{Mo2O2X2}2+ (X = O, S), a magic building block for the design of wheel shaped metalates

The self-condensation of the [Mo2O2E2]2+ precursors is at the origin of a family of discrete cyclic species. The condensation can be performed in the presence or not of guest species. With E = O, the resulting cycles delimit an anionic open cavity, which can be filled by neutral polar molecules such as aquo ligands, or by alkaline cations. With E = S, the resulting cycles delimit a cationic cavity, which can be filled with neutral molecules, or anions like halides or more sophisticated groups like caboxylates. The flexibility of the rings is at the origin of striking host–guest properties: the symmetry and the nuclearity of the inorganic backbone are directed by the size and shape of the encapsulated guest. The metal coordination versatility confers to the ring unusual dynamic properties. In the solid state, molecular rings arrange in striking 3-D networks in which alkaline cations organize in pillars or layers decorated with anionic rings. The control of the partial occupancy of the cationic pillars permits to synthesize very good ionic conductors. To cite this article: F. Sécheresse et al., C. R. Chimie. 8 (2005).

RésuméLa condensation acidobasique du fragment [M2O2E2]2+ conduit, en présence ou non d'un template, à des architectures cycliques. Pour E = O, les cycles délimitent des cavités ouvertes qui peuvent accueillir des molécules neutres ou cationiques telles que l'eau ou des cations alcalins. Pour E = S, les cycles obtenus délimitent des cavités cationiques qui peuvent accueillir des molécules neutres ou anioniques – citons les halogénures ou des groupes plus sophistiqués, tels que des carboxylates. Les cycles sont flexibles et sont à l'origine de propriétés excitantes dues au comportement des groupes invités à l'intérieur de la cavité : ils imposent la symétrie, la forme ainsi que la taille du cycle. La versatilité de la coordination des atomes métalliques (octaédrique ou pyramidale) confère au cycle des propriétés de dynamiques vraiment inhabituelles. À l'état solide, les roues s'arrangent en réseaux tridimensionnels, dans lesquels les cations alcalins forment des colonnes sur lesquelles les roues sont attachées. L'occupation partielle de ces piliers donne aux solides des propriétés de conduction ionique. Pour citer cet article : F. Sécheresse et al., C. R. Chimie. 8 (2005).