– MolPress

Nom et qualité du responsable scientifique du projet: Valérie Heitz , Maître de Conférences. Le projet de recherche présenté porte sur la synthèse et l'étude de nouveaux assemblages moléculaires faisant partie de la famille des presses moléculaires . Ce terme général regroupe les édifices comprenant deux plaques coulissant le long d'un ou de deux axes. Ces plaques peuvent être rapprochées ou éloignées de manière contrôlée. Entre les plaques de la presse , différentes molécules pourront être emprisonnées, comprimées ou relaxées puis, éventuellement, expulsées de la presse. Le premier objectif de ce projet est de réaliser une presse contrôlée par deux éléments: les porphyrines et le Cu(I). Cette presse est un [3]rotaxane constitué d'un rail rigide comprenant 2 sites de coordination (deux bipyridines) au centre et deux groupements bloquant aux extrémités. Deux anneaux à plaques porphyriniques sont enfilés sur le rail grâce à l'effet de matrice du Cu(I) qui a déjà permis de réaliser différents caténanes et rotaxanes au laboratoire. La synthèse de ce [3]rotaxane a été réalisée et il s'agit à présent de mettre en évidence la fonction de presse moléculaire de cette molécule. En partant du [3]rotaxane libre, un ligand à deux sites de coordination externes peut se coordiner aux porphyrines métallées. La coordination de différents ligands ditopiques flexibles sera testée puis caractérisée par titration spectroscopique UV-visible et de RMN. La métallation au Cu(I) du rotaxane va, dans ce cas, s'accompagner d'un mouvement des anneaux vers le centre du rail pour former des complexes de Cu(I) tétracoordiné stables, ce qui entraînera une compression du ligand. Il faudra mettre en évidence à la fois le changement de position des anneaux dans la molécule ainsi que le changement de conformation du ligand coordiné. Ce premier objectif devrait être atteint en un an. Le deuxième objectif est de réaliser une presse bidimensionnelle permettant un meilleur contrôle du mouvement de compression et d'extension du ligand. Pour cela un assemblage à quatre cuivres dans lequel deux rails rigides seront enfilés au travers de deux bis-anneaux à plaque porphyrinique sera réalisé. Il s'agit de synthétiser une nouvelle molécule, un [4]rotaxane, ce qui nécessitera un travail expérimental important, évalué à un an et demi. La fonction de presse de cette nouvelle molécule sera mise en évidence par des études similaires à celles du 1er projet et occupera le temps restant du projet, soit environ 6 mois. Ces projets de presse moléculaire permettent de relever différents défis: celui de synthétiser des systèmes entrelacés complexes, de réaliser de nouvelles machines moléculaires et de reproduire quelques-unes des fonctions les plus simples des moteurs naturels biologiques, en utilisant des systèmes moléculaires de synthèse. - ...