Journées de la division de Chimie de Coordination Design et Synthèse d’un Moteur Moléculaire incorporant des Fragments Isolants Guillaume Vives Directeurs.

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1 Journées de la division de Chimie de Coordination Design et Synthèse d’un Moteur Moléculaire incorporant des Fragments Isolants Guillaume Vives Directeurs de Thèse : Gwénaël Rapenne et Jean-Pierre Launay

2 Images STM sur Cu (100) Calculs ESQC Immobile En rotation ROTATION DU DECACYCLENE Un rotor non directionnel hexa-tert-butyl decacyclene

3 PRINCIPLE DU MOTEUR ROTATIF Comportement vouluMécanisme à éviter (Rotation d’un cinquième de tour)

4 DESIGN  Stator : Ligand Tripodal fonctionnalisé pour s’accrocher à une surface  Rotor : Cp avec cinqu bras rigides terminés par des groupements éctroactifs (GE)  Espaceurs isolants pour empêcher des transferts d’électron intramoléculaires  Rotule : Atome Métallique Quatre parties :

5 MOLECULE CIBLE Quatre parties : Stator : Hydrotris(indazolyl)borate Rotor : Cp substitué terminé par des ferrocenyls Insolant : complexe trans Pt(II) Rotule : Atome de Ruthenium

6 ROLE ISOLANT DU PLATINE - Etude électrochimique E 1/2 (1) (V/ECS) E 1/2 (2) (V/ECS)  E 1/2 (mV) 1 0,580,68~ 100 2 0,320,40~ 80 1 2

7 ROLE ISOLANT DU PLATINE - Etude Spectoélectrochimique 1 2 Formule de Hush : 1 : V ab = 0,036 eV 2 : V ab = 0,025 eV Paramètre de couplage électronique :

8 ROLE ISOLANT DU PLATINE Optimisation de géométrie par DFT (BP86 / 6-31 G**)

9 ROLE ISOLANT DU PLATINE Calcul du Vab : Méthode de l’éclatement du dimère Recouvrement des orbitales 3d du fer avec le ligand ComposéE 3d (Fe)E(u)E(g)  E (eV) V ab (eV) 1-10,500-10,767-10,9030,1360,068 1-11,000-11,117-11,2720,1550,077 1-11,500-11,390-11,6490,2590,129 2-10,500-10,849-10,8130,0360,018 2-11,000-11,231-11,1860,0450,022 2-11,500-11,522-11,6120,0900,045 Energies des orbitales et V ab de 1 et 2 en fonction de l’énergie des orbitales 3d du fer ~ V ab /3 avec Pt

10 STRATEGIES DE SYNTHESE

11 SYNTHESE DU CENTRE ORGANOMETALLIQUE

12 CONNEXION Synthèse du fragment Pt : Connection :

13 CARACTERISATIONS 1 H RMN (CD 2 Cl 2 ) 500 MHz 31 P RMN 195 Pt { 31 P} RMN J Pt-P (trans) = 2374 Hz

14 CARACTERISATIONS Electrochimie : CV : CH 2 Cl 2, n Bu 4 PF 6 0.1 M, 100 mV.s -1 E 1/2 (V/ECS)FeRu 0.310.60 0.520.82

15 STATOR FONCTIONALISE POUR SURFACE D’OXYDE Synthèse du ligand : Complexe modèle de Ru

16 PREMIER MOTEUR MOLECULAIRE

17 PERSPECTIVES

18 REMERCIEMENTS Groupe NanoSciences (CEMES) – Alexandre Carella – Stéphanie Sistach – Gwénaël Rapenne – Jean Pierre Launay – Christine Viala LCC – Christine Lepetit

19 SYNTHESE DU CENTRE ORGANOMETALLIQUE KTIB

20 CONNEXION DES BRAS AVEC LE COEUR