Tectonique moléculaire : conception, synthèse et étude structurale de réseaux moléculaires non-convalents

Molecular tectonics : design, synthesis and structural analysis of non-covalent molecular networks

• Auteur / Autrice : Jérôme Pansanel
• Direction : Mir Wais Hosseini, Sylvie Ferlay
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences
• Date : Soutenance en 2003
• Etablissement(s) : Université Louis Pasteur (Strasbourg) (1971-2008)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Liaisons de coordination

Forces de Van der Waals

Dynamique moléculaire

Chimie supramoléculaire

Résumé

Cette thèse présente la conception, la synthèse et l'étude structurale de réseaux moléculaires, réalisés selon les concepts de la tectonique moléculaire. Ce domaine de la chimie supramoléculaire traite de la construction d'architectures moléculaires de grande taille par l'auto-assemblage de briques actives (tectons). Afin de synthétiser ces réseaux, deux stratégies ont été utilisées. Tout d'abord, afin de réaliser des réseaux unidimensionnels stabilisés par des interactions de van der Waals, la conception et la préparation de nouveaux tectons, constitués de deux cavités (dérivés du calix[4]arène) divergentes reliées entre elles par un pont organique ou métallique, sont abordées. Ensuite, dans le but d'associer ces tectons par inclusion d'un connecteur organique, les différents essais et résultats d'inclusion sont présentés. Puis, deux familles de tectons ont été synthétisées, afin de les associer entre eux par le biais de liaisons de coordination. D'une part, nous présentons la préparation de dérivés du triphénylméthane et de leur utilisation pour la formation d'un réseau tridimensionnel, par coordination avec le cation Ag+. D'autre part, nous décrivons la synthèse de tectons bis-monodentates à base d'acide nicotinoïque ou isonicotinoïque. Enfin, nous présentons les résultats de la complexation de ces tectons avec des métaux de transition, qui a permis d'obtenir la formation d'un complexe discret (métallamacrocycle) et de réseaux uni- ou bidimensionnels.

This work presents the conception, the synthesis and the structural study of molecular networks, following the concepts of molecular tectonics. The research area, based on the supramolecular chemistry, deals with the construction of infinite architectures, upon self-assembly of active bricks (tectons), through non-covalent bonds. In order to prepare such networks, two strategies have been used. In a first part, with a view to realise one-dimensional networks, stabilised by van der Waals interactions, the conception and preparation of new tectons, composed of two divergent cavities (derivatives of calix[4]arene) linked with an organic or metallic bridge, are presented. Then, with the aim of associate these tectons with an organic connector, some trials and results are presented. In a second part, we present the synthesis of two families of tectons, for the purpose of associate these organic ligands by coordination bonds. First, we present the preparation of triphenylmethane derivatives, and their use to prepare a 3-D network, by the coordination with Ag+ cation. Secondly, we describe the synthesis of new bis-monodentate tectons based on nicotinoyl or isonicotinoyl units. At the end, we present forth the results of the linking of this tectons with transition metals, who leads to the formation of a finite complex molecule (mettalamacrocycle) and one- or two-dimensional coordination networks.