Simultaneous use of hydrogen and coordination bonds in molecular tectonics

En utilisant les concepts de la "tectonique moléculaire", ce travail a été centré sur la conception, la synthèse ainsi que l'étude structurale d'architectures supramoléculaires hybrides, organiques/inorganiques, obtenues dans des conditions d'auto-assemblage. Dans la première partie, des nouveaux complexes métalliques, obtenus à partir de ligands mono- et di-carboxylate dérivés de 2,2’-bipyridine ou de 4,7-phenanthroline, ont été synthétisés. Des architectures bidimensionnelles isostructurales à quatre composants ont été obtenues en combinant un tecton dianionique 1,10-phenanthroline-4,7-dicarboxylate, un dication de type bisamidinium, le cation Ag+ ainsi que des anions XF6- (X= P, As, Sb). De plus, une architecture tridimensionnelle triplement interpénétrée a été formée à partir de 1,10-phenanthroline-4,7-dicarboxylate, dication bisamidinium et le cation Cu2+. Dans la deuxième partie, la coordination des cations métalliques Zn(II), Cu(I/II) and Ag(I) par les ligands 2,2’-bipyridine-6,6’- acide dicarboxylique ou 4,7-phenanthroline-2,9-acide dicarboxylique ainsi que la formation de réseaux moléculaires ont été étudiées. Cette investigation a conduit à la formation d'un réseau de coordination monodimensionnel basé sur des interactions Ag-Ag. Enfin, dans la dernière partie, nous nous sommes intéressés à une nouvelle famille de ligands basés sur des squelettes de type 2,2’-bipyridine, 2,2’-biquinoline ou 1,8-naphthyridine portant des groupes pyridyls. Ces ligands portent de sites de coordination pour les métaux et un motif de reconnaissance pour le groupe carboxylique, particulièrement utile pour la formation de réseaux hybrides.Based on concepts developed in the area of molecular tectonics, this work focused on the design, synthesis and structural investigations of supramolecular architectures generated under self-assembling conditions. In the first part of this work, new metallic complexes, based on mono- and di-carboxylate ligands derived from 2,2’-bipyridine or 4,7-phenanthroline, have been synthesized. A tetra components system composed of a dicationic bis-amidinium tecton, the dianionic 1,10-phenanthroline-4,7-dicarboxylate, Ag+ cation and XF6- (X= P, As, Sb) anion was shown to generate 2-D isostructural networks using a combination of CAHB and coordination-bonds. Furthermore, a tri components system composed of a dicationic bis-amidinium tecton, the dianionic 1,10-phenanthroline-4,7-dicarboxylate and Cu2+ cation has led to the formation of 3-D three-fold interpenetrated network. In the second part, the formation of hybrid networks was explored upon combining ligands 2,2’-bipyridine-6,6’-dicarboxylic acid or 4,7-phenanthroline-2,9-dicarboxylic acid with Zn(II), Cu(I/II) and Ag(I) cations in the presence or absence of an organic base. This strategy afforded an interesting 1D coordination network based on silver-silver interactions. In the third part, new bis-chelating symmetric ligands based on 2,2’-bipyridine, 2,2’-biquinoline or 1,8-naphthyridine backbones bearing polypyridyl moieties were designed and prepared. These ligands possessing both coordination sites for metal binding and recognition sites for carboxylic acid group, were used as building block for the construction of organic and hybrid networks