Interactions supramoléculaires sélectives et directionnelles à base de synthons fluorés hautement polaires – FLUORSUP

Dans les systèmes biologiques ainsi que dans les auto-assemblages moléculaires artificiels, un ensemble limité d’interactions supramoléculaires sont impliquées : principalement les liaisons hydrogène, les paires d'ions, les coordinations métal-ligand, les interactions p ou les effets hydrophobes. Pour créer des matériaux synthétiques avec des propriétés et des fonctions améliorées, il est souhaitable d'élargir ce registre d’interactions moléculaires. Dans ce contexte, pouvons-nous identifier des modes alternatifs d'interactions non covalentes qui présenteraient un comportement supramoléculaire sélectif et prévisible ? Ce projet ANR vise à étudier un nouveau mode d'interaction supramoléculaire directionnelle qui serait remarquablement différent de ceux trouvés dans la nature, combinant des interactions dipôle-dipôle avec des propriétés hydrophobes et lipophobes. Ces interactions non covalentes inhabituelles, basées sur des échafaudages de fluorohydrocarbures hautement polaires, pourraient contrôler la formation d'assemblages supramoléculaires. Cette stratégie devrait fournir des interactions sélectives et directionnelles entre les modèles fluorés, orthogonales aux effets hydrophobes «classiques» observé avec les groupements hydrocarbonés. La directionnalité de l'interaction assurerait un haut niveau de prédictibilité pour les structures assemblées résultantes. Dans ce projet, nous allons i) synthétiser des synthons fluorés très polaires avec ou sans chaînes latérales fonctionnalisées et incorporer ces nouveaux synthons dans des plateformes multivalentes ; ii) étudier la formation de polymères supramoléculaires en utilisant divers techniques analytiques ; iii) quantifier l’énergie d'interaction ainsi que les paramètres thermodynamiques associés ; iv) Déterminer la fidélité (orthogonalité) de ces interactions lorsque les échafaudages fluorés hautement polaires sont en présence d'autres partenaires moléculaires potentiels. Ce projet ouvrira la voie à de futures applications dans divers domaines tels que les sciences des matériaux, la catalyse et la chimie médicinale.