Bibliographie & annexes
Présentation
NOTE DE L'ÉDITEUR
En 2016, le chimiste français Jean-Pierre Sauvage a obtenu le prix Nobel de chimie pour le design et la synthèse de machines moléculaires en compagnie de Sir J. Fraser Stoddart et Bernard L. Feringa.
RÉSUMÉ
Parmi les nanotechnologies, le domaine des machines moléculaires est particulièrement actif et les chercheurs développent d'ingénieux systèmes mimant l'action des nano-machines naturelles. Une équipe de Strasbourg a concentré son activité sur la création de machines moléculaires à base de cuivre, dont une famille de navettes moléculaires. La structure chimique de ces navettes a été optimisée au cours du temps pour les rendre plus efficaces en termes de rapidité et de distance parcourue.
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Among nanotechnologies, the sector of molecular machines is particularly active and researchers are developing ingenious systems reproducing the action of natural nano-machines. A team from Strasbourg has focused its activities on the creation of copper-based molecular machines, including a family of molecular shuttle. The chemical structure of these shuttles has been optimized over time in order to make them more efficient in terms of speed and distance covered.
Auteur(s)
-
Fabien DUROLA : Docteur - Chargé de recherche du CNRS -
INTRODUCTION
Domaine : nanotechnologies, machines moléculaires
Degré de diffusion de la technologie : croissance
Technologies impliquées : chimie organique, chimie des complexes métalliques, électrochimie
Domaines d'application : recherche fondamentale
Principaux acteurs français : Jean-Pierre SAUVAGE
Centres de compétence : Université de Strasbourg
Autres acteurs dans le monde : J.F. STODDART (Chicago, USA), D.A. LEIGH (Edimbourg, UK)
L'expertise technique et scientifique de référence
DOI (Digital Object Identifier)
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Présentation
Navettes moléculaires de deuxième génération2. Première navette moléculaire à base de cuivre
2.1 Structure et principe
En même temps que la première navette moléculaire créée en 1994 par J.F. Stoddart, a été développée à Strasbourg, dans l'équipe de Jean-Pierre Sauvage, la première machine moléculaire électrochimique à base de caténane de cuivre. Quelques mois plus tard, en adaptant le même principe de fonctionnement à un rotaxane, a été créée la première navette moléculaire à base de cuivre .
Les machines moléculaires à base de cuivre utilisent des propriétés de chimie de coordination, c'est-à-dire la faculté qu'ont certaines molécules organiques, appelées ligands, à se lier via des doublets électroniques non liants, à des atomes ou des ions métalliques pour former des complexes. Dans le cas des systèmes développés dans le groupe de recherche de Jean-Pierre Sauvage, les centres métalliques sont des ions cuivre(I) et cuivre(II), et les ligands utilisés sont des molécules organiques comportant deux ou trois azotes dans des motifs de type polypyridine (une pyridine est un cycle aromatique à cinq carbones et un azote).
Ainsi, la première navette moléculaire à base de cuivre est un rotaxane constitué de deux parties (figure 3) :
-
un anneau, ou macrocycle m-30 car d'un périmètre de 30 atomes, comportant un ligand à deux azotes de type phénanthroline (phen) ;
-
un axe à deux stations, dont les extrémités sont occupées par des groupements encombrants plus larges qu'un anneau m-30. Chaque station est constituée d'un ligand azoté, l'une étant de type phénanthroline à deux azotes (bidentate) et l'autre étant de type terpyridine (terpy) à trois azotes (tridentate).
Le principe...
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Première navette moléculaire à base de cuivre
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - SAUVAGE (J.-P.) - Les nanomachines moléculaires. De la biologie aux systèmes artificiels et dispositifs. - L'actualité chimique, p. 117-123 (2003).
-
(2) - BALZANI (V.), CREDI (A.), RAYMO (F.M.), STODDART (J.F.) - Artificial molecular machines. - Angewandte Chemie, International Edition in English, 39, p. 3348-3391 (2000).
-
(3) - KAY (E.R.), LEIGH (D.A.), ZERBETTO (F.) - Synthetic molecular motors and mechanical machines. - Angewandte Chemie, International Edition in English, 46, p. 72-191 (2007).
-
(4) - ELSTON (T.), WANG (H.), OSTER (G.) - Energy transduction in ATP synthase. - Nature, 391, p. 510-513 (1998).
-
(5) - NOJI (H.), YASUDA (R.), YOSHIDA (M.), KINOSITA Jr. (K.) - Direct observation of the rotation of F1-ATPase. - Nature, 386, p. 299-302 (1997).
-
(6) - ASBURY (C.L.), FEHR (A.N.), BLOCK (S.M.) - Kinesin...
ANNEXES
Biographie de Jean-Pierre Sauvage http://www.academie-sciences.fr/membres/S/Sauvage_JP_bio.htm
Conférence de Jean-Pierre Sauvage http://www.canal-u.tv/producteurs/université_de_tous_les_savoirs puis dans « Catalogue des ressources » cliquez sur les liens « Les conférences de l'année 2006 », « La Chimie et la Vie » et enfin « Machines et moteurs moléculaires : de la biologie aux molécules de synthèse ».
HAUT DE PAGELaboratoires
LSAMM - Laboratoire de Synthèse des Assemblages Moléculaires Multifonctionnels Université de Strasbourg http://lsamm.fr/
IBMM - Institut des Biomolécules Max Mousseron École Nationale Supérieure de Chimie de Montpellier http://www.glycorotaxane.fr/index.html
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