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En direct des laboratoires de l'institut de Chimie

 

Du pigment antique à la molécule-aimant

 

Des équipes de l’Institut des sciences chimiques de Rennes (CNRS / Université de Rennes1 / INSA) en collaboration avec deux laboratoires lyonnais, le Laboratoire de chimie (CNRS / ENS de Lyon / Université Claude Bernard Lyon  1) et l’Institut lumière matière (CNRS / Université Claude Bernard Lyon  1), sont parvenus à identifier le complexe responsable du changement de couleur des solutions de murexide en présence de lanthanide et qui restait inconnu à ce jour. Le composé formé présente des propriétés de molécule-aimant combinées à une émission dans le proche infra-rouge. Ces résultats font l’objet d’une publication dans la revue Chemistry-A European Journal.

 

Le pourpre de Tyr est un pigment dont la première utilisation remonte aux Phéniciens (1500 av JC). Il est secrété par des escargots de mer de la famille des Muricidae et principalement par le Murex, que l’on trouve en abondance sur les rivages méditerranéens. La couleur de ce pigment provient du 6,6'-dibromoindigo, dont l’optimisation de la synthèse a permis la création d’une grande variété de pigments basés sur le même squelette organique. Parmi cette famille, la murexide* est connue pour sa capacité à changer de couleur en présence d’ions métalliques (métaux de transition 3d – du scandium au zinc) ou lanthanides (du lanthane au lutécium) et ce, même à de très faibles concentrations. On l’utilise ainsi comme indicateur compléxométrique (de complexation des ions métalliques) depuis le début du XXème siècle. Etrangement, si la structure des complexes formés entre la murexide et les métaux de transition est connue depuis plus de 40 ans, celle impliquant des ions lanthanide restait inconnue.

bernot

© Kevin Bernot

Des équipes de l’Institut de sciences chimiques de Rennes en collaboration avec l’Université de Lyon viennent de montrer que le changement de couleur de solutions de murexide en présence de lanthanides était dû à la formation en solution aqueuse du complexe neutre de formule Ln(murexide)3.11H2O, (Ln= Sm-Lu et Y) (Voir figure). De plus, le dérivé à base d’ytterbium(III) possède des propriétés de molécule-aimant (molécule se comportant comma un aimant) ainsi qu’une remarquable capacité d’émission dans le proche infra-rouge sous excitation UV. Ces deux propriétés ont pu être corrélées afin de permettre la compréhension fine des mécanismes régissant le comportement de molécule aimant dans ce type de composés.

 

(*) Sel d’ammonium de l’acide purpurique
(2,6-dioxo-5-[(2,4,6-trioxo-5-hexahydropyrimidinylidene)amino]-3H-pyrimidin-4-olate).

 

Référence

Xiaohui Yi, Kevin Bernot, Vincent Le Corre, Guillaume Calvez, Fabrice Pointillart, Olivier Cador, Boris Le Guennic, Julie Jung, Olivier Maury, Virginie Placide, Yannick Guyot, Thierry Roisnel, Carole Daiguebonne, Olivier Guillou

Unraveling the Crystal Structure of Lanthanide–Murexide Complexes: Use of an Ancient Complexometry Indicator as a Near Infrared-Emitting Single-Ion Magnet

Chemistry-A European Journal 8 janvier 2014, 20, 1569-1576 
DOI: 10.1002/chem.201303833

Ce résultat a également été mis en lumière dans Chemistry Views http://www.chemistryviews.org/details/ezine/5732591/Ancient_Dye__Modern_Magnet.html


 

Contact chercheur

Kevin Bernot, Institut des sciences chimiques de Rennes

Courriel : Kevin.Bernot@insa-rennes.fr

Tél : 02 23 23 84 82

 

Contacts institut

Christophe Cartier dit Moulin, Jonathan Rangapanaiken

 

14 février 2014

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