Une réaction « domino » verte pour produire des molécules 3D cycliques

Résultats scientifiques Chimie verte Molécules

Des scientifiques issus de 4 laboratoires rattachés au CNRS1 ont développé une suite de réactions chimiques en cascade formant des molécules polycycliques à 3 dimensions, à partir de molécules planes, et en une seule opération. Ce processus vert, publié dans Angewandte Chemie, pourrait permettre la production sélective de molécules d’intérêt biologique.

La construction de molécules polycycliques tridimensionnelles représente un défi de synthèse important en raison de leur présence dans une multitude de molécules d’intérêt biologique, notamment certains antibiotiques ou anti-inflammatoires. Le développement d’un processus chimique qui génère la formation de plusieurs liaisons chimiques et de plusieurs cycles reliant des atomes en une seule opération est une approche efficace pour accéder rapidement et sélectivement à ces édifices moléculaires. C’est ce qu’ont réussi des scientifiques de l’ILV (CNRS/‌UVSQ/‌Université Paris-Saclay), du COBRA (CNRS/Normandie Université/‌UNIROUEN/‌INSA Rouen), du CEISAM (CNRS/‌Université de Nantes) et de l’ICMMO (CNRS/‌Université Paris-Sud/‌Université Paris-Saclay)1.

L’équipe a développé une cascade réactionnelle originale permettant la formation hautement sélective d’architectures moléculaires tridimensionnelles à partir de molécules planes facilement accessibles. Ces composés inédits résultent de la formation de 3 nouveaux cycles, 4 nouvelles liaisons et 4 centres stéréogènes2 dans la molécule finale.

Cette transformation explore un nouveau type de réactivité qui pourra être mis à profit pour synthétiser de nouvelles molécules potentiellement bioactives. Une stratégie qui permet également de développer une chimie plus respectueuse de l’environnement en s’affranchissant de l’isolement et de la purification d’intermédiaires réactionnels.

  • 1. ILV : Institut Lavoisier Versailles (CNRS/UVSQ/Université Paris-Saclay) ; COBRA : laboratoire Chimie organique, bioorganique : réactivité et analyse (CNRS/Normandie Université/UNIROUEN/INSA Rouen) ; CEISAM : laboratoire Chimie et interdisciplinarité : synthèse, analyse, modélisation (CNRS/Université de Nantes) ; ICMMO : Institut de chimie moléculaire et des matériaux d'Orsay (CNRS/Université Paris-Sud/Université Paris-Saclay)
  • 2. Un centre stéréogène est un groupe d’atomes formant un environnement favorable à l’apparition de chiralité dans la molécule, en générant, par permutation de certains atomes le constituant, de deux isomères miroir l’un de l’autre dans un miroir (dits « chiraux »). Deux molécules chirales peuvent avoir des propriétés différentes, malgré leur composition identique.
© Marques et al. 2019

Références

Anne-Sophie Marques, Thibaut Duhail, Jérome Marrot, Isabelle Chataigner, Vincent Coeffard, Guillaume Vincent et Xavier Moreau
Fused Hexacyclic Ring System: Diastereoselective Polycyclization of 2,4-Dienals by Interrupted iso-Nazarov Reaction

Angewandte Chemie Mai 2019
DOI : 10.1002/anie.201903860

Contact

Isabelle Chataigner
Chercheuse (COBRA UMR6014)
Vincent Coeffard
Laboratoire CEISAM
Guillaume Vincent
Chercheur (ICMMO UMR8182)
Xavier Moreau
Chercheur (ILV UMR8180)
Stéphanie Younès
Responsable Communication
Christophe Cartier dit Moulin
INC & Institut parisien de chimie moléculaire
Sophie Félix
Chargée de communication