Spectroscopie de complexes plans carrés de platine(II) et de palladium(II) en fonction de la température et de la pression : structure et énergie

Les interactions entre des complexes de platine (II) ou de palladium (II) ont une grande influence sur une grande gamme de propriétés chimiques et physiques. Ces propriétés peuvent être étudiées par plusieurs méthodes spectroscopiques comme la spectroscopie Raman, d’absorption, d’émission et de réflectivité diffuse. L’empilement de molécules a un effet important sur les propriétés spectroscopiques de plusieurs composés des éléments de transition. La spectroscopie est très utile pour comprendre les effets intermoléculaires majeurs de plusieurs composés inorganiques. Les complexes plan-carré de platine(II) et de palladium(II) sont très intéressants à cause de leur grande quantité d’effets intermoléculaires et intramoléculaires. Des mesures avec des variations de pression (entre 1 bar et 40 kbar) et de température (entre 80 K et 300 K) ont été effectuées sur ces complexes. La structure à l’état fondamental des composés de platine(II) et de palladium(II) a un effet important sur la spectroscopie de luminescence. Des complexes avec des donneurs axiaux mènent à un effet de déplacement du maximum d’émission vers de plus basses énergies avec l’augmentation de pression. Des complexes similaires sans composante axiale ont un maximum d’émission qui se déplace vers des plus hautes énergies. Ces effets sont explorés à l’aide de plusieurs composés incluant une série de complexes pinceur qui ont démontré des déplacements entre -1 cm-1/kbar et -30 cm-1/kbar. Le changement du type d’émission causé par un changement de pression ou de température est aussi observable. Un complexe de platine(II) montre un changement d’une transition centrée sur le ligand à pression ambiante à une transition de type transfert de charge à plus haute pression. La combinaison de l’information cristallographique et spectroscopique donne de l’information quantitative sur les variations de la structure et des niveaux électroniques de plusieurs complexes.

Rôle de l’azote dans la structure et la fonction des communautés de cyanobactéries toxiques

Dans cette étude de trois lacs sujets aux efflorescences de cyanobactéries, nous avons examiné la diversité des bactéries diazotrophes et des cyanobactéries toxiques. Nous avons tenté de définir les facteurs environnementaux influençant la composition des communautés phytoplanctoniques, la concentration ainsi que la composition des microcystines (MCs). Nous avons émis l’hypothèse que l’azote jouerait un rôle majeur dans le façonnement des communautés cyanobactériennes et influencerait la concentration et composition des MCs. Des concentrations de cette toxine ainsi que le gène mcyE codant pour l’enzyme microcystine synthétase ont été détectés à chaque échantillonnage dans tous les lacs. L’azote, particulièrement sous sa forme organique dissoute (AOD) ainsi que la température de l’eau étaient les facteurs environnementaux expliquant le mieux les concentrations des MCs, tandis que la biomasse de Microcystis spp. était globalement le meilleur prédicteur. Le gène nifH codant pour l’enzyme nitrogénase (fixation d’azote) a aussi été détecté dans chaque échantillon. Malgré les concentrations faibles en azote inorganique dissous (AID) et les densités importantes d’hétérocystes, aucun transcrits du gène n’a été détecté par réverse-transcription (RT-PCR), indiquant que la fixation d’azote n’avait pas lieu à des niveaux détectables au moment de l’échantillonnage. De plus, le pyroséquençage révèle que les séquences des gènes nifH et mcyE correspondaient à différents taxons, donc que les cyanobactéries n’avaient pas la capacité d’effectuer les deux fonctions simultanément.

Polymères de coordination et éponge cristalline : de nouveaux matériaux pour la conversion de l’énergie solaire et la résolution de la structure cristalline de composés huileux.

Le premier volet de ce travail portera sur l’expérience acquise lors d’un stage d’étude à Tokyo, au Japon, dans le groupe de recherche du Pr. Makoto Fujita, une sommité d’envergure internationale dans le domaine de l’auto-assemblage. En continuité avec les plus récents travaux du Pr. Fujita, des systèmes poreux auto-assemblés présentant des cavités fonctionnalisées ont été développés dans le but d’encapsuler des acides gras afin d’en déterminer la structure cristalline. Ces éponges ont été caractérisées par des techniques courantes telles que la spectroscopie à résonance magnétique nucléaire 1H, 13C{1H} et Cosy, la spectrométrie de masse, l’analyse élémentaire, la microscopie optique infrarouge ainsi que la diffraction des rayons X. Une autre approche employée pour obtenir de meilleures propriétés spectroscopiques fut la synthèse de dendrimères métalliques de génération 0. Un nouveau ligand de type 1,3,5-triazine a été synthétisé par une réaction typique de cyclisation de nitrile en présence catalytique d’hydrure de sodium. Des espèces mono-, bis- et trinucléaire de Ru(II) furent synthétisés ainsi que deux espèces hétérométalliques de Ru(II)/Pt(II) et de Ru(II)/Os(II). Tous les complexes obtenus furent caractérisés par spectroscopie à résonance magnétique nucléaire (1H, 13C{1H} et Cosy) à l’état liquide, par spectroscopie de masse à haute résolution et par analyse élémentaire. La génération de dihydrogène à partir de l’espèce hétérométallique a été étudiée. Les propriétés optiques et électroniques ont été analysées par spectroscopie UV-Vis, par analyse de la luminescence, du temps de vie de luminescence, par des analyses de rendement quantique ainsi que par des analyses de voltampérométrie cyclique à balayage. Finalement, dans le but d’améliorer les propriétés spectroscopiques d’absorption de complexes métalliques, nous avons synthétisé une série de polymères homo- et hétérométalliques, intégrant des ligands de type bis(2,2’:6,2’’-terpyridine). Les complexes générés furent caractérisés par diverses techniques tel que la spectroscopie à résonance magnétique nucléaire (1H, 13C{1H} et Cosy) à l’état liquide, par spectroscopie de masse à haute résolution ainsi que par analyse élémentaire. Les propriétés optiques et électroniques ont été analysées par spectroscopie UV-Vis, par analyse de la luminescence, du temps de vie de luminescence, par des analyses de rendement quantique ainsi que par des analyses de voltampérométrie cyclique à balayage.

Limnological characteristics and zooplankton community structure of Mediterranean coastal lagoons undergoing restoration

Entre 1999 i 2003 es va desenvolupar un projecte Life de restauració a la maresma de La Pletera, afectada per un pla urbanització, i a la llacuna del Ter Vell, amb un elevat grau d'eutròfia (aiguamolls del Baix Ter, NE Península Ibèrica). L'objectiu d'aquesta tesi és establir el funcionament d'ambdós ecosistemes, analitzar-ne la problemàtica ambiental i avaluar els efectes de la restauració. A la maresma de la Pletera, es va analitzar el paper de la hidrologia en la composició i dinàmica dels nutrients i del zooplàncton en cinc llacunes, tres de les quals havien estat creades dins el projecte de restauració com a nous refugis per una espècie de peix amenaçada (Aphanius iberus). La hidrologia es va caracteritzar per un llarg període de confinament sense entrades d'aigua, interromput de manera irregular per inundacions puntuals. La dinàmica del nitrogen inorgànic es va relacionar amb les entrades d'aigua, mentre que la del fòsfor, del nitrogen total i de la matèria orgànica es va relacionar amb els processos d'acumulació i reciclatge intern durant el confinament. El zooplàncton es va analitzar mitjançant la combinació d'aproximacions taxonòmiques i de mides. L'estructura de mides de la comunitat es va veure més afectada per les interaccions tròfiques (depredació i competència) mentre que l'estructura taxonòmica va ser més sensible a factors abiòtics (nutrients). El ràpid creixement de la població A. iberus en les noves llacunes va suggerir que aquestes havien proporcionat l'hàbitat adequat per a l'espècie, almenys a curt termini. Les actuacions de restauració a la llacuna del Ter Vell es van centrar en la millora de la qualitat de l'aigua mitjançant (1) la construcció d'uns aiguamolls per depurar l'aigua d'entrada i (2) el dragat del sediment en diversos punts. Simultàniament a la restauració, però de forma independent, la gestió agrícola de l'aigua va reduir dràsticament el cabal d'entrada d'aigua dolça a la llacuna, provocant un canvi en el règim hídric. Es van analitzar els efectes a curt termini d'aquest canvi sobre la limnologia i el zooplàncton de la llacuna. Abans del canvi, la hidrologia era artificial ja que s'havia prolongat l'entrada d'aigua dolça d'acord amb la demanda agrícola, i per tant la llacuna presentava una elevada taxa de renovació de l'aigua i majors concentracions de nutrients. Després del canvi, la hidrologia va dependre més del clima, es van reduir les entrades d'aigua i es va allargar el període de confinament. La composició y dinàmica dels nutrients va tendir a assemblar-se a l'observada a les llacunes de la maresma, mentre que la comunitat del zooplàncton no ho va fer. L'estat ecològic de la llacuna va millorar després del canvi en el règim hídric.

Structure determination from powder diffraction data

Advances made over the past decade in structure determination from powder diffraction data are reviewed with particular emphasis on algorithmic developments and the successes and limitations of the technique. While global optimization methods have been successful in the solution of molecular crystal structures, new methods are required to make the solution of inorganic crystal structures more routine. The use of complementary techniques such as NMR to assist structure solution is discussed and the potential for the combined use of X-ray and neutron diffraction data for structure verification is explored. Structures that have proved difficult to solve from powder diffraction data are reviewed and the limitations of structure determination from powder diffraction data are discussed. Furthermore, the prospects of solving small protein crystal structures over the next decade are assessed.

Inorganic synthesis of Fe-Ca-Mg carbonates at low temperature

A set of free-drift experiments was undertaken to synthesize carbonates of mixed cation content (Fe, Ca, Mg) from solution at 25 and 70 degrees C to better understand the relationship between the mineralogy and composition of these phases and the solutions from which they precipitate. Metastable solid solutions formed at 25 degrees C which are not predicted from the extrapolation of higher temperature equilibrium assemblages; instead, solids formed that were intermediary in chemical composition to known magnesite-siderite and dolomite solid solutions. A calcite-siderite solid solution precipitated at 25 degrees C, with the percentage of CaCO3 in the solid being proportional to the aqueous Ca/Fe ratio of the solution, while Mg was excluded from the crystal structure except at relatively high aqueous Mg/Ca and Mg/Fe ratios and a low Ca content. Alternatively, at 70 degrees C Mg was the predominant cation of the solid solutions. These results are compatible with the hypothesis that the relative dehydration energies of Fe, Ca and Mg play an important role in the formation of mixed cation carbonates in nature. (C) 2009 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Preparation and properties of gallaborane, GaBH6: structure of the gaseous molecule H2Ga(μ-H)2BH2 as determined by vibrational, electron diffraction, and ab initio studies, and structure of the crystalline solid at 110 K as determined by x-ray diffraction``

Gallaborane (GaBH6, 1), synthesized by the metathesis of LiBH4 with [H2GaCl]n at ca. 250 K, has been characterized by chemical analysis and by its IR and 1H and 11B NMR spectra. The IR spectrum of the vapor at low pressure implies the presence of only one species, viz. H2Ga(μ-H)2BH2, with a diborane-like structure conforming to C2v symmetry. The structure of this molecule has been determined by gas-phase electron diffraction (GED) measurements afforced by the results of ab initio molecular orbital calculations. Hence the principal distances (rα in Å) and angles ( α in deg) are as follows: r(Ga•••B), 2.197(3); r(Ga−Ht), 1.555(6); r(Ga−Hb), 1.800(6); r(B−Ht), 1.189(7); r(B−Hb), 1.286(7); Hb−Ga−Hb, 71.6(4); and Hb−B−Hb, 110.0(5) (t = terminal, b = bridging). Aggregation of the molecules occurs in the condensed phases. X-ray crystallographic studies of a single crystal at 110 K reveal a polymeric network with helical chains made up of alternating pseudotetrahedral GaH4 and BH4 units linked through single hydrogen bridges; the average Ga•••B distance is now 2.473(7) Å. The compound decomposes in the condensed phases at temperatures exceeding ca. 240 K with the formation of elemental Ga and H2 and B2H6. The reactions with NH3, Me3N, and Me3P are also described.

Metalloestrogens: an emerging class of inorganic xenoestrogens with potential to add to the oestrogenic burden of the human breast

Many compounds in the environment have been shown capable of binding to cellular oestrogen receptors and then mimicking the actions of physiological oestrogens. The widespread origin and diversity in chemical structure of these environmental oestrogens is extensive but to date such compounds have been organic and in particular phenolic or carbon ring structures of varying structural complexity. Recent reports of the ability of certain metal ions to also bind to oestrogen receptors and to give rise to oestrogen agonist responses in vitro and in vivo has resulted in the realisation that environmental oestrogens can also be inorganic and such xenoestrogens have been termed metalloestrogens. This report highlights studies which show metalloestrogens to include aluminium, antimony, arsenite, barium, cadmium, chromium (Cr(II)), cobalt, copper, lead, mercury, nickel, selenite, tin and vanadate. The potential for these metal ions to add to the burden of aberrant oestrogen signalling within the human breast is discussed. Copyright (c) 2006 John Wiley & Sons, Ltd.

Anion-pi, Lone-Pair-pi, pi-pi and Hydrogen-Bonding Interactions in a Cu-II Complex of 2-Picolinate and Protonated 4,4 '-Bipyridine: Crystal Structure and Theoretical Studies

A Cu-II complex of protonated 4,4'-bipyridine (Hbyp) and 2-picolinate (pic), [Cu-2(pic)(3)(Hbyp)(H2O)(ClO4)(2)], has been synthesised and characterised by single-crystal X-ray analysis. The structure consists of two copper atoms that have different environments, bridged by a carboxylate group. The equatorial plane is formed by the two bidentate picolinate groups in one Cu-II, and one picolinate, one monodentate 4,4'-bipyridyl ligand and a water molecule in the other. Each copper atom is also weakly bonded to a perchlorate anion in an axial position. One of the coordinated perchlorate groups displays anion-pi interaction with the coordinated pyridine ring. The noncoordinated carboxylate oxygen is involved in lone-pair (l.p.)-pi interaction with the protonated pyridine ring. In addition there are pi-pi and H-bonding interactions in the structure. Bader's theory of "atoms in molecules" (AIM) is used to characterise the anion-pi and l.p.-pi interactions observed in the solid state. A high-level ab initio study (RI-MP2/aug-cc-pVTZ level of theory) has been performed to analyse the anion-pi binding affinity of the pyridine ring when it is coordinated to a transition metal and also when the other pyridine ring of the 4,4'-bipyridine moiety is protonated. Theoretical investigations support the experimental findings of an intricate network of intermolecular interactions, which is characterised in the studied complex, and also indicate that protonation as well as coordination to the transition metal have important roles in influencing the pi-binding properties of the aromatic ring. ((C) Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, 69451 Weinheim, Germany, 2009)

Poly[(2,2 '-bipyridine-kappa N-2,N ')-(mu(2)-dihydrogen phosphato-kappa O-2 : O ')-(mu(2)-hydrogen phosphato-kappa O-2 : O ')-aluminium(III)], Al(2,2 '/bipy)-(HPO4)(H2PO4), a layered inorganic - organic hybrid material

The title compound, [Al(HPO4)(H2PO4)(C10H8N2)]n, consists of AlO4N2 octahedra vertex-linked to H2PO4 and HPO4 tetrahedra to form layers based on a (4,12)- net. The layers stack in an AAA fashion, held in place by pi-pi interactions between 2,2 '-bipyridine molecules coordinated to Al atoms in adjacent layers.

Topotactic oxidation of TiGaPO-1, a pyridine-templated titanium gallophosphate with a new octahedral-tetrahedral 3-D framework structure containing Ti-III/Ti-IV

The first 3-D open-framework TiGaPO complex, constructed from (TiO6)-O-III, (TiO6)-O-IV, GaO4, and PO4 polyhedra, contains pyridinium cations in a 1-D pore network and can be oxidized in air at 543 K with retention of the original framework structure.

A hexadecanuclear copper(I)-copper(II) mixed-valence compound: structure, magnetic properties, intervalence charge transfer, EPR, and NMR

Hexadecanuclear copper mixed-valence complex 2 containing 10 Cu-II, centers and 6 Cu-I centers was isolated with N,O donor ligands. From the X-ray crystal structure, 2 was found to contain a centrosymmetric dimeric cation - each monomeric unit composed of eight copper centers. It displays a very broad and weak intervalence charge-transfer band around 1100 nm at room temperature in the solid state. Variable-temperature magnetic susceptibility measurements indicate an S = 1/2 ground state for half of 2, explicitly, each Cu-8 moiety has a g value around 2.26. Complex 2 was examined by NMR spectroscopy at room temperature in solution and by EPR at low temperature; the data indicates that the valence is delocalized in 2 at room temperature but localized at low temperature. ((C) Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, 69451 Weinheim, Germany, 2007)

Imidazole-imidazole stacking in some inorganic complexes

Reaction of CuCl2 center dot 2H(2)O with the 1:1 condensate (L) of 2-(2-aminoethyl) pyridine and 1-methyl-2-imidazolecarboxaldehyde in methanol yields monomeric CuLCl2 center dot H2O (1). Recrystallisation of 1 from aqueous methanol medium containing excess of PF6- affords the 1D coordination polymer [CuLCl](n)(PF6)(n) (2). A chloride bridge results in the coordination polymer. A face-to-face interaction is observed between the imidazole rings in 2. The interaction influences the structure and magnetic properties of 2 markedly. The complex 2 is ferromagnetic with a J value of 1.79 +/- 0.01 cm (1). The imidazole fragments in 2 are coordinated to the metal. In mononuclear [HgL2 ''](ClO4)(2), where L '' is the 1:2 condensate of ethylenediamine and 1-methyl-2-imidazolecarboxaldehyde, the imidazolyl moieties are not under the direct influence of the metal. Here the imidazole-imidazole interaction is angular and more distant. (C) 2009 Elsevier B.V. All rights reserved.

Structure, and thermal, magnetic and chemical properties of copper(II)iodoacetate monohydrate

Reaction of iodoacetic acid with cupric carbonate in water in dimmed light yields green Cu(ICH2COO)(2 center dot)H2O (1). From X-ray crystallography, it is found to be a tetra-acetato bridged copper(II) dimer with the water molecules occupying the apical positions. In thermogravimetry, the coordinated water molecules are lost in the temperature range 50-100 degrees C. From magnetic susceptibility measurements in the temperature range 300-1.8 K, the exchange coupling constant J is found to be -142(1) cm(-1) and g = 2.18(2) with the spin Hamiltonian H = -2J{S-Cu1 center dot S-Cu2}. It reacts with 2,2'-bipyridine (bpy) to yield [Cu(bpy)(2)I]I. It oxidises thiophenol to Ph-S-S-Ph under dry N-2 atmosphere.

Synthesis, structure, and electrochemical properties of a family of 2-(arylazo)phenolate complexes of ruthenium with unusual C-C coupling and N=Ncleavage

Reaction of 2-(4'-R-phenylazo)-4-methylphenols (R = OCH3, CH3, H, Cl, and NO2) with [Ru(dmso)(4)Cl-2] affords a family of five ruthenium(III) complexes, containing a 2-(arylazo)phenolate ligand forming a six-membered chelate ring and a tetradentate ligand formed from two 2-(arylazo) phenols via an unusual C-C coupling linki.ng the two ortho carbons of the phenyl rings in the arylazo fragment. A similar reaction with 2-(2'-methylphenylazo)-4-methylphenol with [Ru(dmso)(4)Cl-2] has afforded a similar complex, in which one 2-(2'-methylphenylazo)-4-methylphenolate ligand is coordinated forming a six-membered chelate ring, and the other two ligands have undergone the C-C coupling reaction, and the coupled species is coordinated as a tetradentate ligand forming a five-membered N,O-chelate ring, a nine-membered N,N-chelate ring, and another five-membered chelate ring. Reaction of 2-(2',6'-dimethylphenylazo)-4-methylphenol with [Ru(dmso)(4)Cl-2] has afforded a complex in which two 2-(2',6'-dimethylphenylazo)-4-methylphenols are coordinated as bidentate N,O-donors forming five- and six-membered chelate rings, while the third one has undergone cleavage across the N=N bond, and the phenolate fragment, thus generated, remains coordinated to the metal center in the iminosemiquinonate form. Structures of four selected complexes have been determined by X-ray crystallography. The first six complexes are one-electron paramagnetic and show rhombic ESR spectra. The last complex is diamagnetic and shows characteristic H-1 NMR signals. All the complexes show intense charge-transfer transitions in the visible region and a Ru(III)-Ru(IV) oxidation on the positive side of SCE and a Ru(III)-Ru(II) reduction on the negative side.