L'interaction entre un rayonnement UV-visible-procheIR et la matière est au centre de plusieurs problématiques : effet photovoltaïque, photochromisme, dichroïsme circulaire, effet d'antenne, luminescence, transferts de charge induits Les méthodes de calculs basées sur la théorie de la fonctionnelle de la densité de l’état stationnaire (DFT) ou dépendante du temps (TD-DFT) permettent d’obtenir avec une certaine précision et efficacité la structure électronique des composés moléculaires synthétiser au laboratoire et leur réactivité lors de l’interaction avec un rayonnement. La TD-DFT est d’ailleurs dans le monde devenue la méthode la plus populaire et de loin pour étudier les états électroniques excités d’un composé.

Toutefois cette popularité ne signifie pas que la TD-DFT soit une « boîte noire » dont la réponse à la sortie serait toujours facilement compréhensible. Contrairement à notre image d’Epinal d’une transition mono-électronique depuis une OM de départ vers une OM d'arrivée, les états excités simulés en TD-DFT sont souvent décrits comme des combinaisons de transitions. La rationalisation par l’analyse topologique entre les OM impliquées devient ainsi un travail ardu et extrêmement fastidieux pouvant rapidement débouché vers des erreurs d’interprétations.

La conférence présentera de manière pédagogique comment utiliser certains outils récemment développés ou enrichis par les physico-chimistes de la communauté TD-DFT1,2 pour rationaliser les propriétés de transferts de charge photoinduits de composés électroactifs ou de type push-pull. Certaines molécules (schématisés ci-dessous) issues de travaux récents (revisités) basés sur des dithiolènes ou des TTF fonctionnalisés et parfois coordinés, illustreront le propos de la conférence.3–7

(1) Peach, M. J. G.; Tozer, D. J. J. Mol. Struct. THEOCHEM 2009, 914, 110–114.

(2) Le Bahers, T.; Adamo, C.; Ciofini, I. J. Chem. Theory Comput. 2011, 7, 2498–2506.

(3) Pointillart, F.; Cauchy, T.; Le Gal, Y.; Golhen, S.; Cador, O.; Ouahab, L. Chem. Commun. 2010, 46, 4947.

(4) Pointillart, F.; Cauchy, T.; Maury, O.; Le Gal, Y.; Golhen, S.; Cador, O.; Ouahab, L. Chem. - Eur. J. 2010, 16, 11926–11941.

(5) Biet, T.; Fihey, A.; Cauchy, T.; Vanthuyne, N.; Roussel, C.; Crassous, J.; Avarvari, N. Chem. - Eur. J. 2013, 19, 13160–13167.

(6) Pop, F.; Branzea, D. G.; Cauchy, T.; Avarvari, N. Comptes Rendus Chim. 2012, 15, 904–910.

(7) Pop, F.; Riobé, F.; Seifert, S.; Cauchy, T.; Ding, J.; Dupont, N.; Hauser, A.; Koch, M.; Avarvari, N. Inorg. Chem. 2013, 52, 5023–5034.