Chimie supramoléculaire assistée par ordinateur

La chimie supramoléculaire traite d’édifices chimiques complexes constitués d’un nombre défini de molécules assemblées par des liaisons non covalentes. Elle est de nature fortement interdisciplinaire, jetant des ponts entre la chimie, la physique et la biologie, englobant des domaines aussi différents que la chimie de coordination, la chimie-physique des interactions moléculaires, la synthèse organique, la reconnaissance des substrats biologiques, la science des matériaux. La portée des concepts de la chimie supramoléculaire a attiré de nombreux chercheurs, comme en témoigne le nombre de congrès, de revues et d’ouvrages dédiés.

Malgré les prodigieux développements de ce nouveau domaine durant les trois dernières décennies, ses concepts et applications ne pénètrent que très lentement dans le cursus universitaire de nos étudiants chimistes, comme l'indique l'absence d'ouvrage spécialement conçu pour eux. Ici, nous proposons une approche basée sur l'outil informatique qui s'appuie sur l'ouvrage de référence de J.-M. Lehn et, sur le plan théorique, sur les études de nombreux systèmes supramoléculaires réalisées au laboratoire de « Modélisation et simulations moléculaires ». À l’université Louis-Pasteur de Strasbourg et en collaboration avec l’université de Novosibirsk, nous développons un logiciel interactif sur la chimie supramoléculaire, intitulé SC-WEB. Il est orienté à des fins d'enseignement, et peut être utilisé dans des cours de chimie organique et inorganique, de chimie-physique et de biochimie. SC-WEB peut être utilisé aussi à des fins d'autoapprentissage, d'entraînement et d'évaluation. La version de prototype présentée ici contient principalement les structures d'édifices supramoléculaires typiques, qui peuvent être visualisées et analysées de manière interactive. Son contenu est évolutif et facile à mettre à jour, permettant d’adapter l’enseignement au niveau des étudiants, en tenant compte des évolutions récentes du domaine.

Le lecteur pourra consulter avantageusement l’ouvrage de référence de J.-M. Lehn [1] ainsi que les références [2] et [3]. Il est à noter qu’un certain nombre de cours utilisant des supports informatiques sont aussi apparus récemment, concernant la cristallographie [4], l’étude structurale et la modélisation des protéines [5]. Une présentation vidéo de la chimie supramoléculaire a aussi été décrite [6].