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Reconnaissance chirale en phase gazeuse et en solution
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 (...)
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 (...)
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 (...)
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.
Technique et développement expérimentaux
Deux dispositifs expérimentaux sont installés au laboratoire pour nos études : une expérience de double résonance IR/UV en jet supersonique couplé à un spectromètre de masse une expérience de jet supersonique couplé à une détection de fluorescence Dans les deux cas, l’expérience est réalisée en phase gazeuse pour étudier chaque molécule indépendamment de son environnement. Cependant la plupart des molécules sont commercialisées sous forme de poudre. Jusqu’à maintenant, l’équipe utilisait une méthode de (...)
Activités en posters
Poster sur le rôle des liaisons faibles dans la discrimination chirale et celui de l’énergie de déformation dans la formation des complexes en jet supersonique Poster sur les dérivés de la quinine Retour
Collaborations
Collaborations Nationales Michel Mons, Eric Gloaguen, Benjamin Tardivel et François Piuzzi au laboratoire Francis Perrin (LFP) du CEA Saclay. Nous collaborons au travers de l’ANR Lasihmodo qui a pour but l’étude conformationnelle de peptides et de leurs hydrates en phase gazeuse et en phase condensée. Nous collaborons également avec cette équipe pour développer une nouvelle source d’ablation laser. Debora Scuderi et Philippe Maitre au laboratoire de chimie physique (LCP) d’Orsay. Nous collaborons (...)