Synthèse et organisations supramoléculaires de nouveaux bolaamphiphiles dissymétriques

par Mathieu Berchel

Thèse de doctorat en Chimie

Sous la direction de Jelena Jeftić et de Thierry Benvegnu.

Soutenue en 2007

à Rennes 1 .

mots clés

• Composés amphiphiles
• Cristaux liquides
• Synthèse organique
• Microscopie électronique en transmission
• Systèmes moléculaires organisés

Résumé

Le travail présenté dans ce mémoire a été effectué dans le cadre de l’étude des relations ‘structure-organisation’ au sein des systèmes moléculaires organisés. Appliqué à une nouvelle famille de bolaamphiphiles, il concerne la synthèse et l’évaluation des propriétés physico-chimiques de bolaamphiphiles dissymétriques comportant une tête polaire neutre de type saccharidique et une tête cationique dérivée de la glycine bétaïne. En dispersion aqueuse, ces molécules conduisent à la formation de vésicules, de systèmes de type tubulaires ou encore de filaments en fonction de la taille et/ou de la nature du squelette hydrophobe. Nous décrivons également, la synthèse d’un bolaamphiphile dont la particularité est de comporter un marqueur de spin de type nitroxyde. Après avoir évalué les propriétés physico-chimiques de ce bolaamphiphle, son application à l’étude de la dynamique des molécules au sein des agrégats formés en milieu aqueux par la spectroscopie de résonance paramagnétique électronique (RPE) a été envisagé.

Titre traduit

Synthesis and supramolecular organization of new dissymmetrical bolaamphiphiles

Résumé

This thesis presents a study of the relationships between the chemical structure and the organisation of monomers in supramolecular assemblies. We evaluate the physicochemical properties of a new family of bolaamphiphiles by various methods (X-ray diffraction, DSC, transmission electron microscopy and optical microscopy). The dissymmetrical bolaamphiphiles, that we synthesize and investigate, bear a neutral saccharidic polar head and a cationic headgroup derived from glycine betaïne. In aqueous media, these molecules form of vesicles, tubule-like or filaments depending on the size and/or the nature of the hydrophobic skeleton. We also described the synthesis of a bolaamphiphile that contains a nitroxide moiety at the cationic headgroup. The physico-chemical properties of this spin labeled bolaamphiphile were evaluated either in aqueous media. We use this bolaamphiphile to study the dynamics of the molecules into the supramolecular aggregates which are formed by electron paramagnetic resonance spectroscopy (EPR).