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Accueil du site > Équipes scientifiques > Structure et dynamique des systèmes complexes isolés > CHIralité et spectroscoPIE (CHIPIE)

CHIralité et spectroscoPIE (CHIPIE)

Nous nous intéressons aux interactions moléculaires responsables de la discrimination chirale. De manière générale, la reconnaissance chirale passe par la formation de paires diastéréoisomères stables comme en RMN ou transitoires comme en chromatographie en phase chirale.

Nos études consistent à former de tels complexes par la technique des jets supersoniques et de les étudier par spectroscopie électronique et infrarouge. Une comparaison entre les résultats expérimentaux et une approche théorique (DFT ou ab-initio) nous permet de remonter à la structure des complexes formés et au rôle des différentes interactions existantes permettant ainsi de remonter à la source de la discrimination chirale.

Ces dernières années ont été consacrées à deux aspects de la reconnaissance chirale :
- La compréhension du rôle de la topologie des réseaux de liaisons hydrogène. Dans cet optique nous avons abordé l’étude de systèmes polyfonctionnels, portant plusieurs groupes susceptibles de former des liaisons de réseaux hydrogènes (OH, NH2,CO). L’association de ces molécules entre elles donne lieu à des agrégats impliquant différentes topologies de liaison hydrogène inter ou intramoléculaire, qui dépendent de la chiralité.
- La compréhension du rôle de la flexibilité conformationnelle. Les systèmes complexes que nous étudions existent sous différents conformères qui ne présentent pas tous les mêmes propriétés de complexation (un conformère minoritaire peut former des complexes plus facilement) ni la même efficacité en terme de reconnaissance chirale.

Contacts : L’équipe se compose de trois membres permanents : Anne Zehnacker-Rentien (DR CNRS), Katia Le Barbu-Debus (CR CNRS) et Valéria Lepère (MCF Univ Paris Sud).

Philosophie de nos études

Certaines molécules existent sous deux formes énantiomères (R et S). Ces énantiomères sont en fait les deux images dans un miroir de la molécule et se trouvent ne pas être superposables entre eux. Ils ont des propriétés physiques et chimiques identiques lorsqu’ils sont dans un environnement symétrique. Mais ils ont des propriétés différentes dans un milieu asymétrique. En effet, d’un point de vue physique les deux énantiomères absorbent différemment une onde lumineuse polarisée circulairement (propriété (...)

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Influence de la chiralité au sein de polyphénylalanines

Les polyphénylalanines telles que les diphénylalanines et les tétraphénylalanines présentent plusieurs centres chiraux que nous pouvons moduler en L ou en D pour étudier leurs propriétés. Nous nous intéressons particulièrement à l’influence de la configuration absolue des différents centres chiraux sur la géométrie tridimensionnelle des peptides isotactiques ou syndiotactiques. Pour comprendre, entre autres, le réseau de liaisons hydrogène, nous avons réalisé des expériences de photodissociation (...)

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Reconnaissance moléculaire dans les dérivés de la quinine

Les dérivés de la quinine sont des alcaloïdes jouant un rôle important en catalyse asymétrique et en chromatographie en phase stationnaire chirale. Nous étudions ces molécules et leur dimère protoné en piège à ion, du point de vue de leur structure ( spectroscopie vibrationnelle), de leur stabilité ( dissociation induite par collision) et de leur photosensibilité dans l’UV.

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Technique et développement expérimentaux

Nos études reposent sur une expérience couplant la détection de fluorescence et la détection d’ions au sein d’un même dispositif expérimental. Une source de molécules refroidies en jet supersonique est associée avec (…)

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Le rôle des liaisons faibles

Les interactions principales permettant de former un complexe entre deux molécules comportant soit des OH soit des NH2 sont des liaisons hydrogènes intermoléculaires fortes de type OH…O, OH…N. Cependant d’autres type d’interactions (souvent plus faibles) doivent être prises en compte pour pouvoir expliquer la formation des complexes en jet supersonique. Ces interactions sont notamment les liaisons de OH…π, les liaisons CH…π et les interactions de dispersion. Nous avons pu montrer au cours de (...)

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Rôle de l’énergie de déformation dans la formation des complexes

Jusque récemment les utilisateurs de jets supersoniques pensaient que les espèces obtenues lors de la détente adiabatique étaient les isomères les plus stables ou encore les minima globaux de la surface d’énergie potentielle, estimant que le processus de refroidissement était contrôlé thermodynamiquement. Nous avons pu montrer que contre toute attente, il existe des systèmes pour lesquels ceci n’est plus vrai. Lors de notre étude du complexe o-cyanophénol/m-cyanophénol, nous avions montré que le (...)

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Activités en posters

Poster sur les premières expériences de VCD : les dérivés de l’indanol Poster sur les dérivés de la quinine Poster sur les polyphénylalanines isolées ou complexées Poster sur le rôle de l’énergie de déformation Retour

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Collaborations

Collaborations Nationales Michel Mons, Eric Gloaguen, Benjamin Tardivel et Valérie Brenner au laboratoire Francis Perrin (LFP) du CEA Saclay ainsi que Sophie Hoyau, Daniel Maynau et Nadia Ben Amor au Laboratoire de Chimie et Physique Quantique (LCPQ) de Toulouse. Nous collaborons au travers de l’ANR Esbodyr qui a pour but de déterminer et d’analyser les phénomènes physiques élémentaires qui contrôlent la durée de vie des états excités. Debora Scuderi et Philippe Maitre au Laboratoire de Chimie (...)

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