Catalyse pi-anionique en milieu confiné – APICOCAT

Les interactions pi-anioniques sont des interactions non-covalentes entre une surface aromatique électrodéficiente avec un moment quadrupolaire positif et un anion. Ces interactions sont très peu utilisées, notamment en catalyse du fait de leur récente découverte. Elles sont généralement décrites comme la contrepartie des interactions pi-cationiques, impliquées dans la stabilisation d’états de transition par les enzymes, et permettrons ainsi l’accès à des réactivités et sélectivités innovantes. Les enzymes permettent de transformer des substrats avec une très forte spécificité et conduisent à des produits de réaction avec une excellente chimio et sétérosélectivité. Ces caractéristiques sont obtenues grâce au confinement du site actif dans le vestibule de la protéine constitué d’acides aminés, qui permettent la stabilisation de l’état de transition par de multiples interactions non-covalentes. Pour mimer ces enzymes, les cages covalentes moléculaires sont intéressantes car elles permettent de reproduire le microenvironnement du site actif. Les interactions pi-anioniques ne sont pas observés dans la structure des protéines, nous souhaitons ainsi les incorporer dans des cages moléculaires afin de développer de nouvelles réactivités. Ce projet vise à synthétiser des cages moléculaires électrodéficientes basés sur une plateforme préorganisée avec un axe de symétrie C3, fonctionnalisée par trois surfaces électrodéficientes possédant un large moment quadrupolaire positif et refermée par une nouvelle unité catalytique ou de reconnaissance endohédrale. Une fois obtenues, ces cages seront caractérisées par des méthodes spectroscopiques pour déterminer l’effet du confinement sur les propriétés électroniques et physico-chimiques des unités fonctionnelles. Ces objets seront ensuite utilisés pour la reconnaissance sélective d’anions d’importance environnementales ou biologiques tels que les nitrates, carbonates ou phosphates. Finalement, nous réaliserons des réactions stéréosélectives à partir de nos catalyseurs pi-anioniques confinés dans le but d’obtenir des réactivités et sélectivités innovantes et de développer de nouvelles réactions catalytiques.