Assemblages (macro) moléculaires à base de complexe intra et/ou intermoléculaire de CBPQT4+, X-

(Macro)molecular assemblies based on intra- and/or inter-molecular complexes of CBPQT4+,X-

• Auteur / Autrice : Cédric Ribeiro
• Direction : Patrice Woisel
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie des matériaux
• Date : Soutenance le 05/07/2023
• Etablissement(s) : Centrale Lille Institut
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences de la matière, du rayonnement et de l'environnement (Villeneuve d'Ascq, Nord)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : UMET - Unité Matériaux et Transformations - Unité Matériaux et Transformations - UMR 8207 / UMET
• Jury : Président / Présidente : Rachel Auzély-Velty
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Emilie Moulin, Matthieu Sollogoub, Philippe Zinck
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Emilie Moulin, Matthieu Sollogoub

Mots clés

Mots clés contrôlés

Polymères réticulés

Composés d'inclusion

Diels-Alder, Réaction de

Chimie supramoléculaire

Gels supramoléculaires

Mots clés libres

Chimie supramoléculaire

Cbpqt4+

Diels-Alder

Assemblages (macro) moléculaires

Hydrogels

Supramolecular chemistry

Cbpqt4+

Diels-Alder

(Macro) molecular assemblies

Hydrogels

Résumé

L’association de la science des polymères et de la chimie supramoléculaire a conduit au développement de matériaux polymères supramoléculaires dotés de propriétés structurelles, mécaniques et fonctionnelles atypiques. Ces matériaux sont d’ores et déjà exploités dans divers domaines d’applications, tels que les matériaux auto réparants,l’ingénieur tissulaire ou encore la libération contrôlée de principes actifs. Ainsi, la chimie supramoléculaire s’est avérée être un outil puissant pour moduler les propriétés des matériaux en contrôlant le caractère dynamique des interactions supramoléculaires via l’application de stimuli adaptés. Les travaux réalisés dans le cadre de cette thèse s’inscrivent dans ce contexte et avaient pour principal objectif de développer de nouveaux assemblages (macro)moléculaires à base de complexes intra- et inter-moléculaires de CBPQT4+. Pour ce faire, un nouveau dérivé CBPQT4+-Fu intégrant une unité furane connectée de manière covalente à la partie hôte CBPQT4+ a été développé.Ce dérivé se présente en milieu aqueux sous une conformation auto-incluse dans laquelle l’unité furane au sein de la cavité témoigne d’une extrêmement faible réactivité(Diels-Alder) vis-à-vis de diènophiles. Néanmoins, celle-ci peut être libérée en ajoutant une molécule invitée (Naphtalène) présentant une forte affinité pour le macrocycle.Cette synergie, mise en évidence à l’échelle moléculaire, permettant de déclencher la réaction de Diels-Alder par la formation d’un complexe intramoléculaire a ensuite été exploitée pour concevoir divers hydrogels physiques ou réticulés physiquement et chimiquement

The combination of polymer science and supramolecular chemistry has led to thedevelopment of supramolecular polymer materials with unusual structural, mechanical,and functional properties. These materials have already been exploited in manyapplications, including self-repairing materials, tissue engineering, and the controlledrelease of active ingredients. Supramolecular chemistry has proved to be a powerful toolfor modulating the properties of materials by controlling the dynamic nature ofsupramolecular interactions using appropriate stimuli. The work carried out within theframework of this thesis falls within this context, and its main objective was to developnew (macro)molecular assemblies based on intra- and inter-molecular CBPQT4+complexes. To this end, a new CBPQT4+-Fu derivative was developed, integrating a furanunit covalently connected to the CBPQT4+ host moiety. This derivative presents itself inaqueous media a self-included conformation in which the furan unit within the cavityexhibits extremely low reactivity (Diels-Alder) towards dienophiles. However, this can bereleased by adding a guest molecule (naphthalene) with a strong affinity for themacrocycle. This synergy, demonstrated at the molecular scale, enabling the Diels-Alderreaction to be triggered by forming an intramolecular complex, was then exploited to design various physical and chemically cross-linked hydrogels