Dynamique moléculaire et transitions de phase dans les cristaux organiques d'intercroissance

par Arnaud Desmedt

Thèse de doctorat en Chimie - Physique

Sous la direction de Georges Antoine.

Soutenue en 2001

à Bordeaux 1 .

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  • Résumé

    Dans les cristaux organiques d'intercroissance de la thiouree (aussi appeles composes d'inclusion), les molecules de thiouree liees entre elles par des liaisons hydrogene, constituent une sous-structure hote sous forme de canaux lineaires et infinis dans lesquels des molecules invitees de taille adaptee peuvent s'inserer. Le but de ce travail etait d'elucider les mecanismes de transition de phase de ces materiaux composites commensurables en analysant l'evolution thermique des proprietes dynamiques et structurales du systeme prototype cyclohexane/thiouree. La methodologie adoptee dans ce travail est basee sur une approche multi-technique. Les proprietes de symetrie des trois phases thermotropiques distinguees par des analyses calorimetriques du compose d'inclusion ont ete sondees par diffraction des rayons x et diffusion raman. L'affinement rietveld de la structure cristalline a temperature ambiante a permis de realiser des simulations numeriques de la dynamique moleculaire et ces resultats ont guide l'interpretation des spectres experimentaux obtenus sur monocristal par diffusion incoherente quasi-elastique des neutrons (iqns) et rmn du deuterium. Grace a la large fenetre temporelle offerte par les spectrometres temps de vol et a retrodiffusion en iqns et a la determination precise des orientations moleculaire offerte par la rmn du deuterium, la dynamique des molecules de cyclohexane a ete sondee dans les trois phases thermostructurales du compose. L'ensemble de ces resultats experimentaux a permis de proposer des mecanismes de mise en ordre des molecules invitees dans les trois phases cristallines, d'identifier les parametres d'ordre gouvernant les transitions de phase et, en se basant sur la theorie des groupes et la


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