Martin LEPEINTRE - Faculté des Sciences

Titre de la thèse: "Synthèse de complexes métalliques et étude de l’impact des différentes sphères de coordination sur la reconnaissance hôte-invité"
Résumé:

La chimie supramoléculaire explore la formation et le fonctionnement de systèmes organisés au-delà de la molécule individuelle, reposant sur des interactions non covalentes. Inspirée par les enzymes et les protéines, elle vise à concevoir des architectures capables d'imiter la reconnaissance et la catalyse biologique. Dans ce contexte, les complexes entonnoirs issus des calixarènes représentent une plateforme de choix pour développer des récepteurs métalliques biomimétiques, leur géométrie macrocyclique permettant d'accueillir un centre métallique au sein d'une cavité définie. Leur originalité réside dans la possibilité de moduler la seconde et la troisième sphère de coordination, conférant une sélectivité et une efficacité rappelant celles des systèmes naturels. L'objectif principal de cette thèse a été de développer de nouvelles voies de synthèse et de fonctionnalisation de ligands cavitaires dérivés de calix[6]arènes, afin d'accéder à des complexes entonnoirs. Une attention particulière a été portée au contrôle des sphères de coordination, avec trois axes majeurs : (i) La déméthylation sélective des groupements méthoxy du petit col pour évaluer l’influence sur la seconde sphère de coordination (ii) La modulation de la troisième sphère de coordination par le remplacement des substituants tert-butyl et (iii) Une stratégie de cavity switch visant à transférer le site de coordination du petit vers le grand col, modifiant totalement l’environnement autour du métal. Les complexes obtenus ont été caractérisés et étudiés en termes de propriétés hôte-invité, mettant en évidence l'impact direct des modifications structurelles sur la reconnaissance sélective d'anions et de molécules neutres. Ces résultats démontrent que des ajustements ciblés de la cavité et de ses sphères de coordination permettent de reproduire certains principes de la reconnaissance enzymatique et d'ouvrir de nouvelles perspectives en détection moléculaire. Ainsi, cette thèse illustre le potentiel des complexes entonnoirs comme modèles biomimétiques modulables, et souligne l'importance de stratégies de synthèse innovantes pour élargir leur champ d'applications en chimie supramoléculaire moderne.