Modèles chimiques du nitrure de carbone graphitique : lien structure-propriétés

Le nitrure de carbone graphitique (gCN) est un semi-conducteur organique ayant dernierement attire l'attention par sa capacite a photocatalyser la separation de l'eau. Il a recemment ete montre que le gCN etait un polymere base sur le cycle heptazine C6N7, mais son arrangement tridimensionnel reste encore tres peu connu. En effet, sa faible solubilite empeche l'utilisation des techniques de caracterisation classiques, et le terme gCN recouvre en realite une large gamme de composes differents, selon les conditions de synthese utilisees (choix du precurseur, temperature…). L'obtention de modeles moleculaires, de structures maitrisees et bien definies, serait donc d'une grande aide dans la comprehension du lien structure-proprietes. Ceci est le but des travaux presentes dans ce manuscrit. La reactivite du chlorure de cyameluryle, un precurseur monomerique, a ete etudiee, et un protocole de substitution selective quantitative par les amines secondaire aliphatique a ete determine. L'utilisation de syntheses par deprotonation ou par activation thermique ont permis l'obtention de deux dimeres et d'un trimere lineaire solubles. Les oligomeres synthetises ont ete caracterises par de nombreuses techniques (diffraction des rayons X, RMN, IR, absorption UV-vis, fluorescence, electrochimie), et les valeurs obtenues ont ete corroborees a celle obtenues par DFT. De facon generale, une diminution des energies des transitions electronique est observee quand la taille de chaine augmente, et l'application de methodes d'extrapolation suggere que les oligomeres lineaires sont des bon modele moleculaire du gCN.