Soutenance de thèse de Patrick DESIREE

Résumé La chimie supramoléculaire consiste en l’assemblage par des interactions non-covalentes d’architectures moléculaires plus ou moins complexes. A l’état naturel, ces édifices remplissent de nombreuses fonctions telles que la production d’énergie pour les cellules par l’ATP synthase ou encore le support génétique par un polyanion, la molécule d’ADN. Les anions peuvent aussi être impliqués au niveau radiothérapeutique par le biais de l’iodure. Par opposition, ce même élément peut être associé à certaines catastrophes environnementales (explosion de Fukishima, 2011) voire à certaines pathologies (thyroïdopathie). Face aux problématiques citées, il est donc primordial de développer des outils permettant de lutter face à ces évènements désastreux. Les travaux présentés ici consistent en l’élaboration de macrocycles de type boronium pouvant piéger de manière efficace l’iodure, anion modèle pour l’étude de la capture de l’astature et encore peu connu, en raison de son faible temps de demi-vie. Cette coordination s’effectue par une collaboration de liaisons hydrogène et d’interactions ioniques. Sur la base des travaux antérieurs réalisés au laboratoire, il a été question d’étudier de manière approfondie les propriétés de complexation des cages synthétisées, les Calix-carBIB. Elles sont composées de deux motifs bis-imidazolyle-carbazoles fonctionnalisés, liés entre eux par deux motifs 9-BBN. Ces expériences ont permis de mettre en avant la sélectivité de ces macrocycles pour l’iodure. Dans un deuxième temps, de nouveaux groupements fonctionnels ont été utilisés afin d’étudier leur potentiel pour différentes applications, notamment pour la purification de l’astature ou encore la vectorisation. Enfin, une nouvelle génération de récepteurs a été synthétisée. Au niveau théorique, cette nouvelle famille présente une affinité plus importante vis-à-vis de l’astature. Il a donc été question d’étudier cette nouvelle famille aussi bien par leur synthèse que leurs propriétés physico-chimiques.

Abstract Supramolecular chemistry consists of molecular architecture complex organized thanks to a combination of non-covalent interactions. At the natural state, these structures have numerous functions such as cell energy production thanks to the ATP synthase or the genetic support thanks to a polyanion, the DNA molecule. Anions can be involved in radiotherapy through iodide. By opposition, it can also be associated with environmental disasters (Fukushima explosion in 2011) or some diseases (thyroid disease). In front of these troubles, it is a priority to fight against theses disastrous events. This PhD work has focused on the construction of boronium type macrocycle able to strongly trap iodide which is an anion model to study astatide trapping (not very well-known because of its lower half-life time: 8.1 hour half-time for Astatine-210). This coordination is done thanks to hydrogen bonding and ionic interactions collaboration. Based on previous works realized in our laboratory in 2010, complexation properties of Calix-carBIB were studied. These cages are composed by two functionalized bis-imidazolyl-carbazole moieties linked together by two 9-BBN moieties. These experiences allowed to highlight the iodide selectivity of these macrocycles. In a second time, new functionalized groups were used to study their potential for different applications such as astatide purification, water solubility and vectorization. Finally, a new receptor generation was synthesized. In theory, this new family shows a higher affinity for astatide. These new cages were studied by their synthesis and their physico-chemical properties.