Introduction

Le IRP « Matériaux Organophosphorés Fonctionnels et catalyse » a été créé en 2009 et étendu en 2017.
Le but de ce IRP est de synthétiser des nouveaux matériaux conjugués pour des développements en électronique plastique. Un des buts est de synthétiser de nouvelles briques moléculaires incorporant différents hétéroatomes (P, Si, S, O…). La spécificité de la chimie des hétéroéléments permet d’accéder facilement à une grande diversité de structures et ainsi à une optimisation efficace des propriétés des matériaux.

Missions et thèmes de recherche 

Pour synthétiser et étudier de nouvelles structures incorporant différents hétéroatomes, il est nécessaire d’utiliser le savoir-faire propre aux différentes équipes impliquées dans le projet :
• Le laboratoire chinois s’appuie sur les compétences des Professeurs François Mathey et Duan Zheng; ils sont installés depuis septembre 2007 sur le nouveau Campus de l’Université de Zhengzhou. Ce groupe a une expertise de longue date dans la synthèse de dérivés phosphorés tels que les phospholes, les phosphinines ou les phosphirènes. Ils ont développé une grande variété de réactions permettant d’accéder à ces dérivés organophosphorés ayant différents substituants. Ces méthodes de synthèse sont généralement simples à mettre en œuvre et très efficaces. En outre, ils ont une compréhension profonde de la réactivité et du comportement en chimie de coordination de ces espèces phosphorées en s’aidant des calculs théoriques.
• Le groupe du Professeur Yuanhong Liu est reconnu pour le développement de nouvelles méthodes de synthèse par voie organométallique. Ce groupe utilise la catalyse à l’or et au nickel pour synthétiser de nouveaux métallacyles ou des systèmes π conjugués fonctionnels. Ce groupe a également développé des catalyses organométalliques pour activer des alcènes et des alcynes à partir de métaux de transition.
• Le groupe du Pr. Muriel Hissler et du Dr. Jeanne Crassous dispose d’un savoir-faire dans la synthèse et l’étude physico-chimique des polymères et des complexes de métaux de transition incorporant des unités phosphorées, soufrées et azotées. Ce groupe a également développé une expérience dans l’organisation des systèmes π conjugués à l’état solide en utilisant la chimie de coordination et dans les aspects de chiralité de systèmes pi-conjugués hétéroatomiques et organométalliques. Enfin, le groupe a développé une collaboration fructueuse avec les physiciens français (école Polytechnique, Orgatech Platform) qui ont l’expertise nécessaire pour préparer des dispositifs (opto)-électroniques organiques (OLED, OFET, cellules solaires …).

Principaux projets de recherche 

Dans le cadre du IRP, différents axes de recherche ont été proposés. Ils s’appuient sur le savoir-faire des laboratoires chinois et français et concernent le développement et l’étude de dérivés organophosphorés π conjugués pour différentes applications :
• Synthèse et étude des propriétés physico-chimiques de systèmes pi-conjugués organophosphorés
• Développement de nouveaux composés conjugués organophosphorés pour l’opto-électronique (OLED, cellules solaires…)

Les institutions et laboratoires impliqués 

Côté français : • UMR 6226 – Institut des Sciences Chimiques de Rennes, CNRS / Univ. Rennes I / Institut National des Sciences Appliquées – INSA de rennes / Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Rennes
Côté chinois : • International Phosphorus Laboratory, College of Chemistry and Molecular Engineering, Zhengzhou University • State Key Laboratory of Organometallic Chemistry, Shanghai Institute of Organic Chemistry, CAS