Ce travail traite de la synthèse et de la caractérisation de nouvelles cages moléculaires discrètes riches en électrons préparées via la méthodologie d'auto-assemblage dirigée par les métaux, ainsi que de leurs propriétés redox et d’encapsulation. Les concepts généraux guidant la méthodologie d’auto-assemblage pilotée par les métaux sont présentés. Trois types de ligands tétratopiques rédox-actifs (L) constitués de tétrathiafulvalène (TTF), de dithiol-fluorène (DTF) ou de tétrathiafulvalène π étendu (exTTF) ont été conçus. Leur capacité à générer des cages auto-assemblées avec divers complexes (M) a été étudiée. Dans le premier cas, des métallacages M8L2 dont la géométrie offre une opportunité unique de favoriser des interactions inter-TTF étroites au cours du processus d’oxydation ont été décrites. Ces interactions ont été confirmées par des études électrochimiques ainsi que par DRX à partir d’un sel oxydé électrocristallisé. Dans le second cas, plusieurs auto-assemblages discrets MxLy (cages, clips) ont été obtenus à partir de nouveaux ligands électroactifs basés sur l'unité 9- (1,3-dithiol-2-ylidène) fluorène (DTF). Leurs propriétés rédox ainsi que leur capacité à complexer des unités électro-déficientes sont fortement dépendantes de la géométrie de l’auto-assemblage. Concernant le ligand exTTF, de grandes métallacages électroactives M12L6 (environ 4 000 Å3) ont été obtenus par combinaison avec des complexes trans de palladium ou d'argent. Ces dernières se désassemblent lors de l'oxydation, donnant lieu à une transformation sans précédent d'une cage métallique discrète en un polymère de coordination. Enfin, un nouveau squelette aromatique benzo[1,2-b:4,5-b'] dithiophène est décrit en tant qu’alternative aux dérivés riches en électrons π étendus. Le rôle critique des interactions non-covalentes 1,5 S ···S est démontré par une approche combinée expérimentale et théorique. / This work deals with the synthesis and characterization of new electron-rich discrete molecular cages, prepared via the coordination-driven self-assembly methodology, as well as on evaluating their redox and host-guest properties. The general concepts guiding the metal-driven self-assembly methodology are presented. Three types of redox-active tetratopic ligands (L) featuring either a tetrathiafulvalene (TTF), a dithiol-fluorene (DTF) or a π-extended tetrathiafulvalene (exTTF) have been designed. Their ability to generate self-assembled cages upon combination with various metal complexes (M) has been studied. In the first case, M8L2 metallacages were obtained, whose geometry offers a unique opportunity to promote close inter-TTF interactions upon oxidation, as confirmed through electrochemical studies as well as from single-crystal DRX from an electrocrystallized oxidized salt. In the second case, several discrete self-assemblies MxLy (cages, clips) were obtained and characterized from new electro-active ligands based on the 9-(1,3-dithiol-2-ylidene)fluorene (DTF) unit. Their redox properties as well as their binding ability towards electro-deficient planar species show a strong dependence to the self-assembly geometry. Considering the exTTF ligand, large (ca. 4000 Å3) electroactive M12L6 metallacages were obtained from combining with trans palladium or silver complexes. Le latter exhibits a disassembling process upon oxidation, giving rise to an unprecedented redox-triggered transformation of discrete metalla-cage into a coordination polymer. Finally, a new benzo[1,2-b:4,5-b'] dithiophene aromatic scaffold is investigated as an alternative π-extended electron-rich derivative. The critical role of non-covalent 1,5 S···S interactions is demonstrated by a combined experimental and theoretical approach.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:theses.fr/2019ANGE0007 |
| Date | 15 May 2019 |
| Creators | Krykun, Serhii |
| Contributors | Angers, Kiïvsʹkij nacìonalʹnij unìversitet imeni Tarasa Ševčenka (Ukraine), Sallé, Marc, Goeb, Sébastien, Voitenko, Zoia V. |
| Source Sets | Dépôt national des thèses électroniques françaises |
| Language | English |
| Detected Language | French |
| Type | Electronic Thesis or Dissertation, Text |
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