Topologie chimique et aimants moleculaires

Chemical topology and molecular-based magnets

• Auteur / Autrice : HUMBERTO OSORIO STUMPF
• Direction : Olivier Kahn
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie
• Date : Soutenance en 1993
• Etablissement(s) : Paris 11

Résumé

Ce travail est consacre a la synthese et a l'etude de nouveaux aimants moleculaires. Ces aimants sont obtenus en utilisant la strategie ferrimagnetique et en recherchant de nouvelles topologies moleculaires. Dans un premier temps, sont decrites les syntheses des precurseurs (cat)#2cu(opba) ou opba est orthophenylenebis(oxamato) et cat#+ un contre-cation comme na#+, r#4n#+, ph#4as#+, etc). Ces precurseurs par reaction avec l'ion mn(ii) donnent des chaines de formule generale mncu(opba)(dmso)#x(h#2o)#y. Les chapitres iv et v sont consacres a la serie d'aimants moleculaires (cat)#2mn#2cu(l)#3 ou l=opba, pba propylenebis(oxamato) ou pbaoh hydroxy-2-propylenebis(oxamato), presentant les proprietes magnetiques de systemes bidimensionnels et des cycles d'hysteresis avec champs coercitifs faibles (t#c entre 10 et 22 k). L'influence de la taille des contre-cations ou du remplacement du ligand n'est pas tres prononcee. La structure esperee pour un tel systeme mn#2cu#3 est celle de plans graphitiques (nids d'abeilles) ou les ions mn(ii) sont aux sommets des hexagones et les ions cu(ii) au milieu des aretes. Dans le chapitre vi, sont presentes les systemes a trois spins, de formule merad#2mn#2cu#3 (t#c entre 15 et 24 k) ou merad#+ est un radical cation (2-(4-n-methylpyridinium)-4,4,5,5-tetramethylimidazoline-1-oxyl-3-oxide). La structure cristalline de (merad)#2mn#2cu(opba)#3. (dmso)#2. 2h#2p (hexent), montre les plans avec les motifs hexagonaux nids d'abeilles. Elle revele, de plus, que ces plans sont entrelaces avec d'autres plans appartenant a un reseau presque perpendiculaire. La topologie est celle des anneaux d'un collier. La formation de chaines du type cu#a-merad-cu#b-merad- semble importante pour la stabilisation de la structure. Nous n'avons pas d'indication de la presence de structures entrelacees pour les autres composes. Enfin, le chapitre vii est consacre aux systemes (cat)#2co#2cu(opba)#3. Ces composes presentent des champs coercitifs allant jusqu'a 3000 oe et des temperatures critiques entre 22 et 35 k