1,4-Bis(carboxylatoethynyl)bicyclo[2.2.2]octane : un rotor ultra-rapide dans un sel dilué est freiné au sein d’un métal multifonctionnel¹

L’objectif de ce travail est la conception de systèmes dans lesquels les propriétés dynamiques d’une machine moléculaire seraient corrélées aux propriétés électroniques que l’on rencontre habituellement dans les matériaux conçus au laboratoire par la technique d’électrocristallisation. Pour cela un sel dilué de formulation [nBu4N⁺]₂[BABCO][BABCO^–]₂ a été préparé à partir du 1,4-di(ethynyl)bicyclo[2.2.2]octane synthétisé en neuf étapes². Des expériences de temps de relaxation spin-réseau du ¹H sur cristal statique montrent que deux environnements différents des rotors sont associés à des énergies d’activation et des fréquences de rotation différentes.

Ce sel a été engagé dans un processus d’électrocristallisation avec le donneur d’électrons de type π EDT-TTF-CONH₂ pour donner un nouveau métal organique cristallin : (EDT-TTF-CONH₂)₂[BABCO^–], pour la première fois avec une fonctionnalité dynamique. Une seule position d’équilibre est observée pour le rotor dont on observe que l’énergie d’activation est grandement augmentée : ceci pourrait être attribué à des contraintes à la rotation accrues, expression d’un réseau dense d’interactions non covalentes (liaisons hydrogènes et interactions dihydrogène attractives³). 

Ce matériau organique métallique ouvre la voie à d’autres systèmes multifonctionnels amphidynamiques.

¹C. Lemouchi, C. Mézière, L. Zorina, E. Canadell, P. Wzietek, P. Auban-Senzier, C. Pasquier, P. Batail, soumis
²C. Lemouchi, C. Vogelsberg, S. Simonov, L. Zorina, P. Batail, S. Brown, M. A. Garcia-Garibay, J. Am. Chem. Soc., 133, 6371-6379 (2011).

³J. Echeverrıa, G. Aullon, D. Danovich, S. Shaik, S. Alvarez, Nature Chem., 2011, DOI: 10.1038/nchem.1004