Dispositifs moléculaires fonctionnels à base organométallique

par Jennifer Shaw-Taberlet

Thèse de doctorat en Chimie

Sous la direction de Jean-René Hamon et de Claude Lapinte.

Soutenue en 2006

à Rennes 1 .

mots clés

• Électronique moléculaire
• Complexes métalliques
• Silicium -- Composés organiques
• Fer -- Composés organiques
• Ruthénium -- Composés organiques

Résumé

La conception, la synthèse et l'étude de molécules possédant des propriétés physiques électro- ou photo- commutables constituent une étape clé dans l'élaboration de dispositifs moléculaires électroniques pour le transfert, le stockage et le traitement de l'information. Dans ce contexte, l'objectifs de cette thèse a visé la réalisation au niveau moléculaire de composants élémentaires de dimension nanoscopique, l'ingénierie moléculaire consistant à assembler des fragments organiques riches en carbone par complexations de métaux de transition. Un résultat remarquable qui découle de cette étude est la mise en évidence d'un glissement de l'arènophile du noyau libre vers le noyau substitué du naphthalène. Celui-ci est initié par l'application d'un cycle d'oxydation-réduction mono-électronique. Cette première démonstration d'un réarrangement haptotropique induit par processus redox valide l'accès à une nouvelle famille de dérivés bistables.

Titre traduit

= Functional organometallic molecular electronic devices

Résumé

The synthesis of molecules whose properties undergo photo- or redox-induced variations must precede the elaboration of molecular electronic devices. This PhD thesis aims at the realization of nanoscopic molecular components to assemble carbon-rich organic fragments complexations onto transition metals. In this vein, we have shown that regioselective complexation onto substituted naphthalenes by the arenophile yields heterobinuclear compounds in which the redox-active organoiron end-group is conjugated with a terminus of variable (i) aromaticity, (ii) steric encumbrance and (iii) polarizability. The electronic properties of the iron atom were found to depend upon the coordination site of the arenophile: either on the substituted (collinear) or on the free (orthogonal) naphthyl ring. Remarkably, the arenophile underwent inter-ring haptotropic rearrangement (IHR) from the free naphthyl ring to the substituted one.