New Multifunctional Materials for Potential Applications in Molecular Electronics and Spintronics
Titre | New Multifunctional Materials for Potential Applications in Molecular Electronics and Spintronics |
Type | Thèse de doctorat |
Auteurs | Manna Fabio |
Directeurs | Avarvari Narcis, Piron Flavia-Florina, Mercuri Maria Laura, Andruh Marius, Bernot Kevin, Cornia Andrea |
Année | 2024 |
URL | https://dune.univ-angers.fr/fichiers/92015943/202419005/fichier/19005F.pdf |
Mots-clés | Chiralité, conductivité, Luminescence, Metal-organic Frameworks/Coordination Polymers, Single-Molecule Magnet |
Résumé | Ce travail rend compte de la conception, de la synthèse et de la caractérisation de nouveaux matériaux moléculaires rédox-actifs dotés de propriétés magnétiques, conductrices et luminescentes. Parmi les ligands appropriés, ceux à base d'anilates, à savoir la 2,5-dihydroxy-p-benzoquinone 3,6-disubstituée, le TTF et les dérivés chiraux d'alanine benzoquinones ont été sélectionnés. En faisant réagir ces ligands avec des ions métalliques paramagnétiques d et f, différentes classes de matériaux moléculaires multifonctionnels ont été obtenues : i) des complexes dinucléaires, formés par un pont anilato, deux tris(pyrazolyl)- borates de coiffage et deux ions DyIII avec un comportement SMM. Leurs propriétés électrochimiques et spectroscopiques sont discutées. ii) Une famille de MOF 2D basés sur TTF tétracarboxylate, montrant une conductivité remarquable à température ambiante et un comportement SMM du à la présence de Dy(III). iii) Une série de MOF chiraux Cu(II), impliquant des dérivés de benzoquinone énantiopurs à base d'alanine, sélectionnés comme candidats prometteurs pour l’effet CISS et pour la séparation HPLC chirale. La synthèse, la caractérisation structurale et spectroscopique de ces matériaux et les études préliminaires sur les propriétés conductrices et magnétiques sont discutées. iv) Une série de CP/MOF hétéroleptiques, obtenus via l'approche des ligands auxiliaires, en combinant ClCNAn, des ligands F4BDC et des ions Ln(III). La caractérisation structurale et la combinaison d'études de photoluminescence résolues dans le temps et de calculs ab initio sont discutées pour Er-CP ainsi que les résultats préliminaires sur les propriétés magnétiques des MOFs. |
Résumé en anglais | This work reports on the design, synthesis and characterization of novel redox-active molecular materials with magnetic, conductive and luminescent properties. Among suitable linkers, those based on anilates, i.e. 3,6-disubstituted-2,5-dihydroxy-p-benzoquinone, TTF and chiral alanine benzoquinones derivates have been selected. By reacting these linkers with paramagnetic d- and f- metal ions, different classes of multifunctional molecular materials have been obtained: i) dinuclear complexes, formed by an anilato bridge, two tris(pyrazolyl)-borate capping ligands and two DyIII ions. Their electrochemical and spectroscopic properties are discussed. ii) A family of 2D MOFs based on TTF tetracarboxylate linker showing remarkable conductivity at room temperature and field-induced SMMs behaviour for Dy-MOF. iii) A series of chiral CuII MOFs, involving enantiopure alanine-based benzoquinones derivatives, selected as promising candidates for chiral-induced spin selectivity (CISS) effect and chiral HPLC separation. The synthesis, structural and spectroscopic characterization of this materials and preliminary studies on the conducting and magnetic properties are discussed. iv) A series of heteroleptic CPs/MOFs, obtained via the ancillary ligand approach, by combining ClCNAn, tetrafluoroterephthalate (F4BDC) linkers and Ln(III) ions. Structural characterization and combination of time-resolved photoluminescence studies and ab initio calculations are discussed for Er-CP as well as preliminary results on magnetic properties for the MOFs. |
Langue de rédaction | Français |
Diplôme | Thèse de doctorat |
Date de soutenance | 2024-06-19 |
Editeur | Université d'Angers |
Place Published | Angers |
Libellé UFR | Collège doctoral |
personnalisé5 | École doctorale Matière, Molécules Matériaux et Géosciences (Le Mans) |
personnalisé6 | MOLTECH-Anjou (Angers ; 2004-....) |
personnalisé7 | Chimie |