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Accueil > Équipes > Equipe Structure et Réactivité des Espèces Paramagnétiques (SREP)
Resp. Olivier Ouari

Description détaillée de l’Équipe SREP

par webmestre - publié le , mis à jour le

Positionnement scientifique

L’équipe SREP travaille sur le développement de nouvelles structures radicalaires principalement covalentes afin de comprendre et de tirer parti de leur propriétés physico-chimiques uniques. Le domaine de recherche principal repose sur la synthèse de radicaux libres (mono- et polyradicaux) de type nitroxyde mais aussi de pièges diamagnétiques de type nitrone produisant des adduits radicalaires diagnostiques de la présence de radicaux libres à très faible durée de vie. La présence d’un ou plusieurs électron(s) célibataire(s) est à l’origine de la nature paramagnétique de ces molécules qui sont étudiées par Résonance Paramagnétique Electronique (RPE). Auparavant, les propriétés particulières de l’électron non apparié de la fonction aminoxyle (nitroxyde) ont conduit à de nombreuses applications dans un large éventail de domaines de recherche. Nous pensons que par un réglage fin des structures moléculaires et supramoléculaires de ces radicaux, certaines limitations actuelles peuvent être surmontées et de nouvelles fonctions seront accessibles. Le but ultime de notre recherche consiste à découvrir de nouvelles structures et fonctions principalement basées sur les nitroxydes et de les mettre en œuvre pour accéder à de nouveaux dispositifs dans lesquels la nature magnétique du radical libre peut être contrôlée pour des applications avancées comme par exemple dans (i) le piégeage de spin, (ii) le sondage paramagnétique, (iii) le marquage de spin ou encore (iv) la Polarisation Dynamique Nucléaire (PDN).

Nitroxydes et dinitroxides en Polarisation Dynamique Nucléaire (PDN) pour la RMN

Depuis 2005, notre équipe est impliquée dans plusieurs projets articulés autour de la recherche en PDN. L’objectif de ces projets est d’explorer de nouvelles méthodes de RMN haute résolution en utilisant l’effet de Polarisation Dynamique Nucléaire (PDN) qui a été démontré améliorer de plusieurs ordres de grandeur la sensibilité de détection de la Résonance Magnétique Nucléaire (RMN). Notre travail est principalement consacré à la conception et la synthèse de nouveaux agents de polarisation qui sont testés en RMN de l’état solide et liquide. Des résultats très prometteurs ont été obtenus avec le biradical bTbK (basé sur deux nitroxydes de type TEMPO) en HR-MAS DNP ssRMN. Plus récemment, le développement de TEKPol et AMUPol ont permis d’élargir encore le champ d’applications de la PDN. Dans ce contexte, nous nous intéressons à la synthèse et aux études RPE de mono-et polynitroxides.

Pièges à radicaux et spin trapping

Depuis plus de 25 ans notre équipe s’intéresse au piégeage de spin et a contribué à découvrir certaines des familles les plus performantes de pièges à radicaux. Une meilleure connaissance du processus de piégeage et l’amélioration des pièges de spin a ainsi pu voir le jour. Une attention particulière a été consacrée à améliorer (i) la durée de vie des adduits issu du piégeage du radical anion superoxyde, (ii) la cinétique de piégeage du radical superoxyde et (iii) la biodistribution des pièges de spin dans les systèmes biologiques. Récemment, une nouvelle approche a été développée pour la protection des adduits de spin vis-à-vis des bioréducteurs par encapsulation sélective dans des macrocycles de type cyclodextrine. Nous travaillons également sur une meilleure compréhension des mécanismes de dégradation des adduits de spin et diversifions nos familles de pièges par l’étude de nouvelles sondes fluorescentes de type hydroéthidine (HE).

Interface radicaux stables/chimie supramoléculaire

Nos efforts se concentrent également depuis un certain temps sur la synthèse de nouvelles architectures comprenant des nitroxydes en utilisant les outils de la chimie macrocyclique et de la chimie supramoléculaire. Par exemple en phase solide, de nouveaux cristaux de nitroxydes ayant un caractère poreux ont été mis au point capable d’encapsuler divers produits comme d’autres radicaux ou encore des fullerenes. Parallèlement, nous étudions les relations subtiles existant en phase liquide entre certains radicaux libres et divers macrocycles de type cyclodextrine, cucurbituril, resorcinarene ou encore vis-à-vis de systèmes auto-assemblant comme certains peptides de faible poids moléculaire.