UNE NOUVELLE CHIMIE

La chimie supramoléculaire, qui se situe aux interfaces de la chimie, de la physique et de la biologie, s'est beaucoup développée au cours de la seconde moitié du xxe siècle. La cohésion des assemblages supramoléculaires, constitués de différentes entités (molécules, ions, substrats biologiques), est assurée par des liaisons non covalentes (liaisons de coordination, liaisons hydrogène, forces de Van der Waals...) à l'instar de ce que l'on observe dans les milieux biologiques.

Dans les années 1960 ont été découverts des composés macrocycliques naturels à propriété antibiotique, d'abord, puis des macrocycles synthétiques, capables de complexer sélectivement certains cations métalliques qui s'insèrent spontanément au centre de la molécule cyclique. La molécule réceptrice présente ainsi une fonction de reconnaissance vis-à-vis du substrat (le cation dans ce cas). Depuis lors, de nombreux ensembles supramoléculaires très complexes, aux formes géométriques très diverses, ont été élaborés.

En greffant sur les récepteurs des fonctions réactives, il devient possible d'initier des réactions chimiques sur les substrats à l'instar de ce qui se passe en catalyse enzymatique. Les perspectives ouvertes par la chimie supramoléculaire sont immenses dans le domaine biomimétique tout comme à l'interface avec la physique et la science des matériaux. Ainsi, des substrats conducteurs électriques pourraient assurer une transmission d'information à l'échelle moléculaire. Les remarquables fonctions de reconnaissance et d'information incluses dans ces assemblages permettent également d'envisager la synthèse de macromolécules de nature supramoléculaire présentant un agencement parfaitement défini. Les propriétés des objets et des fonctions supramoléculaires sont sous-tendues par l'information inscrite dans les constituants moléculaires et son traitement au niveau supramoléculaire. Ce sont ces concepts d'information et de systèmes programmables qui constituent l'apport le plus fondamental de la chimie supramoléculaire à la chimie tout entière.

Avec la chimie supramoléculaire, il devient possible de faire franchir aux substances synthétiques une nouvelle étape de la complexité qui caractérise le milieu vivant. Si la chimie est encore peu complexe par rapport à la biologie, elle a l'avantage sur cette dernière d'une diversité quasi infinie de ses productions à partir de l'ensemble des éléments naturels.

Le chimiste se prend à rêver de combiner la complexité de la biologie avec la diversité de la chimie et de dépasser le monde des substances et des organismes produits par l'évolution biologique, en créant tous ces mondes nouveaux en puissance dans l'univers de tous les mondes possibles.

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Pour citer l’article

Jean-Marie LEHN, « UNE NOUVELLE CHIMIE », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 20 janvier 2022. URL : https://www.universalis.fr/encyclopedie/une-nouvelle-chimie/