Offre de thèse en chimie moléculaire et macrocyclique (H/F)

Sujet de thèse :
Les anneaux de Möbius sont intrinsèquement chiraux, leur image miroir étant obtenue par torsion de l'anneau selon un sens de rotation droite ou gauche. Comparée à d'autres sources de chiralité, la chiralité des anneaux de Möbius a été peu étudiée à l'échelle moléculaire et constitue ainsi un élément stéréogénique novateur. Actuellement, la préparation asymétrique de composés en anneau de Möbius représente un obstacle majeur. En nous focalisant sur un macrocycle [28]hexaphyrine, notre groupe a exploré une approche originale d'induction de chiralité, tirant parti du caractère dynamique du système π torsadé. En effet, ce squelette conformationnellement flexible subit un équilibre P ↔ M rapide en solution, présentant ainsi une chiralité de Möbius dynamique. Cette propriété permet le transfert de chiralité sous contrôle thermodynamique, utile pour la construction de systèmes adaptatifs. Récemment, nous avons étudié des complexes de Zn(II) d’hexaphyrines en anneau de Möbius portant diverses fonctionnalités et démontré des stéréosélectivités de torsion P/M efficaces et modulables, contrôlées par des effecteurs achiraux, ce qui est inédit. Le prochain défi consiste à utiliser ces macrocycles en anneau de Möbius comme « tête de lecture » dans des systèmes moléculaires de traitement de données, c’est-à-dire comme une sonde capable de lire une information au niveau moléculaire par transfert dynamique de chiralité. Pour ce faire, nous avons envisagé la conception de complexes métalliques liés mécaniquement à des ligands Möbius hexaphyrines, où la chimie de coordination est utilisée pour enfiler un axe chiral et former un rotaxane. Nous étudierons une nouvelle conception impliquant des composés hybrides hexaphyrine-cyclodextrine. Ces deux composants présentent deux caractéristiques clés : une activité chiroptique forte et commutable provenant du système π Möbius aromatique (partie hexaphyrine) et une forme toroïdale chirale capable de se déplacer le long d’un axe (partie cyclodextrine). Le/la doctorant(e) synthétisera de nouveaux ligands hexaphyrines pontés et étudiera leurs propriétés de coordination vis-à-vis des axes chiraux.
Contexte :
Le travail de recherche sera mené à l'Institut des Sciences Chimiques de Rennes, au sein de l'équipe Organométalliques : Matériaux et Catalyse.
Le/la candidat(e), titulaire d'un Master 2 en chimie moléculaire, doit posséder de solides connaissances en chimie générale, notamment en synthèse organique et en spectroscopie RMN. La synthèse et la caractérisation en solution de ligands macrocycliques dynamiques et de complexes de zinc constitueront une part importante de cette thèse. Un fort esprit pratique et un engagement personnel conséquent sont indispensables.