Auswahl der wissenschaftlichen Literatur zum Thema „Metallophosphonates“

Four new metallophosphonates with the chemical formulae M(H2O)PO3-S2C12H7 (M = Cu, Zn) and M(H2O)2(PO2OH-S2C12H7)2 (M = Mn, Co) were synthesized using a hydrothermal route from the original bent rigid thianthrene-2-ylphosphonic acid (TPA).

Ce travail de thèse a porté sur la recherche de nouveaux matériaux hybrides lamellaires de la famille des métallophosphonates synthétisés par voie hydrothermale à partir d’acides phosphoniques originaux. Ces matériaux ont été obtenus à partir de sel de métaux de transition de configuration électronique 3d (Co2+, Mn2+, Cu2+, Zn2+) et de ligand organique constitués d’au moins une fonction réactive de type acide phosphonique greffé sur un cycle aromatique rigide de type phényle, naphtalène, benzyle, benzothiadiazol. La présence de fonctions greffées sur les plateformes rigides aromatiques (hydroxydes, nitro) ainsi que le nombre de fonctions réactives ont conduit à la synthèse de matériaux hybrides bidimensionnels aux structures et propriétés physiques (magnétisme, luminescence) variées. La modulation des propriétés magnétiques de certains de ces matériaux a été explorée au cours des synthèses par substitution des cations magnétiques au sein de la couche inorganique conduisant à des propriétés magnétiques originales. La synthèse et l’établissement du lien entre structure et propriétés de ces matériaux contribuent à la découverte de nouveaux métallophosphonates possédant des propriétés ciblées
This PhD work concerns the search of new hybrid layered metallophosphonate compounds synthesized by the hydrothermal way from original phosphonic acids. These materials were obtained from 3d transition metal salts (Co2+, Mn2+, Cu2+, Zn2+) and organic ligands with at least one phosphonic acid function grafted on a rigid aromatic ring like phenyl, benzyl, naphthalene or benzothiadiazol. The presence of grafted functions on these rigid platforms (hydroxides, nitro) as well as the number of reactive functions have led to bidimensional hybrid materials with various structures and physical properties (magnetism, luminescence). For some of these compounds, we have explored the possibility to modulate their magnetic properties by substitution during their syntheses. The establishment of the link between structure and properties of these materials contributes to the discovery of new metallophosphonates with targeted properties

Durant ce travail de thèse, les propriétés structurelles et photoniques des metallophosphonates luminescents hybrides ont été étudiées en abordant le rôle de leur structure dans les propriétés luminescentes. Les métallophosphonates possèdent différentes coordinations chimiques montrant leurs capacités à former plusieurs centres métalliques ainsi qu’une forte liaison chimique de type P-O-M. L’objective de ce travail est l’étude des matériaux hybrides organiques-inorganiques luminescents dont le composant organique offre une plateforme solide facilement amovible avec divers groupes fonctionnels. Cette étude s’articule sur différents metallophosphonates hybrides synthétisés par voie hydrothermale à l’aide de ligands organiques tels que le fluorène, le thianthrène et l’acide phosphonique avec des éléments alcalino-terreux (Mg, Ca, Sr, Ba) et des métaux de transitions (Mn, Co, Cu, Zn). Ces derniers ont été obtenus en manipulant la nature de la molécule, le nombre de groupes fonctionnels et les propriétés cationiques au sein de la structure. Grace à leurs caractéristiques liés à leurs différents arrangements structurels, les matériaux synthétisés montrent diverses propriétés, notamment la rigidité et la stabilité thermique. De plus, ces matériaux montrent des propriétés de luminescences intéressantes tel que la fluorescence, phosphorescence à température ambiante (PTA), les déplacements bathochrome et hypsochrome, l’émission de type excimère ainsi que l’apparition de nouvelles bandes de luminescence rouge et verte pour certains cations spécifiques. Enfin, la variation des propriétés de composés hybrides en fonction de la structure est discutée, en tenant compte le phénomène d’émission induite par Agrégation (AIE) et d’émission améliorée par agrégation (AEE)
This thesis work systematically investigates the structural and photophysical properties of rare-earth-free metallophosphonate hybrid luminescent materials, emphasizing the role of structure in luminescent properties. Metallophosphonates demonstrate exceptional versatility with their coordination chemistry, highlighted by their ability to interact with multiple metal centers and form robust P-O-M metal bonds. We aim to study crystalline organic-inorganic hybrid luminescent materials in which the organic part provides a rigid platform which is easily modifiable with various functional groups. we present various metallophosphonate hybrids synthesized through the hydrothermal route using functionalized organic ligands such as Fluorene, Thianthrene, and Tetraphenylethylene (TPE) phosphonic acid with different alkaline-earth elements (Mg, Ca, Sr, Ba) and transition elements (Mn, Co, Cu, Zn). Different metallophosphonate materials are obtained by manipulating the nature of molecules, the number of functional groups, and the characteristics of cations in the structure. Due to that, the synthesized metallophosphonate hybrid materials exhibit diverse structural properties, including rigidity, thermal stability, and different arrangements like face-to-face or edge-to-face and herringbone stacking patterns. Furthermore, these materials display intriguing luminescent properties, such as Fluorescence, Room Temperature Phosphorescence (RTP), Bathochromic and Hypsochromic shift (red and blue shift), Excimer emission, and other novel green and red luminescence bands, particularly in the presence of specific cations. Lastly, we discuss and explore the interconnection between structural and physical properties including the phenomena of Aggregation Induced Emission (AIE) and Aggregation Enhanced Emission (AEE) for hybrid compounds