Polymeres de coordination a base de lanthanides

POLYMERES DE COORDINATION A BASE DE LANTHANIDES

LE SYSTEME Ln-NTC

Yanjun Zheng, Carole Daiguebonne, Olivier Guillou

Sciences Chimiques de Rennes UMR 6226 - CNRS - INSA Rennes
Equipe "Matériaux Inorganiques : Chimie Douce et Réactivité"

INSA-Rennes 20 Avenue des buttes de Coësmes 35043 Rennes

e.mail: [e-mail]

________________________________________________________________________________

L'assemblage de MOFs (metal-organique frameworks) infini par la coordination d'ions métalliques avec des ligands organiques possédant plusieurs fonctions est un domaine d'intérêt élevé. Travailler sur ce domaine est motivé par le fait que les polymères de coordination moléculaires ont des applications technologiques potentielles, par exemple en opto-électronique ou en magnétisme et pour la synthèse de matériaux microporeux pour la séparation sélective de fluides et la catalyse.

L'acide 1,4,5,8-Naphthalènetétracarboxylate (NTC) présente un intérêt. C’est un ligand rigide qui possède quatre pinces carboxylates, qui offert de multiples possibilités de coordination. Il a une symétrie élevée, il a un système π étendu, ceci peut conduire à de nouveaux assemblages moléculaires présentant des motifs structuraux intéressants et des propriétés physiques particulières. Les poudres microcristallines de Ln-NTC obtenues par mise en présence directe des réactifs LnCl3·6H2O et Na4(NTC) à température ambiante et à 2°C sont analysées par diffraction des rayons X afin de savoir si elles ont toutes la même structure cristalline.

Schéma 1,4,5,8-Naphthalènetétracarboxylate

Cinq monocristaux de Ln-NTC ont été obtenus par cristallogenèse en tube en U avec 1/4 de mmoles de chacun des réactifs Na4(NTC) et LnCl3·nH2O. [LaNa(NTC)(H2O)7]·4H2O cristallise dans le système monoclinique, avec le groupe d’espace P2(1)/c, a = 6.44570(10)Å, b = 21.6974(3)Å, c = 16.6485(3)Å, b = 91.2830(10). Il est tridimensionnel via les ions Na^+. [La(NTC)(ox)(H2O)6]·4H2O est obtenu dans le gel agar-agar 0.1%. Le ligand Na4(NTC) est partiellement décomposé en l’oxalate pendant le réaction. Il cristallise dans le système triclinique, avec le groupe d’espace P1(2), a = 6.0385(2) Å, b = 10.1977(4) Å, c = 10.6910(5) Å, α = 105.45(0)°, b = 91.99(0)°, g = 92.97(0)°. Il est bidimensionnel.

Schéma 2 Réaction en Tube en U

Gd[H(NTC)(H₂O)₄]·9H₂O cristallise dans le système triclinique, avec le groupe d’espace P-1, a = 6.44560(10)Å, b = 12.0131(3)Å, c = 16.4256(4)Å, a = 107.8710(10), b = 97.0740(10), g = 93.477(2). Il est bidimensionnel.

Ln₂(NTC)_1.5(H₂O)₅·6H₂O (Ln =Y, Er, Yb) cristallise dans le système monoclinique, avec le groupe d’espace P2(1)/c, a = 9.84420(10)Å, b = 29.2288(2)Å, c = 10.87950(10)Å, b = 92.1770(3). Il est tridimensionnel.

[Ln₂(NTC)_1.5(H₂O)₁₁]·9H₂O (Ln = Y, Er) cristallise dans le système monoclinique, avec le groupe d’espace P2(1)/a, a = 22.0121(2)Å, b = 6.69730(10)Å, c = 26.4380(4)Å, b = 108.45. Il est bidimensionnel.

L'ensemble des résultats concernant cette famille de composés sera présenté dans ce poster.