Phosphonate ligands in extended inorganic hybrids and as radical units in complexes

Phosphonatliganden in erweiterten anorganischen Hybridmaterialien undrnals Radikalträgern in KomplexenrnrnAnorganisch-organische Hybridmaterialien sind in der Regel extrem vielseitig. Die systematische Darstellung von niederdimensionalen Materialien (eindimensionale Kettenverbindungen oder zweidimensionalen Schichtverbindungen) mit einer Kontrolle über die Art der Verbindung,rnbietet neue Möglichkeiten im Bereich des molekularen Magnetismus. Hier im Fall von Metall-Phosphonat Verbindungen in erweiterten anorganischen Hybriden wurde der pH - Wert während der Reaktion eingestellt, wodurch der Grad der Protonierung des Phosphonatliganden kontrolliert wurde. Aufgrund der Tatsache, dass alle erhaltenen Metall Phosphonatverbindungen neutral waren, konnte das Ligand zu Metallverhältnis erstmals vorhergesagt werden. So wurden mehrere neue Metall–Phosphonat Verbindungen im Bereich von Null-dimensionalen (I0O0, Co-Kristallisation von M(H2O)6 mitrndeprotonierten Phosphonatligand), über eindimensionalen (I1O0, Kettenstrukturen) bis hin zu zweidimensionalen (I2O0, Schichtstrukturen) ausführlich diskutiert in Bezug auf ihr magnetisches Verhalten. Im Allgemeinen sind die erwarteten Austauschwechselwirkungen in einem erweiterten anorganischen Hybridmaterial stark, weil oft ein Superaustausch durch ein einzelnes Sauerstoffatom möglich ist. Hier waren oft mehrere konkurrierende Austauschwechselwirkungen vorhanden, so dass kompliziertere magnetische Verhalten beobachtet wurden.rnrnDarüber hinaus wurden drei neue Beispiele von Nitronyl-Nitroxidradikale dargestellt, in denen eine zusätzliche saure Funktionalität eingeführt war. Die Auswirkungen des sauren Charakters der zusätzlich eingeführten Sulfonsäure oder Phosphonsäure-Gruppe auf das Nitronyl-Nitroxidradikal wurden im Detail zum ersten Mal untersucht. Die mit der Phosphonsäure-Gruppe versehenen Nitronyl-Nitroxidradikale sind perfekte Proben für die Untersuchung einer Spin-Verschiebung in Nitronyl-Nitroxidradikale durch EPR-Spektroskopie, aufgrund des eingeführten Phosphors. Auch der Protonierungsgrad der zusätzlich eingeführten Phosphonsäure-Gruppe wurde berücksichtigt. In dieser Arbeit wurden die ersten Metallkomplexe der neuen substituierten sauren Nitronyl-Nitroxidradikale vorgestellt. Die Koordination von Nickel(II) Metallionen an die saure, zweite funktionelle Gruppe des Nitronyl–Nitroxid Radikal wurde beschrieben. Die magnetische Austauschwechselwirkung der Metallionen untereinander und die Metall-Radikal-Austauschwechselwirkungen wurden untersucht. rnrnIm Allgemeinen können interessante molekulare magnetische Materialien dadurch dargestellt werden, dass die Dimension der Metall-Phosphonat-Verbindungen als Beispiele für die erweiterten anorganischen Hybridmaterialien gesteuert werden kann. Mit Nitronyl-Nitroxidradikale als organische Liganden können in Zukunft noch mehr Spin-Träger in anorganisch-organischen Gerüstmaterialien integriert werden um die magnetischen Eigenschaften zu verbesseren.rn

Synthesis and metal complexes of C2 symmetric ligands obtained from (R)-(+)-Betti and dialdehydes for asymmetric induction reactions

The aim of this master’s research thesis was the employment of an enantiopure 1,3-aminoalcohol, the 1-(α-aminobenzyl)-2-naphthol, known as Betti base, for the synthesis of some novel compounds which show a C2 symmetry. Some of these compounds, after derivatization, were used as ligands in association with transition metals to prepare some catalysts for enantioselective catalytic reactions. Some aminoalcohol (Salan-type) derivatives of these compounds were obtained upon reduction and in some cases it was possible to obtain complexes with transition metals such as Mn, Ni, Co and Cu. Furthermore a novel 6-membered analogue bisoxazoline ligand, 2,6-bis((R)-1-Phenyl-1H-naphtho[1,2-e][1,3]oxazin-3-yl)pyridine, was obtained and from it two Cu-complexes were prepared. The metal complexes were employed in some reactions to test the asymmetric induction, which was in some cases up to discrete values.

Iron-Promoted Nucleophilic Additions to Diimine-Type Ligands: A Synthetic and Structural Study

We report here three examples of the reactivity of protic nucleophiles with diimine-type ligands in the presence of FeII salts. In the first case, the iron-promoted alcoholysis reaction of one nitrile group of the ligand 2,3-dicyano-5,6-bis(2-pyridyl)-pyrazine (L1) permitted the isolation of an stable E-imido−ester, [Fe(L1‘)2](CF3SO3)2 (1), which has been characterized by spectroscopic studies (IR, ES-MS, Mössbauer), elemental analysis, and crystallographically. Compound 1 consists of mononuclear octahedrally coordinated FeII complexes where the FeII ion is in its low-spin state. The iron-mediated nucleophilic attack of water to the asymmetric ligand 2,3-bis(2-pyridyl)pyrido[3,4-b]pyrazine (L2) has also been studied. In this context, the crystal structures of two hydration−oxidation FeIII products, [Fe(L2‘)2](ClO4)3·3CH3CN (2) and trans-[FeL2‘‘Cl2] (3), are described. Compounds 2 and 3 are both mononuclear FeIII complexes where the metals occupy octahedral positions. In principle, L2 is expected to coordinate to metal ions through its bipyridine-type units to form a five-membered ring; however, this is not the case in compounds 2 and 3. In 2, the ligand coordinates through its pyridines and through the hydroxyl group attached to the pyrazine imino carbon after hydration, that is, in an N,O,N tridentate manner. In compound 3, the ligand has suffered further transformations leading to a very stable diamido complex. In this case, the metal ion achieves its octahedral geometry by means of two pyridines, two amido N atoms, and two axial chlorine atoms. Magnetic susceptibility measurements confirmed the spin state of these two FeIII species:  compounds 2 and 3 are low-spin and high-spin, respectively.

1,2-Bis(2-benzimidazolyl)-1,2-ethanediol, a chiral, tridentate, facially coordinating ligand

The ligand 1,2-bis(1H-benzimidazol-2-yl)-1,2-ethanediol, 1, and its methylated derivative 2 are readily synthesized from tartaric acid, and act as chiral, facially coordinating tridentate ligands, forming complexes of composition ML2 with octahedral transition metals. The copper(II) complexes show distorted 4 + 2 coordination with benzimidazoles occupying the equatorial sites and alcohol functions weakly binding in the axial sites. Nickel(II) complexes in three different states of protonation show regular octahedral geometry with the alcohols mutually cis. Deprotonation of the coordinated alcohol produces little structural change but the monodeprotonated complex forms a hydrogen bonded dimer. Magnetic measurements show the hydrogen bonded bridge to offer a pathway for weak antiferromagnetic coupling. UV-Visible spectroscopy shows the ligand to have a field intermediate between water and pyridine. The diastereoselectivity of complexation depends on the geometry: nickel(II) shows a weak preference for the homochiral complex, whereas copper(II) forms almost exclusively homochiral complexes.

Polímeros de coordenação à base de cobalto(II) e N,N'-bis(4-piridil)-1,4,5,8-naftaleno diimida como ligante e suas propriedade estruturais, espectroscópicas e fotoelétricas

Polímeros de coordenação têm atraído a atenção de pesquisadores na última década por conta de sua incrível versatilidade e virtualmente infinito número de possibilidades de combinação de ligantes orgânicos e centros metálicos. Estes compostos normalmente herdam as características magnéticas, eletrônicas e espectroscópicas de seus componentes base. Entretanto, apesar do crescente número de trabalhos na área, ainda são raros os polímeros de coordenação que apresentem condutividade elétrica. Para este fim, utilizou-se a N,N\'-bis(4-piridil)-1,4,5,8-naftaleno diimida, ou NDI-py, que pertence a uma classe de compostos rígidos, planares, quimicamente e termicamente estáveis e que já foram extensamente estudados por suas propriedades fotoeletroquímicas e semicondução do tipo n. O primeiro polímero de coordenação sintetizado, MOF-CoNDI-py-1, indicou ser um polímero linear, de estrutura 1D. O segundo, MOF-CoNDI-py-2, que conta com ácido tereftálico como ligante suporte, é um sólido cristalino com cela unitária monoclínica pertencente ao grupo espacial C2/c, determinado por difração de raios-X de monocristal. A rede apresenta um arranjo trinuclear de íons Co(II) alto spin com coordenados em uma geometria de octaedro distorcido, enquanto os ligantes NDI-py se encontram em um arranjo paralelo na estrutura, em distâncias apropriadas para transferência eletrônica. Com o auxílio de cálculo teóricos a nível de DFT, foi realizado um estudo aprofundado dos espectros eletrônicos e vibracionais, com atribuição das transições observadas, tanto para o MOF-CoNDI-py-2 quanto para o ligante NDI-py livre. A rede de coordenação absorve em toda a região do espectro eletrônico analisada, de 200 nm a 2500 nm, além de apresentar luminescência com característica do ligante. Dispositivos eletrônicos fabricados com um cristal do MOF-CoNDI-py-2 revelaram condutividades da ordem de 7,9 10-3 S cm -1, a maior já observada para um MOF. Além de elevada, a condutividade elétrica dos cristais demonstrou-se altamente anisotrópica, sendo significativamente menos condutor em algumas direções. Os perfis de corrente versus voltagem foram analisados em termos de mecanismos de condutividade, sendo melhores descritos por um mecanismo limitado pelo eletrodo to tipo Space-Charge Limited Current, concordando com a proposta de condutividade através dos planos de NDI-py na rede. A condutividade dos cristais também é fortemente dependente de luz, apresentando fotocondução quando irradiado por um laser vermelho, de 632 nm, enquanto apresenta um comportamento fotorresistivo frente a uma fonte de luz branca. Estes resultados, combinados, trazem um MOF em uma estrutura incomum e com elevada condutividade elétrica, modulada por luz, em medidas diretas de corrente. Não existem exemplos conhecidos de MOFs na literatura com estas características.

Embracing ligands. Synthesis, characterisation and the correlation between 59Co NMR and ligand field parameters of Co(III) complexes with a new class of nitrogen-thioether multidentate ligand

The syntheses of the hexadentate ligands 2,2,10,10-tetra(methyleneamine)-4,8-dithiaundecane (PrN(4)S(2)amp), 2,2,11,11-tetra(methyleneamine)-4,9-dithiadodecane (BuN(4)S(2)amp), and 1,2-bis(4,4-methyleneamine)-2-thiapentyl)benzene (XyN(4)S(2)amp) are reported and the complexes [Co(RN(4)S(2)amp)](3+) (R = Pr, Bu, Xy) characterised by single crystal X-ray study. The low-temperature (11 K) absorption spectra have been measured in Nafion films. From the observed positions of both spin-allowed (1)A(1g) --> T-1(1g) and (1)A(1g) --> T-1(2g) and spin forbidden (1)A(1g) --> T-3(1g) and (1)A(1g) --> T-3(2g) bands, octahedral ligand-field parameters (10D(q), B and C) have been determined. DFT calculations suggest that significant interaction between the d-d and CT excitations occurs for the complexes. The calculations offer an explanation for the observed deviations from linearity of the relationship between Co-59 magnetogyric ratio and beta(DeltaE)(-1) (beta = the nephelauxetic ratio; DeltaE the energy of the (1)A(1g) --> T-1(1g) transition) for a series of amine and mixed amine/thioether donor complexes.

Novel diaroylhydrazine ligands as iron chelators: coordination chemistry and biological activity

The search for orally effective drugs for the treatment of iron overload disorders is an important goal in improving the health of patients suffering diseases such as beta-thalassemia major. Herein, we report the syntheses and characterization of some new members of a series of N-aroyl-N'-picolinoyl hydrazine chelators (the H2IPH analogs). Both 1:1 and 1:2 Fe-III:L complexes were isolated and the crystal structures of Fe(HPPH)Cl-2, Fe(4BBPH)Cl-2, Fe(HAPH)(APH) and Fe(H3BBPH)(3BBPH) were determined (H2PPH=N,N'-bis-picolinoyl hydrazine; H(2)APH=N-4-aminobenzoyl-N'-picolinoyl hydrazine, H(2)3BBPH=N-3-bromobenzoyl-N'-picolinoylhydrazine and H(2)4BBPH=N-(4-bromobenzoyl)-N'-(picolinoyl)hydrazine). In each case, a tridentate N,N,O coordination mode of each chelator with Fe was observed. The Fe-III complexes of these ligands have been synthesized and their structural, spectroscopic and electrochemical characterization are reported. Five of these new chelators, namely H2BPH (N-(benzoyl)-N'-(picolinoyl)hydrazine), H2TPH (N-(2-thienyl)-N'-(picolinoyl)-hydrazine), H2PPH, H(2)3BBPH and H(2)4BBPH, showed high efficacy at mobilizing Fe-59 from cells and inhibiting Fe-59 uptake from the serum Fe transport protein, transferrin (Tf). Indeed, their activity was much greater than that found for the chelator in current clinical use, desferrioxamine (DFO), and similar to that observed for the orally active chelator, pyridoxal isonicotinoyl hydrazone (H2PIH). The ability of the chelators to inhibit Fe-59 uptake could not be accounted for by direct chelation of Fe-59-Tf. The most effective chelators also showed low antiproliferative activity which was similar to or less than that observed with DFO, which is important in terms of their potential use as agents to treat Fe-overload disease.

Macrocycles and medicine - facile synthesis of a bis(macrocycle) with pendent functionality

The crystal structure of the Cu(II) perchlorate complex of a functionalised bis(rnacrocycle) ligand, where the individual macrocycle units are of the cyclam type and adopt the trans-III configuration, is analysed in terms of its possible relationship to those of bis(macrocycle) complexes possessing anti-viral activity. To cite this article: P V Bernhardt et al., C. R. Chimie 8 (2005). (C) 2004 Academie des sciences. Published by Elsevier SAS. All rights reserved.

Cobalt complexes of tripodal hexadentate ligands: Electrochemically driven rearrangements

The Co-III complexes of the hexadentate tripodal ligands HOsen (3-(2'-aminoethylamino)-2,2-bis((2 ''-aminoethylamino) methyl) propan-1-ol) and HOten (3-(2'-aminoethylthia)-2,2-bis((2 ''-aminoethylthia) methyl) propan-1-ol) have been synthesized and fully characterized. The crystal structures of [Co(HOsen)]Cl-3 center dot H2O and [Co(HOten)](ClO4)Cl-2 are reported and in both cases the ligands coordinate as tripodal hexadentate N-6 and N3S3 donors, respectively. Cyclic voltammetry of the N3S3 coordinated complex [Co(HOten)](3+) is complicated and electrode dependent. On a Pt working electrode an irreversible Co-III/II couple ( formal potential - 157 mV versus Ag-AgCl) is seen, which is indicative of dissociation of the divalent complex formed at the electrode. The free HOten released by the dissociation of [Co(HOten)](2+) can be recaptured by Hg as shown by cyclic voltammetry experiments on a static Hg drop electrode ( or in the presence of Hg2+ ions), which leads to the formation of an electroactive Hg-II complex of the N3S3 ligand (formal potential + 60 mV versus Ag-AgCl). This behaviour is in contrast to the facile and totally reversible voltammetry of the hexaamine complex [Co(HOsen)](3+) ( formal potential (Co-III/II) - 519 mV versus Ag-AgCl), which is uncomplicated by any coupled chemical reactions. Akinetic and thermodynamic analysis of the [Co(HOten)](2+)/[Hg(HOten)](2+) system is presented on the basis of digital simulation of the experimental voltammetric data.

Tuning of the charge in octahedral ferric complexes based on pyridoxal-N substituted thiosemicarbazone ligands

Four novel mononuclear coordination compounds namely: [Fe(Hthpy)2](SO4)1/2·3.5H2O 1, [Fe(Hthpy)2]NO3·3H2O 2, [Fe(H2mthpy)2](CH3C6H4SO3)3·CH3CH2OH 3 and [Fe(Hethpy)(ethpy)]·8H2O 4, (H2thpy = pyridoxalthiosemicarbazone, H2mthpy = pyridoxal-4-methylthiosemicarbazone, H2ethpy = pyridoxal-4-ethylthiosemicarbazone), were synthesized in the absence or presence of organic base, Et3N and NH3. Compounds 1 and 2 are monocationic, and were prepared using the singly deprotonated form of pyridoxalthiosemicarbazone. Both compounds crystallise in the monoclinic system, C2/c and P21/c space group for 1 and 2, respectively. Complex 3 is tricationic, it is formed with neutral bis(ligand) complex and possesses an interesting 3D channel architecture, the unit cell is triclinic, P1 space group. For complex 4, the pH value plays an important role during its synthesis; 4 is neutral and crystallises with two inequivalent forms of the ligand: the singly and the doubly deprotonated chelate of H2ethpy, the unit cell is monoclinic, C2/c space group. Notably, in 1 and 4, there is an attractive infinite three dimensional hydrogen bonding network in the crystal lattice. Magnetic measurements of 1 and 4 revealed that a rather steep spin transition from the low spin to high spin Fe(III) states occurs above 300 K in the first heating step. This transition is accompanied by the elimination of solvate molecules and thus, stabilizes the high spin form due to the breaking of hydrogen bonding networks; compared to 2 and 3, which keep their low spin state up to 400 K.

Fe III in a low-spin state in caesium bis[3-ethoxysalicylaldehyde 4-methylthiosemicarbazonato(2–)-κ3O2,N1,S]ferrate(III) methanol monosolvate

The synthesis and crystal structure (at 100K) of the title compound, Cs[Fe(C11H13N3O2S2) 2] CH3OH, is reported. The asymmetric unit consists of an octahedral [FeIII(L)2]- fragment, where L 2- is 3-ethoxysalicylaldehyde 4-methylthiosemicarbazonate(2-) {systematic name: [2-(3-ethoxy-2-oxidobenzylidene)hydrazin-1-ylidene] (methylamino)methanethiolate}, a caesium cation and a methanol solvent molecule. Each L2- ligand binds through the thiolate S, the imine N and the phenolate O atoms as donors, resulting in an FeIIIS2N 2O2 chromophore. The O,N,S-coordinating ligands are orientated in two perpendicular planes, with the O and S atoms in cis positions and the N atoms in trans positions. The FeIII cation is in the low-spin state at 100K. © 2014 International Union of Crystallography.

Caesium bis­(5-bromo­salicyl­aldehyde thio­semicarbazonato-κ3O,N,S)ferrate(III): supramolecular arrangement of low-spin FeIII complex anions mediated by Cs+ cations

The synthesis and crystal structure determination (at 293 K) of the title complex, Cs[Fe(C8H6BrN3OS)2], are reported. The compound is composed of two dianionic O,N,S-tridentate 5-bromo­salicyl­aldehyde thio­semicarbazonate(2-) ligands coord­inated to an FeIII cation, displaying a distorted octa­hedral geometry. The ligands are orientated in two perpendicular planes, with the O- and S-donor atoms in cis positions and the N-donor atoms in trans positions. The complex displays inter­molecular N-H...O and N-H...Br hydrogen bonds, creating R44(18) rings, which link the FeIII units in the a and b directions. The FeIII cation is in the low-spin state at 293 K.

Synthèses et propriétés thermiques et photophysiques de nouveaux polymères de coordination à base de CuX (X = Cl, Br, I) et de ligands mono- ou dithioéthers

La recherche sur la conception de nouveaux matériaux, dits intelligents, est en constant progrès depuis plus de 30 ans. Historiquement, les premiers matériaux utilisés et transformés par l’homme étaient le bois, les minéraux et ses dérivés (pierre, métaux, etc.). C’est à la fin du 19e siècle que la synthèse des polymères organiques et inorganiques ainsi que leurs utilisations se développèrent. Ce progrès continue de nos jours. Ainsi, c’est dans cette direction que cette thèse fut rédigée, l’étude de polymères de coordination basés sur le cuivre(I). Elle s’orchestra en six principales sections de recherche. La première section, i.e. le chapitre 2 traite de la coordination de différents ligands monothioéthers sur du CuX (X = I, Br) pour former plusieurs types de polymères de coordination (CPs). Ainsi, le CP 1D [(Me[indice inférieur 2]S)[indice inférieur 3]{Cu[indice inférieur 2]([mu]-I)[indice inférieur 2}][indice inférieur n] est obtenu quand CuI et Sme[indice inférieur 2] réagissent ensemble dans le n-heptane, alors qu’ils entrainent la formation du CP 2D [(Me[indice inférieur 2]S) [indice inférieur 3] {Cu[indice inférieur 4]([mu]-I) [indice inférieur 4]}] [indice inférieur n] dans le MeCN. Ce dernier contient des unités de construction secondaire (SBU ; Secondary Building Units en anglais) en forme de cluster Cu[indice inférieur 4]I[indice inférieur 4] « cubane partiellement ouvert ». En faisant réagir le MeSEt avec du CuI, le CP 2D [(MeSEt) [indice inférieur 2]{Cu[indice inférieur 4] ([mu][indice inférieur 3]-I) [indice inférieur 2] ([mu][indice inférieur 2]-I) [indice inférieur 2]}(MeCN) [indice inférieur 2]] [indice inférieur n] contenant des SBUs de type Cu[indice inférieur 4]I[indice inférieur 4] « cubanes en escalier » a été isolé dans MeCN, alors qu’ils entrainent l’obtention du polymère 1D [(MeSEt) [indice inférieur 3]{Cu[indice inférieur 4] ([mu][indice inférieur 3]-I) [indice inférieur 4]}] [indice inférieur n] dans le n-heptane contenant quant à lui des clusters de types Cu[indice inférieur 4]I[indice inférieur 4] « cubanes fermés ». Alors que le traitement de MeSPr avec du CuI forme le CP 1D [(MeSPr) [indice inférieur 3]{Cu[indice inférieur 4] ([mu][indice inférieur 3]-I) [indice inférieur 4]}] [indice inférieur n], les composés [(L) [indice inférieur 4]{Cu[indice inférieur 4] ([mu][indice inférieur 3]-I) [indice inférieur 4]}] (L = EtSPr, Pr[indice inférieur 2]S) sont respectivement obtenus avec le EtSPr et le Pr[indice inférieur 2]S. À partir du [indice supérieur i]Pr[indice inférieur 2]S et de CuI, le cluster [([indice supérieur i]Pr[indice inférieur 2]S) [indice inférieur 6]{Cu[indice inférieur 8] ([mu][indice inférieur 3]-I) [indice inférieur 3]}([mu][indice inférieur 4]-I) [indice inférieur 2]}] est obtenu alors que l’on forme un CP 2D [(Cu[indice inférieur 3]Br[indice inférieur 3])(MeSEt) [indice inférieur 3]] [indice inférieur n] à partir de CuBr et MeSEt dans l’heptane. Ce dernier incorpore à la fois des Cu([mu][indice inférieur 2]-Br) [indice inférieur 2]Cu rhomboédriques et des SBUs de type Cu[indice inférieur 4]Br[indice inférieur 4] « cubanes ouverts ». Le MeSPr forme, quant à lui avec le CuBr dans l’heptane, le CP 1D [(Cu[indice inférieur 3]Br[indice inférieur 3])(MeSPr) [indice inférieur 3]] [indice inférieur n] qui, après recristallisation dans le MeCN, est converti en un CP 2D [(Cu[indice inférieur 5]Br[indice inférieur 5])([mu][indice inférieur 2]-MeSPr) [indice inférieur 3]] [indice inférieur n] incorporant des SBUs [(Cu[indice inférieur 5] ([mu][indice inférieur 4]-Br)([mu][indice inférieur 2]-Br)]. Les propriétés de stabilités thermiques et photophysiques de ces matériaux ont aussi été reportées.   Dans la section 2, i.e. au chapitre 3, les réactions entre des ligands dithioétherbutanes (1,4-bis(phénylthio)butane et 1,4-bis(cyclohexylthio)butane) avec CuX (X = Br, I) ont été étudiées. En faisant réagir les CuX avec le 1,4-bis(cyclohexylthio)butane, dans le ratio (1:1), les CPs 1D, peu luminescents, isostructuraux [(Cu[indice inférieur 2]X[indice inférieur 2])([mu]-CyS(CH[indice inférieur 2]) [indice inférieur 4])SCy) [indice inférieur 2]] [indice inférieur n] (X = Br, I) sont obtenus. Inversement, quand CuI réagit avec 1,4-bis(phénylthio)butane, dans le ratio (2:1), il se forme le préalablement reporté CP 2D [(Cu[indice inférieur 4]I[indice inférieur 4])([mu]- PhS(CH[indice inférieur 2]) [indice inférieur 4])SPh) [indice inférieur 2]] [indice inférieur n], alors qu’avec le CyS(CH[indice inférieur 2]) [indice inférieur 4])SCy, un nouveau composé luminescent est obtenu, mais sa structure n’a pas pu être résolue.(1) Les caractérisations habituelles en photophysique et en stabilité thermique ont été menées sur ces matériaux. Dans la troisième section, i.e. dans le chapitre 4, les réactions de coordination de CuX (Br, I) sur les ligands dithioétherbutènes E- et Z-PhS(CH[indice inférieur 2]CH=CHCH[indice inférieur 2])SPh, E- et Z-pTolS(CH[indice inférieur 2]CH=CHCH[indice inférieur 2])S-pTol ont été comparées. Quand les sels CuX réagissent avec E-PhS(CH[indice inférieur 2]CH=CHCH[indice inférieur 2])SPh les CP 2D [Cu[indice inférieur 2]X[indice inférieur 2]{[mu]-E-PhS(CH[indice inférieur 2]CH=CHCH[indice inférieur 2])SPh}[indice inférieur 2]] [indice inférieur n] (X = I, Br), composés isostructuraux, sont obtenus. Incorporant une structure sans-précédente, ces réseaux sont formés à partir de couches 2D en alternance ABAB, contenants des SBUs Cu[indice inférieur 2] ([mu][indice inférieur 2]-X) [indice inférieur 2] rhomboédriques. Inversement, quand l’isomère Z-PhS(CH[indice inférieur 2]CH=CHCH[indice inférieur 2])SPh réagit avec des sels de CuX, deux structures différentes sont obtenues : le CP 2D [Cu[indice inférieur 4] ([mu][indice inférieur 3]-I) [indice inférieur 4] ([mu]-Z-PhS(CH[indice inférieur 2]CH=CHCH[indice inférieur 2])SPh}[indice inférieur 2]] [indice inférieur n] contenant des SBUs de type « cubane fermé » et le complexe 0D [Cu[indice inférieur 2]Br[indice inférieur 2]{[mu]-Z-PhS(CH[indice inférieur 2]CH=CHCH[indice inférieur 2])SPh}[indice inférieur 2]]. De par la réaction de E-pTolS(CH[indice inférieur 2]CH=CHCH[indice inférieur 2])S-pTol avec CuI, le CP 2D [{Cu([mu][indice inférieur 3]-I)} [indice inférieur 2] ([mu]-E-pTolS(CH[indice inférieur 2]CH=CHCH[indice inférieur 2])S-pTol)]n contenant des rubans parallèles en escalier est obtenu, alors que la structure issue de CuBr n’a pas pu être résolue. Finalement, quand CuX réagit avec Z-pTolS(CH[indice inférieur 2]CH=CHCH[indice inférieur 2])S-pTol, les CPs 2D iso-structuraux [Cu[indice inférieur 2]X[indice inférieur 2]{[mu]-Z-pTolS(CH[indice inférieur 2]CH=CHCH[indice inférieur 2])S-pTol}[indice inférieur 2]] (X = I, Br) sont formés. Dans ce cas, contrairement, aux premières structures obtenues, les couches de ces CPs sont composées de grilles incorporant des SBUs rhomboédriques Cu[indice inférieur 2] ([mu][indice inférieur 2]-X) [indice inférieur 2] dont les distances Cu···Cu sont identiques d’une couche à l’autre. Les caractérisations habituelles en photophysique et en stabilités thermiques ont été menées sur ces matériaux. De plus, des calculs théoriques ont été réalisés afin de mieux comprendre les propriétés photophysiques de ces composés. La quatrième section, i.e. le chapitre 5, traite des réactions de CuX (Br, I, Cl) sur des ligands dithioétherbutynes (1,4-bis(pTolthio)but-2-yne et 1,4-bis(benzylthio)but-2-yne. Quand CuBr réagit avec 1,4-bis(pTolthio)but-2-yne, le CP 1D [{Cu([mu][indice inférieur 2]-Br) [indice inférieur 2]Cu}([mu]-pTolSCH[indice inférieur 2]C≡CCH[indice inférieur 2]S-pTol) [indice inférieur 2]] [indice inférieur n] est obtenu, alors que le CP 2D [{Cu[indice inférieur 4] ([mu][indice inférieur 3]-I) [indice inférieur 4]}([mu]-pTolSCH[indice inférieur 2]C≡CCH[indice inférieur 2]S-pTol) [indice inférieur 2]] [indice inférieur n], préalablement reporté, est formé.(2) La réaction des sels CuI et CuCl avec 1,4-bis(benzylthio)but-2-yne engendre la formation de complexes isomorphes 0D [{Cu([mu][indice inférieur 2]-X) [indice inférieur 2]Cu}([mu]-PhCH[indice inférieur 2]SCH[indice inférieur 2]C≡CCH[indice inférieur 2]SCH[indice inférieur 2]Ph) [indice inférieur 2]] (X = I, Br). Contrairement à l’utilisation de CuCl, qui avec PhCH[indice inférieur 2]SCH[indice inférieur 2]C≡CCH[indice inférieur 2]SCH[indice inférieur 2]Ph forme le CP 2D [{Cu[indice inférieur 2] ([mu][indice inférieur 2]-Cl)([mu] [indice inférieur 3]-Cl)}([mu]-PhCH[indice inférieur 2]SCH[indice inférieur 2]C≡CCH[indice inférieur 2]SCH[indice inférieur 2]Ph)] [indice inférieur n]. Notons que ce CP présente des propriétés de photophysique peu communes pour un dérivé chloré, car il émet de la lumière autour de 600 nm. La cinquième section, i.e. le chapitre 6, traite des réactions de CuI avec PhS(CH[indice inférieur 2]) [indice inférieur 8]SPh et pTolS(CH[indice inférieur 2]) [indice inférieur 8]S-pTol qui génèrent respectivement les CPs luminescents 1D [Cu[indice inférieur 4]I[indice inférieur 4]{[mu][indice inférieur 2]-PhS(CH[indice inférieur 2]) [indice inférieur 8]SPh}[indice inférieur 2]] [indice inférieur n] et 2D [Cu8I8{[mu]2-pTolS(CH2)8S-pTol}3(MeCN)2]n. Le CP 2D [Cu8I8{[mu]2-pTolS(CH2)8S-pTol}3 (MeCN)2]n présente un réseau qui n’avait jamais été rencontré dans la littérature auparavant, c.-à-d., des couches de polymère construites à partir de deux cubanes fermés pontés ensemble par un rhomboèdre comme SBUs. Leurs propriétés physiques et de stabilités thermiques ont été étudiées et présentent quelques différences notables. La sixième section, i.e. le chapitre 7, traite des réactions entre CuI avec le ligand flexible pTolS(CH[indice inférieur 2]) [indice inférieur 8]S-pTol dans le MeCN ou EtCN et p-[indice supérieur t]BuC[indice inférieur 6]H[indice inférieur 4]S(CH[indice inférieur 2]) [indice inférieur 8]SC[indice inférieur 6]H[indice inférieur 4]-p-[indice supérieur t]Bu L2 dans EtCN. Les synthèses issues de pTolS(CH[indice inférieur 2]) [indice inférieur 8]S-pTol permettent l’obtention de CPs 2D [Cu[indice inférieur 8]I[indice inférieur 8]{pTolS(CH[indice inférieur 2]) [indice inférieur 8]S-pTol}[indice inférieur 3] (solvant) [indice inférieur 2]] [indice inférieur n] (1•MeCN et 1•EtCN) contenant des nœuds de connexion de type Cu[indice inférieur 8]I[indice inférieur 8]. Par opposition, l’utilisation du ligand p-[indice supérieur t]BuC[indice inférieur 6]H[indice inférieur 4]S(CH[indice inférieur 2]) [indice inférieur 8]SC[indice inférieur 6]H[indice inférieur 4]-p-[indice supérieur t]Bu dans EtCN entraine la formation d’un CP 1D [Cu[indice inférieur 4]I[indice inférieur 4]{p-[indice supérieur t]BuC[indice inférieur 6]H[indice inférieur 4]S(CH[indice inférieur 2]) [indice inférieur 8]SC[indice inférieur 6]H[indice inférieur 4]-p-[indice supérieur t]Bu}[indice inférieur 2] (EtCN) [indice inférieur 2]] [indice inférieur n] incorporant les SBUs de type cubane fermé. Les CPs 2D 1•MeCN et 1•EtCN, contrairement à 2•EtCN, présentent l’habilité de pouvoir perdre le solvant initialement incorporé dans leur structure sous vide et de le readsorber ou d’adsorber un autre solvant, chose qui peut être suivie à l’aide de la variation de la luminescence, la stabilité thermique, ou encore par diffraction des rayons X sur poudre. La septième section, i.e. le chapitre 8 traite des réactions, une fois encore, entre un ligand dithioéther, contenant un pont flexible butane (EtS(CH[indice inférieur 2]) [indice inférieur 4]SEt) et les sels CuX (X = I, Br). Dans ce cas, il se forme avec le CuI un CP luminescent 2D [Cu[indice inférieur 4]I[indice inférieur 4]{[mu]-EtS(CH[indice inférieur 2]) [indice inférieur 4]SEt}[indice inférieur 2]] [indice inférieur n], alors qu’il génère avec CuBr, le CP 3D [(Cu[indice inférieur 2]Br[indice inférieur 2]){[mu]-EtS(CH[indice inférieur 2]) [indice inférieur 4]SEt}][indice inférieur n] faiblement luminescent, construit sur des couches en parallèle pontées par les soufres doublement n-donneurs. Il est intéressant de remarquer qu’une migration de l’énergie d’excitation se produit dans le CP 3D (dérivé bromé) contrairement au CP 2D (dérivé iodé) sous excitation de haute intensité. Très peu d’exemples présentent ce type de processus parmi tous les CPs ( < 10). Pour conclure, les réactions entre les sels CuX (X = Cl, Br, I) avec des ligands thioéthers de types différents (mono-, di-thio, rigide ou flexible) peuvent offrir des matériaux de structures variables (CP 0D, 1D, 2D, 3D avec et sans cavités) présentant leurs propres spécificités (luminescence, stabilité thermique, adsorption de gaz, solvatochromisme, etc.). Le résultat le plus important à noter, en comparaison avec la littérature est, qu’il est très difficile, voire impossible, de pouvoir prédire la dimensionnalité, la structure et les propriétés dont résultera la coordination des ligands thioéthers sur des sels de CuX (X = Cl, Br, I). Par conséquent, de nombreuses combinaisons et études restent encore à être menées pour mieux comprendre ces matériaux et trouver la, ou les meilleures combinaisons possibles pour concevoir des MOFs luminescents à partir de CuX.

Host-guest chemistry of solid coordination frameworks (SCFs) based on Copper(II)-Pyridine Ligands

283 p.