Design, synthesis and characterization of self-assembled molecular architectures based on [1.1.1.1]métacyclophane unit

La conception de réseaux moléculaires métallo-organiques organisés à l’état solide a été envisagée par un processus itératif d’auto-assemblage entre briques moléculaires préprogrammés et complémentaires appelées tectons. Cette complexation itérative, peut, selon la symétrie et propriétés géométriques des différents tectons intervenant lors de l’assemblage, être translatée dans une, deux ou trois direction de l’espace, ou même former des espèces discrètes. Ainsi, l’espèce désirée ayant les propriétés structurales prédéterminées peut être obtenue par un simple mélange des différents composants dans des conditions adéquates. Sur la base d’un squelette organique de type [1.1.1.1]métacyclophane, adoptant une conformation 1,3 alternée bloquée, trois grandes familles de tectons organiques ont été élaborées dans le but de générer, par auto-assemblage avec des sels de métaux de transition, des matériaux cristallins aux propriétés voulues, propriétés qui peuvent être préprogrammées dans la structure des tectons. Les deux premières familles de tectons ont été élaborées dans le but de générer des architectures moléculaires auto-assemblées à grand volume libre, caractéristique utile dans l’application visée : la porosité. La troisième famille a été conçue dans la même optique avec en plus la possibilité de générer des réseaux directionnels et éventuellement des cristaux polaires…[etc.]Conception of metallo-organic molecular networks has been considered by an iterative process of self-assembly between programmed molecular building blocks, also called tectons. This iterative recognition can, as a function of the geometric properties of the different tectons, be translated in one, two or three dimensions of space to form networks, or finite supramolecular species. Thus, the desired final self-assembled species resulting from self-assembly process could have predetermined structural and physical properties if the tectons are correctly chosen. On the basis of an organic [1.1.1.1] metacyclophane skeleton type, adopting a 1,3 alternated blocked conformation, three main families of organic tectons have been synthetised to generate, by self-assembly with various metal salts transition, crystalline materials with desired properties. The two first families of tectons were developed to generate self-assembled molecular architectures with large free volume, useful feature in the target application: the porosity. The third family was designed in the same goal with the additional possibility to generate directionnal networks and eventually polar crystals…[etc.