Chirality induction to carbon-based materials and foldamers using silica nanohelices

Induction de chiralité sur des matériaux carbonnés et des Foldamères à l'aide de nano-hélices de silice Dans cette thèse, des hélices nanométriques de silice ont été utilisées pour transférer l'information de chiralité sur des matériaux carbonnés achiraux (nanoparticules graphénoïdes et polymère) et des Foldamères oligoamides racémiques. Les nanohélices de silice (INHs) à morphologie hélicoïdale ont été obtenues via une approche sol-gel utilisant auto-assemblage organique de molécules de tensioactif(tensioactif achiral de type gémini) et un anion tartrate chiral comme un moule. La direction du pas des nanostructures de silice est contrôlée par le choix de l’énantiomère des molecules de tartrate. Dans la première partie de ma thèse, des nanosphère de carbone chirales (CDots) ont été synthétisés par pyrolyse sous vide de nanohélices de silice hybride, contenant à la fois le surfactant organique et de la silice hélicoïdale servant respectivement de source de carbone et d’inducteur chiral. Des signaux de dichroïsme circulaire symétrique (CD) ont été observés dans la plage de longueurs d'onde de 200 à 700 nm avec le facteur dissymétrique gabs ~ ±3,0 × 10-4 pour ces CDots. Nous avons également utilisé les INHs pour induire des propriétés chiroptiques au polymère achiral (PolyDHN-TMTA) synthétisé par la polymérisation du 2,6- dihydroxyanthracène (DHN) et du 1,3,5-triméthyl-1,3,5-triazinane (TMTA) par des méthodes ex situ et in situ. Dans le cas d'une synthèse ex situ, le PolyDHN-TMTA a été synthétisé en solution, puis déposé via une goutte de solution sur un substrat constitué d'un film monocouche séché d'hélices de silice. Une réponse CD en image miroir et de la luminescence à polarisation circulaire (CPL) ont été obtenues avec des gabs ~ ±2,0 × 10-3 et des glum ~ ±1,0 × 10-2. L'approche in situ a été réalisée en introduisant les deux composants dans l'espace nanohélicoïdal des INHs et en les laissant polymériser directement, ce qui a donné des propriétés chiroptiques du PolyDHN-TMTA avec des gabs ~ ±1,0 × 10-3 et des glum ~ ±5,0 × 10-3. Outre l'induction de la chiralité sur les matériaux carbonés achiraux, l'enrichissement énantiomérique des Foldamères racémiques a été étudié. Ces Foldamères sont en équilibre entre les énantiomères M- et P- en solution. Après avoir déposé des Foldamères racémiques dans un environnement chiral de nanohélices de silice, des signaux de CD et de CPL ont été observés et contrôlés par la direction du pas de la silice hélicoïdale. Il est intéressant de noter qu’un effet coopératif clair entre la chiralité moléculaire des Foldamers et l’hélicité des INHs a été mis en évidence lorsque des Foldamères énantiomériquement purs ont été utilisés. Cette recherche a donné des informations significatives et une conception polyvalente de l’induction de la chiralité utilisant les INHs pour d’autres applications.