Etude de la structure électronique de conducteurs moléculaires de complexes métalliques à ligand multifonctionnels

Abstract

Dans ce travail, des prototypes de matériaux moléculaires multifonctionnels basés sur le tétrathiafulvalène (TTF) ont été étudiés. Pour but détermination de la structure moléculaire et électronique de ces composés, car la connaissance de ces structures est directement liée aux propriétés physiques qui en découlent. Les différentes conformations moléculaires ont été déterminées par des calculs de chimie quantique basés sur la théorie de la fonctionnelle de la densité (DFT). Ces calculs visent les paramètres géométriques, les charges et les orbitales moléculaires. Puis les fréquences de vibration (IR-Raman), les orbitales naturelles de liaison (NBO), potentiel électrostatique moléculaire (MEP) et propriétés optique non linéaire ont aussi été effectués sur la dyade TTF-accepteur. Les transitions électroniques sont calculées par la méthode TD-DFT. Ces calculs donnent des résultats en bon accord avec ceux obtenu expérimentalement. Nous avons divisé notre travail en trois parties : i) étude de la molécule de base TTF et son cation et dication, ii) puis étude la dyade TTF-accepteur, et iii) enfin étude des trios complexes organométalliques dérivés de cette dyade. In this work, prototypes of multifunctional molecular materials based on tetrathiafulvalene (TTF) were studied. For objet, determination of the molecular and electronic structure of these compounds, because the knowing of these structures is directly related to the physical properties which result from it. The different molecular conformations were determined by quantum chemistry calculations based on the density functional theory (DFT). These calculations aim geometric parameters, charges and molecular orbitals. Then the vibration frequencies (IR-Raman), the natural bonding orbitals (NBO), molecular electrostatic potential (MEP) and nonlinear optical properties were also carried out on the dyad TTF-acceptor. The electronic transitions are calculated by the TD-DFT method. These calculations give results in good agreement with those obtained experimentally. We have divided our approach in three parts: i) study of the basic molecule TTF and its cation and dication, ii) then study the TTF-acceptor dyad, and iii) finally study of the trio organometallic complexes derived from this dyad. في هذا العمل ، تمت دراسة نماذج من المواد الجزيئية متعددة الوظائف مشتقة من رباعي الثيافيلفالان (TTF). بهدف تحديد البنية الجزيئية والإلكترونية لهذه المركبات، لأن معرفة هذه البنية يرتبط ارتباطًا مباشرًا بالخصائص الفيزيائية الناتجة. تم تحديد التشكيلات الجزيئية المختلفة بواسطة حسابات كيمياء الكم المعتمدة على نظرية الدالة الوظيفية للكثافة (DFT). تستهدف هذه الحسابات الخواص الهندسية، الشحن والمدارات الجزيئية. كما أجريت الاهتزاز (IR-manRa)، مدارات الطبيعية للرابطة (NBO)، الكمون الكهروستاتيكي الجزيئي والخصائص البصرية غير الخطية على الثنائي مانح (TTF) متقبل. الانتقالات الالكترونية تم حسابها ب DFT-TD. النتائج المحصل عليها متطابقة مع النتائج التجريبية. لقد قسمنا هذا العمل إلى ثلاثة أجزاء: دراسة جزيء رباعي الثيافيلفالان (TTF) ثم دراسة الثنائي مانح (TTF)-متقبل وفي الأخير دراسة ثلاثة معقدات مشتقة من هذا الثنائي.