Résumé:

Le corannulène C20H10 est une molécule en forme de coupelle composée de cycles pentagonaux et hexagonaux appartenant à la famille des polyarènes géodésiques. Les nano-molécules de polyarènes géodésiques peuvent s’organiser dans la formation de cristaux moléculaires. Dans le cas du corannulène, la structure du cristal a été reportée pour la première fois en 1976, [1] comme appartenant à au groupe d’espace monoclinique P21c puis cette structure a été récemment confirmée [2]. Dans cette structure la cellule unité est composée de deux molécules se présentant dans deux orientations différentes de manière inclinée par rapport à l’axe de symétrie de la molécule. Quelques travaux reportent l’étude du corannulène par spectroscopie vibrationnelle, mais la plupart de ces travaux sont bases sur des simulations [3,4]. Les spectroscopies vibrationnelles s’avèrent être des outils très intéressants pour étudier de telles molécules. En effet, de part leur courbure, les polyarènes géodésiques sont très différentes des molécules planes ou des cages rigides : la nature des liaisons est très différente. Par ailleurs, les interactions avec l’environnement peuvent entraîner une distorsion de la molécule et donc une brisure de symétrie donnant ainsi naissance à des modes de vibration auparavant interdits. Dans ce travail, nous nous sommes intéressés à l’influence de la température et de la pression sur les modes de vibration des molécules de corannulène, comment ces modes évoluent-ils ? voit-on apparaître de nouveaux modes? La spectroscopie vibrationnelle est également très sensible à la structure des cristaux moléculaires notamment au travers des modes Raman basses fréquences. Comment cette structure évolue-t-elle avec la température et la pression ? Quelles sont les interactions entre les molécules dans ces cristaux et comment évoluent-elles ? Nous montrerons que les outils spectroscopiques apportent déjà des premières réponses à ces questions.