Tectonique moléculaire : réseaux moléculaires à propriétés optiques assemblées par des liaisons hydrogène chargées

Molecular tectonics : molecular networks presenting optical properties, assembled by charge-assisted hydrogen bonds

• Auteur / Autrice : Nicolas Delcey
• Direction : Mir Wais Hosseini, Sylvie Ferlay-Charitat
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie
• Date : Soutenance le 24/09/2012
• Etablissement(s) : Strasbourg
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences chimiques (Strasbourg ; 1995-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Chimie de la matière complexe (Strasbourg)
• Jury : Président / Présidente : Bertrand Donnio
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Jean-Bernard Regnouf de Vains
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Bernold Hasenknopf, Keitaro Nakatani

Mots clés

Mots clés contrôlés

Chimie supramoléculaire

Autoassemblage

Luminescence

Liaisons hydrogène

Tectonique moléculaire

Mots clés libres

Chimie supramoléculaire

Tectonique moléculaire

Réseau moléculaire

Liaison hydrogène

Ingénierie cristalline

Bisamidinium

Cyanométallate

Auto-assemblage

Luminescence

Réseau luminescent

Photoisomérisation

Photo-commutation

Benzimidazole

Interrupteur moléculaire

Supramolecular chemistry

Molecular tectonics

Molecular network

Hydrogen bond

Crystal engineering

Bisamidinium cations

Cyanometallate anion

Self-assemblage

Luminescence

Luminescent networks

Photoisomerization

Molecular switch

Benzimidazole

Photo-actuation

Résumé

La conception et la préparation de réseaux moléculaires organiques et hybrides à l’état cristallin ont été envisagées par un processus itératif d’auto-assemblage entre des briques de construction moléculaires préprogrammées et complémentaires appelées tectons. Cette approche est basée sur la reconnaissance moléculaire de modules dicationiques, donneurs de liaisons hydrogène, et d’unités anioniques, accepteurs de liaisons hydrogène. Ainsi, la combinaison des tectons moléculaires de la famille des bis-benzimidazoliums, intrinsèquement luminescents, avec des anions polycyanométallates conduit à la formation de réseaux moléculaires hybrides luminescents à l’état cristallin. Il a été procédé à l'étude des propriétés photophysiques de ces réseaux à l'état solide. De même, l’association de bis-amidiniums,briques dicationiques, à des anions de type azodibenzoates mène à des assemblages cristallins possédant la propriété de photo-commutation, c’est-à-dire conduisant à une isomérisation sous stimulus lumineux.

The design and synthesis of organic and hybrid molecular networks in the crystalline state has been investigated using iterative self-assembly processes involving preprogrammed complementary molecular building blocks called tectons. This approach is based on molecular recognition events between dicationic hydrogen bond donors and anionic hydrogen bond acceptors tectons. Thus, the combination of intrinsically luminescent molecular tectons belonging to the family of cationic bis-benzimidazoliums with polycyanometallates anions leads to the formation of luminescent hybrid molecular networks in the crystalline state. Their optical properties have been studied in the solid state. Similarly, the association of bis-amidiniums, dicationic bricks, to azodibenzoates type anions leads to crystalline assemblies presenting photo-switching property, i.e. the ability to isomerise under light stimulus.