Thèse soutenue

Ingénierie de nouveaux polymères supramoléculaires à base d’urées pour la caractérisation d’interactions faibles en solution : la balance supramoléculaire
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Auteur / Autrice : Virgile Ayzac
Direction : Laurent Bouteiller
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Chimie
Date : Soutenance le 13/12/2016
Etablissement(s) : Paris 6
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Physique et chimie des matériaux (Paris)
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut parisien de chimie moléculaire (2009-....)
Jury : Président / Présidente : Valérie Marvaud
Examinateurs / Examinatrices : Scott Cockroft
Rapporteurs / Rapporteuses : Gilles Guichard, Franck Meyer

Résumé

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De nouvelles molécules de bis-urée contenant une fonction ester et ayant la capacité de s’auto-assembler en solution ont été synthétisées. Ces bis-urées ester forment deux types d’assemblages : un filament hélicoïdal et un double filament hélicoïdal. Une transition coopérative entre les deux structures est observée à une température T**. La structure de ces assemblages a été étudiée à l’aide d’une combinaison de FTIR, SANS, CD et modélisation moléculaire. Ce nouveau design permet un accès simplifié à des structures chirales qui ont été utilisées dans le contexte de trois projets différents. (1) Dans le contexte de l’amplification de chiralité, l’effet « majority rules » que présente les bis-urées ester a été étudié de façon à déterminer une relation structure-propriété. (2) Certaines bis-urées ester présentent toutes les propriétés nécessaires à leur utilisation en tant que balance supramoléculaire pour la mesure d’interactions faibles en solution. Nous avons utilisé ce système pour mesurer des interactions halogène···halogène dans des solvants de faible polarité. A notre connaissance, ces dernières n’avaient jamais été observées en solution. (3) Dans le cas de quelques bis-urées ester, un troisième type d’assemblage est observé à plus basse température qui est caractérisé par la formation de liaisons hydrogène entre les groupements urée et ester. De manière surprenante, la réorganisation de ces liaisons hydrogène pendant le chauffage est responsable d’une augmentation de la viscosité. Cette propriété fait de ces composés de potentiels additifs thermoépaississants.