ED Sciences Chimiques
Complexes d'or modulables: synthèse et propriétés catalytiques
par Tiejun LI (Institut des Sciences Moléculaires)
Cette soutenance a lieu à h00 - Salles de Conférence (3ème EST) Bat A12,Institut des Sciences Moléculaires, UMR CNRS 5255, 351 Cours de la Libération, 33405 Talence, France
devant le jury composé de
- Brigitte BIBAL - Professeure - Université de Bordeaux - Directeur de these
- Hervé CLAVIER - Directeur de recherche - Aix-Marseille Université - Rapporteur
- Xavier GUINCHARD - Directeur de recherche - Université Paris-Saclay - Rapporteur
- Véronique MICHELET - Professeure - Université Côte d'Azur - Examinateur
- Elizabeth HILLARD - Directrice de recherche - Université de Bordeaux - Examinateur
Au cours de la dernière décennie, la catalyse homogène à l'or(I) a profondément modifié la synthèse organique en tant qu'outil innovant et hautement efficace. À l'heure actuelle, la combinaison de l'or avec divers ligands fonctionnels ouvre de nouvelles perspectives dans le domaine de la chimie de l'or. La catalyse commutable vise à contrôler les propriétés catalytiques telles que la réactivité, la chimio/régio/énantiosélectivité en modulant la poche catalytique en réponse à différents stimuli externes (lumière, oxydoréduction, température, ions, molécules). La catalyse à l'or commutable est un domaine émergent dans ce domaine, offrant de nouvelles possibilités d'explorer de nouveaux types de réactivité et de sélectivité. Jusqu'à présent, la plupart des stratégies visant à obtenir une catalyse à l'or commutable se sont concentrées sur l'activation par la lumière, le stimulus redox et l'encapsulation. Cependant, de nouvelles approches pour contrôler les catalyseurs en or sont toujours en cours de développement. Les anthracènes substitués en 9,10 peuvent être transformés en leurs dérivés endoperoxydes par des réactions de cycloaddition [4+2], de manière quantitative et réversible (par cycloreversion thermique). Les endoperoxydes adoptent une géométrie concave, ce qui permet d'affiner les propriétés stériques et électroniques d'un catalyseur nouvellement conçu. Inspirée par ce concept, une nouvelle famille de complexes phosphine-or de type Buchwald, substitués par des parties anthracéniques, a été conçue. Dans cette thèse de doctorat, nous avons étudié la réactivité catalytique des deux états des catalyseurs (anthracène et endoperoxyde) en explorant comment les changements de géométrie (de l'anthracène planaire à l'endoperoxyde concave) et les propriétés électroniques (en particulier l'interaction or-pi) influencent les performances catalytiques. Le projet a impliqué la synthèse organique en plusieurs étapes de trois systèmes de ligands phosphine et des complexes d'or correspondants. La stabilité des nouveaux complexes d'or endoperoxydes a également été soigneusement évaluée. Enfin, trois réactions de référence (hydroamination, hydroarylation et hydratation) ont été menées pour comparer les propriétés catalytiques des paires de complexes d'or anthracène/endoperoxyde.
ED Sciences Physiques et de l'Ingénieur
Contrôle optomécanique d'une nanoparticule en lévitation par modulation de front d'onde
par Mélissa KLEINE (Laboratoire Ondes et Matière d'Aquitaine)
Cette soutenance a lieu à 14h00 - Salle Gama Bâtiment A33 351 Cours de la libération 33400 Talence
devant le jury composé de
- Yann LOUYER - Maître de conférences - Université de Bordeaux - Directeur de these
- Jochen FICK - Directeur de recherche - Institut Néel - Rapporteur
- Nicolas BONOD - Directeur de recherche - Institut Fresnel - Rapporteur
- Juliette BILLY - Maîtresse de conférences - Université Paul Sabatier - Toulouse III - Examinateur
- Ivan FAVERO - Directeur de recherche - Laboratoire Matériaux et Phénomènes Quantiques - Examinateur
- Fabio PISTOLESI - Directeur de recherche - Université de Bordeaux - Examinateur
La lévitation optique de nanoparticules dans le vide constitue une plateforme expérimentale prometteuse pour l'étude de phénomènes fondamentaux en thermodynamique et en physique quantique. Notre piège repose sur l'utilisation d'un faisceau laser focalisé, dont les gradients d'intensité exercent une force optique maintenant la particule en équilibre près du point focal. Toutefois, les configurations traditionnelles, notamment celles basées sur des faisceaux gaussiens, présentent des limitations : la stabilité du piège est faible en basse pression, et l'absorption du laser par la particule engendre un échauffement et une perte de cohérence quantique. Dans cette thèse, nous développons et mettons en œuvre une méthode robuste et reproductible d'optimisation expérimentale des propriétés optomécaniques d'un piège de lévitation optique. Cette approche s'appuie sur une modulation active du front d'onde du faisceau piégeant à l'aide d'un modulateur spatial de lumière (SLM). Après avoir situé notre système expérimental dans un régime intermédiaire entre les limites de Rayleigh et de Mie, nous introduisons une description multipolaire des forces optiques. Le montage expérimental est ensuite détaillé, incluant le piège optique à haute ouverture numérique, le SLM, et le système de détection homodyne en transmission. Nous implémentons un protocole de rétroaction permettant de moduler le front d'onde du faisceau afin d'optimiser la raideur du piège. L'efficacité de la méthode est évaluée expérimentalement : un gain de raideur d'un facteur 2.6 est obtenu le long de l'axe optique pour une particule de silice de 125~nm de rayon, comparé à un faisceau gaussien. Nous analysons ensuite les performances et les limites de la méthode, ainsi que les conséquences physiques de cette optimisation. Dans le régime sous-amorti, nous observons une réduction des non-linéarités du mouvement (effets de type Duffing), ainsi qu'une contraction spatiale du volume de piégeage. Par ailleurs, les composantes non conservatives de la force optique sont significativement atténuées. Ces observations expérimentales sont corroborées par des simulations numériques, révélant notamment une réduction de la force de pression de radiation. Enfin, nous illustrons la polyvalence de cette méthode à travers deux cas d'application concrets.