A DFT and experimental investigation of the electron affinity of the triscyclopentadienyl uranium complexes Cp3UX

International audienceRelativistic Density Functional Theory (DFT) based methods coupled with the Conductor-like Screening Model (COSMO) for a realistic solvation approach are used to investigate the electron affinity (EA) of a series of triscyclopentadienyl uranium complexes Cp3UX (X = Cl, BH4, SPh, SiPr and OiPr) related to the U(IV)/U(III) redox system. E1/2 half-wave potentials have been measured in solution (THF) under the same rigorous conditions for all the species under consideration. A good correlation (r2 = 0.99) is found between the computed EA values, either in the gas phase or in solution, and the experimental half-wave potentials; the study brings to light the importance of spin-orbit coupling effects which must be taken into account in order to achieve the observed agreement between theory and experiment. The influence of the electron donating character of the X ligand on the orbital involved in the reduction process, namely the lowest unoccupied molecular orbital (LUMO) of the neutral U(IV) complexes, and on the EAs is discussed

Pour une démocratie socio-environnementale : cadre pour une plate-forme participative « transition écologique »

Contribution publiée in Penser une démocratie alimentaire Volume II – Proposition Lascaux entre ressources naturelles et besoins fondamentaux, F. Collart Dutilleul et T. Bréger (dir), Inida, San José, 2014, pp. 87-111.International audienceL’anthropocène triomphant actuel, avec ses forçages environnementaux et sociaux, est à l’origine de l’accélération des dégradations des milieux de vie sur Terre et de l’accentuation des tensions sociales et géopolitiques. Passer à un anthropocène de gestion équitable, informé et sobre vis-à-vis de toutes les ressources et dans tous les secteurs d’activité (slow anthropocene), impose une analyse préalable sur l’ensemble des activités et des rapports humains. Cette transition dite « écologique », mais en réalité à la fois sociétale et écologique, est tout sauf un ajustement technique de secteurs dits prioritaires et technocratiques. Elle est avant tout culturelle, politique et philosophique au sens propre du terme. Elle est un horizon pour des trajectoires de développement humain, pour des constructions sociales et économiques, censées redéfinir socialement richesse, bien-être, travail etc. La dénomination « transition écologique » est largement véhiculée, mais ses bases conceptuelles ne sont pas entièrement acquises ni même élaborées. Dans ce contexte, les étudiants en première année de Master BioSciences à l’Ecole Normale Supérieure (ENS) de Lyon ont préparé une première étude analytique de ce changement radical et global de société pour mieux comprendre dans quelle société ils souhaitent vivre, en donnant du sens aux activités humaines présentes et à venir. Une trentaine de dossiers sur divers secteurs d’activités et acteurs de la société ont été produits et ont servis de support à cette synthèse. Plus largement, le but est de construire un socle conceptuel et une plate-forme de travail sur lesquels les questions de fond, mais aussi opérationnelles, peuvent être posées et étudiées en permanence. Cette démarche participative est ouverte à la collectivité sur le site http://institutmichelserres.ens-lyon.fr/

Electron affinities of biscyclopentadienyl and phospholyl uranium(IV) borohydride complexes: Experimental and DFT studies

International audienceElectron affinities (EAs) of a series of biscyclopentadienyl and phospholyl uranium(IV) complexes L2U(BH4)2 [L2 = Cp2, (tmp)2, (tBuCp)2, (Cp*)(tmp) and Cp*2] related to the U(III)/U(IV) redox system were calculated using relativistic Density Functional Theory (DFT) based methods coupled with the Conductor-like Screening Model for Real Solvents (COSMO-RS) approach. Electrochemical measurements of half-wave potentials in solution (tetrahydrofuran THF) were carried out for all these compounds under the same rigorous conditions. A good correlation (r2 = 0.99) is obtained between the calculated EA values, at the ZORA/BP86/TZ2P level, and the half-wave reduction potentials measured by electrochemistry. The investigations bring to light the importance of spin-orbit coupling and solvent effect and the use of a large basis set in order to achieve such a good agreement between theory and experiment. The study confirms the instability of the Cp2U(BH4)2 complex during the reduction process. The influence of the substituted aromatic ligand L2, namely their electron donating ability, on EA was studied. The role of involved orbitals (singled occupied molecular orbital -SOMO- of anionic species or lowest unoccupied molecular orbital -LUMO- of neutral species) in the redox process was revealed

A relativistic DFT study of the electron affinity of the biscyclopentadienyl uranium complexes Cp∗2UX2

International audienceElectron affinities (EA) of a series of biscyclopentadienyl uranium complexes Cp∗2UX2 (X2 = (BH4)2, Me2, (NEt2)Cl and (OEt)2) related to the U(III)/U(IV) redox system were calculated using Density Functional Theory (DFT) in the framework of the relativistic Zero Order Regular Approximation (ZORA) coupled with the Conductor-like Screening Model (COSMO) for a realistic solvation approach, implemented in the ADF (Amsterdam Density Functional) package. A good correlation (r2 = 0.992-0.996) is obtained between the calculated EA values at the ZORA/BP86/TZP and ZORA/BP86/TZ2P levels and the measured half-wave potentials in THF for the series of complexes under consideration. The importance of spin-orbit coupling and solvent effect which must be taken into account in order to achieve the good agreement between theory and experiment, as well as the basis set extension, are brought to light. The influence of the non aromatic ligands X2 on electron affinities was studied. The role of involved orbitals (singled occupied molecular orbital -SOMO- of anionic species or lowest unoccupied molecular orbital -LUMO- of neutral species) in the redox process is discussed