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Résonance magnétique Nucléaire Haute Résolution [High Resolution Nuclear Magnetic Resonance] (RMN-HR)
Faculté des Sciences / faculty of Sciences - Chimie (unité ULB707)

Développement et applications de la Résonance Magnétique Nucléaire (RMN) en solution dans le cadre physico-chimie de systèmes supramoléculaires et macromoléculaires en solution. [Development and application of Nuclear Magnetic Resonance (NMR) within the area of the physical chemistry of supramolecular and macromolecular systems.]



coordonnées / contact details


Résonance magnétique Nucléaire Haute Résolution [High Resolution Nuclear Magnetic Resonance]
tel +32-2-650.66.37 / 66.43 (Sec.) / 20.66 (Lab.), fax +32-2-650.66.42, michel.luhmer@ulb.ac.be
http://homepages.ulb.ac.be/~mluhmer
Campus du Solbosch, Bâtiment P2, Niveau 3, Local 115 (P2.3.115)
CP160/08, avenue F.D. Roosevelt 50, 1050 Bruxelles

Pour en savoir plus, consultez le site web de l'unité.



responsable / head


Michel LUHMER


composition / members


Rita D'ORAZIO Luca FUSARO Axel LEROY Epiphanie MUGENIWABAGARA


projets / projects


Développement et application de la méthodologie du ''spin-espion''. [Development and application of the ''spin-spy'' methodology.]
La méthodologie du ''spin-espion'' vise à caractériser indirectement les propriétés physico-chimiques de systèmes en exploitant un spin nucléaire dont au moins un paramètre RMN est fortement affecté par les interactions intermoléculaires. Le laboratoire s'intéresse particulièrement aux espèces monoatomiques et à des espèces moléculaires fluorées. Les travaux concernent notamment l'utilisation de l'hexafluorure de soufre (SF6) comme ''molécule-espion''. Le SF6 est très aisément détecté par RMN du 19F et permet de réaliser une grande variété d'expériences dont des mesures d'effets Overhauser nucléaires 1H-{19F} intermoléculaires. Les travaux comprennent la caractérisation de cavitants organiques ainsi que la détection de cavités au sein de la structure tridimensionnelle de protéines et l'identification des acides aminés qui délimitent ces cavités. Les travaux concernent aussi l'étude de la morphologie et de la surface de polymères colloïdaux en dispersion aqueuse, étude qui s'inscrit dans le cadre du développement de nouveaux latex. Ils comprennent la caractérisation par RMN de différents systèmes homopolymères et copolymères sur base d'approches exploitant les interactions de ces systèmes avec des molécules/atomes sondes, notamment des espèces fluorées et le 129Xe.

Développement et application d'expériences de CIDNP pour l'étude des photo-réactions de composés organométalliques. [Development and application of CIDNP experiments for the study of the photoreactions of organometallic compounds.]
Les photo-réactions de composés organométalliques sont étudiées par RMN en illuminant l'échantillon au moyen d'un laser directement au sein de l'aimant supraconducteur du spectromètre. les photo-réactions de certains complexes du Ru(II) avec des cibles biologiques (guanosine 5'-monophosphate, tyrosine, tryptophane) donnent lieu à de la polarisation nucléaire dynamique induite chimiquement (Chemically Induced Dynamic Nuclear Polarization : CIDNP). La (photo)-CIDNP a pour origine le couplage hyperfin au sein d'une paire de radicaux générée (photo-)chimiquement qui conduit une modification de la distribution de population des états de spin nucléaire. On observe dans le spectre de RMN des produits de réaction des signaux dont l'intensité peut être augmentée ou diminuée significativement par rapport à celle observée à l'équilibre (sans illumination). Les mesures de CIDNP stationnaire réalisées permettent notamment d'identifier les sites de photo-réaction et de caractériser les radicaux formés avec la résolution atomique de la RMN. Elles ouvrent de nouvelles perspectives pour étudier la photochimie des complexes du Ru(II) et pour la caractérisation de (macro)molécules biologiques. Les travaux sont menés en collaboration avec les équipes d' A. Kirsch - C. Moucheron et de N. Vaeck.

Etudes physico-chimiques de récepteurs moléculaires dérivés de calix[6]arènes. [Physico-chemical studies of calix[6]arene based molecular receptors.]
L'équipe d' I. Jabin développe des récepteurs moléculaires dérivés de calix[6]arènes pour des applications de détection sélective (senseurs, capteurs ') et de catalyse. Outre la caractérisation structurale des espèces supramoléculaires formées, les travaux de RMN concernent la description physico-chimique détaillée des processus de reconnaissance moléculaire (aspects thermodynamiques, dynamiques, cinétiques).

Etudes biophysiques de nouveaux agents anticancéreux dérivés du platine. [Biophysical studies of novel platinum complex derivatives with anticancer activity.]
Au sein de l'équipe de J. Nève (Institut de Pharmacie), F. Dufrasne développe de nouveaux complexes chiraux dérivés des 1-phénylalcane-1,2-diamines Pt(II). Ces composés sont particulièrement prometteurs car ils ont démontré une activité anticancéreuse supérieure à celle du cisplatine sur certaines lignées cellulaires, une diastéréosélectivité significative et, dans certains cas, une énantiosélectivité significative. La collaboration a pour but d'investiguer le mode d'action de ces complexes, d'élucider le ou les mécanismes conduisant à la stéréosélectivité et de déterminer certains de leurs paramètres physico-chimiques essentiels. Le projet comprend notamment l'étude cinétique de l'aquation des complexes, la détermination des constantes d'acidité (pKa), l'étude des réactions avec des bionucléophiles soufrés et avec des dérivés de la guanosine.



publications





theses


Luca FUSARO ; ''Uso Della Spettroscopia NMR del F dell"SF6 per la promoteurs : M. Luhmer, A.Lai (Università di Cagliari, Italy)., 2009

Emanuela LOCCI; ''The use of 129Xe NMR spectroscopy to probe systems in solution''promoteurs : J. Reisse, K. Bartik, M. Luhmer, 2002

Mustapha EL HAOUAJ ; ''Etude par RMN de Complexes d'inclusion du Xénon Monoatomique''promoteurs : J. Reisse, K. Bartik, M. Luhmer, 2001



collaborations


Adolfo LAI, Emanuela LOCCI , Giovanni CERIONI, Francesca MOCCI, Università degli studi di Cagliari, Dipartimento di Scienze Chimiche, Cagliari, Italie

Peter J. HORE, University of Oxford, Department of Chemistry, Oxford, Etats-Unis (USA)

Yvonne BONZI-COULIBALY, Université de Ouagadougou, Département de Chimie, Ouagadougou, Burkina Faso (h.v.

Robert MULLER, Université de Mons, Chimie générale, organique et biomédicale, Mons, Belgique

Pierre GILLIS, Yves GOSSUIN, Université de Mons, Physique expérimentale et biologique, Mons, Belgique

Jean-Marie COLET, Université de Mons, Biologie humaine et Toxicologie, Mons, Belgique

Olivier RIANT, Istvan MARKO, Jacqueline MARCHAND-BRYNAERT, Université Catholique de Louvain, Chimie organique et médicinale, Louvain-la-Neuve, Belgique



prix / awards


Professeur Chargé de Cours invité à l'Université Catholique de Louvain, Département de Chimie (2009) - Michel LUHMER

Professeur Visiteur invité à l'Università Di Cagliari, Dipartimento di Scienze Chimiche (2007, 2008, 2009) - Michel LUHMER

Prix Jean-Servais Stas attribué par l'Académie des Sciences aux Docteurs en Sciences Chimiques ayant obtenu la plus grande distinction (1992) - Michel LUHMER

Prix Annuel de la Société Royale de Chimie qui distingue les auteurs du meilleur mémoire en chimie des cinq Université francophone du pays (1987) - Michel LUHMER

Prix Raymonde Hinkens qui distingue l'auteur du meilleur mémoire de fin d'étude en chimie organique - chimie organique physique de l'Université Libre de Bruxelles (2005) - Epiphanie MUGENIWABAGARA



savoir-faire/équipements / know-how, equipment


Laser continu à ions argon (5W) pour l'illumination d'échantillons au sein de l'aimant d'un spectromètre de RMN.

Spectromètre Avance 300 MHz 2 canaux, sonde 5 mm double résonance 31P-109Ag/1H gradient z, sonde 10mm double résonance 31P-109Ag/ 1H, régulation de température, passeur d'échantillons.

Spectromètre VNMR system 400 MHz 3 canaux, sonde 5 mm triple résonance 31P-15N/1H/19F gradient z, sonde 10mm double résonance 31P-15N/1H, régulation de température, passeur d'échantillons.

Spectromètre VNMR system 600 MHz 3 canaux, sonde 5 mm triple résonance inverse 1H/13C/15N gradient z, sonde 5 mm double résonance 31P-15N/1H-19F gradient z, nanosonde double résonance inverse 1H /31P-15N gradient angle magique, régulation de température, passeur d'échantillons.

Etudes structurales, dynamiques et cinétiques par Résonance Magnétique Nucléaire (RMN). Caractérisation de la structure de composés (bio)organiques, analyse conformationnelle. Caractérisation de cinétiques de réactions et de photo-réactions. Caractérisation de la dynamique moléculaire de systèmes en solution dont diffusion translationnelle, dynamique rotationnelle d'ensemble, dynamique interne. Etudes des interactions intermoléculaires en solution et des processus associés. RMN à une ou plusieurs dimensions, notamment RMN du 1H, 13C, 15N, 19F, 29Si, 23Na, 31P, 129Xe, 131Xe. Expériences de double résonance ou sous double découplage 1H-19F. Relaxation magnétique nucléaire. Polarisation nucléaire dynamique induite photo-chimiqueme



mots clés pour non-spécialistes / keywords for non-specialists


analyse structurale, dynamique moléculaire, cinétique, photoréactivité biomolecules, adn, oligonucléotides, protéines, complexes métalliques, polymères, colloïdes. récepteurs et senseurs moléculaires, reconnaissance moléculaire, résonance magnétique nucléaire,


disciplines et mots clés / disciplines and keywords


Chimie analytique Chimie de coordination Chimie organique Chimie organométallique Chimie pharmaceutique Chimie structurale Photochimie Résonance magnétique nucléaire (biophysique)

cancérologie capteurs et senseurs chimie analytique chimie supramoléculaire complexes d'inclusion complexes de coordination interactions intermoléculaires macromolécules biologiques photo-réactivité polymères et colloïdes protéines récepteurs moléculaires reconnaissance moléculaire