- 1. De la chimie moléculaire à la chimie supramoléculaire
- 2. La reconnaissance sphérique : cryptates cationiques de ligands macrobicycliques
- 3. Reconnaissance tétraédrique et cryptants macrotricycliques
- 4. Les applications chimiques des cryptates
- 5. Les récepteurs moléculaires d'anions et la chimie de coordination des anions
- 6. Les récepteurs macrocycliques pour les ions ammonium
- 7. Corécepteurs moléculaires
- 8. Les cryptates d'ions métalliques di- et polynucléaires
- 9. Les cryptates diammonium des corécepteurs macrotricycliques
- 10. Les corécepteurs ditopiques d'anions dicarboxylates
- 11. Les spéléants et les spéléates de cations moléculaires
- 12. Les métallorécepteurs et les supermolécules à substrats mixtes
- 13. La catalyse supramoléculaire
- 14. Les processus de transport et l'élaboration d'un transporteur
- 15. Des supermolécules aux assemblages polymoléculaires
- 16. Composants moléculaires et supramoléculaires
- 17. La chimionique
- 18. Bibliographie
SUPRAMOLÉCULAIRE (CHIMIE)
- Article mis en ligne le
- Modifié le
- Écrit par Jean-Marie LEHN
Les applications chimiques des cryptates
La forte fixation des C.A. et C.A.T. par les cryptants neutres des types 1 à 3 conduit à de nombreuses applications, tant en chimie pure qu'en chimie appliquée. La formation de cryptate transforme un petit cation métallique en un cation d'environ 1 nanomètre de diamètre, une sorte de C.A. ou C.A.T. superlourd. Cela permet l'étude de la solvatation ionique et rend les ions fixés beaucoup plus difficiles à réduire. La stabilité des cryptates et la grande distance imposée par l'épaisse couche du ligand organique entre le cation enfermé et l'environnement (l'anion ainsi que le solvant) ont de nombreuses conséquences chimiques et physiques.
Utilisés comme contre-ions, les cryptates peuvent stabiliser des espèces peu communes, telles que les alcalures, comme dans ([Na+ ⊂ 3]Na-), les électrures, comme dans ([M+ ⊂ cryptant]e-) et les amas ( clusters) anioniques de métaux lourds « posttransition », comme dans ([K+ ⊂ cryptant]2 Pb52-).
La cryptation favorise la solubilisation des sels et la formation de paires ioniques avec, pour résultat, une forte activation de l'anion. Elle augmente ainsi fortement la vitesse de nombreuses réactions, telles que celles qui mettent en jeu la formation de bases fortes, des substitutions nucléophiles, des réactions de carbanions, des alkylations, des réarrangements, des polymérisations anioniques et des catalyses par transfert de phase. Elle peut même en changer le cours. Inversement, la formation de cryptates inhibe des réactions dans lesquelles le cation joue un rôle important (catalyse électrostatique). Ainsi, les cryptants sont des outils puissants pour étudier le mécanisme de réactions ioniques qui mettent en jeu des cations métalliques susceptibles d'être complexés. Leur effet sur une réaction est un critère pour déterminer l'équilibre entre l'activation de l'anion et la participation du cation dans des conditions données.
Les cryptants, seuls ou supportés par des polymères, ont été utilisés dans de nombreux processus comprenant l'extraction sélective d'ions métalliques, la solubilisation, la séparation isotopique, l'extraction de métaux radioactifs ou toxiques et des méthodes analytiques sélectives vis-à-vis des cations. De telles applications ont donné lieu à de nombreux brevets.
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Écrit par
- Jean-Marie LEHN : professeur au Collège de France
Classification
Pour citer cet article
Jean-Marie LEHN. SUPRAMOLÉCULAIRE (CHIMIE) [en ligne]. In Encyclopædia Universalis. Disponible sur : (consulté le )
Article mis en ligne le et modifié le 10/02/2009
Médias
Anneaux borroméens
Encyclopædia Universalis France
Fonctions de base
Encyclopædia Universalis France
Structures macropolycycliques
Encyclopædia Universalis France
Autres références
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CHIMIE - Histoire
- Écrit par Élisabeth GORDON , Jacques GUILLERME et Raymond MAUREL
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...que des édifices totalement inorganiques comme de petits agrégats d'atomes métalliques ou clusters (fig. 1). On s'oriente aussi vers l'élaboration d'une chimie supramoléculaire, fondée non plus sur des liaisons covalentes classiques, mais sur des interactions diverses entre molécules ; c'est ainsi qu'ont... -
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CharlesJohn Pedersen (1904-1989), Donald James Cram (1919-2001) et Jean-Marie Lehn (né en 1939) sont les créateurs de la chimie supramoléculaire, ce qui leur valut le prix Nobel en 1987. L'un des germes en fut le modèle « clé-serrure », comme Emil Fischer (1852-1919) dénomma l'interaction spécifique... -
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LEHN JEAN-MARIE (1939- )
- Écrit par Jean-Paul BEHR , Encyclopædia Universalis et Mir Wais HOSSEINI
- 595 mots
Chimiste français né le 30 septembre 1939 à Rosheim (Bas-Rhin), Jean-Marie Lehn a reçu, en 1987, le prix Nobel de chimie, avec les Américains Donald J. Cram et Charles J. Pedersen. Ce prix récompense leurs travaux sur l'élaboration et l'utilisation de molécules « creuses » pouvant exercer, avec...
