Electrochemical activation of halogen bonding in solution and on functionalized electrode surfaces
Activation et contrôle électrochimique de liaisons halogènes non covalentes en solution et à la surface d'électrodes fonctionnalisées
par Hussein HIJAZI sous la direction de Bernd SCHÖLLHORN et de Claire FAVE
Thèse de doctorat en Chimie
ED 388 Chimie physique et chimie analytique de Paris Centre

Soutenue le vendredi 25 octobre 2019 à Université Paris Cité

Sujets
  • Électrochimie
  • Électrogreffage
  • Halogènes -- Composés
  • Interactions faibles (physique nucléaire)
  • Liaisons covalentes
  • Monocouches moléculaires autoassemblées
  • Tétrathiafulvalène
  • Voltampérométrie cyclique

Les thèses de doctorat soutenues à Université Paris Cité sont déposées au format électronique

Consultation de la thèse sur d’autres sites :

https://theses.hal.science/tel-05167055 (Version intégrale de la thèse (pdf))
Theses.fr (Version intégrale de la thèse (pdf))

Description en anglais
Description en français
Mots clés
Liaison halogène, XB, Interactions non covalentes, Interactions faibles, Électrochimie, Voltamétrie cyclique, Monocouches auto-assemblées, SAMs, TTF, Tétrathiafulvalène, Électrogreffage
Resumé
Cette thèse s'inscrit dans le cadre de l'étude fondamentale des liaisons halogènes (XB). XB est définie comme une interaction non covalente dans laquelle un substituant halogène agit comme une espèce déficiente en électrons en présence d'une base de Lewis riche en électrons. La liason XB a fait l'objet de nombreuses études au cours des dernières décennies à l'état solide (par exemple, l'ingénierie des cristaux) et depuis peu, en solution dans des domaines tels que les cristaux liquides, la catalyse organique, la science des matériaux et la reconnaissance moléculaire. L'exploration de l'efficacité des interactions XB dans la détection des anions et la reconnaissance moléculaire en général est une tâche très importante pour le développement de nouveaux capteurs ou la compréhension des interactions dans les systèmes biologiques (c'est-à-dire les interactions dans l'ADN et les protéines). Récemment, notre groupe a démontré la commutation XB électrochimique en solution homogène, confirmant que la force de l'accepteur ou du donneur XB peut être contrôlée par la modulation de son état rédox, par le biais d'une réaction électrochimique réversible. L'objectif principal de cette thèse était de transférer le concept de commutation électrochimique XB couplé à la détection d'anions d'une solution homogène à un système confiné en surface (XB interfacial). De nouveaux donneurs XB électroactifs ont été préparés et immobilisés à la surface de l'électrode. Des techniques électrochimiques telles que la voltamétrie cyclique ont été principalement utilisées pour étudier l'activation d'interactions XB non covalentes. Les constantes d'affinité thermodynamiques pour la liaison des anions, contrôlant finalement l'efficacité de l'événement de reconnaissance moléculaire, ont été déterminées. Cette thèse introduit pour la première fois le concept de XB interfacial à commande électrochimique. L'avantage du confinement en surface des récepteurs XB a été démontré par les affinités accrues le renforcement de liaison par rapport aux récepteurs à diffusion libre. À cet égard, ce travail représente une contribution pour mieux comprendre l'implication de cette importante interaction non covalente dans les événements de reconnaissance moléculaire, dans la perspective de trouver des solutions innovantes aux défis environnementaux tels que la détection d'anions, de drogues et de polluants