Auto-assemblages d'hybrides de polyoxométallates par coordination dirigée

L’élaboration de matériaux nanostructurés est un défi de taille dans de nombreux domaines tels que les technologies de l’information ou la catalyse. La synthèse ascendante, dite « bottom-up » consiste à former ces matériaux par assemblages de briques élémentaires moléculaires. Des interactions réversibles entre ces éléments mènent à la construction de structures supramoléculaires dont la dimensionnalité et la forme sont contrôlées par la topologie des briques élémentaires. En particulier, la chimie de coordination, directionnelle et existant sous forme de géométries variées, est un outil particulièrement pertinent pour développer des auto-assemblages. Les polyoxométallates sont des oxoclusters anioniques de taille nanométrique, composés d’ions de transition à haut degré d’oxydation. Leurs propriétés redox en font des objets attractifs, mais leur utilisation nécessite de les mettre en forme. Leur fonctionnalisation en des hybrides organique-inorganiques permet de greffer à cette charpente inorganique des fonctions coordinantes, ce qui est un bon moyen de les auto-assembler tout en contrôlant la dimension de l’édifice final. Ce mémoire présente la synthèse d’hybrides de polyoxométallates de topologie maîtrisée portant une, deux, ou trois fonctions coordinantes, puis leurs auto-assemblages par coordination à des ions métalliques appropriés. Des assemblages linéaires, macrocycliques et bidimensionnels ont été construits et caractérisés, ainsi que dans certains cas des auto-assemblages hiérarchiques grâce à l’utilisation du caractère anionique des polyoxométallates.