Accueil > La recherche > Les Equipes de Recherche > CIMP : Chimie Inorganique MolĂ©culaire et PrĂ©curseurs > Chimie de Coordination d’Architectures MolĂ©culaires MagnĂ©tiques

Chimie de Coordination d’Architecture MagnĂ©tique

publié le , mis à jour le

Nos activitĂ©s de recherches sont centrĂ©es sur l’ingĂ©nierie d’architectures Ă  base de complexes de mĂ©taux de transition (d et f) pour l’élaboration de matĂ©riaux molĂ©culaires magnĂ©tiques. C’est un domaine de recherche trĂšs actif, Ă  l’interface de la chimie et de la physique, qui ouvre la voie Ă  des applications de haute technologiques dans le domaine du traitement de l’information.

L’obtention de tels systĂšmes de façon rationnelle, qui reste un vĂ©ritable dĂ©fi, s’appuie sur notre expertise forte en chimie de coordination qui nous permet d’élaborer, pratiquement Ă  façon, des architectures complexes depuis la molĂ©cule isolĂ©e de nuclĂ©aritĂ© variable jusqu’aux rĂ©seaux de coordination 1D, 2D ou 3D. Elle s’appuie Ă©galement sur celles complĂ©mentaires en cristallographie et en Ă©lectrochimie pour la comprĂ©hension des relations entre propriĂ©tĂ©s magnĂ©tiques (anisotropie et couplage magnĂ©tique) et structures molĂ©culaires, cristallines et Ă©lectroniques pour l’étude desquelles nous sommes bien Ă©quipĂ©s. Ces informations magnĂ©to-structurales nous permettent d’affiner la stratĂ©gie de synthĂšse pour aller vers des systĂšmes fonctionnels.

Les architectures magnétiques qui nous intéressent recouvrent les aimants à base moléculaire et les molécules-aimants. Au-delà et compte tenu de notre maßtrise de la chimie de coordination une part de nos activités concerne des systÚmes présentant des propriétés de luminescences et aussi des bio-complexes à usage thérapeutique.


Aimants à base moléculaire
(Pr. Dominique Luneau)

Ce sont des rĂ©seaux de coordination. Le magnĂ©tisme qui en rĂ©sulte est une propriĂ©tĂ© de l’état solide et donc de type conventionnel. Notre approche dans ce domaine repose sur l’utilisation de radicaux libres nitronyl nitroxyde comme ligands pontant.
En fonctionnalisant les radicaux par des groupes benzimidazole et imidazole nous obtenons avec le manganĂšse(II) des polymĂšres de coordination 2D dans lesquels mĂ©taux et radicaux alternent et qui constituent les feuillets de structures lamellaires entre lesquels s’intercale des anions. Dans le cas du groupe benzimidazole les composĂ©s sont des aimants avec des tempĂ©ratures de Curie relativement Ă©levĂ©es (Tc=55 K). Dans le cas du groupe imidazole les composĂ©s prĂ©sentent un phĂ©nomĂšne de tautomĂ©risme de valence thermo-induit permettant d’envisager des matĂ©riaux commutable. De façon remarquable l’ensemble des composĂ©s cristallisent dans des groupes d’espace chiraux.

D. Luneau, A. Borta, Y. Chumakov, J-F. Jacquot, E. Jeanneau, C. Lescop, P. Rey. Molecular magnets based on two-dimensional Mn(II)–nitronyl nitroxide frameworks in layered structures, Inorg. Chim. Acta 2008, 361, 3669-3676.
http://lmi.cnrs.fr/IMG/tif/2d.tif


Molécules-aimants
(Dr. Guillaume Pilet, Pr. Dominique Luneau)

Ce sont des molĂ©cules complexes isolĂ©es possĂ©dant un moment magnĂ©tique Ă©levĂ© avec une forte anisotropie magnĂ©tique. Le magnĂ©tisme qui en rĂ©sulte n’est pas une propriĂ©tĂ© de l’état solide mais de la molĂ©cule unique et de type quantique. Notre approche dans ce domaine repose sur l’élaboration de complexes avec un ou plusieurs centres mĂ©talliques magnĂ©tiques (d ou f) connus pour instiller l’anisotropie magnĂ©tique. Le choix et la conception des ligands est primordiale car ils doivent permettre d’assembler les ions mĂ©talliques pour conduire Ă  un spin rĂ©sultant Ă©levĂ© et une forte anisotropie magnĂ©tique au niveau de la molĂ©cule tout en isolant celles-ci. Pour ce faire nous utilisons diffĂ©rents types de ligand (ïą-dicĂ©tones, scorpionate, calixarĂšne, 
).
SystĂšmes Ă  base de ÎČ-dicĂ©tones fonctionnalisĂ©es et mĂ©taux 4f.
Les ligands de type ÎČ-dicĂ©tone sont des synthons organiques facilement fonctionnalisables qui permettent le greffage d’entitĂ©s (i) aidant au contrĂŽle de la nuclĂ©aritĂ© de l’objet molĂ©culaire multifonctionnel final et (ii) exacerbant les propriĂ©tĂ©s de molĂ©cule-aimant et de luminescence du cƓur inorganique 4f.

S. Petit, F. Baril-Robert, G. Pilet, C. Reber, D. Luneau, Dalton Trans., 2009, 6809-6815.
D. Guettas, C. M. Balogh, C. Sonneville, Y. Malicet, F. Lepoivre, E. Onal, A. Fateeva, C. Reber, D. Luneau, O. Maury, G. Pilet, Eur. J. Inorg. Chem., soumise

https://www.researchgate.net/profile/Guillaume_Pilet
www.guillaumepilet.sitew.fr


Complexes bioactifs à usage thérapeutiques
(Dr. Jean-Bernard Tommasino, Dr. Guillaume Pilet, Pr. Dominique Luneau)

Nous nous intĂ©ressons lĂ  Ă  des complexes d’antibiotiques qui se veulent antimicrobiens et Ă  des complexes de nitrosyl qui se veulent anticancĂ©reux par relargage photo-activĂ© d’oxyde nitrique.

Complexes antimicrobiens associant métaux et antibiotiques
L’élaboration de bio-complexes [ligand organique bioactif (sulfonamide par exemple) et un centre mĂ©tallique ayant des propriĂ©tĂ©s antispetiques (AgI, CuII par exemple)] est un axe de recherche en plein essor. L’idĂ©e dĂ©veloppĂ©e Ă  travers nos recherches est d’associer au sein d’une mĂȘme entitĂ© molĂ©culaire plusieurs ligands Ă  visĂ©es thĂ©rapeutiques diffĂ©rentes complexant un ou plusieurs centres mĂ©talliques permettant d’exacerber ces propriĂ©tĂ©s.

J.-B. Tommasino, G. Pilet, F. N. R. Renaud, G. Novitchi, V. Robert, D. Luneau, Polyhedron, 2012, 37, 27-34.
J.-B. Tommasino, F. N. R. Renaud, D. Luneau, G. Pilet, Polyhedron, 2011, 30, 1663-1670.


Matériaux multifonctionnels à base de thiacalixarÚnes
(Dr. CĂ©dric Desroches)

Nous nous intĂ©ressons Ă  des complexes simples constituĂ©s d’ions ManganĂšse(II) coordonnĂ©s par le macrocycle thiacalixarĂšne et prĂ©sentant des propriĂ©tĂ©s physico-chimiques intĂ©ressantes telles que la luminescence ou la photo-oxydation.

M. Lamouchi, E. Jeanneau, G. Novitchi, D. Luneau, A. Brioude, C. Desroches Polynuclear Complex Family of Cobalt(II)/Sulfonylcalixarene : One-Pot Synthesis of Cluster Salt Co-14(II) (+) Co-4(II) (-) and Field-Induced Slow Magnetic Relaxation in a Six-Coordinate Dinuclear Cobalt(II)/Sulfonylcalixarene Complex. Inorg. Chem., 2014, 53, 63-72.


Collaborations

Notre activité est bien intégrée aux réseaux nationaux et internationaux. Au niveau régional nous collaborons de façon étroite avec les équipes travaillant dans le domaine, à Lyon (ENS) et à Grenoble (CEA, LNCMI, Institut Néel, DCM). Au niveau national nous participons au GDR Magnétisme et Commutation Moléculaires (MCM).


RĂ©seaux / networks


Locales/ RĂ©gionales

  • Olivier Maury, François RiobĂ© (ENS Lyon)
  • Carole Duboc, Fabrice Thomas (DCM Grenoble)
  • Christophe Morell (ISA Lyon)
  • Paolo Larine, Maurice MĂ©debielle (ICBMS Lyon)

Nationales

  • BĂ©atrice Gillon (LLB Saclay)
  • Boris Le Guennic, Olivier Cador (ISC Rennes)
  • Dominik Schaniel , Nicolas Claiser (UniversitĂ© de Lorraine Nancy)

Internationales

  • Vefa AHSEN (Gebze Technical University Turquie)
  • Katsuya INOUE (Hiroshima University)
  • Masahiro Mikuriya (Kansai Gakuin University Japon
  • Christian REBER (UniversitĂ© de MontrĂ©al) : PICS 2015-2017