Vers la photosynthèse artificielle : synthèses et caractérisations de complexes homo-et hétéronucléaires manganèse et ruthénium-manganèse, étude du stockage d'équivalents oxydants
Auteur / Autrice : | Sébastien Blanchard |
Direction : | Jean-Jacques Girerd |
Type : | Thèse de doctorat |
Discipline(s) : | Chimie |
Date : | Soutenance en 2002 |
Etablissement(s) : | Paris 11 |
Résumé
La photosynthèse est le processus de conversion de l'énergie solaire en énergie chimique. Ce manuscrit présente, après un bilan des connaissances sur la photosynthèse au chapitre I, les travaux réalisés en vue de l'obtention de complexes Ruthénium-Manganèse, modèles du transfert électronique au sein du photosystème II. Une première approche, décrite au chapitre II, a conduit à la formation d'un mélange de deux complexes. Bien que ceux-ci n'aient pu être séparés, une étude par diverses techniques spectroscopiques a permis leur identification : il s'agit de triades RuMn2 et Ru2Mn. Dans le chapitre III, deux nouvelles approches pour la synthèse d'un ligand [(Bipy)2Ru(PyN3)-BpmpH]+, susceptible de coordiner deux ions Manganèse, sont développées. Dans la première, la protection de la fonction phénolique du ligand NH2BpmpH par la formation d'un complexe dinucléaire de Zinc permet le couplage de l'amine avec un chlorure d'acide. Dans la seconde, la fonction phénolique n'est introduite, via une oxydation aromatique, qu'après couplage du ligand NH2Ar(DPA)2 avec un chlorure d'acide porté par le complexe de Ruthénium. Au cours de ces synthèses, une famille de ligand RBpmpH, ne différant que par les propriétés électroniques des substituants en para, a été obtenue. Le chapitre IV décrit la synthèse et la caractérisation des complexes dinucléaires du Manganèse(II) correspondants. Le chapitre V présente une étude RPE du complexe [(Bpmp)Mn2(Oac)2](ClO4). Une démarche originale pour la détermination des paramètres de spins des états S a permis l'obtention de simulations d'excellentes qualités d'une série de spectres en fonction de la température en bandes X et Q. Une étude de ce composé à haut champ a été initiée. Le chapitre VI décrit le stockage d'au moins trois équivalents oxydants à partir de complexes mononucléaires du Manganèse(II). Au cours de ces études, la structure par diffraction des rayons X du complexe [(TPEN)Mn(m-OAc)Mn(TPEN)](ClO4)3 a été résolue.