Réseaux dynamiques constitutionnels : métallosélection - photosélection - adaptation

Constitutional dynamic networks : metalloselection - photoselection - adaptation

• Auteur / Autrice : Ghislaine Vantomme
• Direction : Jean-Marie Lehn
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie
• Date : Soutenance le 04/07/2014
• Etablissement(s) : Strasbourg
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences chimiques (Strasbourg ; 1995-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut de science et d’ingénierie supramoléculaires (Strasbourg)
• Jury : Président / Présidente : Jean-Pierre Sauvage
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Teodor Silviu Balaban, Davide Bonifazi

Mots clés

Mots clés contrôlés

Chimie dynamique constitutionnelle

Liaisons covalentes

Autoassemblage

Hydrazones

Mots clés libres

Chimie dynamique

Commutation

Bibliothèques dynamiques

Hydrazones

Acylhydrazones

Sélection

Dynamic chemistry

Switching

Dynamic libraries

Hydrazones

Acylhydrazones

Selection

Résumé

Le domaine de la chimie supramoléculaire met en oeuvre des systèmes chimiques complexes formés de composants moléculaires assemblés par des forces intermoléculaires non covalentes dans le but de créer des procédés fonctionnels. La chimie dynamique, fondée sur la constitution de composants réversibles ouvre la voie à la chimie adaptative, où la diversité constitutionnelle d’un système s’organise par sélection sous l’action d’agents externes. Dans l’élaboration de systèmes complexes, l’interconnectivité structurelle entre les différentes molécules peut être représentée de manière schématique par un réseau dynamique constitutionnel. L’utilisation de réseaux de pyridyl-hydrazones et des pyridyl-acylhydrazones met en évidence leurs adaptations orthogonales à des stimuli externes par métallosélection et par photosélection grâce aux dynamiques constitutionnelles, conformationnelles et configurationnelles de ces molécules. Ainsi, une réponse constitutionnelle du système est apportée à un changement d’informations conformationnelles et configurationnelles. Ces systèmes dynamiques permettent aussi la formation de matériaux adaptatifs, et la réalisation de séparations de phases et de modulations de pH photoinduites.

The field of supramolecular chemistry implements complex chemical systems formed from molecular components assembled by non covalent intermolecular forces to generate functional processes. Thedynamic chemistry, based on the ability of supramolecular species to exchange their constituents, gives access to an adaptative chemistry, where the constitutional diversity of a system self-organizesby selection in response to external factors. In the progress towards systems presenting higher levels of complexity, the set of dynamically interconverting constituents of a constitutional dynamic libraryforms a constitutional dynamic network, which can be represented in a schematic way by a weighted graph. The use of pyridyl-hydrazones and pyridyl-acylhydrazones networks allows for orthogonaladaptation to external stimuli by metalloselection and photoselection due to the dynamic properties of constitution, conformation and configuration of these molecules. A constitutional response is expressed by conformational and configurational information changes. These dynamic systems afford also the formation of adaptative materials, and the realization of photoinduced phase separation and pH modulation.