Séminaire Fellows - Frontières en chimie : la chimie « click » de polymersomes et le rêve de dications métalliques « nus »
Ce dernier séminaire Fellows de l'année académique présentera deux projets de pointe aux résultats très prometteurs dans le domaine de la chimie.
Quand les procédés rencontrent la chimie : des possibilités infinies
Madeline Vauthier, Fellow 2023
Au cours des dernières décennies, grâce au développement croissant de matériaux intelligents et écologiques (miniaturisés), les polymersomes – des sphères amphiphiles auto-assemblées capables d'encapsuler un liquide – suscitent un vif intérêt en raison de leur stabilité et de leur structure unique, qui s'apparente à celle des liposomes.
Ceux-ci peuvent être obtenus via différents procédés et dispositifs. Dans le cadre du projet USIAS, les travaux se sont concentrés sur la production des plus petits polymersomes à partir de copolymères à blocs biocompatibles en flux. Le contrôle de leur taille (30 à 60 nm) et de leur polydispersité, en comparant la microfluidique et l'auto-assemblage par lots, a constitué le premier objectif de cette étude en vue d'un futur déploiement du procédé. Deux questions ont ensuite été abordées : est-il possible de contrôler leur agrégation par une stimulation externe ? Peut-on contrôler leur assemblage de la même manière ? C'est là que le procédé a rencontré la chimie « click » de Diels-Alder afin de produire des objets thermosensibles capables de former ou de rompre sélectivement des liaisons covalentes en fonction de leur environnement. Des résultats remarquables ont été obtenus, confirmant le potentiel d'utilisation dans divers domaines d'application.
Les dications de métaux abondants sur Terre « nus » : rêve ou réalité ?
Rudi Wehmschulte & Samuel Dagorne, Fellows 2023
Le manganèse, le cobalt et le nickel sont des métaux que l'on trouve en abondance sur Terre, et qui possèdent d'importantes propriétés chimiques. Ces métaux existent typiquement sous forme de particules chargées positivement (dications) tels que Mn²⁺, Co²⁺ et Ni²⁺ et, sous cette forme, ont été utilisés pour faciliter (médier) diverses transformations chimiques au cours des 80 dernières années.
Ces particules métalliques chargées ne sont jamais vraiment « seules » : elles sont toujours associées d'une manière ou d'une autre à d'autres molécules, comme le solvant dans lequel elles sont dissoutes, ainsi qu'à des ions chargés négativement. Cela réduit considérablement leur réactivité chimique (acidité de Lewis), limitant leur efficacité. Cependant, jusqu'à présent, personne n'est parvenu à produire des dications métalliques « libres » ou « nus » sous forme liquide ou solide (phase condensée), malgré leur intérêt fondamental et leur utilité potentielle dans divers domaines de la chimie appliquée.
Cette présentation détaillera des approches inédites visant à obtenir des dications Mn²⁺, Co²⁺ et Ni²⁺ non associés et « nus », n'interagissant que faiblement avec leur environnement en solution. Des études préliminaires sur la manière dont ces particules isolées pourraient être utilisées dans différents domaines de la chimie seront également discutées.
