Marie Leroy
Le ferrocène est un composé hybride organique-métal émergent, et sa découverte accidentelle a conduit au développement rapide de la chimie organométallique. Outre sa framework intéressante, constituée d’un atome de fer pris en sandwich entre deux anneaux organiques pentagonaux, le ferrocène possède des propriétés rédox remarquables.
En termes simples, on peut faire basculer les composés à base de ferrocène de manière réversible entre différents états d’oxydation en modifiant les situations de leur environnement redox, qui dicte essentiellement la manière dont les transferts d’électrons se produisent entre les molécules. Bien que les propriétés des composés à foundation de ferrocène puissent être très utiles dans la science des matériaux, l’administration de médicaments et la catalyse, il n’existe pratiquement aucune méthode connue permettant de synthétiser facilement et précisément des capsules à base de multi-ferrocène comportant additionally de cinq unités de ferrocène.
Heureusement, une équipe de recherche du Tokyo Institute of Technology au Japon a trouvé une solution à ce problème. Dans leur dernière étude, menée par Kazuki Toyama (doctorant), le professeur adjoint Yuya Tanaka et le professeur Michito Yoshizawa, et publiée dans Angewandte Chemie Intercontinental Edition le 5 juillet 2023, les chercheurs ont trouvé un moyen ingénieux de préparer un composé à base de ferrocène. capsule aux propriétés inhabituelles.
La clé de la synthèse de la capsule est un amphiphile contenant du ferrocène, que les chercheurs ont appelé “FA.” Chaque FA La molécule est constituée de deux groupes ferrocènes hydrophobes liés à un cycle méta-phénylène, qui est également connecté à deux groupes triméthylammonium hydrophiles. La structure hydrophobe courbée et son effet hydrophobe provoquent de multiples FA molécules à s’assembler rapidement et spontanément en capsule organométallique (FA)n dans l’eau.
Fait intéressant, la capsule peut être démontée et assemblée de manière réversible en fournissant des stimuli chimiques appropriés. Par exemple, ajouter un oxydant tel que du chlorure de fer à de l’eau contenant (FA)n entraîne le démontage immédiat de la capsule. De in addition, l’ajout ultérieur d’un réducteur tel que l’acide ascorbique neutralise l’oxydant, conduisant au réassemblage rapide de la capsule.
L’assemblage et le démontage à la demande de la nouvelle capsule deviennent encore in addition utiles si l’on considère qu’elle peut se lier aux molécules invitées dans la cavité. Les chercheurs ont découvert que la capsule (FA)n est un hôte additionally polyvalent que les précédents, comme le souligne Toyama : « Contrairement aux composés multi-ferrocènes précédents, la capsule actuelle encapsule efficacement les colorants organiques et inorganiques typiques, tels que le diimide de perylènetétracarboxylique et la phtalocyanine de cuivre, ainsi que les électrons. acceptant des molécules, telles que le chloranil et le tétracyanoquinodiméthane, dans l’eau.
L’équipe a découvert des interactions inhabituelles de transfert de demand hôte-invité lors de l’encapsulation de molécules accepteuses d’électrons par la capsule (FA)n. Les interactions ont été observées sous forme de bandes d’absorption relativement larges, allant de 650 à 1 350 nm, dans le spectre seen au proche infrarouge. Ces interactions pourraient également être activées et désactivées de manière réversible en contrôlant le montage et le démontage de la capsule.
La capsule actuelle à base de multi-ferrocène pourrait trouver des applications dans divers domaines, tels que la médecine, la biotechnologie, la synthèse chimique, and so on. D’autres études sont déjà en cours. “Sur la base des réalisations actuelles, notre prochaine étude se concentrera sur le développement de différents sorts de capsules organométalliques, telles que celles possédant des propriétés magnétiques et médicinales et une activité catalytique”, conclut le Dr Tanaka.
