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Light-Frozen Dynamic Covalent Synthesis of Organic Semiconducting Materials

Description du projet

Simplifier la conception de structures moléculaires complexes pour de nouveaux matériaux

Le développement de matériaux avancés pour les technologies futures nécessite souvent des processus de synthèse complexes et longs. Le projet PhotoFreeze, financé par le CER, propose une nouvelle méthode chimique qui simplifie ce problème en combinant la chimie covalente dynamique et la synthèse covalente conventionnelle. Son concept de base repose sur l’utilisation de l’irradiation de la lumière visible pour «geler» les polyimines dynamiques à base de nanographène en structures stables et hautement conjuguées. Cette approche devrait permettre la création rapide, en une seule étape, d’architectures moléculaires uniques, telles que des nanorubans de graphène, des macrocycles conjugués et des structures organiques covalentes, qui, en d’autres circonstances, seraient difficiles, voire impossibles, à produire. Ces matériaux sont très prometteurs pour les applications dans le domaine de l’électronique organique.

Objectif

Designing the materials of tomorrow requires the development of conceptually different synthetic methodology. Creating large conjugated molecular scaffolds often requires many synthetic steps, hindering their exploration and the discovery of new organic semiconductors.
PhotoFreeze is a synthetic methodology that combines the best features of dynamic covalent chemistry and conventional covalent synthesis. With this novel chemical approach, a wide range of new functional materials will be developed, namely underrepresented electron-poor organic semiconductors, studied for their important optoelectronic properties. These materials have become essential to the development of organic electronic devices such as Organic Light Emitting Diodes (OLEDs), Organic Solar Cells (OSCs) or Organic Field Effect Transistors (OFETs) among others.
The key advantage of PhotoFreeze is that a complex dynamic covalent library of nanographene-based polyimines in exchange can be quickly and irreversibly frozen by visible-light irradiation via photocyclization. Such reaction retains and even strengthens the electronic conjugation between the starting materials. This method holds a great promise in the development of a wide variety of imide-based complex conjugated molecular architectures. By varying the reactants stoichiometry, composition, geometry and reaction conditions, a specific target molecule can be prepared in a one pot-sequence.
PhotoFreeze will be applied to synthesize various architectures including linear, helical, cyclic graphene nanoribbons, conjugated macrocycles and covalent organic framework. The methodology described here allows the synthesis of otherwise inaccessible or very tedious to prepare large and tuneable structures, and solves fundamental synthetic challenges. The proposed materials hold a great promise for novel high performances organic electronics and will be integrated into relevant devices, guiding the design of future n-type organic semiconductors.

Champ scientifique (EuroSciVoc)

Mots‑clés

Programme(s)

Thème(s)

Régime de financement

HORIZON-ERC - HORIZON ERC Grants

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Appel à propositions

(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) ERC-2023-STG

Voir tous les projets financés au titre de cet appel

Institution d’accueil

UNIVERSITE D'ANGERS
Contribution nette de l'UE
€ 1 500 000,00
Adresse
RUE DE RENNES 40
49035 Angers Cedex 01
France
Région
Pays de la Loire Pays de la Loire Maine-et-Loire
Type d’activité
Higher or Secondary Education Establishments
Liens
Coût total
€ 1 500 000,00

Bénéficiaires (1)