Auto-assemblages chiraux d'amphiphiles cationiques : étude de la spécificité du contre anion à travers la formation d'hélices nano et micrométriques par confinement de tartrate et de nucléotides

Abstract

Du fait de leur structure ambivalente, les molécules amphiphiles s’auto-assemblent en solution, permettant ainsi la formation d’édifices supramoléculaires d’architectures variées. Nous nous intéressons en particulier à l’étude du comportement de molécules amphiphiles cationiques. Pour comprendre les effets spécifiques d’ions, nous avons développé une approche en phase gaz, utilisant les techniques de spectrométrie de masse et de calculs ab initio. Nous avons ainsi déterminé la stabilité de différents complexes amphiphile géminé- contre ion. Par la suite, nous nous sommes intéressés à la conception et à la caractérisation d’auto-assemblages de morphologies chirales. En particulier, nous étudions le confinement de contre anions tartrate. Nous observons la formation de rubans nanométriques chiraux dont la morphologie est modulable par de nombreux paramètres. Ainsi, il est possible de contrôler l’auto-assemblage pour obtenir des rubans torsadés, hélicoïdaux, ou des tubules. Ce comportement a également été exploité dans le domaine de la polymérisation sol-gel pour l’élaboration de structures chirales inorganiques. Enfin, nous nous sommes intéressés à l’utilisation de nucléotides monoanioniques dans le but de fonctionnaliser des molécules amphiphiles cationiques. Les effets structurants coopératifs et réciproques ont permis la formation d’hélices micrométriques. Ces structures présentent des propriétés mécaniques singulières permettant leur élongation, et la formation réversible et spontanée de rubans hélicoïdaux. Le mécanisme de formation des hélices et l’effet de l’ajout de nucléosides sur le comportement d’auto-assemblage ont été étudiés par différentes techniques.