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Building responsive materials by assembling {Fe4Co4} switchable molecular cubes

Authors :
Rodrigue Lescouëzec
Damien Dambournet
Olaf J. Borkiewicz
Yanling Li
Juan-Ramón Jiménez
Alexandrine Flambard
Laurent Lisnard
Laure Catala
Jana Glatz
Antoine Tissot
Rémi Plamont
Lise-Marie Chamoreau
Amina Benchohra
Marie-Laure Boillot
Qui Pham Xuan
Institut Parisien de Chimie Moléculaire (IPCM)
Chimie Moléculaire de Paris Centre (FR 2769)
École normale supérieure - Paris (ENS-PSL)
Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Paris - Chimie ParisTech-PSL (ENSCP)
Université Paris sciences et lettres (PSL)-Ecole Superieure de Physique et de Chimie Industrielles de la Ville de Paris (ESPCI Paris)
Université Paris sciences et lettres (PSL)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Paris (ENS-PSL)
Université Paris sciences et lettres (PSL)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
PHysicochimie des Electrolytes et Nanosystèmes InterfaciauX (PHENIX)
Institut de Chimie du CNRS (INC)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Réseau sur le stockage électrochimique de l'énergie (RS2E)
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)
Argonne National Laboratory [Lemont] (ANL)
Institut de Chimie Moléculaire et des Matériaux d'Orsay (ICMMO)
Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Institut des Matériaux Poreux de Paris (IMAP )
Département de Chimie - ENS Paris
Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-École normale supérieure - Paris (ENS-PSL)
Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Ecole Superieure de Physique et de Chimie Industrielles de la Ville de Paris (ESPCI Paris)
Université Paris sciences et lettres (PSL)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Institut de Chimie du CNRS (INC)-École normale supérieure - Paris (ENS Paris)
Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Paris - Chimie ParisTech-PSL (ENSCP)
Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-École normale supérieure - Paris (ENS Paris)
Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
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)
École normale supérieure - Paris (ENS Paris)
Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-École normale supérieure - Paris (ENS Paris)
Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Ecole Superieure de Physique et de Chimie Industrielles de la Ville de Paris (ESPCI Paris)
Université Paris sciences et lettres (PSL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Source :
Journal of Materials Chemistry C, Journal of Materials Chemistry C, 2021, 9, pp.8882-8890. ⟨10.1039/D1TC01825F⟩, Journal of Materials Chemistry C, Royal Society of Chemistry, In press, ⟨10.1039/D1TC01825F⟩
Publication Year :
2021
Publisher :
HAL CCSD, 2021.

Abstract

International audience; Responsive materials that can answer to chemical or physical external stimuli offer numerous prospects in material science. Here, we have elaborated a two-step synthetic approach that allows incorporating molecular cubic switches into a polymeric material. Firstly, a preformed half-capped, Cs+-templated {Fe4Co4} cyanido-polymetallic cubic unit (“pro-cube”) is obtained and proven to be stable in solution, as demonstrated by paramagnetic NMR. Secondly, the reaction of the pro-cube with a ditopic scorpionate ligand enables the precipitation of a polymeric network containing the cubic unit. Furthermore, the adequately chosen ditopic ligand that coordinates the Co ions of the pro-cube allows us to preserve the switchable properties of the cubic unit. Indeed, the magnetic properties of the polymeric material compare well with those of the molecular cubic model that is obtained by reacting a non-bridging scorpionate ligand, and that was prepared as a reference. Both the polymeric material and the molecular model cube show a thermally-induced metal–metal electron transfer near room temperature. Interestingly, the magnetic state of the polymeric material is shown to depend on its hydration state, indicating its capability to act as a chemo-sensor.

Details

Language :
English
ISSN :
20507526 and 20507534
Database :
OpenAIRE
Journal :
Journal of Materials Chemistry C, Journal of Materials Chemistry C, 2021, 9, pp.8882-8890. ⟨10.1039/D1TC01825F⟩, Journal of Materials Chemistry C, Royal Society of Chemistry, In press, ⟨10.1039/D1TC01825F⟩
Accession number :
edsair.doi.dedup.....46f71194d4fadd278c3b2ece82577916
Full Text :
https://doi.org/10.1039/D1TC01825F⟩