Étude de complexation avec le macrocycle 153

Figure 135 : Exemple de spectres obtenus lors des essais d'obtention d'une pseudorotaxane. La tige utilisée est la diéthylamine protonée avec le TFA et le macrocycle est le macrocycle

153

Une fois le macrocycle 153 obtenu, nous avons décidé de faire les études de complexation plutôt que d'essayer d'obtenir la [2]rotaxane. Il est beaucoup plus facile de faire ces analyses et est aussi moins demandant au niveau de la synthèse. Nous avons fait exactement les mêmes analyses que pour le macrocycle 131. Donc, nous avons fait les études sur les trois mêmes tiges, c'est-à-dire avec la diéthylamine protonée, la pyridine protonée ainsi que la pyrazine protonée. Tous les trois ont été protonés à l'aide du TFA (l'acide trifluoroacétique). Les solutions ont été faites dans le CDCl3 à 3x10-3 M. Le

mélange de tige et de macrocycle a été fait dans un ratio 1:1. Encore une fois, nous n'observons aucun déplacement chimique (voir Figure 135). Ces résultats démontrent qu'il est fortement improbable d'obtenir une rotaxane à l'aide du macrocycle 153.

PPM 9.0 8.0 7.0 6.0 5.0 4.0 3.0 2.0 1.0 0.0

Tige

Macrocycle

Tige et Macrocycle

Il est probablement possible de réussir à obtenir une rotaxane à l'aide d'un macrocycle de type phénylacétylène. Il faut tout simplement trouver la bonne combinaison de fonctions contenues sur la tige et au centre du macrocycle. Lors de la formation de nombreuses rotaxanes dans la littérature, plusieurs combinaisons de fonctions avec divers macrocycles sont utilisées. Malheureusement, par manque de temps, nous n'avons pas pu réussir à obtenir la [2]rotaxane que nous voulions. Nous n'avons donc pas continué la synthèse de la nanocapsule, ni celle du nanotube vu l'échec encouru lors de l'obtention de la [2]rotaxane.

4.3 Conclusion

Dans le cadre du projet du nanotube formé à l'aide d'une polyrotaxane, nous avons tout d'abord essayé d'obtenir une [2]rotaxane. Ce travail devait permettre de déterminer la bonne combinaison de fonctions sur la tige et au centre du macrocycle pour permettre les liaisons supramoléculaires permettant l'obtention d'une polyrotaxane lors de la synthèse du nanotube. Il nous a paru une bonne idée d'utiliser comme modèle celui du DB[24]C8 avec comme fonction sur la tige un ammonium. En ce sens, nous avons synthétisé un macrocycle de phénylacétylène, une tige et un bloqueur.

Nous avons tout d'abord essayé d'obtenir une [2]rotaxane à l'aide du DB[24]C8, de notre tige ainsi que notre bloqueur dans le but de valider notre protocole. Nous avons réussi à obtenir cette [2]rotaxane. Lorsque nous avons refait exactement la même synthèse, mais avec notre macrocycle de phénylacétylène, nous n'avons pas réussi à obtenir la [2]rotaxane.

Pour vérifier la possibilité de complexation entre différentes tiges et notre macrocycle, nous avons fait plusieurs spectres RMN. Malheureusement, les résultats obtenus ne montrent aucune complexation entre les différentes tiges et notre macrocycle.

En nous fiant à la littérature existante sur le DB[24]C8, nous avons décidé de faire un macrocycle plus petit, mais contenant exactement les mêmes fonctions que le précédent.

Nous avons cette fois-ci fait directement les analyses RMN avec les mêmes tiges que précédemment. Encore une fois, les spectres semblent démontrer qu'il n'existe aucune complexation entre les tiges et le macrocycle.

Ces résultats ne démontrent pas qu'il est impossible d'obtenir une [2]rotaxane à l'aide d'un macrocycle de phénylacétylène. Il suffit de trouver le bon couple de fonctions permettant la complexation entre le macrocycle et la tige. Ce n'est pas les exemples dans la littérature qui manquent, mais par manque de temps, nous n'avons pas pu continuer les recherches.

Vu l'échec dans la synthèse de la [2]rotaxane, nous n'avons pas pu continuer la synthèse pour obtenir la nanocapsule ni le nanotube.

Chapitre 5 : Nanotube obtenu à l'aide d'un gel

5.1 Introduction

Les stratégies d'obtention des nanotubes organiques à l'aide de polymérisation de macrocycles et à l'aide d'une polyrotaxane ont deux buts communs : celui de réussir à obtenir un nanotube organique rigide lié uniquement par des liaisons covalentes à l'aide d'une nouvelle voie et celui de développer de nouvelles nano-architectures complexes comportant des unités de base simples. Par contre, ces stratégies comportent plusieurs synthons qu'il faut obtenir et réussir à réunir pour obtenir les structures finales. Par contre, ce n'est donc pas la voie la plus rapide pour réussir à obtenir un nanotube lié uniquement de façon covalente à l'aide de macrocycles de type phénylacétylène. Une des façons de l'obtenir serait de réussir à obtenir un empilement de macrocycles par la voie supramoléculaire et d'utiliser les fonctions déjà présentes sur le macrocycle pour réussir à réticuler les macrocycles entre eux.

Comme mentionné dans l'introduction, il est déjà connu que les diynes, lorsqu'ils ont le bon angle et la bonne distance entre eux, peuvent photopolymériser. Vu qu'ils sont déjà présents sur nos macrocycles de phénylacétylène, il sera possible d'utiliser ces fonctions pour réticuler nos macrocycles est ainsi obtenir un nanotube organique lié uniquement de façon covalente. Il suffirait de trouver une méthode pour réussir à obtenir l'assemblage supramoléculaire voulu. L'obtention des cristaux est une alternative. D'ailleurs, il existe deux exemples dans la littérature de photopolymérisation de macrocycles à l'intérieur de cristaux.105,106 Une autre méthode est l'utilisation des gels, utilisés lors de la formation de polydiacétylènes (PDA).134

Dans ce chapitre, il y aura un résumé sur les gels, par la suite, un bref aperçu des PDA obtenu à l'aide de gels, une description de quelques cas de réaction topochimique faite sur des macrocycles, la synthèse des différents macrocycles synthétisés, les tests de