Etude du mode de coordination de complexes binucléaires polyhydrdes

Abstract

Ce travail retrace les fondements de la chimie organométallique, en mettant l’accent sur les concepts clés tels que la règle des 18 électrons et l’analogie isolobale, indispensables à la compréhension des complexes de coordination et de leur stabilité. Ces notions permettent d’interpréter les comportements électroniques des systèmes étudiés. La thèse s’est centrée sur une étude théorique approfondie de quatre complexes binucléaires Cp*-hydride de ruthénium (A1–A4), en recourant aux méthodes DFT et TD-DFT. L’optimisation géométrique via trois approches computationnelles a montré une bonne concordance avec les données expérimentales. L’analyse des orbitales frontières a révélé A1 comme le plus stable et A2 comme le plus réactif ; A3 présente la plus faible énergie d’ionisation, tandis qu’A2 se distingue par une forte électrophilicité. L’analyse NBO a mis en évidence une occupation électronique élevée sur les centres Ru, avec des interactions caractéristiques telles qu’une liaison agostique dans A2 et des liaisons Ru–Ru/Ru–H marquées dans A1 et A4. Les spectres UV-Vis simulés ont révélé des transitions MLCT et LLCT notables, notamment dans A3. En optique non linéaire, A3 affiche une hyperpolarisabilité exceptionnelle, bien supérieure à celle de l’urée ; A2 se distingue par un moment dipolaire élevé et A4 par une forte polarisabilité. L’étude des charges atomiques a montré l’influence significative des ligands et des méthodes utilisées sur la distribution électronique. L’ensemble des résultats met en évidence l’impact déterminant de l’environnement structural et électronique sur les propriétés optiques et réactives des complexes, ouvrant ainsi des perspectives pour la conception de matériaux fonctionnels à base de ruthénium.