Chimie Organique et Organométallique pour les Nanosciences

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UFR de Chimie
UE 3: Chimie Organique et Organométallique
pour les nanosciences
1) Complexes organométalliques : structure, liaisons, réactivité et applications
à l'élaboration de nanomatériaux.
2) Magnétisme moléculaire.
3) Quelques grandes réactions de la chimie organique assistées par des
métaux.
2010
2010- -2011 2011

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Plan du cours (4 cours-TD)
•Introduction
•I. Classification des ligands – définitions et notions de base
•II. Les principaux types de réaction des complexes organométalliques
•III. Les complexes monométalliques
•IV. Les complexes bimétalliques et polymétalliques – agrégats (clusters)
•V. Exemples d’application en catalyse homogène
•VI. Quelques exemples de nanomatériaux préparés à partir de complexes
moléculaires : l'approche "bottom-up"
Quelques ouvrages de référence
Quelques ouvrages de référence : :
Chimie Organométallique, D.
Chimie Organométallique, D. Astruc Astruc, EDP Sciences, 2000. , EDP Sciences, 2000.
Catalyse homogène par les métaux de transition, J.
Catalyse homogène par les métaux de transition, J.- -M. M. Brégeault Brégeault, Masson, 1992. , Masson, 1992.
Chimie Inorganique, P. W.
Chimie Inorganique, P. W. Atkins Atkins et D. F. et D. F. Shriver Shriver, De Boeck, 2001. , De Boeck, 2001.

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Liaisons inter-atomiques
fortes (covalentes ou
ionocovalentes)
E≈qq 102kJ·mol–1
♦covalents
(électronégativités
voisines)
ex. : diamant,
silicium, carbure de silicium
♦métalliques
(électronégativités
voisines) ex.: Fe
♦ionocovalents
(électronégativités assez
différentes)
ex. : SiO2, Al2O3
♦ioniques
(électronégativités très
différentes)
ex. : NaCl
assemblages à faible
cohésion
Liaisons
intermoléculaires :
Van der Waals (E ≈qq
kJ·mol–1),
par pont hydrogène (E ≈10
à 30 kJ·mol–1)
ex. : hexane, acétone, eau
assemblage d’un grand
nombre d’atomes par
liaison forte (covalente)
ces macromolécules sont
elles-mêmes liées par des
liaisons de Van der Waals ou
des liaisons par pont
hydrogène
ex. :polyéthylène, ADN
Rappels - généralités
Atomes : "briques élémentaires"
Molécules Macromolécules Réseaux infinis

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►Dans les complexes monométalliques et polymétalliques
liaisons métal-ligand à caractère ionocovalent
►Les liaisons entre les molécules de complexes sont soit de type Van
der Waals (complexes neutres),soit de type ionique (si la sphère interne
est chargée).
►Dans les complexes polymétalliques:
– liaisons directes métal-métal
– liaisons via des ligands pont
–cas des complexes à valence mixte (vers des fils moléculaires
conducteurs ?)
→Interaction entre les centres métalliques dans le complexe
→Conséquences sur les propriétés magnétiques et
spectroscopiques
Les liaisons dans les complexes

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Introduction-1
Qu'est-ce que la chimie organométallique ?
•Chimie des composés à liaison métal-carbone
•Concerne la transformation des composés organiques à l’aide de
métaux
Historique
1760 L. C. Cadet de Gassicourt
naissance de la chimie organométallique
As2O3+ 4 MeCO2K= [(AsMe
2)2O] + [Me2As-AsMe2] + …
"Liquide fumant de Cadet"