Synthèse, structure, comportement thermique et propriétés magnétiques de polymères de coordination basés sur le ligand oxalato(2-)

Abstract

Dans le présent travail de thèse, trois nouveaux polymères de coordination non-moléculaires déficitaires en ions Ag(I) et à structures nano canalisées, de formules chimiques respectives Sr0,75Ag1,5[Cr(C2O4)3]·4H2O (1), SrAg[Cr(C2O4)3]·6H2O (2) et SrK0,5Ag0,5[Cr(C2O4)3] (3) ont été synthétisés et caractérisés par diverses techniques d’analyse: les mesure du point de fusion, conductimétrie, spectroscopies infrarouge et ultraviolette-visible, analyses micro élémentaire et thermogravimétrique, diffractions de rayons X sur poudre (PXRD) et sur monocristal (XRD), résonance paramagnétique électronique (RPE) et susceptibilité magnétique. Les composés 1 et 2 cristallisent dans un système monoclinique, de groupe d’espace Centro symétrique C2/c et P21/c, respectivement, tandis que le composé 3 cristallise dans un système orthorhombique de groupe d’espace Fdd2. L’architecture structurale des composés 1 et 2 est caractérisée par l’interconnexion via les atomes d’oxygènes des anions tris-chélates, [Cr(C2O4)3]3-, aux sites cationiques Sr2+ et Ag+, formant ainsi une grille réticulaire anionique hôte [Ag1.5Cr(C2O4)3]1.5- pour 1 et [AgCr(C2O4)3]2 - pour 2. Le déficit en ions argent(I) est x = 1,5 pour le composé 1 et x = 2,0 pour le composé 2. Ce déficit est compensé par 0,75 Sr2+ et 1 Sr2+, respectivement. Les canaux des composés 1 et 2 sont occupés par les molécules d’eau de cristallisation liées entre elles par des liaisons hydrogènes. La structure cristalline du composé 3 met en exergue la grille anionique hôte[Ag0,5Cr(C2O4)3]2,5 -, qui présente un déficit x = 2,5 en ions argent(I) compensé par l’association d’un cation monovalent et divalent (0,5 K+ + 1 Sr2+). Ce déficit est à ce jour la plus grande proportion connue pour cette famille de polymères de coordination non-moléculaire et nano canalisés. Les canaux sont occupés par les cations Ag+ et K+. Les courbes d’analyse thermique de ces trois polymères de coordination non-moléculaires, montrent que les composés 1 et 2 sont stables jusqu’à 90 °C et le composé 3 est stable jusqu’à 250 °C. L ’étude des propriétés magnétiques des composés 1, 2 et 3 révèle un comportement antiferromagnétique desdits matériaux dû à la décroissance significative des courbes XMT= f(T) à basse température (T < 5 K). .