Menéame

La création de nouvelles nanostructures qui adoptent des formes différentes (nanospheres, nanotubes et nanotoroïdes) a été décrite par des chercheurs en CIQUS à partir de polymères hélicoïdaux et de différents cations métalliques. Le sens de l’hélice des polymères peut être modulé — rotation vers la droite ou vers la gauche — afin de produire des nanostructures chirales dotées de propriétés d’encapsulation. Ces résultats ont fait la couverture de la revue scientifique «Angewandte Chemie».

Le prestigieux magazine Angewandte Chemie publie dans son dernier numéro un travail réalisé par des chercheurs du Groupe Nanobiomol (Université de Saint-Jacques de Compostelle). Il décrit un nouveau protocole pour obtenir différents types de nanostructures à partir d’un seul polymère hélicoïdal et de certains sels métalliques. Ce travail a été choisi comme couverture de la revue Angewandte Chemie, qui reconnaît des recherches de la plus haute qualité dans le domaine de la chimie.

Les polymères hélicoïdaux utilisés dans ce travail sont les poly[phényléthylène]s, des macromolécules qui présentent comme caractéristique remarquable que leur sens de giration hélicoïde peut être ajusté par l’action de divers stimuli externes tels que la température, la polarité ou les ions métalliques. En conséquence, ces polymères agissent comme capteurs.

Grâce à son travail, les recherches de CIQUUS ont intégré cette famille de polymères dans le domaine des nanostructures. Les différents types de nanostructures (nanosphères, nanotubes, nanotoroïdes) ont été obtenus à partir d’un seul polymère hélicoïdal et des catégories de métaux divers. Ces derniers fixent des configurations spécifiques, agissent en tant qu’agents intercalants et modulent le sens hélicoïdal du polymère (tour à droite ou à gauche). En conséquence, des nanostructures quirales sont obtenues sous différentes formes. À l’intérieur, diverses substances organiques et inorganiques peuvent être encapsulées.

Figure: Nanostructures Quirales obtenues à partir de polymères Helicodales et de complexes métholiques (©CiQUS)

Cette enquête a été menée par Felix Freire (chercheur Ramón et Cajal) et Sandra Arias (chercheuse prédoctorale), membres du Groupe d’enquête d’Emilio Quiñoá et Ricardo Riguera, co-auteurs du travail. Le groupe Nanobiomol est pionnier dans la synthèse de nouvelles nanostructures quirales suivant de nouvelles approches par des méthodes chimiques en dissolution.

NANOBIOMOL a publié d’autres résultats connexes dans ce domaine de recherche dans des revues scientifiques de renom telles que The Journal of the Chemical Society et Chemical Science (Royal Chemical Society). Ces articles ont également été mis en page de couverture de ces périodiques. Le Groupe continue actuellement de travailler à la création de nouvelles nanostructures.

Groupe d’enquête

Note technique

L’interaction d’un poly(aryl acétylène) (poly-1) très dynamique avec Li+, Na+ et Ag+ conduit à des nanosphères supramoléculaires macroscopiques chirales, des nanotubes, des toroïdes et des gels. Avec l’Ag+, on produit des nanosphères d’hélicité M et de tailles thonières, qui complètent celles obtenues à partir du même polymère avec des cations divalents. Avec Li+ ou Na+, le poly-1 produit des nanotubes chiraux, des gels ou des toroïdes aux propriétés encapsulatrices et à l’hélicité M. On peut obtenir des structures supramoléculaires droites en utilisant le polymère énantiomère. L’interaction du poly-1 avec le Na+ produit des nanostructures dont l’hélicité dépend fortement de l’état de solvatation du cation.

Par conséquent, les structures à l’une ou l’autre des deux hélices peuvent être préparées à partir du même polymère par manipulation du cosolvant. Ces nanotubes chiraux, toroïdes et gels n’ont pas été obtenus auparavant à partir de complexes hélicoïdaux polymères-métaux. Les nanosphères chirales en poly(acétylène arylique) qui étaient auparavant assemblées avec des espèces de métal(II) peuvent maintenant être obtenues avec des espèces métalliques(I).

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