Au-delà de la vision moléculaire, où les atomes se combinent pour former des structures déjà complexes, il existe un autre domaine d'association qui implique cette fois des molécules pour donner des assemblages aux multiples applications. Ce champ d'études, appelé chimie supramoléculaire, implique des liaisons dites faibles (forces électrostatiques, liaisons hydrogène, forces de Van der Waals) entre les molécules, contrairement aux atomes qui, eux, font intervenir des liaisons de covalence (liaisons fortes) par mise en commun d'électrons. Ces complexes intermoléculaires jouent un rôle fondamental dans des domaines variés, lors, par exemple, des interactions enzyme-substrat, hormone-récepteur ainsi que celles qui régissent la forme de la double hélice de l'ADN (acide désoxyribonucléique) et tous les aspects de la communication cellulaire. Ces interactions fonctionnent selon un modèle de type « clé adaptée à une serrure ».
La chimie supramoléculaire s'est développée dans les années 1970 grâce aux travaux du Français Jean-Marie Lehn. Ceux-ci faisaient suite à la synthèse par l'Américain Charles J. Pedersen (1967) des éthers couronnes – premières structures cages fabriquées par l'homme et adaptées pour accueillir des cations – puis de celle des sphérands – structures un peu plus élaborées – mis au point par Donald J. Cram. Les structures obtenues par Lehn sont des couronnes à trois dimensions, tétraédriques, extrêmement sophistiquées : les cryptands. Ces trois chimistes ont reçu pour leurs travaux le prix Nobel de chimie en 1987.
Arnaud HAUDRECHY
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