Développements et nouvelles applications de la spectroscopie RMN en milieu polypeptidique chiral : de la RMN du Sélénium à la RMN au Deutérium en abondance naturelle
Institution:
Paris 11Disciplines:
Directors:
Abstract EN:
Since several years, the laboratoire de chimie structurale organique (university paris-sud) is developing new analytical techniques to discriminate enantiomers using nmr spectroscopy in weakly orienting chiral liquid crystals (clc). In the first part of this thesis, we aim to demonstrate the strong potential of this original methodology using organic solutions of polypeptide (pblg, pcbll) as oriented media. We show that this approach provides to (bio)chemists various possibilities to observe enantiomers of any given organic chiral molecule (1h, 2h or 13c nmr at natural abundance level, use of various clc,). In addition, we present the first example of spectral enantiodiscrimination using selenium-77 nmr spectroscopy in a clc. In a second part, we show that natural abundance deuterium nmr spectroscopy is a very powerful tool, able to discriminate between enantiomers of a wide range of rigid and flexible chiral hydrocarbons. Thus we propose an efficient alternative to classical nmr techniques that generally fail to analyse unfonctionalized chiral compounds. In a third part, we focus our attention on a particular chiral bicycloalkane, the cis-decalin, which shows an interesting conformational dynamic. Thus we show that deuterium nmr in polypeptide oriented phases permits the discrimination of its enantiomers at low temperature (slow exchange) as well as its enantiotopic directions at high temperature (rapid exchange). In the last part, we describe the use of homonuclear (2h-2h) and heteronuclear (13c-2h) correlation 2d nmr experiments to simplify the assignment of deuterium spectra and the measurement of quadripolar splittings of deuterated chiral molecules.
Abstract FR:
Le laboratoire de chimie structurale organique a developpe une technique de differenciation d'enantiomeres utilisant la rmn en solvant polypeptidique chiral. Dans la premiere partie de cette these, nous avons cherche a mettre en evidence le fort potentiel analytique de cette methodologie. Nous avons ainsi montre qu'elle fournit au chimiste diverses possibilites d'observer une differenciation chirale pour une molecule donnee ( rmn 1h, 2h ou 13c, utilisation de differents solvants orientes chiraux). Nous presentons par ailleurs le premier exemple de differenciation par rmn du selenium-77 en solvant oriente chiral. Dans une deuxieme partie, nous montrons que la rmn du deuterium en abondance naturelle en solvant cristal liquide chiral permet la discrimination chirale de molecules peu ou pas fonctionnalisees, les hydrocarbures chiraux, difficilement differenciables par les techniques de rmn classiquement utilisees. Dans une troisieme partie, nous nous sommes interesses au cas d'un hydrocarbure chiral particulier, la cis-decaline, dont les enantiomeres s'interconvertissent. Nous avons montre que la rmn du deuterium en solvant cristal liquide chiral permet la differenciation des enantiomeres de cette molecule a basse temperature (echange bloque) ainsi que de ses directions enantiotopes a haute temperature (echange rapide). Enfin, dans une derniere partie, nous proposons l'utilisation d'experiences bidimensionnelles de correlation homonucleaire deuterium-deuterium et heteronucleaire carbone-deuterium pour simplifier l'attribution des spectres du deuterium et la mesure des eclatements quadripolaires de molecules perdeuteriees chirales en solvant cristal liquide chiral.