Détection d'anions en milieu aqueux par des complexes de lanthanides originaux

par Samir Mameri

Thèse de doctorat en Chimie

Sous la direction de Raymond Ziessel.

Soutenue en 2005

à l'Université Louis Pasteur (Strasbourg) .


  • Résumé

    Les lanthanides suscitent depuis ces quelques dernières décennies une attention certaine motivée par de nombreuses applications possibles de leurs complexes en chimie, en biologie et en médicine. Leur particulière caractéristique de luminophores à durée de vie longue (de l'ordre de la milliseconde) fait d'eux des concurrents potentiels pour la détection d'anions. Ce point est d'une importance majeure compte-tenu de la place importante qu'occupent les anions dans les organismes vivants. À ce jour, rares sont les sondes présentant une activité en milieu purement aqueux. La conception de sondes fluorescentes couplant sensibilité et sélectivité pour la reconnaissance d'anions biologiques et opérant en milieu purement aqueux est un défi important et est l'objectif de mes travaux de thèse. Ce travail a consisté à synthétiser des ligands originaux capables de coordiner fortement les cations lanthanides Eu3+ et Tb3+. Les complexes mononucléaires résultants, possédant des ions métalliques centraux insaturés dans leur coordination, sont solubles dans divers solvants incluant l'eau et présentent de surcroît de bonnes propriétés photophysiques (forte absorption dans la région UV-visible, temps de vie de luminescence élevés, hauts rendements quantiques d'émission). L'étude des complexes a été effectuée en présence de divers anions organiques et minéraux de charge, forme et taille différentes. Les ligands synthétisés affichent, dans leur grande majorité, une affinité importante pour l'ATP ainsi qu'une sélectivité marquée pour l'ATP4- vis-à-vis notamment de ses analogues à chaîne phosphate plus courte (ADP3- et AMP2-). En somme, nous avons pu démontrer que les systèmes conçus témoignent d'une forte coordination de l'anion ATP4- en milieu aqueux à pH physiologique; coordination notamment témoignée par une augmentation des rendements quantiques et temps de vie de luminescence des complexes. Ainsi, cela offre la possibilité d'employer de tels complexes comme sondes luminescentes pour les anions.

  • Titre traduit

    Detection of anions in aqueous medium mediated by original luminescent lanthanides complexes


  • Résumé

    Lanthanides have been attracting a lot of attention in the last few decades due to their potential application in chemistry, biology and medecine. Their particular characteristic of luminophores of long lifetime (up to the milliseconde) makes them potential competitors for the detection of anions. This point is of great interest considering the importance of anions in living organisms. To date, probes showing an activity in purely aqueous medium are rare. The design of fluorescent probes coupling sensitivity and selectivity for the recognition of biological anions and operative in purely aqueous medium is an important challenge, thus the objective of my Ph. D. Work. This work consisted in synthesizing novel ligands capable of coordinating strongly Eu(III) and Tb(III) ions. The resulting mononuclear complexes, having central metal ions unsaturated in their coordination, are soluble in various solvents including water and present in addition good photophysical properties (strong absorption in the UV-Visible area, high luminescence lifetimes and quantum yields of emission). The study of the complexes was carried out in the presence of several organic and inorganic anions varying in charge, form and size. Most of the ligands investigated showed strong affinity for ATP as well as a marked selectivity for ATP4- as compared to its shorter phosphate chain analogues (ADP3- and AMP2 -), and others. In summary, we were able to demonstrate that the designed systems show a strong coordination of anion ATP4- in aqueous medium at physiological pH. Among others, increase in quantum yields and luminescence lifetimes confirmed the coordination of ATP4- to the complexes. Therefore, such complexes can be used as luminescent probes for anions.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (231 f.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Notes bibliogr.

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  • Bibliothèque : Université de Strasbourg. Service commun de la documentation. Bibliothèque Blaise Pascal.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : Th.Strbg.Sc.2005;4897
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