Exploration des Effets du Fluor Organique sur les propriétés moléculaires – ProOFE

L'objectif principal du projet ProOFE (Exploration des Effets du Fluor Organique sur les propriétés moléculaires) est de quantifier et rationaliser les effets de la fluoration sur des propriétés d'interaction par liaison hydrogène de groupements fonctionnels d’intérêt en chimie médicinale, avec comme ultime résultat la mise au point d’un outil prédictif adéquat pour les propriétés de liaison hydrogène, de même que l'établissement de corrélations avec des propriétés physicochimiques associées telles que la lipophilie et la basicité de Brönsted.
A partir d’un échantillon de composés modèles, soigneusement sélectionnés afin de couvrir la diversité chimique la plus pertinente (fonction de la position, de la stéréochimie relative, du caractère conformationnel flexible ou rigide), la prédiction des propriétés d’interaction par liaison H sera réalisée grâce à la mise en œuvre de calculs théoriques. Cette prédiction reposera sur l’utilisation de descripteurs quantiques, d’analyses conformationnelles et de corrélations avec les données expérimentales de composés modèles (typiquement non fluorés). Les composés les plus intéressants seront sélectionnés grâce aux données précédentes, synthétisés dans le groupe du Dr Linclau (Université de Southampton, UK), et finalement envoyés à Nantes pour les mesures de propriétés de liaison H. Les résultats expérimentaux seront comparés aux données issues des calculs de chimie quantique, et les méthodes topologiques de description et d’analyse de la liaison chimique (AIM, ELF), ainsi que des approches plus localisées (NBO notamment) seront mises à profit pour rationaliser les effets observés. Les propriétés thermodynamiques de liaison hydrogène des complexes seront également calculées afin d’estimer les effets du (des) atome(s) de fluor sur la géométrie et l’énergie d’interaction par liaison H des composés organiques étudiés. Cette approche globale pourra alors être utilisée sur un nouvel échantillon de composés dans la mesure où une compréhension approfondie des effets sondés aura effectivement été obtenue.
Nous sommes convaincus, sur la base de nos résultats préliminaires, inattendus et originaux (Angew. Chem. Int. Ed. 2012, 51, 6176), que notre projet apportera une contribution significative à une meilleure compréhension des effets globaux de la fluoration sur les propriétés moléculaires des composés organiques.