Étude de la réactivité du dimère hétéronucléaire PdTi avec le monoxyde de carbone et du titane atomique avec CO et H2O en matrice d’argon et par spectroscopie vibrationnelle FTIR

Reactivity of Heteronuclear Small Transition Metal (PdTi) Cluster with Carbon monoxide and Titanium (Ti) atoms with CO and H2O in solid argon and by FTIR vibrational spectroscopy.

• Auteur / Autrice : Mohamad Ibrahim
• Direction : Benoît Tremblay
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie Physique
• Date : Soutenance le 20/09/2019
• Etablissement(s) : Sorbonne université
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Chimie physique et chimie analytique de Paris Centre (Paris ; 2000-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : De la molécule aux nano-objets : réactivité, interactions et spectroscopies (Paris ; 2014-....)
• Jury : Président / Présidente : Alexis Markovits
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Claire Pirim, Lahouari Krim
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Joëlle Mascetti, Stéphane Coussan
• DOI : 10.70675/4d62592ez1074z4ad6zb0f4z68c172455f06

Mots clés

Mots clés contrôlés

Métaux de transition

Spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier

Théorie de la fonctionnelle de densité

Mots clés libres

Isolation matricielle

Palladium

Titane

Eau

Monoxyde de carbone

Réactivité

Spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier

Matrix isolation

Palladium

Titanium

Water

Carbon monoxide

Reactivity

Fourier transform infrared spectroscopy

Résumé

Le sujet de cette thèse est l'étude de la réactivité de métaux de transition avec les ligands CO et H2O en utilisant la technique d’isolation en matrices d’argon à 12 K et la spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier. Nous avons étudié la réaction du dimère hétéronucléaire PdTi avec le CO et nous avons pu identifier les molécules PdTi-CO, TiPd-CO, PdTi(CO)2 et PdTi(CO)3. L’irradiation dans le visible permet de convertir la molécule PdTi-CO avec un CO lié au Ti à la molécule TiPd-CO avec un CO lié au Pd. Dans la deuxième partie de cette thèse nous avons étudié la réaction du titane atomique avec deux ligands différents, le CO et H2O. Cette réaction est spontanée et nous avons ainsi caractérisé les molécules HTiOH-CO et HTiOH-(CO)2, essentiellement à l’aide des molécules isotopiques du CO et de H2O.Des calculs ont été effectués avec la théorie de la fonctionnelle de la densité (DFT). La comparaison entre les données théoriques et expérimentales nous a permis de déterminer les paramètres géométriques et électroniques des espèces étudiées.

The purpose of this thesis is the study of transition metal atoms reactivity with the CO and H2O ligands using argon matrix isolation at 12 K and the Fourier Transform Infrared Spectroscopy. We have studied the reaction between the heteronuclear PdTi dimer with CO and we have identified the PdTi-CO, TiPd-CO, PdTi(CO)2, and PdTi(CO)3 molecules. Irradiation in the visible leads to the conversion from PdTi-CO with a Ti-CO bond to TiPd-CO with a Pd-CO bond. In the second part of this thesis, we have studied the reaction between the atomic titanium and the CO and H2O ligands. This is a spontaneous reaction and we have characterized the HTiOH-CO and HTiOH-(CO)2 molecules essentially with the help of the isotopic CO and H2O molecules. Calculations have been made with the density functional theory (DFT). The comparison between theoretical and experimental data allowed us to determine the geometric and electronic parameters of the studied species.