Cram, Donald James - sciences et techniques.

Cram, Donald James - sciences et techniques. Cram, Donald James (1919-2001), organicien américain, colauréat du prix Nobel de chimie en 1987 pour sa contribution au développement de la chimie supramoléculaire. Né à Chester (Vermont), Donald James Cram obtient son doctorat à l'université Harvard en 1947. À partir de 1958, il enseigne la chimie à l'université de Californie de Los Angeles (UCLA). Il y obtient, en 1985, la chaire Saul Winstein en tant que professeur de chimie organique. Cram approfondit les travaux de Charles Pedersen, qui a créé, en 1967, les premiers éthers-couronnes (polyéthers macrocycliques). Les atomes de ces composés synthétiques sont disposés en anneaux ou couronnes, dont la cavité centrale permet de capturer des atomes chargés positivement (notamment les cations alcalins), ainsi que des molécules organiques. Toutefois, ces premiers complexes de type couronne présentent la particularité de changer constamment de forme en solution jusqu'à ce qu'ils se lient aux atomes du métal. Cram développe alors des composés dont les sites de fixation demeurent dans des positions fixes, même en l'absence d'atomes métalliques. Il nomme ces molécules réceptrices « hôtes «, car elles sont conçues et produites pour se lier à des atomes « invités « spécifiques. Ce domaine de recherche est alors appelé « chimie invité-hôte «. Cram fonde ses recherches sur la théorie de la pré-organisation développée par Pedersen. Cette dernière stipule que les réactions qui créent des liaisons fortes nécessitent la préparation et la conception, au niveau des hôtes, de cavités ou d'autres sites de fixation permettant d'accueillir des invités spécifiques. Sans pré-organisation, la liaison est aléatoire et ne peut être ni prévue ni contrôlée, comme l'ont montré les expériences de Pedersen. Cram parvient, à l'aide de modèles moléculaires tridimensionnels, à préparer des dizaines d'éthers-couronnes. Il conçoit en particulier une molécule hôte capable d'imiter les propriétés d'une enzyme. Cette partie de son étude implique des acides aminés (éléments constitutifs d'une enzyme) dits chiraux ( voir stéréochimie), c'est-à-dire se présentant sous deux formes, la droite et la gauche. Cram prépare des éthers-couronnes capables de capturer une seule forme de ces acides aminés, ce qui permet de séparer automatiquement les deux formes en solution. Il produit ainsi un composé pouvant imiter l'activité de ces enzymes, ce qui ouvre la voie au développement de la chimie biomimétique. En concevant une molécule capable de reconnaître une autre molécule spécifique, Cram étend de manière considérable les possibilités de la reconnaissance moléculaire. Ses derniers travaux portent sur la synthèse d'une nouvelle série de molécules extrêmement rigides appelées sphérandes, dont les cavités indéformables permettent d'obtenir une très haute sélectivité vis-à-vis des invités. Pour l'ensemble de ses travaux sur la reconnaissance moléculaire, Cram a partagé en 1987 le prix Nobel de chimie avec le chimiste américain Charles J. Pedersen et le chimiste français Jean-Marie Lehn. Microsoft ® Encarta ® 2009. © 1993-2008 Microsoft Corporation. Tous droits réservés.