SUPRAMOLÉCULAIRE (CHIMIE)

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Les récepteurs macrocycliques pour les ions ammonium

Les polyéthers et les azapolyéthers fixent sélectivement les ions ammonium primaires en ancrant le groupe −NH3+ dans la cavité circulaire par trois liaisons hydrogène +N−H...X (X = O, N). Vu le rôle de tels substrats en chimie et en biologie, nous avons cherché un dérivé qui donnerait des complexes plus forts que ceux des macrocycles de départ et porterait des groupes fonctionnels permettant des modifications ultérieures. C'est ainsi qu'a été conçu le macrocycle chiral tétrafonctionnel en 16 qui, par attachement de substituants latéraux au noyau central, a conduit à des récepteurs moléculaires présentant toute une variété de propriétés de fixation.

Le tétracarboxylate 16 a forme les plus forts complexes ion métallique et ion ammonium de tous les éther-couronnes. Il présente une sélectivité marquée en faveur des ions ammonium primaires par rapport aux ions ammonium plus substitués (discrimination centrale). Sa fixation sélective d'ions biologiquement actifs tels que la noradrénaline et la noréphédrine par rapport à leurs dérivés N-méthylés, l'adrénaline et l'éphédrine, est d'un intérêt tout particulier.

Changer les groupes latéraux X en 16 b perturbe les interactions (électrostatique, lipophile, liaisons hydrogène et transfert de charge) entre les groupes latéraux et le groupement R du substrat fixé au centre. Cela modifie à la fois la sélectivité et la stabilité des complexes, ce que l'on appelle la discrimination latérale, et permet de modéliser les interactions récepteur-substrat dans les systèmes biologiques, par exemple l'interaction entre la nicotinamide et le tryptophane.

Les caractéristiques structurales du composé 16 et ses remarquables propriétés de fixation en font une unité intéressante pour la construction de récepteurs macropolycycliques multisites, de catalyseurs moléculaires et de vecteurs pour le transport membranaire.


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Pour citer l’article

Jean-Marie LEHN, « SUPRAMOLÉCULAIRE (CHIMIE) », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 22 octobre 2019. URL : http://www.universalis.fr/encyclopedie/supramoleculaire-chimie/