Cours 2017-2018

Supramolecular Chemistry [SCHIM203]

  • 3 crédits
  • 22.5h
  • 1er quadrimestre
Langue d'enseignement: Anglais / English

Acquis d'apprentissage

Définition, description, caractérisation, propriétés physiques et chimiques de systèmes supramoléculaires organiques et inorganiques. Applications (stratégies de macrocyclisation, médecine, matériaux, topologie, catalyse et photochimie, bio-organiques, organométalliques).

Pré-requis: cours chimie organique, chimie physique et inorganique du baccalauréat en Chimie.

Objectifs

L'objectif de ce cours est de familiariser les étudiants à la Chimie  Supramoléculaire, la chimie "au-delà de la molécule", traitant des processus de reconnaissance moléculaire, d'auto-assemblage et d'auto-organisation. Savoir utiliser la reconnaissance moléculaire pour fabriquer des 'dispositifs' supramoléculaires.

Contenu

La chimie supramoléculaire s'intéresse aux assemblages intermoléculaires engageant des «interactions non-covalentes». Si la chimie moléculaire a conçu et conçoit encore des millions de «nouveaux mots chimiques» à partir des lettres atomiques, la chimie supramoléculaire construit des «phrases» et des «paragraphes chimiques», et in fine pour le futur, des édifices moléculaires si complexes que l'on pourrait les comparer à des livres. Communication, information, auto-assemblage, auto-organisation, associations réversibles et adaptables à l'environnement, propriétés émergentes sont quelques-uns des concepts que ce cours de chimie supramoléculaire explore, aux interfaces entre la chimie, la biologie et la physique.

Table des matières

-Interactions et reconnaissance moléculaire (type d'interactions, reconnaissance et stabilité, notions de base de thermodynamique chimique, méthodes physiques appliquées à la chimie supramoléculaire, reconnaissance et sélectivité). -Pré-organisation et récepteurs moléculaires (Topologie et géométrie de récepteurs, le concept de pré-organisation). -Reconnaissance de substrats cationiques (Les podants, les coronands, les cryptands, les hemispherands). -Reconnaissance de substrats anioniques (Récepteurs d'anion, reconnaissance d'anions sphérique, reconnaissance d'anions linéaire, reconnaissance de nucléotides). -Reconnaissance de substrats neutres (Reconnaissance par liaisons hydrogène, polynucléotides et ADN, ANR, ANP, etc..). -Classes de récepteurs avec une cavité pré-organisée (calix[n]arène, cyclodextrines, cavitands, carcerands, cages et capsules moléculaires) -Transport (Transport passif et actif, Sélectivité de transport dans les systèmes biologiques e artificiels). -Réactivité et catalyse supramoléculaire. -Moteurs moléculaires e topochimie (Caténanes, rotaxanes, pseudo-rotaxanes, nœuds moléculaires, etc...). -Applications dans le domaine des matériaux (études de transferts d'électrons ou transferts de charge, senseurs analytiques, etc...). -Matériaux avancés à base de carbone (chimie des acétylènes, des fullerènes, et des nanotubes).

Description des exercices

N/A


Méthodes d'enseignement

Le cours se donne en français ou en anglais, selon le choix des étudiants.

Mode d'évaluation

L'évaluation consiste en un examen écrit (questions de cours et problèmes de réflexion).

Sources, références et supports éventuels

Jean-Marie Lehn, De Boeck Université (disponible à la bibliothèque et au bureau du professeur) - Supramolecular Chemistry
J.W. Steed and J.L. Atwood, 2nd Edition (2009), John Wiley & Sons

Langue d'enseignement

Anglais / English

Lieu de l'activité

NAMUR

Faculté organisatrice

Faculté des sciences
Rue de Bruxelles, 61
5000 NAMUR

Cycle

Etudes de 2ème cycle