Design moléculaire et stratégie de synthèse de composés bio-conjugués, fluorescents ou photoactifs et de précurseurs sol-gels.
L’ingénierie moléculaire consiste à proposer de nouvelles architectures moléculaire et stratégies de synthèse pour les diverses applications visées au sein du groupe. Les recherches menées dans le groupe (2016-2020) sont détaillées ici.
Agents de couplage
La synthèse d’agents de couplage pour la modification chimique de surface est une expertise forte du groupe C2M. Des agents de couplage fonctionnels porteurs de complexes organométalliques (10.1021/acs.jpcc.5b12514), de groupements Rhodamine, phtalimide, maléimide, amine (10.1021/acs.jpcc.5b12514), aldehyde (10.1016/j.colsurfb.2021.111963) ou azoture linéaires ainsi que leurs analogues à structure dendritique ont été développés. Les agents de couplage dendritiques, ont permis de fonctionnaliser avec succès la surface des nanoparticules magnétiques (γ-Fe2O3) pour des applications en catalyse, photocatalyse et bio-immobilisation. Des agents de couplage siliciés fonctionnels capables d’auto-organisation par liaisons hydrogène via un motif urée ou amide possédant un groupe époxyde terminal ou ester photolabile ont été développés pour l’immobilisation de biomolécules sur un substrat. Cependant, cette fonction époxyde ne permet pas un contrôle de l’orientation des biomolécules. C’est pour cela qu’une nouvelle famille d’organosilanes a été développée afin de permettre une immobilisation covalente des biomolécules par une réaction click bio-orthogonale entre un azoture et un alcyne (réaction d’Huisgen). Ces composés ont permis d’élaborer de nouvelles monocouches auto-assemblées (SAMs) fonctionnelles. La synthèse de molécules fluorescentes ou photoactives greffables est en cours de développement pour des applications en biologie et en sciences des matériaux.
Haptènes et bio-conjugués
Les synthèses et fonctionnalisations de molécules naturelles pour leur détection et quantification dans des matrices biologiques représentent une activité scientifique développée dans le cadre de collaborations nationales et internationales. Par exemple, avec l’équipe du Pr. B. Snopok de l’Institut Lashkaryov de Physique de Semi-conducteurs de l’Académie des Sciences d’Ukraine à Kyiv, nous avons développé une technique d’analyse utilisant un biocapteur de type SPR pour la détection de l’estradiol en mode compétitif. Notre expertise en bio-conjugaison, bio-fonctionnalisation et caractérisation de surface des nanoparticules magnétiques a été également mise à profit pour l’élaboration de nouvelles méthodes de détection immunologique de la tuberculose.
Molécules p-conjuguées pour l’électronique et le photovoltaïque organique
Des stratégies originales et versatiles de synthèse renouvelant la chimie des triphénodioxazines ont été mises au point au sein du laboratoire. Ces innovations ont permis l’obtention de composés colorés combinant différentes propriétés comme des potentiels de réductions facilement accessible, une grande photostabilité, l’ajout de substituant de taille choisie sur des positions spécifiques ou encore la génération d’effet push-pull. Ces composés ont été par la suite utilisés comme matériaux actif au sein de transistors ou capteur, à des systèmes flexibles et à des cellules photovoiltaIque.
Par ailleurs, dans le cadre de l’ANR CORuS (JC-JC, C. Olivier, 2015-2018) différentes familles de composés moléculaires p-conjugués organiques et organométalliques ont été obtenues pour des applications en cellules solaires à colorant de type n (sur TiO2) et de type p (sur NiO) ainsi que pour des cellules photoélectrochimiques sensibilisées à colorant pour la production d’hydrogène.
Coordonnées
Institut des Sciences Moléculaires - groupe C2M
Université de Bordeaux - CNRS UMR 5255 Bâtiment A12, 351 cours de la libération
- 33405
TALENCE cedex