Des molécules aux complexes à transition de spin coopérative (SCO) : vers des métaux multifonctionnels fluorescents

Dans ce travail de thèse, nous avons étudié deux systèmes à transition de spin avec l’objectif de comprendre comment les substituants sur les ligands et les co-ligands influencent les caractéristiques de la transition de spin, telles que la coopérativité et les températures de transition. Le premier système explore l’effet des substituants R introduits en position 4 du noyau triazole (4-R-1,2,4-triazole, avec R = C₅H₉ ou C₃H₅). L’introduction d’un groupement cyclopentyle encombrant (C₅H₉) favorise la formation d’un complexe dinucléaire, [Fe2(μ2-cp-trz)3(cp-trz)2(tcm)4] (1) (cp-trz = 4-cyclopentyl-1,2,4-triazole ; tcm⁻ = tricyanométhanide), présentant une transition de spin abrupte, hystérétique en une seule étape. En revanche, la substitution par un groupement cyclopropyle plus petit (C₃H₅) favorise la formation d’un polymère de coordination unidimensionnel, [Fe(μ2-cpr-trz)3](tcm)2•3H2O (2•3H2O), avec cpr-trz = 4-cyclopropyl-1,2,4-triazole. Ce complexe subit une transition de spin, en une étape, proche de la température ambiante. La phase déshydratée (2) se caractérise par une transition de spin en deux étapes, mettant en évidence le rôle essentiel des interactions solvant–réseau dans le comportement de la transition thermique. Le second système combine transition de spin et propriétés de fluorescence au sein de complexes mononucléaires de Fe(II) de formule générale [Fe(naph-abpt)2(A)2], où naph-abpt correspond à N-(3,5-di(pyridin-2-yl)-4H-1,2,4-triazol-4-yl)-1,8-naphtalimide, et A représente un co-ligand anionique :(NCS)⁻ (3), (NCSe)⁻ (4), ou (tcm)⁻ (5). Les études magnétiques révèlent que la nature du co-ligand influence fortement le comportement thermique de transition de spin: les complexes 3 et 4 présentent des transitions abruptes, tandis que le complexe 5 se distingue par une transition graduelle, accompagnée d’une fluorescence en synergie.