Vendredi 11 octobre 2024
à 14h

Campus Pierre et Marie Curie
Bâtiment Esclangon
Amphi Durand

Pablo MSELLEM, doctorant dans l’équipe GOBS, présentera sa thèse intitulée:

« Pinces moléculaires commutables pour des organogels stimulables »

Le contrôle du mouvement à l’échelle moléculaire grâce à l’utilisation de machines moléculaires artificielles représente une nouvelle voie de développement prometteuse pour la conception de matériaux intelligents. Le mouvement nanoscopique en réponse à un stimulus peut en effet être utilisé pour induire des modifications dans la structure d’un matériau et provoquer une réponse à l’échelle macroscopique (changement de propriétés, mouvement, transition de phase…).

Cette thèse présente la synthèse d’une famille de pinces moléculaires commutables en vue de contrôler des propriétés d’organogélation en exploitant leur mouvement mécanique induit par un stimulus chimique. L’architecture moléculaire du système est basée sur une unité commutable centrale terpyridine qui peut, par complexation d’un cation métallique Zn²⁺, changer de conformation d’une forme « ouverte » vers une forme « fermée ». Ce mouvement moléculaire peut alors être inversé par ajout de tris(2-aminoethyl)amine, un ligand compétitif du zinc(II). Les propriétés de gélation du système proviennent principalement des unités latérales platine(II)-salphen fonctionnalisées par des chaines alkyles.

Ce travail s’est tout d’abord concentré sur l’étude des propriétés de gélation de ces complexes platine(II)-salphen. Leurs propriétés d’autoassemblage et d’organogélation de solvants aromatiques ont été étudiée à l’échelle macroscopique (DLS, rhéologie) et microscopique (MEB, cryo-ME, SAXS) afin d’élucider la structure de l’assemblage et les interactions intermoléculaire impliquées. La suite de l’étude s’est portée sur l’optimisation de la synthèse des pinces moléculaires par une stratégie de double couplage de Sonogashira. Dans leur forme ouverte, les pinces ont permis la formation de gel dans le toluène ou le tétrachloréthane qui ont été entièrement caractérisés par de multiples techniques. Les propriétés de commutation des pinces ont été étudiées à l’échelle moléculaires en conditions diluées puis à l’échelle du matériau. Le changement de conformation de la pince induit une modification des propriétés d’autoassemblage du système, ce qui se traduit par une transition gel-sol à l’échelle macroscopique. Les transitions sol-gel ont pu être réalisées par ajouts successifs des stimuli de complexation et de décomplexation, puis avec un contrôle temporel en faisant usage d’un carburant chimique dans un système multicomposants. La dernière partie du travail s’est alors concentrée sur les optimisations possibles du système (changement du métal ou du type de fonctionnalisation) afin d’explorer de nouveaux types de solvants. 

Mots clés : Chimie supramoléculaire, machine moléculaire, autoassemblage, pince moléculaire commutable, organogel, métallogel, matériaux commutables

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