Constructions moleculaires basees sur des donneurs- multifonctionnels : de la liaison hydrogene aux proprietes electroniques collectives

Molecular self-assembly based on fonctionnalized -donors : from hydrogen bonding to electronic properties

• Auteur / Autrice : Karine Heuzé
• Direction : Patrick Batail
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie
• Date : Soutenance en 1998
• Etablissement(s) : Nantes

Résumé

Des recents travaux ont conduit a la synthese d'un phosphonate d'anilinium original, donneur -organique de la famille du tetrathiafulvalene. Ce sel de phosphonate du trimethyltetrathiafulvalene (trim-ttf-po#3h#, c#6h#5nh#+#3) permet d'acceder par synthese electrochimique a un compose radicalaire de type zwitterionique trim-ttf#+#_ po#3h#. La structure bidimentionnelle de ce sel montre une organisation lamellaire avec une segregation des parties hydrophiles et hydrophobes. Le reseau de liaisons hydrogene se trouvant dans la couche hydrophile. Cette organisation structurale a ete generalisee a d'autres phosphonates d'ammonium de la famille ou non du tetrathiafulvalene. Dans tous les sels synthetises et analyses par diffraction des rayons x, on retrouve des structures lamellaires et on note egalement la recurrence d'un reseau de liaisons hydrogene particulier. Ce travail est alors etendu a la synthese de donneurs -organiques fonctionnalises par des groupements alcool, acide phosphonique, acide carboxylique ou amide permettant d'envisager la formation de reseaux etendus de liaisons hydrogene dans les solides moleculaires. Ces donneurs organiques a cur ethylenedithiotetrathiafulvalene (edt-ttf) possedent six atomes de soufre engendrant dans l'organisation structurale des donneurs neutres une competition entre deux types d'interactions faibles : la liaison hydrogene et les interactions de van der waals. Nous voulons tirer partie de ces forces en les utilisant pour controler l'assemblage moleculaire dans le solide. On obtient des structures lamellaires avec une segregation hydrophile / hydrophobe, se caracterisant d'une part, par un reseau de liaisons hydrogene et d'autre part, par des interactions de van der waals entre les parties hydrophobes des molecules. Ces donneurs organiques peuvent s'oxyder electrochimiquement en radicaux cations stables et sont ainsi isoles sous la forme de sels en presence de differents anions (asf##6, reo##4, cl#). Leurs structures cristallines basees sur des interactions de type et des interactions de van der waals revelent egalement de nombreuses interactions de type liaisons hydrogene (nh___o, ch___o et c h___cl) permettant de controler l'organisation structurale en fonction de la geometrie de l'anion. Les proprietes magnetiques (chaine de spins uniforme) et de conductivite (metallique) de ces differents materiaux seront egalement presentees.