Un contrôle pour les molécules à anneau de Möbius
Publié par Redbran le 28/07/2019 à 08:00
Source: CNRS INC
Symbole de l'infini, l'anneau de Möbius ne se présente pas à l'état naturel dans les molécules. Des chercheurs de l'ISCR (CNRS/Insa Rennes/ENSCR/Université Rennes 1) et de l'IPCM (CNRS/Sorbonne Université) ont réalisé cet objet et l'ont inséré dans de nouveaux composés. Ces chimistes ont ensuite trouvé un moyen pour contrôler l'enroulement (Un enroulement en électrotechnique est un conducteur électrique isolé bobiné (enroulé autour d'un support). Cet enroulement peut n'être constitué que d'une seule spire...) de l'anneau, ce qui modifie certaines de ses propriétés, en particulier optiques. Publiés dans le Journal of the American Chemical Society, ces travaux révèlent le potentiel d'une telle géométrie (La géométrie est la partie des mathématiques qui étudie les figures de l'espace de dimension 3 (géométrie euclidienne) et, depuis le XVIIIe siècle, les figures d'autres types...) à l'échelle de la molécule (Une molécule est un assemblage chimique électriquement neutre d'au moins deux atomes, qui peut exister à l'état libre, et qui...).


Molécule "totem". Les couleurs correspondent aux trois sources de chiralité, l'anneau de Möbius est représenté en bleu (Bleu (de l'ancien haut-allemand « blao » = brillant) est une des trois couleurs primaires. Sa longueur d'onde est comprise approximativement entre 446 et 520 nm. Elle...). © Ménand et al.

Certaines molécules de synthèse possèdent des géométries surprenantes, comme celle d'un anneau de Möbius: la forme d'une bande de papier (Le papier (du latin papyrus) est une matière fabriquée à partir de fibres cellulosiques végétales et animales. Il se présente sous forme de feuilles minces et est...) torsadée à 180° et rejointe à ses extrémités. Cette disposition n'existant pas dans la nature, les chercheurs espèrent qu'elle aboutira à des composés aux propriétés inédites. Des scientifiques de l'Institut (Un institut est une organisation permanente créée dans un certain but. C'est habituellement une institution de recherche. Par exemple, le Perimeter Institute...) des Sciences Chimiques de Rennes (ISCR, CNRS/INSA Rennes/ENSC Rennes/Université Rennes 1) et de l'Institut Parisien de Chimie (La chimie est une science de la nature divisée en plusieurs spécialités, à l'instar de la physique et de la biologie avec lesquelles elle partage des...) Moléculaire (IPCM, CNRS/Sorbonne Université) ont synthétisé une molécule à anneau de Möbius hautement fonctionnalisée: elle cumule en effet trois formes de chiralité distinctes.

Telles les deux mains d'une personne, les molécules chirales existent en deux versions, deux images miroirs qui ne sont cependant pas superposables et peuvent présenter des propriétés chimiques complètement (Le complètement ou complètement automatique, ou encore par anglicisme complétion ou autocomplétion, est une fonctionnalité...) différentes. Ici, les trois formes de chiralité correspondent à trois parties de la molécule, agencées en "totem". Dans certaines conditions, elles s'influencent entre elles au sein de la même molécule selon un jeu d'équilibriste mélangeant contrainte et flexibilité. Le principal point (Graphie) d'intérêt tient dans le contrôle (Le mot contrôle peut avoir plusieurs sens. Il peut être employé comme synonyme d'examen, de vérification et de maîtrise.) de l'enroulement de l'anneau de Möbius, lui-même source de chiralité, car la molécule n'a pas les mêmes propriétés optiques selon qu'il soit enroulé vers la gauche ou vers la droite. Or l'accumulation des sources de chiralité permet d'amplifier une seule de ces versions, plutôt que de les avoir en un ensemble (En théorie des ensembles, un ensemble désigne intuitivement une collection d’objets (les éléments de l'ensemble), « une multitude qui peut être comprise comme un tout »,...) mélangé qu'il faudrait ensuite séparer. Bien que ces travaux restent très fondamentaux, ils ouvrent des possibilités pour des applications en catalyse (La catalyse est l'action d'une substance appelée catalyseur sur une transformation chimique dans le but de modifier sa vitesse de réaction. Le...), en optique (L'optique est la branche de la physique qui traite de la lumière, du rayonnement électromagnétique et de ses relations avec la vision.) ou pour le stockage de mémoire (D'une manière générale, la mémoire est le stockage de l'information. C'est aussi le souvenir d'une information.): deux états stables de l'anneau de Möbius équivaudraient à des bits (0 ou 1).


Références piblication:
Benchouaia R., Cissé N., Boitrel B., Sollogoub M., Le Gac S., Ménand M.
Orchestrating Communications in a Three-Type Chirality Totem: Remote Control of the Chiroptical Response of a Möbius Aromatic System

Journal of the American Chemical Society - Juin 2019
DOI: 10.1021/jacs.9b04074.

Contacts chercheurs:
- Stéphane Le Gac - Chercheur (Un chercheur (fem. chercheuse) désigne une personne dont le métier consiste à faire de la recherche. Il est difficile de bien cerner le métier de chercheur tant les domaines de recherche sont diversifiés et...) (ISCR UMR6226) - stephane.legac at univ-rennes1.fr
- Mickaël Ménand - Chercheur (IPCM UMR8232) - mickael.menand at sorbonne-universite.fr
Page générée en 0.512 seconde(s) - site hébergé chez Amen
Ce site fait l'objet d'une déclaration à la CNIL sous le numéro de dossier 1037632
Ce site est édité par Techno-Science.net - A propos - Informations légales
Partenaire: HD-Numérique