Polycatenanes de cages de coordination donneur-accepteur – PoDACC

La stratégie d’auto-assemblage dirigée par les métaux permet d’accéder avec de hauts rendements à des édifices discrets bi- ou tri- dimensionnels, par ailleurs difficiles à synthétiser par les voies conventionnelles de la chimie covalente. La synthèse, menée sous contrôle thermodynamique s’appuie sur le haut contrôle directionnel et sur le caractère labile de la liaison de coordination. Des cages entrelacées, à la topologie plus complexe, sont apparues récemment dans la littérature et correspondent à des systèmes interpénétrés. Une étape supplémentaire a été franchie avec la description de leurs analogues oligomères/polymères correspondant à des polycaténanes de cages de coordination. Sur cette base, il est aujourd’hui urgent d’explorer la portée de cette nouvelle famille de composés fascinants et leur spécificité structurale, aussi bien en termes de rationalisation des paramètres fondamentaux et mécanismes conduisant à leur formation, que pour leurs applications potentielles.
Le projet PoDACC ambitionne de s’attaquer à ces problématiques, en ciblant une famille originale de cages de coordination auto-assemblée, portant à la fois des unités riches en électrons (donneur, D) et déficientes en électrons (accepteur, A). Les objectifs de PoDACC consistent à : 1) contribuer à aborder les principes de construction des cages de coordination entrelacées et des polycaténanes correspondants, 2) proposer une voie de synthèse originale, assistée par voie redox et favorisant les interactions intramoléculaires, un facteur clé pour compenser la pénalité entropique associée à la production de tels objets, 3) contrôler la disposition relative et la stœchiométrie des espèces D et A dans le matériau, en s’appuyant sur la topologie unique des systèmes proposés. Les paramètres de synthèse et les propriétés résultantes des assemblages supramoléculaires seront évalués par une approche couplée théorique et expérimentale, impliquant des études originales dans le domaine (RMN à l'état solide, mesures spectroélectrochimiques, électrocristallisation, spectrométrie de masse FTICR et DFT). Enfin, ces systèmes offriront l’occasion d'évaluer cette classe innovante de composés, singuliers par leur structure et le contrôle spatiale des différents groupes fonctionnels, pour des applications en électronique moléculaire.