Des "supermolécules" dans lesquelles les brins s'entrelacent

Les chercheurs du Laboratoire d'ingénierie moléculaire appliquée à l'analyse de l'Institut pluridisciplinaire Hubert Curien (CNRS/Université de Strasbourg), en collaboration avec des chercheurs de l'Université de New York à Abu Dhabi, viennent de montrer que la programmation d'unités moléculaires de base permet de générer des assemblages supramoléculaires complexes de structures bien définies telles qu'un caténane, un noeud de trèfle ou un noeud de Salomon.


En encodant dans deux brins distincts des informations structurales relatives à la coordination de cations, à la formation de liaisons C-N et à la genèse d'interactions d'empilements aromatiques, les chercheurs ont montré que le mélange des deux brins, en présence de zinc, conduisait à la formation de ces entités moléculaires complexes. Ces composés appartiennent à la famille des molécules topologiquement non-triviales, dans lesquelles les brins s'entrelacent, et leurs préparations restent encore un challenge pour les chimistes de synthèse. Le suivi de l'évolution de la réaction par spectrométrie de masse a également permis de proposer un mécanisme pour la formation de ces assemblages supramoléculaires.

Si ces "supermolécules" restent encore essentiellement des curiosités de laboratoire, la compréhension de leurs mécanismes de formation et leur synthèse contrôlée à grande échelle ouvrent de nouvelles perspectives comme l'adressage de surfaces à l'échelle du nanomètre. Les travaux les plus récents montrent notamment que ces molécules s'organisent de façon régulière à la surface du graphite formant des fils moléculaires parallèles comparables à des réseaux de diffraction nanométriques.