experimental observation of visible-range laser-induced fluorescence (LIF) were explored. A study of van der Waals (vdW) dimers of PAHs provided insights into the nature of the monomer interaction and highlighted the difficulty of modelling these systems. However, the calculated electronic transitions suggest that these species cannot be responsible for the LIF signals. Secondly, an identical study of aliphatically bridged PAHs showed very similar results to vdW dimers, ruling out their involvement in the observed fluorescence. Finally, the hypothesis of emission from PAH radicals was explored. The latter is very promising and opens the way for further experimental and theoretical studies

Nous présentons une analyse théorique et expérimentale de phénomènes de l'optique non-linéaire du troisième ordre dans des nouveaux dérivés du tetrathiafulvalène (TTF). Nous avons déterminé les susceptibilités d'ordre trois dans les analogues du TTF par réalisation de l'expérience de mélange quatre ondes dégénéré (DFWM). L'approche théorique de DFWM en présence des absorptions linéaire et non-linéaire a été complété par l'étude des limites de la validité du modèle appliqué. Les valeurs des susceptibilités NL se révèlent compétitives avec celles des meilleurs matériaux organiques étudiés jusqu'alors. L'étude des propriétés des analogues hyper-TTF à 532 nm a révélé la présence de l'absorption saturable dans ces composés. A l'aide du modèle à quatre niveaux nous avons déterminé les paramètres caractérisant ce processus dans les molécules étudiées.

A l'aide de voies de synthèse originales alliant réactions de métallation et de couplage croisé, nous avons préparé des dérivés de diméthoxyquinazolines et pyrido[4,3-d]pyrimidines disubstitués en positions 4 et 8 par des cycles aryl(éthynyl) comportant des groupements donneurs et accepteurs d'électrons. Ces composés de type push-pull sont susceptibles de présenter des propriétés optiques non linéaires. Dans une deuxième partie, nous avons mis au point 2 stratégies de synthèse mettant en oeuvre des réactions de métallation et de couplage pour accéder aux 4,5-di(hét)arylquinazolines, avec des interactions à travers l'espace.

Ce travail porte sur la synthèse de nouveeux polymères utilisant des motifs alcoxythiophènes. Après un rappel sur les propriétés des systèmes conjugués linèaires, la première partie est consacrée à la présentation de nombreux polyalcoxythiophènes décrit dans la littérature. Elle met l'accent sur les effets éléctroniques et structurant des groupements alcoxy sur les propriétés des système conjugués. La seconde partie décrit la synthèse d'un nouveau système donneur/accepteur et la préparation des polymères associés. L'introduction des deux groupements donneur ( alcoxy) et accepteur (nitrile)d'électron sur le même motif thiophène est utilisée pour améliorer l'homogénéité de la densité éléctronique et ainsi préparer des polymères à faible gap. La dernière partie est consacrée à la synthèse de 3,6-dialcoxythiéno[3,2-b]thiophènes et de 3,4-dialcoxythiéno[3,2-b]thiophènes, qui associent la structure intrinsèquement rigide des thiénothiophènes à une autorigidification due à la présence des groupements alcoxy. Les deux types de structures étudiées conduisent à des systèmes présentant des propriétés très différentes et permettent ainsi de moduler les prpriétés électroniques des systèmes conjugués
This work deals with the synthesis of new polymers using alkoxythiophene derivatives. After a rapid review on the linear conjugated systems properties, a first part is devoted to the presentation of several polyalkoxythiophenes reported in literature. The electronic and structuring effects of the alkoxy groups on the properties og conjugated systems are demonstrated. The second part describes the synthesis of new donner/acceptor systems and the preparation of the resulting polymers. The introduction of electron releasing (alkoxy) and the electron withdrawing (nitrile) groups on the same thiophene ring is used to increase the electronic density homogeneity and to prepare low bandgap polymers. The last part is devoted to the synthesis of 3,6-dialkoxythiéno[3,2-b]thiophene and de 3,4-dialkoxythiéno[3,2-b]thiophene, wich associate the intrinsically rigid structure of thienothiophenes and the autorigidification due to the presence of alkoxy groups. The two structure leads to systems presenting very different properties, thus allowing the modulation of the electronic properties of the various conjugatede systems

Des couches minces de zno, transparentes a la lumiere visibles et reflectantes pour les radiations infra-rouges, ont ete mises au point par pyrosol (procede sol-gel). Le sol a ete obtenu a partir d'une solution ethanolic d'acetate de zinc sous reflux a 80\c pendant 3 heures. La dependance de la croissance et aggregation des particules du sol par rapport aux variables du procede sol-gel lui-meme (effet du catalyseur, de la temperature, de la concentration) a ete couplee a des caracterisations structurales par turbidimetrie, saxs et exafs. Le resultats montrent que des le debut de la reaction, des petits clusters (20a) se forment et s'aggregent pour donner naissance aux particules primaires et secondaires (60 a 100 a). L'etude structurale des poudres obtenues apres sechage des differents sols montre que quelle que soit la nature du catalyseur, les poudres sont constituees par une melange de differentes phases. Ceux derives de la catalyse basique sont sensibles au chargement de temperature : ils presentent la plus haute teneur en oxyde de zinc quand ils sont hydrolyses a 10\c, sont riches en hydroxyacetate de zinc pour les temperatures d'ordre de 40\c et presentent une proportion eleve d'acetate de zinc quand ils sont l'hydrolyses a 70\c. Par ailleurs, les solides derives de l'hydrolyse acide ne montrent pas de forte dependance vis a vis de la temperature du traitement isothermique et sont constitues en majorite par de l'acetate de zinc. Les proprietes electriques et optiques des couches minces de zno non dopes ou dopes par de l'indium ont ete etudiees. Ces mesures ont revele que tous les couches sont transparentes a la lumiere visible et qu'a la fois la concentration en indium dans le film (0,2 ; 1,3 et 2,5% atomique) et la

La synthese de poly(alkynylsilane) comportant des motifs aromatiques sur la chaine principale a ete effectuee par polycondensation des diethynylsilanes avec dihalogenures aromatiques (dibromures ou diiodures) en presence de catalyseurs (pph#3)#2pdcl#2/cui. Le meilleur resultat est obtenu dans le cas de (n-oct) methyldiethynylsilane (mw 4. 10#4 g/mole). Les mesures de conductivite realisees sur certains polymeres dopes par fecl#3 ont montre des proprietes conductrices. Le compose comportant des motifs n,n-diethylamino-p-nitrobenzyl et diethynyldiphenylsilane possede des caracteristiques interessantes pour l'optique non lineaire. La reactivite des groupements acetyleniques, silacyclopentadienique ou (hetero)aromatiques nous a permis de preparer de nouveaux polymeres par complexation soit par co#2(co)#8 par fe(co)#5 soit par cu(ii) triflate

La diminution des ressources pétrochimiques facilement accessibles, suscite, depuis ces dix dernières années, un intérêt croissant pour l'utilisation de matières première d'origine renouvelable. L'industrie de première transformation du bois génère chaque année des volumes importants de déchets qui sont à l'heure actuelle, soit recyclés vers d'autres filières comme la papeterie ou l'industrie des panneaux, soit utilisés comme source d'énergie, et donc vers des marchés de faible valeur ajoutée. Le projet se situe dans ce contexte de développement durable, d'économie circulaire et de valorisation des co-produits de l'industrie du bois par l'exploitation des métabolites secondaires présents dans le bois, comme les composés phénoliques, et plus précisément les flavonoïdes qui présentent en effet un intérêt dans différents domaines en raison de leurs activités biologiques. L'objectif de ce travail est de fonctionnaliser des composés accessibles et abondants afin d'obtenir des composés polyfonctionnels à propriétés 2 en 1 et pouvoir ainsi simplifier les formulations cosmétiques. La fonctionnalisation a été envisagée par deux voies : hémisynthèse chimique et/ou catalyse enzymatique. Par hemisynthèse chimique nous avons pu accéder à des composés bi-modulaires en associant un acide gras et un flavonoïde non glycosylé, en l'occurrence la catéchine. Des acylations directes au niveau des hydroxyles phénoliques de la catéchine ont été étudiées et la régiosélectivité a été demontrée par spectroscopie RMN et confirmée par modélisation moléculaire. Nous avons également préparé des composés tri-modulaires par hémisynthèse chimique en associant différents acides aminés, ainsi que des acides gras de longueur variable à la catéchine. Trois structures trimodulaires différentes ont ainsi été synthétisées, afin d'obtenir différents types de composés. Par hémisynthèse enzymatique nous avons synthétisé des composés tri-modulaires, à partir des flavonoïdes glycosylés, la rutine et la narignine, en visant le greffage d'acides gras de différentes longueurs de chaine mais cette fois ci sur la partie glycosidique des flavonoïdes. Nous avons également synthétisé des composés penta-modulaires issus du greffage d'un acide dicarboxylique sur la naringine ou la rutine. Ces composés comportent deux entités flavonoïdes greffées de part et d'autre de la chaine carbonée du diacide. A l'issue de ces synthèses, les propriétés physico-chimiques des produits ont été étudiées, notamment leur solubilité dans l'eau, leurs propriétés anti-radicalaires mais également les propriétés tensioactives. Certaines activités biologiques ont également été étudiées comme l'activité antiproliférative vis-à-vis de cellules CaCo2. Afin de comprendre l'effet de la structure des composés sur leur capacité antioxydante, des travaux de modélisation moléculaire ont été entrepris ; des corrélations entre l'activité antioxydante des composés déterminée expérimentalement et des descripteurs de réactivité chimique calculés in silico ont été recherchées
The decrease in easily accessible petrochemical resources has given over the past ten years a growing interest in the use of raw materials of renewable origin. The primary wood processing industry generates large amounts of waste each year which are currently either recycled to other sectors such as paper mills or the panel industry, or used as a source of energy, and therefore to markets with low added value. The project is situated in this context of sustainable development, circular economy and valorization of co-products of the wood industry by the exploitation of secondary metabolites present in wood, such as phenolic compounds, and more precisely flavonoids, which are indeed of interest in various fields because of their biological activities.The objective of this work is to functionalize accessible and abundant compounds in order to obtain polyfunctional compounds with 2-in-1 properties and thus be able to simplify cosmetic formulations. Functionalization has been considered by two routes: chemical hemisynthesis and/or enzymatic catalysis.By chemical hemisynthesis we were able to obtain bi-modular compounds by combining a fatty acid and a non-glycosylated flavonoid, in this case we worked with catechin. Direct acylations on the phenolic hydroxyls of catechin have been studied and the regioselectivity has been demonstrated by NMR spectroscopy and confirmed by molecular modelling. We have also obtained tri-modular compounds by chemical hemisynthesis by combining different amino acids, as well as fatty acids of variable length with catechin. Three different trimodular structures have been synthesized.By enzymatic hemisynthesis we have synthesized tri-modular compounds, from glycosylated flavonoids, rutin and narignin, aiming for the grafting of fatty acids of different chain lengths but this time on the glycosidic part of the flavonoids. We have also synthesized penta-modular compounds resulting from the grafting of a dicarboxylic acid on naringin or rutin. These compounds comprise two flavonoid entities grafted on either side of the carbon chain of the diacid.At the end of these syntheses, the physico-chemical properties of the products were studied, in particular their solubility in water, their anti-radical properties but also the surfactant properties. Some biological activities have also been studied such as antiproliferative activity against CaCo2 cells. In order to understand the effect of the structure of the compounds on their antioxidant capacity, molecular modeling work has been undertaken; correlations between the antioxidant activity of compounds determined experimentally and chemical reactivity descriptors calculated in silico were sought

Cette thèse s’intéresse à la synthèse et à l’étude des propriétés de nanoparticules organiques photochromes d’Hexaarylbiimidazoles (HABIs) pontés. Deux voies de synthèse ont été envisagées. La photofragmentation laser (I), pour laquelle la réaction photochrome a lieu conjointement à la fragmentation de la matière, et la méthode de reprecipitation (II) qui ne nécessite pas d’irradiation lumineuse. La photodynamique des HABIs pontés a été pour la première fois déterminée à l’aide des techniques de spectroscopies électronique (UV-visible) et vibrationnelle (IR) d’absorption transitoire aux échelles femtoseconde et nanoseconde. Les espèces transitoires impliquées ont été caractérisées par une approche chimiométrique de résolution de courbes multivariées. Celle-ci a été adaptée afin de prendre en compte la spécificité des signaux transitoire tels que les processus de relaxation vibrationnelle. Pour les nanoparticules synthétisées par (I), nous avons observé : i) une photodissociation et une augmentation de la distance entre les groupes imidazoles en 210 fs, ii) une rotation partielle des groupes imidazoles en 5 ps, iii) une relaxation lente en environ 200 ps et iv) un retour thermique rapide (≈ 800 µs contre 300 ms en solution). Par contre, pour les nanoparticules formées par (II), le temps de retour thermique est comparable à celui observé en solution. Cela suggère que la photofragmentation induit un réarrangement des molécules au sein des nanoparticules avec une géométrie spécifique de type monocristal. Cette hypothèse est discutée sur la base de calculs de chimie théorique et par comparaison des propriétés des HABIs en solution et à l’état de solide polycristallin
This work deals with the study of photochromic organic nanoparticles of bridged-Hexaarylbiimidazoles (HABIs) molecules. Two synthesis paths were proposed. On the one hand, laser photofragmentation (I) for which photochromic reaction and matter fragmentation occur simultaneously. On the other hand, the reprecipitation method (II) does not involve light excitation. The photodynamics of bridged-HABIs has been characterized for the first time using electronic (UV – visible) and vibrational (IR) transient absorption spectroscopy in femtosecond and nanosecond time scale. Transient spectra were analyzed by a chemometric approach based on multivariate curve resolution. The algorithm was adapted to deal with specific signals such as vibrational relaxation processes. For nanoparticles synthesized with (I), we report: i) a photo-dissociation and an increase of the distance between imidazole groups within 210 fs, ii) a partial rotation of the former in 5 ps, iii) a slow relaxation in about 200 ps and iv) a fast thermal back reaction (≈ 800 µs compare to 300 ms in solution). However, for nanoparticles synthesized by (II), the thermal back reaction is similar to the one reported in solution. This suggests that photofragmentation induces a molecular rearrangement with a specific geometry as observed in single crystal. This hypothesis is discussed on the basis of theoretical chemistry calculation and by comparing HABI’s properties in solution and in polycrystalline powder

Les flavonoïdes sont des composés naturels appartenant à la famille des polyphénols, qui sont étudiés depuis de nombreuses années pour leur caractère antioxydant ainsi que leurs propriétés thérapeutique. La mise en évidence, pour certaines d’entre eux, d’une activité vasorelaxante variant en fonction de leur structure, en fait un modèle d’étude de choix pour la prévention des maladies cardiovasculaires. Le 3’,4’-dihydroxyflavonol (DiOHF) est le dérivé le plus décrit pour son fort potentiel en terme de propriétés cardioprotectrices et antioxydantes et est considéré comme un composé d’intérêt dans le traitement anti-ischémique, bien que sa faible solubilité dans l’eau soit un facteur limitant pour son utilisation. Dans ce contexte, notre premier objectif a été de synthétiser une trentaine de dérivés du DiOHF, fonctionnalisés par un groupement hydrophile, tout en préservant ses propriétés antioxydantes et pour certaines des structures obtenues, ses propriétés vasorelaxantes. Pour cela, nous avons développé une méthode de synthèse rapide utilisant les irradiations micro-onde, qui nous a permis d’optimiser les rendements, de réduire les temps de réaction et qui ne conduit à aucune formation de sous-produits. Notre second objectif a été de déterminer l’activité antioxydante de ces dérivés flavonoïques par des tests mettant en œuvre des réactions de compétition avec des radicaux libres. Faisant suite à ce premier screening, des études biologiques chez le rat ont été réalisées sur les composés montrant les meilleures performances. A partir d’essais in vitro et in vivo nous avons démontré, l’innocuité de ces dérivés flavonols, et le fort impact des modifications de structure sur l’activité vasorelaxante et antioxydante, ainsi que sur la récupération fonctionnelle et métabolique consécutive à une ischémie/reperfusion myocardique. Un autre champ d’action de ces flavonols hydrosolubles pourrait être d’explorer leur utilisation dans le traitement du diabète de type 2. Pour cela nous avons greffé deux motifs antidiabétiques, correspondant à des molécules actives déjà utilisées dans le traitement de l’insulinorésistance, sur les dérivés flavonols les plus cardioprotecteurs et/ou vasorelaxants de notre série, ainsi que sur des dérivés de l’acide cinnamique. Ces composés ont été testés pour leur activité antioxydante, laissant supposer un potentiel significativement supérieur aux analogues antidiabétiques non fonctionnalisés, en termes de protection antioxydante et fonctionnelle
Flavonoids are natural polyphenolic compounds, and epidemiological and pharmacological studies have shown that flavonoids intake is associated with many beneficial effects. An important example is the 3’,4’-dihydroxyflavonol (DiOHF) which showed interesting therapeutic properties in vitro so it could be considered as an important lead compound to the treatment of cardiovascular diseases. However is poor water solubility prevents it use as a drug. Starting from this model we have synthesized a series of new flavones functionalized by a hydrophilic group in order to increase water solubility. To obtain these derivatives we have set up a fast, simple and clean method without formation of by-products, using micro-waves irradiation to optimize yield and to decrease reaction time. Our second purpose was to investigate the antioxidant activity of the synthesized compounds by undergoing several assays. The most promising compounds were tested in biological studies, in vitro and in vivo. The results showed a significant enhancement of the post-ischemic mechanical function recovery in vivo and in vitro. Another purpose was to designed new flavonols linked to selected antidiabetic moieties already used in the treatment of insulinoresistance. It was shown that these new compounds retain the antioxidant properties of the parent flavonols, and can be of interest in the development of new diabete 2 treatments

Cette thèse s’intéresse à la synthèse et à l’étude des propriétés de nanoparticules organiques photochromes d’Hexaarylbiimidazoles (HABIs) pontés. Deux voies de synthèse ont été envisagées. La photofragmentation laser (I), pour laquelle la réaction photochrome a lieu conjointement à la fragmentation de la matière, et la méthode de reprecipitation (II) qui ne nécessite pas d’irradiation lumineuse. La photodynamique des HABIs pontés a été pour la première fois déterminée à l’aide des techniques de spectroscopies électronique (UV-visible) et vibrationnelle (IR) d’absorption transitoire aux échelles femtoseconde et nanoseconde. Les espèces transitoires impliquées ont été caractérisées par une approche chimiométrique de résolution de courbes multivariées. Celle-ci a été adaptée afin de prendre en compte la spécificité des signaux transitoire tels que les processus de relaxation vibrationnelle. Pour les nanoparticules synthétisées par (I), nous avons observé : i) une photodissociation et une augmentation de la distance entre les groupes imidazoles en 210 fs, ii) une rotation partielle des groupes imidazoles en 5 ps, iii) une relaxation lente en environ 200 ps et iv) un retour thermique rapide (≈ 800 µs contre 300 ms en solution). Par contre, pour les nanoparticules formées par (II), le temps de retour thermique est comparable à celui observé en solution. Cela suggère que la photofragmentation induit un réarrangement des molécules au sein des nanoparticules avec une géométrie spécifique de type monocristal. Cette hypothèse est discutée sur la base de calculs de chimie théorique et par comparaison des propriétés des HABIs en solution et à l’état de solide polycristallin
This work deals with the study of photochromic organic nanoparticles of bridged-Hexaarylbiimidazoles (HABIs) molecules. Two synthesis paths were proposed. On the one hand, laser photofragmentation (I) for which photochromic reaction and matter fragmentation occur simultaneously. On the other hand, the reprecipitation method (II) does not involve light excitation. The photodynamics of bridged-HABIs has been characterized for the first time using electronic (UV – visible) and vibrational (IR) transient absorption spectroscopy in femtosecond and nanosecond time scale. Transient spectra were analyzed by a chemometric approach based on multivariate curve resolution. The algorithm was adapted to deal with specific signals such as vibrational relaxation processes. For nanoparticles synthesized with (I), we report: i) a photo-dissociation and an increase of the distance between imidazole groups within 210 fs, ii) a partial rotation of the former in 5 ps, iii) a slow relaxation in about 200 ps and iv) a fast thermal back reaction (≈ 800 µs compare to 300 ms in solution). However, for nanoparticles synthesized by (II), the thermal back reaction is similar to the one reported in solution. This suggests that photofragmentation induces a molecular rearrangement with a specific geometry as observed in single crystal. This hypothesis is discussed on the basis of theoretical chemistry calculation and by comparing HABI’s properties in solution and in polycrystalline powder

Les flavonoïdes sont des composés naturels appartenant à la famille des polyphénols, qui sont étudiés depuis de nombreuses années pour leur caractère antioxydant ainsi que leurs propriétés thérapeutique. La mise en évidence, pour certaines d’entre eux, d’une activité vasorelaxante variant en fonction de leur structure, en fait un modèle d’étude de choix pour la prévention des maladies cardiovasculaires. Le 3’,4’-dihydroxyflavonol (DiOHF) est le dérivé le plus décrit pour son fort potentiel en terme de propriétés cardioprotectrices et antioxydantes et est considéré comme un composé d’intérêt dans le traitement anti-ischémique, bien que sa faible solubilité dans l’eau soit un facteur limitant pour son utilisation. Dans ce contexte, notre premier objectif a été de synthétiser une trentaine de dérivés du DiOHF, fonctionnalisés par un groupement hydrophile, tout en préservant ses propriétés antioxydantes et pour certaines des structures obtenues, ses propriétés vasorelaxantes. Pour cela, nous avons développé une méthode de synthèse rapide utilisant les irradiations micro-onde, qui nous a permis d’optimiser les rendements, de réduire les temps de réaction et qui ne conduit à aucune formation de sous-produits. Notre second objectif a été de déterminer l’activité antioxydante de ces dérivés flavonoïques par des tests mettant en œuvre des réactions de compétition avec des radicaux libres. Faisant suite à ce premier screening, des études biologiques chez le rat ont été réalisées sur les composés montrant les meilleures performances. A partir d’essais in vitro et in vivo nous avons démontré, l’innocuité de ces dérivés flavonols, et le fort impact des modifications de structure sur l’activité vasorelaxante et antioxydante, ainsi que sur la récupération fonctionnelle et métabolique consécutive à une ischémie/reperfusion myocardique. Un autre champ d’action de ces flavonols hydrosolubles pourrait être d’explorer leur utilisation dans le traitement du diabète de type 2. Pour cela nous avons greffé deux motifs antidiabétiques, correspondant à des molécules actives déjà utilisées dans le traitement de l’insulinorésistance, sur les dérivés flavonols les plus cardioprotecteurs et/ou vasorelaxants de notre série, ainsi que sur des dérivés de l’acide cinnamique. Ces composés ont été testés pour leur activité antioxydante, laissant supposer un potentiel significativement supérieur aux analogues antidiabétiques non fonctionnalisés, en termes de protection antioxydante et fonctionnelle
Flavonoids are natural polyphenolic compounds, and epidemiological and pharmacological studies have shown that flavonoids intake is associated with many beneficial effects. An important example is the 3’,4’-dihydroxyflavonol (DiOHF) which showed interesting therapeutic properties in vitro so it could be considered as an important lead compound to the treatment of cardiovascular diseases. However is poor water solubility prevents it use as a drug. Starting from this model we have synthesized a series of new flavones functionalized by a hydrophilic group in order to increase water solubility. To obtain these derivatives we have set up a fast, simple and clean method without formation of by-products, using micro-waves irradiation to optimize yield and to decrease reaction time. Our second purpose was to investigate the antioxidant activity of the synthesized compounds by undergoing several assays. The most promising compounds were tested in biological studies, in vitro and in vivo. The results showed a significant enhancement of the post-ischemic mechanical function recovery in vivo and in vitro. Another purpose was to designed new flavonols linked to selected antidiabetic moieties already used in the treatment of insulinoresistance. It was shown that these new compounds retain the antioxidant properties of the parent flavonols, and can be of interest in the development of new diabete 2 treatments

Dans cette thèse, nous avons étudié des nouveaux matériaux destinés à la fabrication des diodes électroluminescentes organiques. En premier lieu, nous avons synthétisé et caractérisé le poly(2,3-diphényl-1,4 phénylène vinylène) ou DP-PPV. Ce polymère contient des groupements de cristaux liquides et peut émettre de la lumière polarisée. Ensuite, nous avons synthétisé et caractérisé des composites de PPV contenant des nanoparticules d'oxyde de silicium et de titane. Ces matériaux émetteurs ont une meilleure stabilité que le polymère seul grâce à la présence des particules d'oxyde. Les modifications des propriétés optiques et électriques des matériaux ont été expliquées par des processus physiques mettant en jeu le rôle des particules dans la structure du polymère : réduction de la longueur de conjugaison des chaînes, formation des chemins conducteurs dans la matrice polymère, interaction nanoparticules-polymère, augmentation de la surface de contact polymère-électrode
In this thesis, we have studied the new materials for the fabrication of organic electroluminescent devices. In the first part, we have synthesized and characterized the poly(2,3-diphenyl-1,4 phenylene vinylene) or DP-PPV. This polymer contains liquid crystalline groups and can emit polarized light. Then we synthesized and characterized the PPV based composites containing silicon and titanium oxide nanoparticles. These light-emitting materials possess a better stability than the bare polymer because of the presence of the oxide nanoparticles. The modifications of the optical and electrical properties obtained in the materials can be explained by physical processes which highlight the role of the particles inside the polymer structure : reduction of the conjugation length of the chains, formation of the conducting pathways inside the polymer matrix, interaction nanoparticles-polymer, increase of the surface contact polymer-electrode

Deux stratégies sont proposées pour améliorer la solubilité de polymères organiques en vue de leur usage comme matières actives de composants électroniques: dans la première on électropolymérise le N-phénylpyrrole (N-PhPy) dans une solution micellaire qui augmente la solubilité; dans la seconde on greffe un substituant électro-donneur en para du groupe phényle du N-PhPy par synthèse organique et on réalise ensuite l’électropolymérisation. Un milieu micellaire direct (SDS + eau + acide perchlorique) et un milieu micellaire inverse (AOT + alcane (octane) + acide perchlorique), ont permis d'électrosynthétiser des films de poly(N-PhPy) sur Pt, ayant une bonne solubilité. Leur structure a été caractérisée par spectrométrie MALDI-TOF et leurs propriétés optiques étudiées en solution organique. Nous avons synthétisé (rendements = 36-81 %) par les méthodes de Clauson-Kaas modifiée et de Still et caractérisé une nouvelle série de dérivés du N-PhPy para-substitués et des mono et oligophénylènethiophène symétriques et asymétriques avec un (ou 2) pyrrole(s) en bout de chaîne (ThPhPy, PyPhThThPhPy). Nous avons électrosynthétisé en milieu organique des films de poly(MPhPy), poly(HPhPy), poly(ThPhPy);- poly(PhDPy) et poly(DPhDPy) très électroactifs et adhérents sur Pt. La spectroscopie IR-TF révèle un couplage en position α-α' de noyaux pyrroles, comprenant des groupes phényle pendants avec un substituant électro-donneur en para. Nous avons comparé les propriétés optiques de ces dérivés du N-PhPy et des polymères solubles correspondants [poly(MPhPy), poly(HPhPy), poly(ThPhPy)] en solution organique et mesuré les rendements quantiques et les déclins de fluorescence
Two strategies are proposed to improve the organic polymer solubility for their use as active components in electronic devices: in the first one N-phenylpyrrole (N-PhPy) is electropolymerized in micellar solution, which increases solubility of resulting polymers; in the second one an electron-donating substituent is grafted in the para position of phenyl in N-PhPy moiety by chemical synthesis, followed by an electropolymerization process. A direct micellar medium (SDS + water + perchloric acid) and an inverse micellar medium (AOT + alcane (octane) + perchloric acid) are used to electrosynthesize poly(N-PhPy) films on Pt. These films present a good solubility, which also allowed us to characterize their structure by MALDI-TOF mass spectrometry, and to study their optic properties in organic solution. We were able to synthetize with satisfactory yields (36-81 %), by the Clauson-Kaas modified method and the Still method and to characterize a new series of N-PhPy para-substituted derivatives and new symmetrical and asymmetrical mono and oligophenylenethiophene compounds with one (or 2) pyrrole(s) at the chain end (ThPhPy and PyPhThThPhPy). We electrosynthesized in organic medium, very electroactive and adherent poly(MPhPy), poly(HPhPy), poly(ThPhPy), poly(PhDPy) and poly (DPhDPy) films on Pt. FT-IR spectroscopy showed the existence of a coupling in the a - a' positions of pyrrolic rings, having pendant phenyl groups with an electron-donating substituent in para. We compared the optic properties of these N-PhPy derivatives and of corresponding soluble polymers [poly(MPhPy), poly(HPhPy), poly(ThPhPy)] in organic solution and measured the fluorescence quantum yields and decays

L'étude structurale des polymères conjugués montre que leur désordre moléculaire et structural limite la qualité de leurs propriétés électroniques, et restreint donc leur éventuelle application à des composants électroniques. L'utilisation de systèmes moléculaires structuralement bien définis devrait par contre permettre de s'affranchir de ces défauts chimiques et physiques, et d'améliorer ainsi l'efficacité du transport de charges dans ces matériaux semi-conducteurs. Cette démarche est illustrée ici par l'étude du sexithiophène (6T) et de ses dérivés substitués. La première partie est consacrée à la description des techniques expérimentales de préparation des films minces, puis des composants électroniques réalisés à partir de ces semi-conducteurs organiques, tels que transistors à effet de champ en couche mince et diodes électroluminescentes. L'étude des propriétés structurales et optiques a mis en évidence que ces films sont polycristallins, et que l'orientation des chaînes moléculaires sur le substrat est contrôlée par la nature du substrat, par la température de dépôt et par la position de substitution de groupes alkyles sur cette molécule (6T). Les mesures de conductivité et de mobilité d'effet de champ du sexithiophène et de ses dérivés montrent que pour le , -dihexyl-sexithiophène, la conductivité présente une anisotropie importante, alors que b,b'-dihexyl-sexithiophène se comporte comme un isolant. La température du substrat utilisée lors du dépôt du film influe sur la conductivité et sur la mobilité du sexithiophène. La mobilité plus faible de 6T à température ambiante est attribuée à une plus grande concentration de défauts tels que joints de grains. Les caractéristiques statiques des diodes électroluminescentes, dont les couches actives sont constituées de sexithiophène ou de l'un de ses dérivés, montrent un effet redresseur (semi-conducteur de type-p). Les caractéristiques transitoires montrent un courant capacitif bref, suivi d'un courant permanent donnant lieu à émission lumineuse. Dans une structure bicouche, on remarque une augmentation de l'émission lumineuse et une augmentation du rendement d'électroluminescence par rapport à la structure monocouche. L'intensité du spectre d'électroluminescence enregistré pour la structure bicouche dans la gamme 500-700 nm montre qu'en baissant la température l'émission augmente, ceci est attribué à une diminution du rendement des transitions non radiatives

Dans ce travail, nous nous sommes concentrés sur la création de nanostructures chirales optiquement actives en fabriquant des nanohélices de silice fluorescente afin d’obtenir des matériaux souple, nanométriques, optiquement actifs pour des applications en tant que matériaux nanophotoniques. Dans cette optique, des nanohélices de silice chirales ont été utilisées pour greffer et organiser des nanocristaux inorganiques fluorescents achiraux tels que des quantums dots, des chromophores, des molécules et des polymères fluorescents selon différentes approches. Ces hélices inorganiques ont été formées par procédé sol-gel en utilisant des auto-assemblages hélicoïdaux organiques de molécules amphiphiles (amphiphile gemini cationique, avec un contre-ion chiral le tartrate) en tant que modèles. Tout d'abord, la surface de la silice hélicoïdale a été fonctionnalisée par l’APTES afin de greffer des quantum dots inorganiques ZnS-AgInS2 possédant divers ligands. Dans la deuxième partie, le polymère de dérivé anthracénique fluorescent a été organisé par dépôt et adsorption à la surface de silice hélicoïdale. Afin d’étudier les propriétés chiroptiques, différentes caractérisations ont été réalisées telle que la spectroscopie du dichroïsme circulaire (CD) et celle de la luminescence circulairement polarisée (CPL).Le premier chapitre présente l’étude bibliographique sur différents systèmes d’auto-assemblage organiques chiraux et leurs propriétés chiroptiques. Les études sur la formation de systèmes auto-assemblés chiraux dans différentes conditions, leur morphologie structurale, les techniques de fabrication et leurs applications sont discutées suivies de l'utilisation de nanocristaux fluorescents, à savoir, les quantums dots (QD) et les polymères fluorescents achiraux sur lesquels les propriétés chiroptiques peuvent être obtenues et leurs applications dans les nanodispositifs optiques, les capteurs et la nano-photonique.Dans la première partie du deuxième chapitre, différentes techniques de caractérisation telles que le microscope électronique en transmission (TEM), le microscope électronique en transmission haute résolution (HRTEM), la microscopie confocale, la spectroscopie UV-Vis, celle de la fluorescence, du dichroïsme circulaire (CD) et de la luminescence circulairement polarisée (CPL) sont décrites. Dans la deuxième partie, la synthèse du gemini 16-2-16 ainsi que son mécanisme d'auto-assemblage, et sa transformation en réplica de silice par l'intermédiaire de la chimie sol-gel sont décrits. Ces nanohélices de silice sont fonctionnalisées par le 3-aminopropyltriéthoxysilane (APTES). Leur analyse est effectuée par analyse thermogravimétrique (TGA) et analyse élémentaire (EA).Dans le troisième chapitre, nous nous sommes concentrés sur la synthèse de QDs inorganiques ((ZnS)x-1(AgInS2)x) avec différentes compositions rapport molaire et leurs caractérisations par TEM, TGA, EA, spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier (FTIR), mesures de potentiel zêta, spectroscopie d'absorption et d'émission. Quatre types de ligands ont été utilisés, par échange de ligand, pour recouvrir les QDs : sulfure d'ammonium (AS), acide 3-mercaptopropionique (MPA), l-cystéine (L-Cys) et l'oleylamine (OLA). Ces QDs sont greffés à la surface des hélices de silice modifiée par de l’amine suite à des interactions ioniques. Diverses techniques ont été utilisées pour confirmer leur greffage à la surface des hélices de silice, et les propriétés optiques ont été étudiées par spectroscopie d'absorption et d'émission. Après le greffage, différents résultats ont été observés selon le ligand utilisé : la caractérisation par TEM montre que les QDs sont greffés à la surface des hélices de silice. [...]
In this work, we focused on the creation of optically active chiral nanostructures by fabricating fluorescent silica nanohelices in order to obtain optically active nanoscale soft materials for applications as nanophotonics materials. For this purpose, silica chiral nanohelices were used for grafting and organizing achiral fluorescent inorganic nanocrystals, dyes, molecules, and fluorescent polymers through different approaches. These inorganic helices were formed via sol-gel method using organic helical self–assemblies of surfactant molecules (achiral and cationic gemini surfactant, with chiral counterion, tartrate) as templates. First, the surface of helical silica was functionalized by APTES in order to graft inorganic quantum dots ZnS-AgInS2 with different capping ligands. In the second part, fluorescent anthracene derivative polymer was organized via deposition and absorption on the surface of helical silica. To investigate the chiroptical properties, circular dichroism and circularly polarised luminescence characterization were performed.In the first chapter, the bibliographic study on different chiral organic self-assembling systems and their chiroptical properties are shown. The studies on the formation of chiral self-assembled systems in different conditions, structural morphology, fabrication techniques and their applications are discussed followed by the use of fluorescent nanocrystals, i.e., quantum dots (QDs) and achiral fluorescent polymers on which chiroptical properties can be obtained and their applications in optical nanodevices, sensors, and nano-photonics.In the first part of the second chapter, different characterisation techniques such as transmission electron microscope (TEM) , high resolution transmission electron microscope (HRTEM), and confocal microscopy, UV-Vis spectroscopy and fluorescence spectroscopies, as well as circular dichroism (CD) and circularly polarised luminescence (CPL) spectroscopies are described. In the second part, the synthesis of Gemini 16-2-16 as well as their self-assemblies mechanism, and their transformation to silica replica via sol-gel chemistry are described. These silica nanohelices are functionalized by 3-aminopropyltriethoxysilane (APTES). Their analysis is performed by Thermogravimetric analysis (TGA) and elementary analysis (EA).In the third Chapter, we focused on the synthesis of inorganic ((ZnS)x-1(AgInS2)x) QDs with different compositions molar ratio and its characterizations by TEM, TGA, EA, Fourier-transform infrared spectroscopy (FTIR), zeta potential measurements, absorption, and emission spectroscopy. Four types of ligands were used to cap the QDs via phase ligand exchange as follows: ammonium sulphide (AS), 3-mercaptopropionic acid (MPA), l-cysteine (L-Cys) and the fourth one is oleylamine (OLA). These QDs are grafted on the surface of amine-modified silica helices through ionic interaction. Various techniques were used to show the grafting of QDs on the surface of silica helix, and their optical properties were studied using absorption and emission spectroscopy. After grafting, in each case of ligands, different results were observed as follows: The TEM characterization shows that QDs are grafted on the surface of silica helices. In the case of AS-capped QDs, the helical morphology of silica helices after grafting is destroyed; therefore the further ananlysis was not possible. While, in the cases of QDs with three other ligands MPA, OLA and L-cys, dense and homogeneous grafting of the QDs were observed by TEM and the helical morphology was preserved after their grafting. The HRTEM images were taken on the MPA-QDs@silica helices and energy-dispersive x-ray (EDX) analysis was performed in STEM mode, confirming the QDs elements present on the silica surfaces. [...]