Synthèses et études de systèmes supramoléculaires photocommutables : récepteurs à ion et molécules entrelacées

Synthesis and study of photoswitchable supramolecular systems : ion receptors and interlocked molecules

• Auteur / Autrice : Aurélien Ducrot
• Direction : Nathan McClenaghan
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie organique
• Date : Soutenance le 06/12/2012
• Etablissement(s) : Bordeaux 1
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale des sciences chimiques (Talence, Gironde ; 1991-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut des Sciences Moléculaires (Bordeaux)
• Jury : Président / Présidente : Gilles Guichard
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Célia Bonnet, Jean-Pierre Desvergne
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Bernold Hasenknopf, Eléna Ishow

Mots clés

Mots clés contrôlés

Azobenzène

Photochromisme

Chimie supramoléculaire

Photochimie

Mots clés libres

Synthèse

Photochimie supramoléculaire

Photochromisme

Photocommutation

Azobenzène

Anthracène

Macrocycle

Bapta

Molécules entrelacées

Synthesis

Supramolecular photochemistry

Photochromism

Photoswitch

Azobenzene

Anthracene

Macrocycle

Bapta

Interlocked molecule

Résumé

Des azobenzènes photochromiques ont été intégrés à des macrocycles synthétiques pour moduler photochimiquement la chélation de différents ions qui jouent un rôle essentiel dans les processus biologiques. La photocommutation de ces récepteurs a été étudiée (rendements quantiques, réversibilité, état photostationnaire) et les constantes de stabilité ont été déterminées. Le développement d’un récepteur biocompatible du Ca2+ (BAPTA) a permis de moduler la concentration de Ca2+ dans une solution aqueuse avec la lumière. Les molécules entrelacées sont également un sujet majeur dans le domaine de la chimie supramoléculaire. Une méthode de macrocyclisation photochimique, basée sur la dimérisation de l’anthracène, a été appliquée à des assemblages supramoléculaires dans le but de modifier leur topologie et de développer une nouvelle stratégie de photocaténation. En parallèle, un rotaxane a été réalisé en ajoutant des groupements encombrants sur les anthracènes par une réaction de Diels-Alder.

As the availability of ions plays a key role in biological processes, photochromic azobenzene macrocycles were synthetized to photochemically modulate chelation of different ions in various media. The photoswitching of these receptors was evaluated (quantum yields, reversibility, photostationary state) as well as binding constants. Integrating a biocompatible Ca2+ receptor (BAPTA) with azobenzene enabled the modulation of calcium concentration in aqueous solution and to reversibly switch the fluorescence emission of a molecular probe based on photoinduced electron transfer. Interlocked molecules are also a major topic in the field of supramolecular chemistry. A Photochemical macrocyclization method, based on the dimerization of anthracene, was applied to supramolecular assemblies in order to change their topology and develop a new strategy of photocatenation. In parallel, a rotaxane was achieved by adding bulky groups on anthracenes by a Diels-Alder reaction.