Propriétés photochromiques et de luminescence de complexes et polymères de coordination à base de ligands N, monosubstitué-bipyridinium

par Oksana Toma

Projet de thèse en Chimie inorganique

Sous la direction de Nicolas Mercier.

Thèses en préparation à Angers , dans le cadre de École doctorale Matière, Molécules et Matériaux (Le Mans) , en partenariat avec Moltech Anjou (Institut des Sciences et Technologies Moléculaires d'Angers), Equipe de recherche (equipe de recherche) depuis le 06-10-2011 .


  • Résumé

    Dans le contexte du développement important des composés du type hybride organique-inorganique qui peuvent combiner les propriétés des deux constituants, organique et inorganique, nous avons associé l’unité bipyridinium qui est accepteur d’électron, à une partie inorganique, soit un halogénure métallique qui peut se comporter comme unité donneur d’électron, ou des ions métalliques qui assureront les nœuds de réseaux appelés Polymères de Coordination Poreux (PCPs). Dans une première partie, nous donnons les résultats obtenus dans le système “N-R-4,4'-bipyridinium (Rbp4+, R = groupe du type alkyl) / anions halometallate (métal = Bi3+, Zn2+, Cd2+)” et nous montrons que seuls les composés basés sur les anions chlorobismuthate sont photochromes. En particulier, l’un d’entre eux, (Mbp4)[BiCl5(Mbp4)] (M = Methyl), possède également des propriétés de luminescence, et il est montré que l’intensité de luminescence peut être modifiée par le transfert de charge photo-induit qui se produit en même temps que le processus d’émission de lumière. Dans la deuxième partie, les résultats obtenus dans le domaine des PCPs à base de ligands de type « bipyridinium-carboxylate » sont reportés. L’incorporation d’unités redox et cationique dans le réseau de PCPs est une stratégie prometteuse pour exalter les interactions donneur-accepteur (applications stockage de gaz et capteurs chimiques). Alors que deux composés de ce type avaient été reportés, nous avons mis à jour cinq nouvelles phases avec une porosité allant jusqu’à 42%. Nous montrons que la plupart de ces matériaux sont photo- et thermochromes, et nous proposons que ces propriétés puissent être exploitées comme processus de transduction pour la détection d’analytes. Dans la dernière partie, une nouvelle famille de matériaux très luminescents constitués d’ions Bi3+ et de ligands N-oxyde- ou N,N'-dioxyde-4,4'-bipyridine est décrite. En particulier, deux d’entre eux possèdent des rendements quantiques (QYs) de luminescence remarquables, allant jusqu’à 85%. Les relations structure-propriétés, les mesures de luminescence et des calculs montrent que la luminescence est de type phosphorescence et très certainement provoquée par une transition de type LMCT, et que les QYs sont d’autant plus élevés que les complexes de bismuth sont emprisonnés dans un environnement rigide et séparés les uns des autres pour limiter l’effet de quenching.

  • Titre traduit

    Photochromism and luminescence properties of complexes and coordination polymers based on N-monosubstituted-bipyridinium ligands


  • Pas de résumé disponible.