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Le rôle des liaisons faibles

par Le Barbu-Debus Katia - 18 mars 2010 (modifié le 18 mars)

Les interactions principales permettant de former un complexe entre deux molécules comportant soit des OH soit des NH2 sont des liaisons hydrogène intermoléculaires fortes de type OH…O, OH…N. Cependant d’autres type d’interactions (souvent plus faibles) doivent être prises en compte pour pouvoir expliquer la formation des complexes en jet supersonique.

Ces interactions sont notamment les liaisons de OH…π, les liaisons CH…π et les interactions de dispersion.

Nous avons pu montrer au cours de nos études que toutes ces liaisons aussi faibles soient-elles pouvaient avoir un rôle prédominant dans le phénomène de reconnaissance chirale. L’exemple le plus frappant est sans doute celui obtenu pour l’étude du système (1R,2S)-(+)-cis-1-amino-2-indanol et methyl lactate.

Structures identifiées pour le complexe (1R,2S)-(+)-cis-1-amino-2-indanol et le R (à gauche) et S (à droite) methyl lactate.
Structures identifiées pour le complexe (1R,2S)-(+)-cis-1-amino-2-indanol et le R (à gauche) et S (à droite) methyl lactate.

Dans cet exemple nous avons montré que chacun des deux diastéréoisomères existait sous deux formes isomériques, l’une très stable possédant deux liaisons intermoléculaires OH…O fortes (complexe de type I) et l’autre possédant une seule liaison hydrogène intermoléculaire OH…O forte et une liaison CH…π plus faible (complexe de type II). Il s’est avéré que les diastéréoisomères de type I ne montraient aucune reconnaissance chirale alors que les complexes de type II, représentés ici, présentait une forte discrimination chirale. Un poster illustrant cet exemple est donné dans la rubriques Activités en posters.

D’autres exemples ont permis de montrer le rôle des interactions de dispersion ; les systèmes suivants notamment : Napthyl éthanol-Methyl Lactate et Methyl Mandelate-Methyl Lactate.

Le rôle des liaisons faibles a également été mis en évidence dans des dimères ioniques de dérivés de la quinine, pour lesquels l’interaction principale estune liaison hydrogène très forte (proche du proton partagé). Ces liaisons faibles permettent également de faire la discrimination des pseudo énantiomères dans le cas de l’hydroquinine/hydroquinidine



Publications

How do Pseudoenantiomers Structurally Differ in the Gas Phase ? An IR/UV Spectroscopy Study of Jet‐Cooled Hydroquinine and Hydroquinidine
A. Sen, V. Lepere, K. Le Barbu‐Debus, and A. Zehnacker
ChemPhysChem, 2013, vol 14, 3559-3568

The role of weak hydrogen bonds in chiral recognition
D. Scuderi, K. Le Barbu-Debus, and A. Zehnacker
Phys. Chem. Chem. Phys. 2011, vol 13, 17916-179297

Chiral recognition in jet-cooled complexes of (1R,2S)-(+)-cis-1-amino-2-indanol and methyl lactate : on the importance of the CH⋯π interaction
K. Le Barbu-Debus, M. Broquier, A. Mahjoub, and A. Zehnacker-Rentien
Phys. Chem. Chem. Phys., 2009, vol 11, 7589-7598

Chiral Recognition between α-Hydroxylesters : A Double-Resonance IR/UV Study of the Complexes of Methyl Mandelate with Methyl Glycolate and Methyl Lactate
K. Le Barbu-Debus, M. Broquier, A. Mahjoub, and A. Zehnacker-Rentien
J. Phys. Chem. A, 2008, vol 112 (40), 9731–9741

Chiral recognition between lactic acid derivatives and an aromatic alcohol in a supersonic expansion : electronic and vibrational spectroscopy
N. Seurre, K. Le Barbu-Debus, F. Lahmani, A. Zehnacker, N. Borho, and M. A. Suhm
Phys. Chem. Chem. Phys., 2006, vol 8, 1007-1016

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