Projet ANR-06-JCJC-0008 – COORDHYB : Coordination complexes for new multifunctional hybrid structures: towards efficient magneto-switches.
Programme : Programme "Jeunes chercheuses et jeunes chercheurs" (JCJC) 2006
Année de financement : 2006
Coordinateur du projet : CENTRE NATIONAL DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE - DELEGATION REGIONALE ALSACE (CENTRE NATIONAL DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE - DELEGATION REGIONALE ALSACE)
Partenaires : Centre national de la recherche scientifique; Université de Strasbourg
Montant : 150000.0 euros
Date de début : 2006
Durée : 36 mois
Résumé : Le projet présenté a pour objectifs la conception et l'élaboration de nouveaux matériaux hybrides multifonctionnels incorporant des complexes de coordination ainsi que l'étude de leurs propriétés physiques. A l'heure actuelle, les matériaux hybrides multifonctionnels existant présentent en général de faibles liaisons chimiques entre les deux sous-réseaux, ce qui peut constituer une limite à l'obtention de phénomènes coopératifs à température relativement élevée. En revanche, les composés que nous proposons de synthétiser possèderont un lien chimique fort entre les entités fonctionnelles, réalisé par des groupements d'accrochage liés par des liaisons iono-covalentes au squelette inorganique (ou en faisant partie). Ce lien chimique fort sera d'une importance primordiale pour l'apparition de synergies entre les propriétés. L'originalité de notre approche réside dans l'utilisation de complexes de coordination de métaux de transition ou de terres rares pour amener la propriété souhaitée. Jusqu'à présent, les systèmes hybrides décrits utilisent le plus souvent des molécules purement organiques comme ligands ou connecteurs. Ce projet nécessitera la synthèse de nouveaux complexes de coordination, conçus de manière à amener la propriété désirée et à pouvoir être incorporés dans le matériau hybride. Ces complexes doivent donc posséder au moins un groupe fonctionnel permettant son greffage ultérieur. La conception, la synthèse et la complexation des ligands hétéroditopiques nécessaires constituera une part très importante du travail. De plus les complexes devront être stables en solution, et ne pas être dégradés durant la réaction de greffage. Enfin, les complexes devront amener la propriété désirée. Trois types de complexes fonctionnels seront mis en jeu: *des complexes paramagnétiques, afin d'amener une propriété magnétique supplémentaire (moment de spin élevé, anisotropie magnétique particulière...). Nous chercherons aussi à incorporer des complexes polynucléaires, tel que la célèbre "molécule-aimant", le Mn12. Enfin, nous synthétiserons et étudierons des complexes à transition de spin photo-induite, fonctionnalisés par un groupe d'accrochage. *des complexes photoluminescents, afin de pouvoir combiner magnétisme et luminescence au sein d'un même matériau, ce qui n'a que très rarement été réalisé jusqu'à présent. Au niveau fondamental, cela sera particulièrement intéressant car cela permettra l'étude de la possible interaction entre les propriétés. Nous nous concentrerons sur la synthèse et l'incorporation de complexes phosphorescents, et sur l'étude de l'influence de la mise en ordre magnétique sur les propriétés photophysiques. *des complexes possédant une activité ONL, afin d'obtenir et d'étudier par la suite de nouveaux aimants présentant une propriété de génération de seconde harmonique et d'étudier particulièrement l'influence de la mise en ordre magnétique du matériaux sur les propriétés ONL du complexe incorporé.   Une fois les complexes synthétisés et caractérisés, nous étudierons soigneusement leurs propriétés physiques (magnétisme, photomagnétisme, photoluminescence ou génération de second harmonique selon le complexe considéré).  Enfin nous synthétiserons les composés hybrides. Deux approches seront poursuivies. La première consistera en une réaction d'insertion-greffage par échange anionique dans l'espace inter-lamellaire d'hydroxydes de métaux de transition de formule M2(OH)3X du complexe comportant une fonction de fixation, ainsi que cela a déjà été réalisé pour des molécules organiques. Parallèlement, nous utiliserons aussi des synthèses directes, par exemple par voie hydrothermale, ce qui implique une prévision moins facile des structures, même si nous utiliserons les concepts introduits et développés dans le domaine des "Metal-Organic-Frameworks". Les composés obtenus par cette seconde méthode pourront donc être qualifiés de "Metal-Coordination Complexes-Frameworks" (cependant, nous chercherons a priori à éviter une t