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Electron-Triggered Metamorphism in Viologen-Substituted Metalloporphyrins: Application in Magnetic Switching

Date
lun 12 déc 2022
Horaires

14h00

Intervenant(s)

Soutenance de Mme AL SHEHIMY Shaymaa sous la direction de M. CHEVALLIER Floris et sous la codirection de M. BUCHER Christophe

Langue(s) des interventions

Description générale

Ce projet de thèse est divisé en quatre chapitres. Son principal objectif est de décrire des mouvements moléculaires induits par oxydation ou réduction, dans le but de commuter les propriétés magnétiques de Ni-porphyrines à base de viologène. Les complexes Ni(II) (d8) magnétiquement actifs peuvent changer leurs propriétés magnétiques suite à la modification leur sphère de coordination, ou par interactions de couplage métal-métal. Des travaux précédents ont montré que la lumière, le pH et la température peuvent être utilisés à cette fin. Cependant, la stimulation électrique n'a pas été étudiée en profondeur, bien que les électrons constituent des stimuli très prometteurs pour construire des dispositifs de mémoire électronique à l'échelle nanométrique. La première partie du Chapitre I présente une vue d'ensemble de la commutation des propriétés magnétiques dans les complexes de métaux de transition, principalement le Ni(II), ainsi qu'une étude non exhaustive des diverses voies de commutation des propriétés magnétiques dans les molécules. La deuxième partie est consacrée à la présentation du mouvement moléculaire sensible à l'oxydoréduction dans les systèmes à base de viologène, puisque les viologènes sont les éléments clés sensibles à l'oxydoréduction dans ce travail. Dans le Chapitre II, l'intérêt des macrocycles de porphyrines pauvres en électrons est présenté, et une étude synthétique et (spectro)électrochimique détaillée sur les porphyrines substituées par des trifluorométhyles nouvellement synthétisées et précédemment rapportées est discutée en détail. Le Chapitre III présente deux porphyrines de Ni à base de viologène qui présentent des propriétés magnétiques commutables par stimulation électrique. Les différentes propriétés photophysiques sont discutées sur la base de résultats détaillés de RMN, de spectroscopie UV/vis-NIR, de résultats (spectro)électrochimiques et de mesures magnétiques, étayés par des calculs quantiques. Enfin, le chapitre IV décrit une conception originale d'un système de métalloporphyrines à base de viologène avec un mouvement moléculaire induit par voie électrochimique, visant un contrôle réversible de la sphère de coordination des métalloporphyrines entre la géométrie plane carrée et la géométrie bipyramidale carrée.

Gratuit
Mots clés
Disciplines