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Tuning the self-assembly of lanthanide triple stranded heterobimetallic helicates by ligand design

Résumé

The heterobitopic ligands LAB4 and LAB5 have been designed and synthesised with the ultimate aim of self-assembling dual-function lanthanide complexes containing either a magnetic and a luminescent probe or two luminescent probes emitting at different wavelengths. They react with lanthanide ions to form complexes of composition [Ln2(LABX )3]6+ of which three (X = 4; Ln = Pr, Nd, Sm) have been isolated and characterised by means of X-ray diffraction. The unit cells contain triple-stranded helicates in which the three ligand strands are wrapped tightly around the two lanthanide ions. In acetonitrile solution the ligands form not only homobimetallic, but also heterobimetallic complexes of composition [Ln1Ln2(LABX )3]6+ when reacted with a pair of different lanthanide ions. The yield of heterobimetallic complexes is analyzed in terms of both the difference in ionic radii of the lanthanide ions and of the inherent tendency of the ligands to form high percentages of head-head-head (HHH) helicates in which all three ligand strands are oriented in the same direction with respect to the Ln–Ln vector. The latter is very sensitive to slight modifications of the tridentate coordinating units.

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Concepts associés (33)
Lanthanide
Les lanthanides sont une famille du tableau périodique comprenant les allant du lanthane () au lutécium (). Avec le scandium et l'yttrium, ces éléments font partie des terres rares. Ils tirent leur nom du lanthane, premier de la famille, en raison de leurs propriétés chimiques très semblables à ce dernier, du moins pour les plus légers d'entre eux. On les désigne parfois sous le symbole chimique collectif Ln, qui représente alors n'importe quel lanthanide. Ce sont tous des éléments du , hormis le lutécium, qui appartient au .
Ligand (chimie)
Un ligand est un atome, un ion ou une molécule portant des groupes fonctionnels lui permettant de se lier à un ou plusieurs atomes ou ions centraux. Le terme de ligand est le plus souvent utilisé en chimie de coordination et en chimie organométallique (branches de la chimie inorganique). L'interaction métal/ligand est du type acide de Lewis/base de Lewis. La liaison ainsi formée est nommée « liaison covalente de coordination ».
Ligand pontant
Un ligand pontant est un ligand qui se connecte à deux atomes ou plus, généralement des ions métalliques, ce ligand pouvant être atomique ou polyatomique. Virtuellement, tous les complexes organiques sont des ligands pontants, ce terme est donc réservé à des petits ligands tels que les pseudohalogénures ou des ligands spécifiquement conçus pour se lier à deux atomes métalliques. En nomenclature des complexes, lorsqu'un seul atome se ponte à deux atomes métalliques, on précède le nom du ligand de la lettre grecque μ (mu), avec un numéro en exposant décrivant le nombre d'atomes métalliques pontés au ligand.
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