Étude de l'auto-reconnaissance chirale de complexes métalliques : vers des métallopolymères de coordination

Chiral self-recognition study of metallic complexes : towards coordination polymers

• Auteur / Autrice : Caitlyn Dussart
• Direction : Stéphane Bellemin-Laponnaz
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie
• Date : Soutenance le 30/09/2024
• Etablissement(s) : Strasbourg
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Physique et chimie-physique (Strasbourg ; 1994-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut de physique et chimie des matériaux (Strasbourg)
• Jury : Président / Présidente : Marine Desage-El Murr
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Maryline Beyler, Vincent César

Mots clés

Mots clés contrôlés

Composés de coordination

Conducteurs organiques

Chiralité

Mots clés libres

Chiralité

Bisoxazoline

Bisimidazoline

Diaminocyclohexane

Cuivre

Zinc

Ligand ditopique

Chimie supramoléculaire

Complexe homochiral

Complexe hétérochiral

Métallo-polymère

Chirality

Bisoxazoline

Bisimidazoline

Diaminocyclohexane

Copper

Zinc

Ditopic ligand

Supramolecular chemistry

Homochiral complex

Heterochiral complex

Metallopolymer

Résumé

Les assemblages polymériques métallo-supramoléculaires constituent une nouvelle classe de matériaux apparue au cours des dernières décennies. Ces matériaux présentent un large éventail de propriétés qui dépendent de la nature des métaux et des ligands ditopiques utilisés. La réversibilité des liaisons de coordination offre également un caractère dynamique au système qui peut répondre à un stimulus externe. En introduisant de la chiralité dans ces systèmes moléculaires, nous pouvons étudier la capacité de ces structures moléculaires à s’associer ou à se désolidariser pour former des espèces homochirales ou hétérochirales. Ce manuscrit se concentre sur la synthèse et la chimie de coordination de ligands chiraux avec une symétrie C2, tels que les bisoxazolines, les bisimidazolines et les dérivés du 1,2-diaminocyclohexane. La complexation de deux ligands sur un métal de transition donne formation à des complexes homoleptiques ML2 dans lesquels la chiralité des ligands et la géométrie de coordination sont des paramètres importants pour observer une auto-association ou une hétéro-association des ligands. Tous ces complexes ont été étudiés et caractérisés à l’état solide ou en solution et l’impact des groupements chiraux sur les ligands a également été analysée. Afin de convertir ces complexes en assemblages polymériques, des ligands ditopiques chiraux ont également été conçus, synthétisés et étudiés.

Metallo-supramolecular polymeric assemblies are a new class of materials that have emerged in recent decades. These materials exhibit a wide range of properties depending on the nature of the metals and the ditopic ligands used. The reversibility of the coordination bonds also gives the system a dynamic character that can response to an external stimulus. By introducing chirality into these molecular systems, we can study the ability of these molecular structures to associate or disassociate to form homochiral or heterochiral species.This manuscript focuses on the synthesis and coordination chemistry of chiral ligands with C2-symmetry, i.e. bisoxazolines, bisimidazolines and derivates of 1,2-diamonocyclohexane. The complexation of two ligands to a transition metal gives rise to homoleptic ML2 complexes, in which the chirality of the ligands and the coordination geometry are important parameters for observing self-association or hetero-association of the ligands. All these complexes have been studied and characterized in the solid state or in solution and the influence of the chiral groups of the ligands has also been analysed. In order to convert these complexes into polymeric assemblies, chiral ditopic ligands have also been designed, synthesized and studied.