COORDINATION (chimie) Chimie de coordination
Développements récents des méthodes d'études expérimentales et théoriques
Les synthèses
Une grande partie des progrès de la chimie des complexes, en particulier dans le domaine des composés organométalliques, repose sur le développement de méthodes synthétiques fines, tel l'emploi des milieux rigoureusement inertes et celui des basses températures.
Les méthodes de séparation sont également d'une grande importance, en particulier les méthodes de chromatographie sur plaque et de chromatographie liquide sous pression. Une mention particulière doit être faite des méthodes de synthèse électrochimique, photochimique, et surtout de la vaporisation d'atomes métalliques. Cette dernière technique, qui consiste à faire réagir directement la vapeur métallique avec des substrats, des ligands divers, a permis de préparer des espèces longtemps inaccessibles, par exemple Ti(C6H6)2.
Analyse structurale
La généralisation des méthodes d'analyse cristallographique, au moyen notamment des diffractomètres automatiques, rend possible la détermination directe des structures moléculaires, qui constitue dans certains domaines des informations strictement irremplaçables (par exemple dans le domaine des clusters). Des techniques encore plus fines combinant la diffraction des rayons X et celle des neutrons autorisent la détermination directe des densités électroniques, en particulier au sein même des liaisons chimiques.
Une remarque s'impose qui concerne l'utilisation des méthodes physiques d'investigation. La chimie de coordination est en effet pour une large part – ce qui la différencie largement de la chimie organique classique dans le domaine des déterminations structurales – une chimie des édifices moléculaires de haute symétrie centrée. Et cela confère un rôle essentiel à la théorie des groupes dont l'usage s'est donc imposé aussi bien en spectrographie infrarouge et Raman qu'en spectroscopie électronique ou de résonance magnétique nucléaire ou électronique.
Les méthodes d'approche théorique
Les approches qualitatives, issues de ce qu'il fut convenu d'appeler « théorie des liaisons de valence dirigée », « théorie du champ cristallin » puis « théorie des orbitales moléculaires », s'intègrent maintenant complètement dans un modèle plus large, celui du « champ des ligands » dont elles représentent en quelque sorte des étapes successives d'approximation. Cela résulte directement du fait que chacune de ces approches devait tenir compte de la symétrie de la molécule qui est en fait leur facteur commun. On peut noter également le développement du modèle dit de recouvrement angulaire, qui fournit une évaluation commode de l'énergie de stabilisation liée à la disposition des ligands autour du métal suivant une certaine géométrie. L'effort est maintenant porté sur la mise au point de méthodes de calcul applicables aux atomes lourds des seconde et troisième séries de métaux de transition.
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Écrit par
- René POILBLANC : professeur à l'université Paul-Sabatier, Toulouse, directeur du laboratoire de coordination du C.N.R.S.
Classification
Médias
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