Architectures multimétalliques fonctionnelles : comportement de molécule-aimant et photo-magnétisme

Multimetallic functional architectures : single-molecule magnet behavior and photo-magnetism

• Auteur / Autrice : Nathalie Bridonneau
• Direction : Valérie Marvaud
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie Inorganique
• Date : Soutenance en 2013
• Etablissement(s) : Paris 6

Mots clés

Mots clés contrôlés

Complexes métalliques

Langmuir-Blodgett, Couches de

Molécules aimants

Résumé

L’objectif de ce travail est d’obtenir des molécules discrètes montrant une bifonctionnalité basée sur un comportement de molécule-aimant ou des effets de photo-commutation. Une première partie de la thèse s’intéresse au stockage de l’information à l’échelle moléculaire via la synthèse de composés à haut spin anisotropes ayant un comportement de molécule-aimant. En ce sens, de nouveaux composés (CoMn6, CrMn6, S = 21/2) ont été synthétisés mettant en évidence le caractère crucial du contrôle des interactions intermoléculaires. Un intérêt particulier a été porté à l’élaboration d’architectures supramoléculaires multifonctionnelles comportant trois ou quatre métaux différents. En utilisant la stratégie de synthèse « complexe polynucléaire comme ligand », de nouvelles familles de composés ont été développées, de différentes topologies, comme des dérivés à base de CoTbCu et des complexes hétéro-tétra-métalliques (i. E. MoCuTb-Ni). La seconde partie du travail s’est focalisé sur l’obtention de complexes photomagnétiques de type « Molybdène-Cuivre ». La synthèse de composés modèles MoZn2 et MoZn0. 95Cu0. 05 et l’étude des états photo-induits a permis une meilleure compréhension du comportement photomagnétique. Ainsi, une transition de spin centrée sur le molybdène et un transfert d’électron photo-induit du molybdène au cuivre ont été mis en évidence. Des composés de plus haute nucléarité ont également été obtenus, Mo3Cu4 et Mo6Cu13. Enfin, le dépôt sur surface de molécules photo-magnétiques a été réalisé via la technique Langmuir-Blodgett.

This work focuses on the synthesis of discrete molecules showing bifunctionality based on single-molecule magnet behavior or photo-switchable processes. The first part of this work concerns information storage at the molecular scale via the synthesis of anisotropic high spin compounds displaying a single-molecule magnet behavior. New compounds (CoMn6, CrMn6, S = 21/2) have been obtained showing the important role of the control of intermolecular interactions. Particular attention has been paid to the design of multifunctional supramolecular architectures bearing three or four different metal ions. Using the strategy « polynuclear complexes as ligand », new families of compounds have been developed, exhibiting different topologies such as derivatives of CoTbCu complexes or hetero-tetra-metallic compounds (i. E. MoCuTb-Ni). The second part of this work is devoted to the synthesis of photomagnetic « Molybdenum-Copper » complexes. The synthesis of model compounds, MoZn2 and MoZn0. 95Cu0. 05, and the study of the photo-induced metastable states enabled a better understanding of the photomagnetic behavior. Thus, a spin transition on the molybdenum center and a photo-induced electron transfer from the molybdenum to the copper has been demonstrated. Higher nuclearity compounds have also been obtained, Mo3Cu4 and Mo6Cu13. Finally, the deposition of photo-magnetic molecules on surface as also been carried out using Langmuir-Blodgett technique.