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Les polyrotaxanes et polypseudorotaxanes sont construits par incorporation de fractions rotaxanes ou pseudorotaxanes respectivement dans leur polymère[1].
Rotaxanes et pseudorotaxanes
[modifier | modifier le code]Les rotaxanes sont fabriqués à partir d'une chaîne organique linéaire (axe fileté) à l'intérieur d'une roue (rotor), l'axe étant tenu de rester dans la roue par des groupes "bouchons".
En revanche, un pseudorotaxane est formé lorsque des forces non covalentes lient un axe à l'intérieur d'un macrocycle sans l'aide de bouchons[2] (voir figure).
Polyrotaxanes et Polypseudorotaxanes
[modifier | modifier le code]Différents types
[modifier | modifier le code]Différents types de polypseudorotaxanes et polyrotaxanes peut être obtenus selon la manière dont les unités cycliques et linéaires sont connectés. On dégage néanmoins deux grands types de polypseudorotaxanes/polyrotaxanes en fonction de la localisation des unités pseudorotaxane/rotaxane :
- "polypseudorotaxane/polyrotaxane chaîne principale" (main-chain polyseudorotaxane/polyrotaxane) dans laquelle l'unité pseudorotaxane/rotaxane est une partie de la chaîne principale.
- "polypseudorotaxane/polyrotaxane chaîne latérale" (side-chain polypseudorotaxane/polyrotaxane) dans laquelle l'unité pseudorotaxane/rotaxane est une partie de la chaîne latérale.
Différentes synthèses
[modifier | modifier le code]De nombreuses voies de synthèse de polypseudorotaxanes/polyrotaxanes existent. Le schéma présente les voies de synthèse existantes pour la formation de "polypseudorotaxanes/polyrotaxanes chaîne principale" (main-chain polypseudorotaxane/polyrotaxane)
Propriétés et applications
[modifier | modifier le code]Pour les polypseudorotaxanes et polyrotaxanes, les liaisons covalentes sont complétées par des liaisons mécaniques, en particulier des liaisons non covalentes tels que la liaison hydrogène et de transfert de charge. Cette combinaison des interactions induit de grandes différences dans les propriétés entre ces deux types de matériaux, concernant notamment la solubilité, la viscosité, les propriétés photoélectroniques, le point de fusion, température de transition de phase (zone vitreuse). Cette large diversité de propriétés induit un grand nombre d'application des polypseudorotaxanes/polyrotaxanes.
Parmi les nombreuses applications, on peut néanmoins citer l'utilisation par Han et Antonietti de polypseudorotaxanes à base de cyclodextrines comme modèles (template) pour la génération de matériaux poreux de silice, dont le diamètre des pores dépend des valeurs du pH de la condensation (la réplication directe est obtenue à un pH de 2,0 tandis que des pores plus larges se trouvent à des valeurs de pH plus élevés).
Plus tard, le même groupe a préparé du matériaux poreux de silice par nanocasting de polypseudorotaxanes stables à base d'α-CD et de polyamines.
On peut citer également l'utilisation par Harada et Kamachi d'un polypseudorotaxane' à base d' α-CDs et de polyéthylène glycol (PEG) pour la formation d'un hydrogel supramoléculaire en milieu aqueux à température ambiante. Le polypseudorotaxane est constitué d'une chaîne de PEG (constituant le stator) complexé par plusieurs cyclodextrines (constituant la partie mobile, le rotor).[3]
Références
[modifier | modifier le code]- F.Huang, H.W. Gibson, Prog. Polym. Sci., 2005, 982.
- P. Linnartz, C.A. Schacly, Encyclopedia of Supramolecular Chemistry, Vol. 1, Ed. 1, 2004
- J. Li, A. Harada, M. Kamashi, J. Polym., 26, 1994, 1019.