Les grandes méthodes en synthèse organique (réactions de couplage, de cyclisation, de réarrangement, réactions radicalaires, réactions domino…) sont largement explorées tant dans leurs aspects stœchiométriques que catalytiques (catalyse orgnométallique, homogène ou supportée, organocatalyse), avec une attention particulière portée au développement de processus éco-compatibles et respectueux de l’environnement. Ces développements de méthodes visent globalement la synthèse totale de produits naturels  et/ou biologiquement actifs.

La synthèse et la manipulation de biomolécules (oligosaccharides et mimes de sucres, amino-acides, peptides, oligonucléotides…) et l’étude de la structure et de la réactivité d’enzymes (prolyl-ACP oxidase, polycétides synthases, coenzyme Q10 …) constituent un autre axe majeur des recherches développées dans certaines équipes de l’ED. Elles incluent l’étude de la vectorisation et de la distribution intracellulaire, les études des interactions biomolécules / cellules ou modèles de membranes, l’étude de la modification d’ARNs ou encore la chimie des substances naturelles et la (bio)synthèse de métabolites (métabolites de champignons symbiotiques, neurotoxines, Q10/ubiquinone) qui peut faire largement appel aux méthodes de synthèse précédemment évoquées. Chimie médicinale et chimie bioorganométallique viennent compléter cet axe, comme le développement de métalloenzymes artificielles et  la conception bioinspirée de complexes pour la photosynthèse artificielle et la valorisation de CO2.

Les thématiques de la chimie inorganique moléculaire, organométallique et de coordination, sont également largement exprimées dans l’ED : complexes organométalliques actifs en catalyse de polymérisation biosourcée ou comme unités de construction d’assemblages chiraux ou luminescents, complexes polymétalliques fonctionnels, pour leurs propriétés électroniques  et/ou  magnétiques. Cette interface avec les matériaux moléculaires est également illustrée par la conception de cellules solaires photovoltaïques.

La synthèse est au cœur de l’ED. La chimie supramoléculaire constitue aussi un axe transversal émergent mettant en jeu une grande variété de structures organiques comme les cyclodextrines ou de structures poly(organo)métalliques.

Ces compétences sont renforcées par l’approche analytique de certaines équipes de recherche, intéressées par la détermination électrochimique du mécanisme de réactions organométalliques catalysées, par le développement des sciences séparatives en général et de l’électrophorèse capillaire pour la caractérisation de nouvelles structures, l’amélioration des processus de synthèse, l’étude et la compréhension des mécanismes d’interactions, notamment en milieu biologique, et la protéomique, ainsi que par le développement instrumental en spectrométrie de masse pour l’étude structurale de macro- et bio-molécules ou la compréhension de la réactivité en phase gazeuse. La catalyse électrochimique, la conception de biocapteurs électroanalytiques, la conception de sondes multimodales en relation avec des développement méthodologiques en SRM et IRM pour l’imagerie médicale sont autant d’ouvertures et participent également à la valorisation de ces systèmes moléculaires dont nous avons la maîtrise.