Dynamic covalent polymers (DCPs) offer opportunities as adaptive materials of particular interest for targeting, sensing and delivery of biological molecules. In this view, combining cationic units and fluorescent units along DCP chains is attractive for achieving optical probes for the recognition and delivery of nucleic acids. Here, we report on the design of acylhydrazone-based DCPs combining cationic arginine units with π-conjugated fluorescent moieties based on thiophene-ethynyl-fluorene cores. Two types of fluorescent building blocks bearing neutral or cationic side groups on the fluorene moiety are considered in order to assess the role of the number of cationic units on complexation with DNA. The (chir)optical properties of the building blocks, the DCPs, and their complexes with several types of DNA are explored, providing details on the formation of supramolecular complexes and on their stability in aqueous solutions. The DNA-templated formation of DCPs is demonstrated, which provides new perspectives on the assembly of fluorescent DCP based on the nucleic acid structure.

Depuis deux décennies, la liaison halogène a prouvé un intérêt majeur dans différents domaines de la chimie supramoléculaire, notamment l’ingénierie et la reconnaissance moléculaire, ainsi que dans le domaine de la catalyse. Face à l’émergence des organocatalyseurs comme outils puissants de la catalyse énantiosélective, le développement de procédés impliquant des interactions non-covalentes de type liaison halogène doit encore faire ses preuves. Afin de répondre à cette problématique, les travaux de thèse présentés ici ont consisté, d’une part au développement de simples et multiples donneurs de liaison halogène basés sur un motif de type sel d’iodoimidazolium et, d’autre part, d’évaluer leur réactivité, notamment à travers une réaction d’alkylation de Friedel-Crafts. Par ailleurs, l’association de multiples interactions non-covalentes au sein d’une même structure pour améliorer leurs propriétés est un phénomène de plus en plus observé. Parmi elles, la liaison hydrogène présente des caractéristiques qui semblent être complémentaires de celles de la liaison halogène et plusieurs fois, leur combinaison a permis d’exacerber leurs efficacités dans le domaine de la catalyse énantiosélective. Dans ce contexte, une partie des études a aussi été consacrée à la synthèse de donneurs de liaison halogène incorporant un donneur de liaison hydrogène afin de comprendre le(s) scénario(s) d’activation des catalyseurs bifonctionnels dans une réaction de type Ritter. Finalement, devant les limites de cette association, une nouvelle famille de dérivés de 1-aza-2-iodoazolium modulables a été développée. Ceux-ci offrent la possibilité de création d’une chiralité axiale autour d’un axe N–N. Ces atropoisomères ouvrent des perspectives intéressantes en tant que récepteurs pour la reconnaissance moléculaire, mais aussi lors de l’étude de leurs propriétés chiroptiques à l’état solide