Amara CHRAYTEH, doctorante au sein de l’équipe MODES soutiendra sa thèse intitulée « Etude théorique des non conventionnels ESIPT fluorophores » le Mardi 13 Juillet 2021 à 14h en salle Marie Curie au CEISAM .
Mots clés : ESIPT, colorants fluorescents, états excités, TD-DFT, CC2, tautomérisation énol-kéto
Résumé de la thèse
Cette thèse traite de l’étude théorique des états électroniques excités, et plus spécifiquement de la modélisation de chromophores présentant un transfert intramoléculaire de protons dans leurs états excités, le phénomène dit « ESIPT ». L’ESIPT se manifeste dans des colorants spécifiques présentant une forte liaison hydrogène intramoléculaire, et permet de créer un nouveau tautomère, avec une structure électronique entièrement différente de la structure trouvée au point de Franck-Codon, avant fluoresence. Cela se traduit par un très grand déplacement de Stokes, et parfois par une double fluorescence. Les principaux objectifs de cette thèse étaient de comprendre le nombre de bandes d’émission observées, de prédire les stabilités relatives et les signatures optiques des tautomères, et de concevoir de nouvelles structures. Pour atteindre ces objectifs, nous avons utilisé la théorie fonctionnelle de la densité dépendante du temps (TD-DFT) et des méthodes de
du second ordre, c’est-à-dire, ADC(2) et CC2. En plus, étant donné que le milieu influence fortement l’ESIPT, les effets environnementaux ont été systématiquement pris en compte et nous avons évalué les avantages et les inconvénients de trois approches de continuum différentes: le modèle de réponse linéaire (LR), l’approche de réponse linéaire corrigée (cLR), qui tient compte les effets state-specific, et l’approche combinée «LR+cLR». Les travaux réalisés au cours de cette thèse ont permis: i) d’étudier les performances du modèle de solvatation LR+cLR tout récemment développé; ii) d’évaluer les performances de plusieurs fonctionnelles de corrélation d’échange; iii) d’explorer le mécanisme ESIPT dans des molécules non conventionnelles, y compris les systèmes zwitterioniques et des colorants étendus, en localisant l’état de transition menant à la structure ESIPT et en identifiant les espèces émissives; iv) d’évaluer l’impact de la substitution des groupes électro-donneurs et électro-accepteurs sur la stabilité des tautomères à l’état excité.