Elaboration de bâtonnets et de grilles supramoléculaires : étude de leurs propriétés magnétiques

Elaboration of supramolecular grids and sticks : investigation of their magnetic properties

• Auteur / Autrice : Christophe Burg
• Direction : Philippe Turek, Sylvie Choua
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie physique
• Date : Soutenance le 08/07/2013
• Etablissement(s) : Strasbourg
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Physique et chimie-physique (Strasbourg ; 1994-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut de chimie (Strasbourg ; 2005-....)
• Jury : Président / Présidente : Jean-Louis Gallani
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Laurent Binet
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Marius Andruh, Hervé Vezin

Mots clés

Mots clés contrôlés

Magnétisme nucléaire

Autoassemblage

Résonance paramagnétique électronique

Chimie supramoléculaire

Mots clés libres

Chimie supramoléculaire

Magnétisme moléculaire

Résonance paramagnétique électronique

Supramolecular chemistry

Molecular magnetism

Electron paramagnetic resonance

Résumé

La synthèse supramoléculaire permet de dépasser le jeu du hasard dans les rencontres intermoléculaires en programmant l’assemblage des briques moléculaires selon des stratégies déterministes. De telle prédispositions architecturales sont d’un intérêt majeur en nanosciences pour l’obtention de nano-objets moléculaires et leur organisation à l'échelle nanométrique.On peut imaginer réaliser des dispositifs de taille nanométrique en dotant de propriétés particulières les synthons de ces assemblages. Le travail présenté dans cette thèse de doctorat illustre en intégralité cette démarche, de la synthèse à la caractérisation des propriétés magnétiques de baguettes dinucléaires et grilles tétranucléaires dont les sites métalliques sont paramagnétiques. Une étude approfondie des conditions d’obtention de ces objets a été effectuée en utilisant des méthodes de caractérisation physico-chimiques. L’étude de leurs propriétés magnétiques a été menée principalement par Résonance Paramagnétique Électronique pour étudier les complexes formés en solution. Les contraintes géométriques qui sont exploitées par la synthèse supramoléculaire présentent un intérêt pour l’obtention de propriétés magnétiques particulières.

The elaboration of well-defined geometrical molecular arrangements is a key issue of supramolecular chemical synthesis. This ability is of major interest in the field of nanosciences in order to get well organized supramolecular architectures at the nanoscale. Upon endowing with peculiar physical and/or chemical properties the molecular synthons of such architectures one may think of building original devices. Such a strategy is actually the driving force of this PhD work, which reports on the synthesis and the subsequent characterization of dinuclear stick and tetranuclear grid complexes with paramagnetic metal ions. A comprehensive study of the stability in solution of these supramolecular objects has been carried out with the help of various spectroscopic methods. A thorough investigation of their magnetic properties has been performed in solution by Electron Paramagnetic Resonance spectroscopy. Thanks to its geometrical rules, the efficiency of the supramolecular synthetic strategy is demonstrated to determine the magnetic properties of the studied complexes.