Fabienne Alary : Photophysique et photochimie de complexes de Ruthénium : Apports de la chimie théorique (IRSAMC - 12 octobre 2015)


Fabienne Alary
Laboratoire de Chimie et Physique Quantiques (UMR5626)
Equipe ’Photochimie Théorique et Computationnelle’. - Université Toulouse 3 – CNRS

Lundi 12 octobre, 14 H. Salle de séminaire, 3ème étage. Bat. IIIr1-B4

Les complexes polypyridyl de ruthénium sont parmi les systèmes moléculaires les plus étudiés en chimie de coordination. Leurs propriétés photophysiques et photochimiques très diverses leur permettent d’être impliqués à la fois dans des systèmes electro-luminescents (DSSC, OLED) et dans des applications en photothérapie anti-cancéreuse. Cette diversité trouve son origine dans l’organisation très particulière de leurs états excités les plus bas. On peut distinguer (même si ce n’est pas si simple) deux types d’états excités au destin différent :

Les premiers sont des états triplets de type metal ligand charge transfer (3MLCT) responsables des phénomènes de luminescence de ces complexes. Cela fait une quarantaine d’année maintenant que les données expérimentales s’accumulent sur ces états. Les seconds sont des états triplets appelés metal centered (3MC). Ces états, non radiatifs, considérés comme des “Dark States” sont au contraire très mal connus, alors que leurs implications dans les phénomènes de photoréactivité ne laissent que peu de doute. L’équipe PhotoTeC du LCPQ s’est spécialisée depuis une petite dizaine d’année dans l’exploration théorique de la photophysique et la photochimie de complexes de Ruthénium. A l’origine de la première description de cet état 3MC, nos travaux ont pu mettre en évidence le rôle crucial de cet état pour rationnaliser des observations expérimentales telles que :

  • émergence de luminescence dans des complexes de ruthénium à ligand phosphoré (Collaboration A. Igau-LCC).
  • photo-isomérisation et études des propriétés photochromiques d’un complexe de ruthénium à ligand sulfoxyde. (Collaboration J.J. Rack-Athens-Ohio).
  • photo-substitution d’un ligand thioéther par une molécule de solvant. (Collaboration S. Bonnet-Leiden).

Ces trois exemples nous permettront de montrer que dans ce type de problématique, l’étude théorique est indispensable à l’élucidation de certaines d’observations expérimentales et permet d’entrevoir de nouvelles perspectives à la fois en termes de compréhension de phénomènes fondamentaux et en termes d’applications.


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