This thesis describes the synthesis and characterisation of metal complexes that contain chemically reduced bipyridyl ligands. The crystal structures of twenty-six novel complexes are reported alongside detailed discussions on the electronic and spectroscopic effects and trends associated with the different oxidation states within these species. Chapter One introduces the isomers of bipyridine and their redox chemistry, the concept of non-innocent ligands and the spectroscopic techniques that are currently used in determining ligand oxidation states. Subsequently, examples of main group, transition metal, lanthanide and actinide species that contain or may contain reduced forms of the ligand are discussed. Chapter Two details the synthesis and structural characterisation of alkali metal salts of singly and doubly reduced forms of the three commercially available bipyridine isomers. The effects of this reduction are investigated with the aim of developing diagnostic fingerprints for each of the ligand oxidation states. Chapter Three discusses the synthesis of an homologous series of compounds of the form [M(2,2'-bipy)(mes)₂]^n– where M = Cr, Mn, Fe, Co, Ni and n = 0, 1. Trends in magnetism, bonding and electronic structure are investigated with reference to theoretical calculations and the diagnostic fingerprints identified in the previous chapter. Chapter Four describes the synthesis and characterisation of three compounds containing the isostructural motif [Zn₂(4,4'-bipy)(mes)₄]^n– where n = 0, 1, 2. Structural and spectroscopic changes are discussed and com- pared to theoretical calculations. Chapter Five contains descriptions of the spectroscopic techniques employed in the above research and synthesis routes to all compounds featured in this thesis.

Dans un contexte où l’énergie représente un enjeu majeur pour les pays et organisations à économies émergentes et développées, la recherche de nouvelles sources renouvelables et la démocratisation des vecteurs énergétiques permettant l’approvisionnement mondial de façon durable constitue un devoir pour la communauté scientifique internationale. D’ailleurs, il serait essentiel que les nombreuses disciplines de la chimie concertent leurs efforts. Plus particulièrement, la croissance de la recherche en chimie de coordination orientée vers la photosynthèse artificielle ainsi que le développement de matériaux fonctionnels démontre l’importance indéniable de ce champ de recherche. Ce travail présente dans un premier temps l’étude des différentes voies de synthèse d’hydroxyamidines, un ligand chélatant aux propriétés de coordination prometteuses ne recevant que très peu d’attention de la part de la communauté scientifique. Dans un deuxième temps, nous présenterons le développement d’une stratégie d’assemblage de leurs complexes supramoléculaires impliquant des métaux de transition abondants et peu dispendieux de la première rangée. Dans un troisième temps, il sera question de l’investigation de leurs propriétés photophysiques et électrochimiques à des fins d’applications au sein de matériaux fonctionnels. Pour ce faire, les différentes voies de synthèse des hydroxyamidines et de leurs amidines correspondantes qui ont précédemment été étudiées par les membres du groupe seront tout d’abord perfectionnées, puis investiguées afin de déterminer leur versatilité. Ensuite, les propriétés de complexation des amox résultantes comportant des motifs sélectionnés seront déterminées pour enfin étudier les propriétés photophysiques et électrochimiques d’une série de complexes de métaux de transition de la première rangée. En somme, plusieurs designs qu’offrent les amox et bis-amox sont étudiés et les propriétés des architectures résultantes de leur auto-assemblage sont déterminées. / In a context where energy supply represents a major challenge for countries and organizations with emerging and developed economies, the search for new renewable resources and the democratization of energy vectors allowing sustainable worldwide supply is a responsibility for the international scientific community. Besides, it would be essential that the many disciplines of chemistry concerted their efforts. In particular, the growth of research in coordination chemistry oriented toward artificial photosynthesis and the development of functional materials demonstrates the undeniable importance of this field of research. The first part of the work presents different synthetic routes to hydroxyamidines, a chelating ligand with promising properties and receiving very little attention from the scientific community. Secondly, we present the development of a strategy of assembly of their supramolecular complexes involving abundant and cheap first row transition metal. Thirdly, we will discuss the investigation of their photophysical and electrochemical properties for their purposes in functional materials applications. To do this, the different synthesis routes of hydroxyamidines and their corresponding amidines which have previously been studied by other members of the group will first be improved then investigated to determine their versatility. Next, the complexing properties of the resulting amox having selected patterns will be determined to finally study the photophysical and electrochemical properties of a series of first row transition metal complexes. In sum, the various designs offered by amox and the bis-amox complexes are studied and the properties of the resulting architectures of their self-assemblies are determined.