Nouveaux acides chiraux pour la catalyse asymétrique – NeoACat
Vers la synthèse de peptides catalytique
Vers la synthèse de peptides catalytique
Combler des besoins en matière de catalyse pour la synthèse chimique de molécules peptidiques importantes.
L’objectif du chercheur chimiste de synthèse est de proposer des solutions innovantes concernant des problèmes posés par la synthèse de molécules chimiques. En effet, la demande de l’industrie pharmaceutique vers des molécules de plus en plus complexes, afin d’obtenir des activités biologiques toujours mieux ciblées, contraint le chimiste à revisiter continuellement les approches synthétiques pour améliorer les rendements ou rendre les procédés plus respectueux de l’environnement. Au cours de ce projet, de nouveaux catalyseurs (petites molécules accélérant la vitesse d’une réaction chimique) ont été développés pour répondre à certains défis synthétiques qui n’avaient pas encore de solutions disponibles. L’état de l’art dans le domaine a été significativement amélioré.
L’accélération des réactions chimiques étudiées au cours de ce projet a été rendue possible en développant des petites molécules qui interagissent efficacement avec les différents partenaires de la réaction afin de promouvoir la transformation dans les conditions les plus douces possibles afin d’éviter l’utilisation de températures extrêmes ou la génération trop importante de déchets chimiques. Au cours de ce travail des méthodes innovantes de synthèse associées au design original du catalyseur ont permis d’atteindre des résultats pertinents. L’accent a été particulièrement mis sur l’emploi de molécules excluant la présence de tout métal potentiellement toxique et dont l’utilisation représente un impact négatif sur l’environnement. Les principaux éléments employés ont donc été le carbone, l’oxygène, le soufre et le bore.
La catalyse de la synthèse des peptides, inconnue jusqu’alors, a été développée dans notre laboratoire. Les peptides sont des molécules essentielles (protéines) qui font l’objet d’intenses recherches concernant leurs synthèses qui fait toujours appel à d’importantes quantités de réactifs chimiques. Une petite quantité d’un catalyseur original créé par notre équipe a permis l’assemblage des motifs élémentaires à la préparation de dipeptides et cela sans avoir recours à des métaux onéreux ou toxiques.
Bien qu’encore en cours de développement, ce projet ouvre des perspectives importantes en termes de diminution des déchets et de simplification de purification.
Les résultats accumulés au cours de ce projet ont fait l’objet de trois articles scientifiques dans des revues importantes à comité de lecture (d’autres chercheurs d’envergure internationale évaluent anonymement la pertinence des découvertes rapportées et autorisent ou non la publication) ainsi que de plusieurs communications au cours de congrès nationaux ou internationaux sous la forme de poster ou de présentations orales.
L’objectif de ce projet est de développer une nouvelle famille de catalyseurs acides chiraux. Les structures visées sont des acides sulfoniques possédant des éléments de symétrie C2 dérivé d’acide benzènesulfonique penta substitués, ainsi que les acides de Lewis silylés correspondants. La préparation de ces catalyseurs sera grandement facilitée par des résultats obtenus au laboratoire en amont de ce projet et non encore publiés. L’objectif de la première tâche sera de mettre au point une synthèse facile de cette famille de molécule. L’amélioration du plan de synthèse permettra également d’aboutir à une modulation facile des propriétés stéréo-électronique des catalyseurs visés.
Notre premier objectif sera donc d’obtenir rapidement une petite collection d’acides sulfoniques chiraux originaux. Dans une deuxième tâche, ces catalyseurs acides seront évalués dans plusieurs réactions afin, dans un premier temps, de valider la capacité à induire de l’asymétrie de la nouvelle famille de catalyseurs. Ensuite seront testées des réactions pour lesquelles il est connu que les acides phosphoriques dérivés du BINOL donnent des résultats modestes en termes de réactivité et de sélectivité du fait de leurs acidités limitées (réactions de Mannich et d’aldol, résolution d’alcool via une étape d’élimination). Dans une dernière partie, l’originalité du motif chiral développé au cours de ce projet sera mis à profit pour étudier une nouvelle approche pour induire de l’asymétrie. Des acides silylés de Lewis conceptuellement très originaux seront préparés à partir des acides sulfoniques précédemment évoqués et testés dans des réactions importantes (Diels-Alder, Mukaiyama aldol).
Coordination du projet
Jérôme Blanchet (Laboratoire de Chimie Moléculaire et Thioorganique)
L'auteur de ce résumé est le coordinateur du projet, qui est responsable du contenu de ce résumé. L'ANR décline par conséquent toute responsabilité quant à son contenu.
Partenariat
UMR 6507 CNRS Laboratoire de Chimie Moléculaire et Thioorganique
Aide de l'ANR 155 725 euros
Début et durée du projet scientifique :
janvier 2013
- 36 Mois
