Des Synthons Entrelacés pour la Préparation Efficace de Machines Moléculaires et de Rotaxanes Dénués de Site de Reconnaissance

par Benjamin Riss yaw

Thèse de doctorat en Ingénierie Biomoléculaire

Sous la direction de Frédéric Coutrot.

Thèses en préparation à Montpellier , dans le cadre de Sciences Chimiques Balard , en partenariat avec IBMM - Institut des Biomolécules Max Mousseron (laboratoire) .


  • Résumé

    Cette thèse est dédiée à la conception de synthons entrelacés pour la préparation efficace de machines moléculaires pH-sensible de type rotaxane et de rotaxanes dénués de site de reconnaissance. Bien que la stratégie dirigée par l'effet « template » ait été employée très fréquemment et avec succès à ce jour, elle ne mène dans la plupart des cas qu'à des composés entrelacés qui contiennent les sites d'interactions nécessaires à la reconnaissance préalable des éléments moléculaires à assembler. Pour remédier à cette limitation, une nouvelle voie d'accès directe utilisant des synthons entrelacées pour la préparation de machines moléculaires de type rotaxanes et de rotaxanes dénués de site d'interaction fort a été étudié. Dans un premier temps, des « briques moléculaires » [2]rotaxanes isolables, bien qu'activées, ont été obtenus par une stratégie de glissement. Dans le but de les convertir aisément en machines moléculaires, les paramètres cinétiques et thermodynamiques relatifs au processus d'entrelacement ont été déterminés et ont permis de juger de l'importance de la nature et de l'orientation des pseudo-bouchons sur la cinétique d'entrelacement, ainsi que du rôle primordial du degré de liberté conformationnel de l'axe moléculaire sur la vitesse de formation des rotaxanes. Par la suite, les synthons entrelacées activés sous forme d'ester actif (ester de NHS isolable) sont utilisées dans la préparation de différentes machines moléculaires possédant une station moléculaire principale ammonium et une station moléculaire secondaire triazolium ou amide (secondaire ou tertiaire). D'autres synthons entrelacés qui différent par l'orientation du motif NHS sont utilisé comme transporteurs d'éther couronne pour permettre la préparation de rotaxanes dénués de site d'interaction fort. Enfin, dans la continuité des travaux réalisés au laboratoire sur le contrôle de la conformation chaise d'un mannosyl par une machinerie moléculaire, de nouvelles navettes pH-sensible de type glyco[2]rotaxanes contenant toutes une station moléculaire principale anilinium, et qui différent des machines précédentes par la deuxième station pyridinium, ont été obtenus et étudiés.

  • Titre traduit

    Interlocked building-blocks for Efficients Preparation of Molecular Machines and Rotaxanes Denied Recognition Site


  • Résumé

    This thesis is dedicated to the synthesis of interlocked synthons for the efficient preparation of pH-sensitive rotaxane molecular machines and rotaxanes devoid of recognition site. Although the strategy directed by the "template" effect has been used very frequently and successfully so far, in most cases it only leads to interlocked compounds that contain the interaction sites necessary for prior recognition molecular elements to assemble. To overcome this limitation, a new direct access using interlocked synthons for the preparation of molecular machines of the rotaxane and rotaxane type devoid of strong interaction sites has been studied. Firstly, isolable [2]rotaxane "building block", although activated, were obtained by a slipping strategy. In order to easily convert them into molecular machines, the kinetic and thermodynamic parameters relating to the slipping process were determined and made it possible to judge the importance of the nature and orientation of the pseudo-stopper on the kinetics of slipping, as well as the primordial role of the degree of conformational freedom of the molecular axis on the speed of formation of rotaxanes. Subsequently, the activated ester (NHS isolatable ester) interlocked synthon are used in the preparation of different molecular machines having a main ammonium molecular station and a secondary molecular triazolium or amide station (secondary or tertiary). Other interlocked synthons that differ in the orientation of the NHS motif are used as crown ether transporters to enable the preparation of rotaxanes devoid strong interaction sites. Finally, in the continuity of the work carried out in the laboratory on the control of the chair conformation of a mannosyl by a molecular machinery, new pH-sensitive shuttles of glyco[2]rotaxane containing a main molecular station anilinium, and which different previous machines by the second station pyridinium, were obtained and studied.