Récepteurs et matériaux redox-actifs pour l'activation et la signalisation d'interactions moléculaires

Redox-activ receptors and materials for the activation and detection of molecular interactions

• Auteur / Autrice : Charles Devillers
• Direction : Pascal Dumy
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie organique
• Date : Soutenance en 2006
• Etablissement(s) : Grenoble 1

Mots clés

Mots clés contrôlés

Cellules -- Adhésivité

Mots clés libres

Récepteurs redox

Reconnaissance électrochimique moléculaire

Calixphyrine-ferrocène

Porphyrine-ferrocène

Communication électronique

Résumé

Ce mémoire est consacré à la synthèse de récepteurs rédox-actifs du type calixphyrine-ferrocène, porphyrineferrocène et cyclopeptide-ferrocène, ainsi qu'à l'étude de leurs propriétés en reconnaissance électrochimique moléculaire. Des récepteurs moléculaires construits sur la base d'une métalloporphyrine de zinc directement connectée à des groupes ferrocène ont été appliqués à la détection de bases azotées neutres selon un processus original de coordinationdécoordination du centre métallique de la porphyrine, ainsi qu'à une détection ampérométrique sélective sans précédent d'anions halogénure. De leur côté les calixphyrines-ferrocène, qui présentent des caractéristiques structurales et physico-chimiques remarquables en raison de l'interruption de la conjugaison du macrocycle tétrapyrrolique qui les caractérise, ont montré des propriétés originales de complexation et de reconnaissance d'anions et de cations en solution et à l'état solide. Enfin, l'introduction de sondes rédox ferrocéniques sur un cyclodécapeptide de type RAFT a permis de réaliser la détection électrochimique d'anions dihydrogénophosphate. Cet assemblage RAFT-ferrocène, fonctionnalisés par des ligands endogènes de l'intégrine, a ensuite été appliqué à l'étude du processus d'adhésion cellulaire de cette protéine surexprimée sur de nombreuses lignées tumorales.

This work deals with the synthesis of calixphyrins-ferrocene, porphyrins-ferrocene and RAFT-ferrocene redox-active receptors and the study of their molecular electrochemical recognition properties. Molecular receptors based on a porphyrinatozinc(II) direcdy linked to ferrocene have allowed a nitrogenous heterocycle' detection based on an original coordination-decoordination process centred on the porphyrin metal and an unprecedented selective amperometric halide anion detection. Calixphyrins-ferrocene exhibit noticeable physico-chemical and structural features due to the tetrapyrrolic macrocycle conjugation interruption. These receptors have revealed original anions and cations complexation properties in solution and in solid state. Finally, the ferrocene redox probe introduction onto a functionalized cyclodecapeptide (RAFT) allowed an efficient electroehemical deteetion of dihydrogenophosphate anion in solution and in heterogeneous phase. A cellular adhesion process study was led from RAFT-ferroeene SAMs funetionalized by a specifie endogenous integrin ligand, a protein overexpressed on numerous cancerous cells.