Synthèse de ligands C-centrés pour l'élaboration de complexes mimes de superoxyde dismutases : réalisation d'électrodes appliquées à la détection d'ions métalliques

Synthesis of C-centered ligand to elaborate SOD mimic complexes : realization of modified electrodes applied to metallic ion detection

• Auteur / Autrice : Céline Delage
• Direction : Jean-Pierre Mahy
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie
• Date : Soutenance en 2005
• Etablissement(s) : Paris 11
• Partenaire(s) de recherche : autre partenaire : Université de Paris-Sud. Faculté des sciences d'Orsay (Essonne)

Mots clés

Mots clés libres

Monocouches auto-assemblées

Polypyrrole

Résumé

Au cours de ce travail, la synthèse de nouveaux ligands C-centrés a été réalisée. Cette série de ligands a été obtenue par des variations systématiques des fonctions terminales des chaînes tripodales (bases de Schiff avec une pyridine ou un imidazole pouvant être substitué) et de celle destinée à la fixation terminant la quatrième chaîne. Des complexes de fer et de ruthénium ont été synthétisés à partir de ces ligands. Un complexe de fer(II) a montré une activité SOD moyenne avec une IC50 de l'ordre de 10-5 mol L lors du test de Fridovich. Dans le domaine des électrodes modifiées, l'élaboration de capteurs d'ions métalliques a été étudiée à travers deux techniques : l'utilisation d'un film de polypyrrole fonctionnalisé et celle de monocouches auto-assemblées. La formation de capteurs a reposé sur le principe de la fonctionnalisation d'une surface par des ligands hexadentes de type N. Au terme de l'étude utilisant, comme matrice les polypyrroles fonctionnalisés, un complexe de ruthénium a été réalisé et observé par voltamétrie cyclique. L'étude concernant les monocouches auto-assemblées a abouti à l'obtention de capteurs de métaux constitués de couches mixtes ligand/espaceur, ce dernier étant soit hydrophobe soit hydrophile. Dans le cas d'une couche hydrophobe, les études de voltamétrie cyclique ont montré que ce capteur complexe le fer(II) et le nickel(II), contrairement au cuivre(II) et au cobalt(II). Concernant le fer(II), le capteur est sensible à une concentration minimale de 5 10-8 mol L-1.

During this work, the synthesis of new C-centered ligands was realized. This ligand series was obtained by systematic changings of terminal functions of tripodal chains (Schiff basis with pyridine or imidazole that can be substituted) and of those dedicated to fixing at the forth chain end. Iron and ruthenium complexes were synthesized from these ligands. An iron complexe showed a medium SOD activity with an IC50 about 10-5 mol L-1 by the Fridovich test. In the field of modified electrodes, the building of metallic ion sensors was studied by two techniques: the use of a functionnalised polypyrrole film and the one of self-assembled monolayers. Sensor elaboration was based on the functionnalisation of a surface by N hexadentate ligands. Using functionnalized polypyrroles as mould a ruthenium complex was realized and observed by cyclic voltammetry. The study concerning self-assembled monolayers ended up at the obtention of metal sensors constituted by mixte ligand/spacer layers. The spacer could be hydrophobic or hydrophilic. Thanks to cyclic voltammetry studies, it was shown that the hydrophobic monolayer sensor was able to complex iron(II) or nickel(II), contrary to copper(II) and cobalt(II). Concerning the iron(II) caption, the sensor is sensitive at a minimum concentration of 5 10-8 mol L.