Modelling of excited state proton transfer in in fluorescent dyes

Cette thèse est dédiée à l'exploration des surfaces d'énergie potentielle des états électroniques excités de colorants "ESIPT" (Excited-State Intramolecular Proton Transfer) à l'aide d'approches de chimie quantique. Le phénomène ESIPT s observe typiquement dans des molé...

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Détails bibliographiques
Auteurs principaux : Vérité Pauline (Auteur), Jacquemin Denis (Directeur de thèse), Ulrich Gilles (Président du jury de soutenance), Le Bahers Tangui (Rapporteur de la thèse, Membre du jury), Ciofini Ilaria (Rapporteur de la thèse, Membre du jury), Vacher Morgane (Membre du jury)
Collectivités auteurs : Université de Nantes 1962-2021 (Organisme de soutenance), École doctorale Matière, Molécules Matériaux et Géosciences Le Mans (Ecole doctorale associée à la thèse), Chimie Et Interdisciplinarité : Synthèse, Analyse, Modélisation Nantes (Laboratoire associé à la thèse)
Format : Thèse ou mémoire
Langue : anglais
Titre complet : Modelling of excited state proton transfer in in fluorescent dyes / Pauline Vérité; sous la direction de Denis Jacquemin
Publié : 2020
Accès en ligne : Accès Nantes Université
Note sur l'URL : Accès au texte intégral
Note de thèse : Thèse de doctorat : Chimie théorique, physique, analytique : Nantes : 2020
Conditions d'accès : Thèse soumise à l'embargo de l'auteur jusqu'au 30 juin 2023.
Sujets :
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230 |a Données textuelles 
304 |a Titre provenant de l'écran-titre 
314 |a Ecole(s) Doctorale(s) : École doctorale Matière, Molécules Matériaux et Géosciences (Le Mans) 
314 |a Partenaire(s) de recherche : Chimie Et Interdisciplinarité : Synthèse, Analyse, Modélisation (Nantes) (Laboratoire) 
314 |a Autre(s) contribution(s) : Gilles Ulrich (Président du jury) ; Tangui Le Bahers, Ilaria Ciofini, Morgane Vacher (Membre(s) du jury) ; Tangui Le Bahers, Ilaria Ciofini (Rapporteur(s)) 
328 0 |b Thèse de doctorat  |c Chimie théorique, physique, analytique  |e Nantes  |d 2020 
330 |a Cette thèse est dédiée à l'exploration des surfaces d'énergie potentielle des états électroniques excités de colorants "ESIPT" (Excited-State Intramolecular Proton Transfer) à l'aide d'approches de chimie quantique. Le phénomène ESIPT s observe typiquement dans des molécules présentant une liaison hydrogène intramoléculaire forte. Le changement de géométrie provoqué par ce transfert permet d obtenir une grande différence entre l absorption et l émission (grand déplacement de Stokes), ouvrant la voie à de multiples applications. Le but de cette thèse est d'identifier les substituants les plus adéquats pour obtenir des signatures d émission spécifiques, en étroite collaboration avec le groupe expérimental de G. Ulrich à Strasbourg. Pour ce faire, la théorie fonctionnelle de la densité dépendante du temps (TD-DFT) ainsi que des approches post-Hartree-Fock [ADC(2) et CC2] ont été utilisées pour modéliser les propriétés de nombreux colorants. Une attention particulière a été portée aux effets de l environnement avec l utilisation d approches de continuum sous leurs formes de réponse linéaire (LR) et de réponse linéaire corrigée (cLR). Les travaux réalisés lors cette thèse ont permis : i) d évaluer l'impact des auxochromes (accepteurs et donneurs d'électrons) sur la stabilité des tautomères à l état excité ; ii) de quantifier les états de transition entre deux ou trois formes tautomériques ; iii) de déterminer les propriétés spectrales des isomères ; et iv) d identifier les espèces émissives dans le cas d un système acidochrome complexe 
330 |a This thesis is dedicated to the exploration of potential energy surfaces of excited electronic states of "ESIPT" (Excited-State Intramolecular Proton Transfer) dyes, using quantum chemistry approaches. The ESIPT phenomenon is typically found in molecules possessing a strong intramolecular hydrogen bond. The change in geometry induced by the ESIPT yields a large difference between the absorption and emission wavelengths (large Stokes shift), paving the way to multiple applications. The aim of this thesis is to identify the most suitable auxochromes to obtain specific emissive signatures, in close collaboration with the experimental group of G. Ulrich (Strasbourg). To this end, Time-Dependent Density Functional Theory (TD-DFT) as well as post-Hartree- Fock approaches [ADC(2) and CC2] have been used to model the properties of many dyes. A specific attention was paid to accurately model the environmental effects by using continuum approaches in their linear response (LR) and corrected linear response (cLR) forms. The work carried out during this thesis allowed: i) to evaluate the impact of auxochromes (acceptors and electron donors) on the stability of the tautomers in the excited state; ii) to quantify the transition states between two or three tautomeric forms; iii) to determine the spectral properties of all relevant isomers; and iv) to identify the emissive species in a complex acidochromic system. 
337 |a Configuration requise : un logiciel capable de lire un fichier au format : PDF 
371 0 |a Thèse soumise à l'embargo de l'auteur jusqu'au 30 juin 2023 
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