SUPRAMOLÉCULAIRE (CHIMIE)

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Anneaux borroméens

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Fonctions de base

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Structures macropolycycliques

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Au-delà de la chimie moléculaire, fondée sur la liaison covalente, s'étend la chimie supramoléculaire, fondée sur les interactions moléculaires – les associations de deux ou plusieurs espèces chimiques et la liaison intermoléculaire.

Les interactions moléculaires sont à la base des processus hautement spécifiques qui se rencontrent en biologie, tels que la fixation d'un substrat sur une enzyme ou un récepteur, l'assemblage de complexes protéiques, la lecture intermoléculaire du code génétique, l'induction d'un signal par des neurotransmetteurs et la reconnaissance cellulaire. La manipulation correcte des caractéristiques énergétiques et stéréochimiques des forces non covalentes intermoléculaires (forces électrostatiques, liaisons hydrogène, forces de Van der Waals, etc.), à l'intérieur d'une architecture moléculaire déterminée, devrait permettre de concevoir des molécules réceptrices artificielles capables de fixer un substrat fortement et sélectivement pour former des entités supramoléculaires, appelées supermolécules, de structure et fonction parfaitement définies. On pourrait dire que les supermolécules sont aux molécules et à la liaison intermoléculaire ce que les molécules sont aux atomes et à la liaison covalente.

Anneaux borroméens

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Édifice supramoléculaire. Anneaux borroméens, à l'échelle nanométrique, réalisés dans le laboratoire du professeur Fraser Stoddart à U.C.L.A. 

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De la chimie moléculaire à la chimie supramoléculaire

Pour que le récepteur « reconnaisse » un substrat potentiel et s'y fixe, les deux espèces doivent être complémentaires tant en ce qui concerne la taille et la forme (géométrie) que les sites de fixation (énergie). Il s'agit là d'une extension du concept de « clé et serrure » d'Émile Fischer, de l'ajustement stérique à d'autres propriétés intermoléculaires.

La chimie des récepteurs peut ainsi être considérée comme une chimie de coordination généralisée. Elle étend la finalité des agents complexants organiques artificiels de la coordination des ions métalliques de transition, pour laquelle ils ont été d'abord utilisés, à la coordination de toutes sortes de subs [...]

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Pour citer l’article

Jean-Marie LEHN, « SUPRAMOLÉCULAIRE (CHIMIE) », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 13 décembre 2018. URL : http://www.universalis.fr/encyclopedie/supramoleculaire-chimie/