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HAL Id: tel-02863301 https://hal.univ-lorraine.fr/tel-02863301 Submitted on 10 Jun 2020 HAL is a multi-disciplinary open access archive for the deposit and dissemination of sci- entific research documents, whether they are pub- lished or not. The documents may come from teaching and research institutions in France or abroad, or from public or private research centers. L’archive ouverte pluridisciplinaire HAL, est destinée au dépôt et à la diffusion de documents scientifiques de niveau recherche, publiés ou non, émanant des établissements d’enseignement et de recherche français ou étrangers, des laboratoires publics ou privés. Matériaux moléculaires à base de lanthanides et de métaux de transition : de la synthèse à l’architecture cristalline Mamoudou Diallo To cite this version: Mamoudou Diallo. Matériaux moléculaires à base de lanthanides et de métaux de transition : de la synthèse à l’architecture cristalline. Chimie. Université de Lorraine; Université Assane Seck (Ziguin- chor, Sénégal), 2020. Français. ￿NNT : 2020LORR0010￿. ￿tel-02863301￿ AVERTISSEMENT Ce document est le fruit d'un long travail approuvé par le jury de soutenance et mis à disposition de l'ensemble de la communauté universitaire élargie. Il est soumis à la propriété intellectuelle de l'auteur. Ceci implique une obligation de citation et de référencement lors de l’utilisation de ce document. D'autre part, toute contrefaçon, plagiat, reproduction illicite encourt une poursuite pénale. Contact : ddoc-theses-contact@univ-lorraine.fr LIENS Code de la Propriété Intellectuelle. articles L 122. 4 Code de la Propriété Intellectuelle. articles L 335.2- L 335.10 http://www.cfcopies.com/V2/leg/leg_droi.php http://www.culture.gouv.fr/culture/infos-pratiques/droits/protection.htm LCPMGroupe ‘’Matériaux Inorganiques: Chimie Douce et Cristallographie’’, Université Assane Seck de Ziguinchor, BP 523 Ziguinchor, Sénégal et Laboratoire Cristallographie, Résonance Magnétique et Modélisations, CRM2, UMR 7036, Institut Jean Barriol, Université de Lorraine et CNRS, BP70239, F54506 Vandœuvre-lès-Nancy France Thèse de doctorat en cotutelle Présentée publiquement pour l’obtention du titre de DOCTEUR DE l’UNIVERSITE DE LORRAINE ET DE l’UNIVERSITE ASSANE SECK DE ZIGUINCHOR Mention : « Chimie des matériaux » par Mamoudou DIALLO Matériaux moléculaires à base de lanthanides et de métaux de transition : De la synthèse à l’architecture cristalline Soutenue le 07 Février 2020 Membres du jury : M. Aliou BARRY Mme Florence PORCHER M. Abodou Jules TENON M. Mayoro DIOP M. Patrice KENFACK TSOBNANG M. Nicolas CLAISER M. Mohamed SOUHASSOU M. Magatte CAMARA Professeur, Université de Nouakchott, Mauritanie / Président Directeur de Recherche, CEA Paris-Saclay, France / Rapporteur Professeur, UFHB de Cocody ; Abidjan, Côte d’Ivoire / Rapporteur Maître de Conférences, UCAD, Dakar, Sénégal / Rapporteur Chargé de Cours, Université de Dschang, Cameroun / Examinateur Maître de Conférences, Université de Lorraine, France / Examinateur Professeur, Université de Lorraine, France, Co-Directeur Maître de Conférences, UAS, Ziguinchor, Sénégal, Directeur de Thèse Ecole Doctorale ED-STI (Sciences, Technologies et Ingénierie) Ecole Doctorale C2MP (Chimie Mécanique Matériaux Physique) ii “Research is what I’m doing when I don’t know what I’m doing” Wernher von Braun “Ceux qui cherchent des coquillages trouveront des coquillages. Ceux qui les ouvrent trouveront des perles.” Al-Ghazali iii Remerciements Dans l'un de ses articles, Peter Müller a écrit que la formation du cristallographe est similaire à celle d'un chevalier Jedi, où les connaissances pratiques passent de la bouche du maître à l'oreille de l'apprenti et ne s'apprend pas facilement dans un manuel scolaire. J’exprime ma profonde gratitude à Monsieur Claude LECOMTE, Professeur émérite à l’Université de Lorraine pour avoir été mon Maître Jedi depuis 2015 lors de la première école de cristallographie au Sénégal. Je te remercie pour ta disponibilité, ton aide, ton soutien, tes conseils et de m’avoir permis à participer à de nombreux OpenLabs, conférences et formations en cristallographie. Je tiens à adresser un profond remerciement au Professeur Magatte CAMARA, mon directeur de thèse à l’Université Assane Seck de Ziguinchor, pour toute la confiance qu’il a pu m’accorder pendant maintenant plusieurs années, depuis l’aube de mes premiers jours en licence jusqu’au crépuscule de cette thèse doctorale. Je remercie également mon directeur de thèse à l’Université de Lorraine, Professeur Mohamed SOUHASSOU, qui avec Monsieur Magatte CAMARA m’ont confié ce sujet de recherche et ont dirigé le travail. Je vous remercie pour m’avoir transmis votre savoir scientifique. J’exprime mes sincères remerciements à Monsieur Nicolas CLAISER, Maître de conférences à l’Université de Lorraine, qui a co-dirigé ce travail avec mes deux directeurs de thèse, pour son encadrement, sa constante disponibilité, les discussions scientifiques et les explications concernant la diffraction des rayons-X. Ce fut un grand plaisir de travailler avec toi. Je tiens à exprimer mes remerciements à Monsieur Aliou Hamady BARRY, Professeur à l’Université de Nouakchott, qui m’a fait l’honneur de présider le jury de cette thèse. Que Madame Florence PORCHER, Directeur de recherche au Centre CEA de Paris-Saclay, Monsieur Abodou Jules TENON, Professeur à l’Université Félix Houphouët Boigny de Cocody, Abidjan et Monsieur Mayoro DIOP, Professeur assimilé à Université Cheikh Anta Diop de Dakar, reçoivent l’expression de ma reconnaissance pour leur travail de rapporteur et l’honneur qu’ils me font en acceptant de participer au jury de thèse. Je souhaite remercier le Professeur Diouma KOBOR directeur du laboratoire LCPM de l’université Assane Seck de Ziguinchor de m’avoir accepté au laboratoire et le Professeur Dominik SCHANEIL directeur du laboratoire CRM2 de l’Université de Lorraine de m’avoir accueilli dans son laboratoire et d’avoir mis à ma disposition le plateau technique du Service Commun de Diffraction X pour la caractérisation structurale de mes échantillons. iv J’adresse mes vifs remerciements à Monsieur Abdoulaye GASSAMA, Professeur à l’Université Assane Seck de Ziguinchor, Monsieur Chérif BALDE, Directeur de l’Ecole doctorale ED-STI et Mbaye Diagne MBAYE Maître de conférences à l’Université Assane Seck de Ziguinchor, pour m’avoir enseigné les bases de la chimie. J’adresse également mes vifs remerciements à Monsieur Slimane DAHAOUI, Maître de conférences à l’Université de Lorraine, à Monsieur Anthony LINDEN, Professeur au département de chimie de l’Université de Zürich, Suisse, à Monsieur Gervais CHAPUIS, Professeur à l’Ecole polytechnique Fédérale de Lausanne, Suisse et à Monsieur Massimo NESPOLO, Professeur à l’Université de Lorraine, qui ont beaucoup contribuer à ma formation en cristallographie. Je tiens aussi à remercier Madame Alessia BACCHI, ex-Présidente de l’Union Européenne de Cristallographie, Monsieur El-eulmi BENDEIF, Maître de conférences à l’Université de Lorraine, Monsieur Michael WOERLE, Chef de groupe Cristallochimie à l’ETH de Zürich, Suisse, Monsieur Emmanuel WENGER, Maître de conférences à l’Université de Lorraine, pour m’avoir appris les finesses des logiciels cristallographiques et de m’avoir fait bénéficier de leur grande expérience dans la détermination structurale. J’ai été très sensible à l’accueil chaleureux et la disponibilité que m’ont témoigné Mesdames Awa Bah CAMARA, Anne CLAUSE, Valérie RICHALET et Christine MAY ainsi qu’aux Messieurs Pierrick DURRANT, Abdelatif DOUDOUH, Maxime DEUTSCH, Benoît GUILLOT, Bruno ROCK, Christian IORDACHE pour leur assistances et disponibilités. Je remercie tous mes camarades de laboratoires LCPM et CRM2, Ibrahima GOUDIABY, Insa BADIANE, Zakaria BOUHIDEL, Maza SOUMEYA, Hassan KHODER, Albert Manga BADIANE, Saïbatou YAGUE, Penda Seydi DEME, Charlotte SECK, Rahul SHUKLA, Ariste Bolivard VOUFACK, Théo LEDUC, Saber GUEDDIDA, Yury KIBALIN, Ngara DIOUF, Rokhyatou SECK, Mamadou Aliou DIALLO, Fowan Daniel PEPIN, Marie Rose MENDY, Mame Seni SYLLA, Armel DIATTA, Omar SAMBOU, Malamine MANSALY et Filippo MORINI, pour m’avoir accompagné dans la joie durant toutes ces années de recherche. Enfin, je suis redevable à parents pour leur soutien moral et leur confiance indéfectible dans mes choix, sans oublier mes frères et sœurs qui m’ont encouragé et accompagné tout au long de ces années. Ce travail n’aurait pas été possible sans le soutien de la Coopération française (Service Culturel d’Action et de Coopération de l’ambassade de France à Dakar), qui m’a permis, grâce à une bourse d’aide à la recherche doctorale, de faire la navette entre Ziguinchor et Nancy durant trois ans de recherche et de me consacrer sereinement à l’élaboration de ma thèse. v TABLE DES MATIERE REMERCIEMENTS ............................................................................................................................................ III TABLE DES MATIERE ......................................................................................................................................... V INTRODUCTION GENERALE .............................................................................................................................. 1 Introduction ........................................................................................................................................................ 2 CHAPITRE I. POLYMERES DE COORDINATION 4f-3d: DESCRIPTION ET METHODES DE SYNTHESE.................... 10 I. CONCEPTS FONDAMENTAUX DE LA CHIMIE DE COORDINATION ........................................................... 11 I.1. Métal central ....................................................................................................................................... 11 I.2. Ligand .................................................................................................................................................. 17 I.3. Composé de coordination ................................................................................................................... 21 II. CRISTALLOGENESE ................................................................................................................................. 32 II.1. Introduction ......................................................................................................................................... 32 II.2. Aspect théorique ................................................................................................................................. 34 II.3. Méthodes de croissance ...................................................................................................................... 44 Références ........................................................................................................................................................ 59 CHAPITRE II. METHODE EXPERIMENTALE : DIFFRACTION DES RAYONS X SUR MONOCRISTAL ....................... 73 I. COLLECTE ET TRAITEMENT DES DONNEES DE DIFFRACTION ................................................................... 74 I.1. P    ................................................................................................................ 74 I.2. Mesures et corrections des intensités ................................................................................................. 74 II. RESOLUTION STRUCTURALE ................................................................................................................... 79 II.1. Méthode de résolution ........................................................................................................................ 80 II.2. Affinement de la structure .................................................................................................................. 80 II.3. Présentation des résultats ................................................................................................................... 82 II.4. Validation du CIF .................................................................................................................................. 92 Références ........................................................................................................................................................ 95 CHAPITRE III. COMPOSES DE COORDINATION MONONUCLEAIRES OBTENUS PAR SYNTHESE HYDROTHERMALE : ETUDE CRISTALLOCHIMIQUE DES SYSTEMES [Nd(3,5-Pdc)(Oxa)0,5(H2O)2]H2O, Dy(2,5- Pdc)(Oxa)0,5(H2O)2 et Co(Nic)2(H2O)4 ............................................................................................................... 98 Introduction ...................................................................................................................................................... 99 III.1. Préparation .......................................................................................................................................... 99 III.2. Composé [Nd(3,5-Pdc)(Oxa)0,5(H2O)2]H2O (1) .................................................................................... 100 III.3. Composé Dy(2,5-Pdc)(Oxa)0,5(H2O)2 (2) ............................................................................................. 105 III.4. Composé Co(Nic)2(H2O)4 .................................................................................................................... 112 Conclusion ...................................................................................................................................................... 125 Références ...................................................................................................................................................... 126 vi CHAPITRE IV. POLYMERES DE COORDINATION MONONUCLEAIRES OBTENUS PAR METHODE DE DIFFUSION LENTE EN MILIEU GEL : ETUDE CRISTALLOCHIMIQUE DES SYSTEMES Cu(3,5-Pdc)(H2O)2 et [Cu(3,5- Pdc)(H2O)3]H2O ............................................................................................................................................. 129 Introduction .................................................................................................................................................... 130 IV.1. Préparation ........................................................................................................................................ 131 IV.2. Détermination et affinement structural ............................................................................................ 132 IV.3. Description et comparaison uploads/Litterature/ ddoc-t-2020-0010-diallo.pdf

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littérature coordination figure composé structure tableau
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