Implementing near-infrared to visible light-upconverted emission in discrete polynuclear d-f complexes

Ce travail de thèse explore le premier mécanisme de conversion de lumière vers le haut qui a pu être mis en évidence pour un cation lanthanide dans le complexe moléculaire [CrErCr(L2)3]9+. Les propriétés photophysiques de chaque cation optiquement actif ont pu être étudiées séparément grâce à la préparation de la série isostructurale [MLnM(L2)3]9+ (M=Cr,Ga et Ln=Y,Er). Un mécanisme d'addition de photons par transferts d'énergie a pu être postulé pour expliquer la luminescence verte issue du Er(III) (540 nm), lors de l'excitation photonique de [CrErCr(L2)3]9+ dans le proche infrarouge (705 nm). L'ultime démonstration de cette hypothèse a nécessité la synthèse d'une sérié analogue, mais dinucléaire [MLn(L1)3]6+ (M=Cr,Ga et Ln=Y,Er). Une corrélation satisfaisante entre prédictions théoriques et observations expérimentales a pu être établie pour le nouveau complexe [CrEr(L1)3]6+. Fort de ce succès, la conception d'un complexe multinucléaire {[L3'CrL3]3Er}12+ permettant d'optimiser l'efficacité de la conversion de lumière vers le haut au sein d'une architecture moléculaire a pu être suggéré. Une nouvelle stratégie de synthèse conduit aux complexes luminescent hétéroleptiques [L3'CrL3]3+ et leurs propriétés optiques ont été optimisées. Parallèlement, les contraintes stériques et électroniques des ponts polyaromatiques permettant de relier les sensibilisateurs Cr(III) à l'activateur Er(III) se sont avérées difficiles à harmoniser avec les critères thermodynamiques gérant la stabilité des assemblages multimétalliques finaux. Les connecteurs L3 les plus prometteurs pour la préparation du premier complexe {[L3'CrL3]3Er}12+ ont été identifiés