Mechanically interlocked molecular architecturesIn chemistry, mechanically interlocked molecular architectures (MIMAs) are molecules that are connected as a consequence of their topology. This connection of molecules is analogous to keys on a keychain loop. The keys are not directly connected to the keychain loop but they cannot be separated without breaking the loop. On the molecular level, the interlocked molecules cannot be separated without the breaking of the covalent bonds that comprise the conjoined molecules; this is referred to as a mechanical bond.
Supramolecular assemblyIn chemistry, a supramolecular assembly is a complex of molecules held together by noncovalent bonds. While a supramolecular assembly can be simply composed of two molecules (e.g., a DNA double helix or an inclusion compound), or a defined number of stoichiometrically interacting molecules within a quaternary complex, it is more often used to denote larger complexes composed of indefinite numbers of molecules that form sphere-, rod-, or sheet-like species.
Auto-assemblage moléculairedroite|400px|thumb|Un exemple de molécules se liant par liaisons d'hydrogène. L'auto-assemblage moléculaire est le processus par lequel des molécules soi-montant adoptent un agencement sans la direction d'une source extérieure. En général, le terme fait référence à l'auto-assemblage intermoléculaire alors que l'auto-assemblage intramoléculaire prend plus communément le nom de pliage ou de repliement dans le cas de protéines.
Self-assembly of nanoparticlesNanoparticles are classified as having at least one of three dimensions be in the range of 1-100 nm. The small size of nanoparticles allows them to have unique characteristics which may not be possible on the macro-scale. Self-assembly is the spontaneous organization of smaller subunits to form larger, well-organized patterns. For nanoparticles, this spontaneous assembly is a consequence of interactions between the particles aimed at achieving a thermodynamic equilibrium and reducing the system’s free energy.
Nanomachinevignette|Schéma du de Richard Feynman. Les nanomachines, appelées également machines moléculaires, sont de minuscules machines composées d'assemblages moléculaires dont au moins deux parties sont reliées par un lien mécanique et qui peuvent être animées de mouvements sous l'action d'un stimulus externe. Leur taille est de l'ordre du nanomètre et leur synthèse nécessite parfois un nombre important de réactions chimiques. Elles travaillent directement sur les atomes ou les molécules.
Self-replicationSelf-replication is any behavior of a dynamical system that yields construction of an identical or similar copy of itself. Biological cells, given suitable environments, reproduce by cell division. During cell division, DNA is replicated and can be transmitted to offspring during reproduction. Biological viruses can replicate, but only by commandeering the reproductive machinery of cells through a process of infection. Harmful prion proteins can replicate by converting normal proteins into rogue forms.
Sphère de coordinationEn chimie de coordination, une sphère de coordination est l'ensemble formé par un atome ou ion central, entouré par l'ensemble de ses ligands, molécules ou anions. Les molécules liées de façon non-covalente aux ligands sont appelés seconde sphère de coordination. La première sphère de coordination réfère aux molécules directement attachées au métal central. Ces molécules sont typiquement des solvants. Les interactions entre la première et la seconde sphère de coordination implique généralement des liaisons hydrogène.
CaténaneUn caténane est une architecture moléculaire formée d'au moins deux macrocycles imbriqués l'un dans l'autre, formant une sorte de chaine (en latin catena). Deux cycles imbriqués ne peuvent pas être séparés sans casser au moins une liaison covalente d'un des deux cycles. Le concept des caténanes est proche de celui d'autre molécules imbriquées telles les rotaxanes, les nœuds moléculaires ou les nœuds borroméens moléculaires. Une nouvelle terminologie est utilisée pour décrire la connexion entre les cycles d'un caténane : on parle de liaison mécanique.
Interrupteur moléculaireUn interrupteur moléculaire est une molécule qui oscille réversiblement entre deux ou plusieurs états. Idéalement, une des propriétés de ces états est fortement modifiée que ce soit la couleur, la conductivité, la luminescence ou la structure. La conversion peut être induite par la lumière (interrupteurs photochromiques) ou par un changement de pH, de la température, du courant électrique, du microenvironnement, par un système redox, par la présence d’un ligand ou bien même dans le cas de molécules chirales par dichroïsme circulaire (interrupteurs chiroptiques).
RotaxaneUn rotaxane est une molécule constituée d'un macrocycle lié mécaniquement à un fragment moléculaire linéaire qui le traverse de part en part. Le nom est dérivé du latin rota signifiant roue et du mot axe. Les deux constituants d'un rotaxane sont cinétiquement piégés par des « bouchons » aux extrémités de l'axe, plus gros que le diamètre interne du cycle. Ainsi les deux composants du rotaxane ne peuvent se dissocier sans rupture d'une liaison covalente, car cette dissociation nécessiterait de trop grandes distorsions des liaisons du cycle.
Empilement Pidroite|vignette| Trois conformations du dimère de benzène En chimie, l' empilement pi (également appelé empilement π – π ) fait référence à des interactions attractives et non-covalentes entre les cycles aromatiques, car ils contiennent des liaisons pi . Ces interactions sont importantes dans l'empilement de nucléobases dans les molécules d' ADN et d' ARN, le repliement des protéines, la synthèse dirigée par matrice, la science des matériaux et la reconnaissance moléculaire, bien que certaines recherches suggèrent que l'empilement pi peut ne pas être opérationnel dans certaines de ces applications.
Cation–π interactionCation–π interaction is a noncovalent molecular interaction between the face of an electron-rich π system (e.g. benzene, ethylene, acetylene) and an adjacent cation (e.g. Li+, Na+). This interaction is an example of noncovalent bonding between a monopole (cation) and a quadrupole (π system). Bonding energies are significant, with solution-phase values falling within the same order of magnitude as hydrogen bonds and salt bridges.
Polyèdre de coordinationLa notion de polyèdre de coordination est utilisée en cristallographie et en chimie pour décrire l'environnement d'une espèce chimique par ses ligands dans un cristal ou un complexe. Il s'agit du polyèdre formé par les ligands autour de l'espèce chimique centrale. La coordinence, c'est-à-dire le nombre de ligands, n'est pas suffisante pour décrire l'environnement d'une espèce chimique, car pour une coordinence donnée, il peut exister plusieurs polyèdres de coordination.
Géométrie moléculaire octaédriqueEn chimie, une géométrie moléculaire octaédrique est la géométrie des molécules où un atome central, noté A, est lié à six atomes, groupe d'atomes ou ligands, notés X, formant un octaèdre régulier. Cette configuration est notée AX6E0 selon la théorie VSEPR. Les angles de liaison sont de 90° lorsque tous les substituants sont les mêmes, et la structure est alors un octaèdre parfait appartenant au groupe ponctuel de symétrie Oh.
Chimie supramoléculaireLa chimie supramoléculaire est une des branches de la chimie qui repose sur les interactions non-covalentes ou faibles entre atomes au sein d'une molécule ou entre molécules, au sein d'un ensemble moléculaire. Son objectif est de comprendre ou de construire des édifices de taille nanométrique. Le principe est d'utiliser des briques moléculaires qui, une fois mélangées en solution, dans des conditions contrôlées, s'autoassemblent pour donner des édifices plus complexes.
Supramolecular chiralityIn chemistry, the term supramolecular chirality is used to describe supramolecular assemblies that are non-superposable on their mirror images. Chirality in supramolecular chemistry implies the non-symmetric arrangement of molecular components in a non-covalent assembly. Chirality may arise in a supramolecular system if one of its component is chiral or if achiral components arrange in a non symmetrical way to produce a supermolecule that is chiral.
Ligand (chimie)Un ligand est un atome, un ion ou une molécule portant des groupes fonctionnels lui permettant de se lier à un ou plusieurs atomes ou ions centraux. Le terme de ligand est le plus souvent utilisé en chimie de coordination et en chimie organométallique (branches de la chimie inorganique). L'interaction métal/ligand est du type acide de Lewis/base de Lewis. La liaison ainsi formée est nommée « liaison covalente de coordination ».
Metal ions in aqueous solutionA metal ion in aqueous solution or aqua ion is a cation, dissolved in water, of chemical formula [M(H2O)n]z+. The solvation number, n, determined by a variety of experimental methods is 4 for Li+ and Be2+ and 6 for most elements in periods 3 and 4 of the periodic table. Lanthanide and actinide aqua ions have higher solvation numbers (often 8 to 9), with the highest known being 11 for Ac3+. The strength of the bonds between the metal ion and water molecules in the primary solvation shell increases with the electrical charge, z, on the metal ion and decreases as its ionic radius, r, increases.
MacrocycleUn macrocycle est une macromolécule cyclique ou partie cyclique macromoléculaire d'une macromolécule. Cependant, le terme macrocycle est aussi utilisé pour désigner des molécules à grands cycles qui ne répondent pas aux critères de définition des macromolécules. Ainsi, en chimie non macromoléculaire, un macrocycle est une molécule organique avec une grande structure cyclique, habituellement contenant au moins 15 atomes. Par exemple, les porphyrines sont des macrocycles.
Nœud (mathématiques)En mathématiques, et plus particulièrement en géométrie et en topologie algébrique, un nœud est un plongement d'un cercle dans R, l'espace euclidien de dimension 3, considéré à des déformations continues près. Une différence essentielle entre les nœuds usuels et les nœuds mathématiques est que ces derniers sont fermés (sans extrémités permettant de les nouer ou de les dénouer) ; les propriétés physiques des nœuds réels, telles que la friction ou l'épaisseur des cordes, sont généralement également négligées.
