Synthèse d'agents de couplage fonctionnels pour un greffage orienté et dense de nano-aimants avec une oxydase robuste : vers de nouveaux nano-biocatalyseurs haute performance

Abstract

Nous proposons d'utiliser des particules d'oxyde de fer 300-1000 nm (avec une couche polymère ou une couche de silice) fonctionnalisées par des agents fonctionnels dendritiques. Ces surfaces fonctionnelles seront utilisées pour immobiliser de manière covalente une oxydase robuste pour de la catalyse supportée. Le projet est divisé en plusieurs parties: (i) fonctionnalisation de nanoparticules magnétiques avec des agents de couplage dendritiques, (ii) greffage de nanoparticules magnétiques fonctionnalisées avec une enzyme et (iii) catalyse d'oxydation de composés organiques (couplage C-C ou C-O) avec un accent particulier sur l'effet de l'orientation du catalyseur à la surface des particules sur la réactivité (cinétique, sélectivité ...), sur la récupération et la réutilisation du catalyseur, ainsi que sur sa stabilité et sa durabilité. Le travail de thèse sera réalisé à l'Université des Sciences Moléculaires de Bordeaux (UMR 5255) et portera sur la synthèse de ligands dendritiques fonctionnels pour la fonctionnalisation des MNPs par une approche convergente. Chaque ligand est constitué d'un point focal (site d'ancrage) et de sites périphériques (groupes cibles fonctionnels). Nous synthétiserons des ligands dendritiques avec des groupes terminaux maléimide, amine et aldéhyde à la périphérie, car ils peuvent être utilisés directement pour l'immobilisation de l'oxydase appropriée. Une fois l'oxydase greffée, des tests catalytiques et de récupération seront effectués. La spectroscopie UV / VIS et l'ESR seront utilisés pour une évaluation directe du greffage. La stratégie de greffe offre le potentiel de fournir un matériau hybride (avec un ratio élevé d'oxydase active / oxydase greffée totale) et représente un avantage majeur pour son applicabilité dans la catalyse supportée.