Christian Philouze, Olivier Jarjayes, Jennifer K. Molloy, Fabrice Thomas, Lionel Fedele, Daniel Imbert, Département de Chimie Moléculaire - Chimie Inorganique Redox Biomimétique (DCM - CIRE ), Département de Chimie Moléculaire (DCM), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019]), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019]), Réseau sur le stockage électrochimique de l'énergie (RS2E), Université de Picardie Jules Verne (UPJV)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Aix Marseille Université (AMU)-Université de Pau et des Pays de l'Adour (UPPA)-Université de Nantes (UN)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Paris - Chimie ParisTech-PSL (ENSCP), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Collège de France (CdF (institution))-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP ), Université Grenoble Alpes (UGA)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Montpellier (ENSCM), Synthèse, Structure et Propriétés de Matériaux Fonctionnels (STEP), SYstèmes Moléculaires et nanoMatériaux pour l’Energie et la Santé (SYMMES), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), ANR-11-LABX-0003,ARCANE,Grenoble, une chimie bio-motivée(2011), Département de Chimie Moléculaire - Chimie Inorganique Redox (DCM - CIRE ), Université de Nantes (UN)-Aix Marseille Université (AMU)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Collège de France (CdF (institution))-Université de Picardie Jules Verne (UPJV)-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Montpellier (ENSCM)-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Paris - Chimie ParisTech-PSL (ENSCP), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Pau et des Pays de l'Adour (UPPA)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Montpellier (UM)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP ), Université Grenoble Alpes (UGA)-Université Grenoble Alpes (UGA), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), Département de Chimie Moléculaire - Chimie Inorganique Redox Biomimétique [2009-2015] (DCM - CIRE [2009-2015]), Département de Chimie Moléculaire [2007-2015] (DCM [2007-2015]), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Dynamique des écosystèmes Caraïbe et biologie des espèces associées (DYNECAR EA 926), and Université des Antilles et de la Guyane (UAG)
The tripodal ligand TREN-(3,5-di-tert-butylsalicylidene)3 (H3L) was synthesized and its tris(phenolato) lanthanide complexes L-Ln (Ln = NdIII, EuIII, TbIII, GdIII, ErIII, YbIII and LuIII) were prepared. The X-Ray crystal structures confirm that each metal ion resides in a similar monocapped octahedral geometry, excluding water molecules from the coordination sphere. The coordination bond distances are in agreement with the lanthanide contraction, with Ln-O bond lengths in the range 2.139-2.216 A. The complexes show three reversible monoelectronic oxidation waves, which are assigned to the successive oxidation of the phenolate moieties to phenoxyl radicals. The L-Nd complex is the easiest to oxidize, with E = 0.11, E = 0.21 and E = 0.34 V vs. Fc+/Fc, due to the larger size of the lanthanide ion. The ΔE1/2 value (ΔE1/2 = E-E) is correlated to the lanthanide radius, with values of 0.10 V for L-Nd and 0.22 V for L-Lu. The monoradical species were persistent in solution, allowing for their characterisation. All exhibit a distinct absorption band at around 445 nm due to the phenoxyl π-π* transitions. The EPR spectrum of L-Lu+ consists of a single resonance at giso = 1.999, confirming the radical nature of the oxidized product. Most of the other complexes (L-Gd, L-Er, L-Yb) show a quenching of the LnIII-based resonances upon oxidation, indicative of magnetic interactions between the metal and the radical spins. The L-Ln (L = Nd, Er, Yb) complexes exhibit a metal-based luminescence upon excitation of the ligand. A significant quenching of the luminescence was observed upon radical formation: 92%, 83% and 79% respectively for L-Nd+, L-Er+ and L-Yb+.