Liaisons hydrogène à l'interface organique-inorganique comme outils de construction de matériaux moléculaires cristallins : 0

Hydrogen bonding at the organic-inorganic interface as a tool for the construction of crystalline molecular materials

• Auteur / Autrice : Stéphane Baudron
• Direction : Patrick Batail
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie du solide et inorganique moléculaire
• Date : Soutenance en 2002
• Etablissement(s) : Angers
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire de chimie inorganique, matériaux et interfaces, FRE 2447 (Université d'Angers)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Composés organiques

Rhénium

Clusters (chimie)

Liaisons hydrogène

Structure chimique

Supraconducteurs organiques

Nanotechnologie

Résumé

Les propriétés physiques macroscopiques (transport, magnétisme, optique. . . ) des sels de dérivés du TétraThiafulvalène (TTF) sont intimement liées à la disposition relative des coeurs électroactifs à l'état solide qui ne tient pas du seul recouvrement des molécules. Des interactions plus faibles comme la liaison hydrogène entrent en compétition pour fixer l'organisation supramoléculaire. Afin de tirer parti et de mieux comprendre cette interaction, les molécules dérivées de l'éthylènedithiotétrathiafulvalène (EDT-TTF) fonctionnalisées par une fonction amide ont été associées par électrocristallisation aux clusters octaédriques de Rhénium [Re6Q8(CN)6]4- (Q = S, Se). Les matériaux obtenus, dont les structures cristallines ont été résolues par diffraction des rayons X, montrent le rôle des liaisons hydrogène interfaciales qui stabilisent des organisations variées allant de plans hybrides organique-inorganique de symétrie 3 à des systèmes présentant une ségrégation des parties organiques et inorganiques. Les propriétés physiques de ces solides en sont profondément modifiées. Dans une seconde partie de ce travail, nous nous sommes attachés à analyser plus avant la flexibilité des groupements fonctionnels en préparant et caractérisant une série de nouveaux donneurs-pi portant deux fonctions amides en ortho : EDT-TTF-(CONHR)2 (R = H, Alkyle). En solution, ces molécules sont en équilibre entre une forme fermée par une liaison hydrogène intramoléculaire et une forme ouverte. A l'état solide, dans le cas de diamides secondaires, la longueur de la chaîne alkyle dirige l'empilement des molécules et stabilise une des formes au détriment de l'autre. Dans les sels de radicaux cations, le volume de l'anion joue sur la forme stabilisée et par suite modifie l'arrangement des molécules et les propriétés physiques collectives. Dans le cas de la diamide primaire, EDT-TTF-(CONH2)2, et de ses sels de radicaux cations, une récurrence du réseau de liaison hydrogène est mise en exergue.