Les chimistes du Scripps Research Institute (TSRI) ont découvert une nouvelle méthode qui simplifie grandement, et dans de nombreux cas permet pour la première fois, la fabrication d'une vaste gamme de molécules organiques.

La nouvelle méthode, alcénylation décarboxylée, transforme facilement les acides carboxyliques, un relativement bon marché, classe de composés abondante et diversifiée, en alcènes (également appelés oléfines), une autre grande famille de composés couramment utilisés pour les produits pharmaceutiques et d'autres applications. Il devrait ainsi faciliter la découverte et le développement d'une grande variété de nouveaux médicaments et autres produits chimiques.

« Cette méthode simplifie considérablement les synthèses d'oléfines; en fait, ça a vraiment changé ma façon de penser la fabrication des molécules, " a déclaré le chercheur principal Phil S. Baran, Darlene Shiley Professeur de chimie au TSRI.

La méthode, publié dans l'édition de cette semaine de La nature , remplace essentiellement les réactions qui sont dans les manuels de chimie et largement utilisées dans l'industrie et l'université depuis des décennies. La principale d'entre elles est la réaction de Wittig, découvert en 1954, pour lequel l'Allemand Georg Wittig a reçu une part du prix Nobel de chimie en 1979. La réaction de Wittig permet de fabriquer de nombreuses oléfines à partir de composés précurseurs, et même si cela a tendance à nécessiter un processus en plusieurs étapes, les chimistes ont continué à s'appuyer fortement sur elle jusqu'à présent.

"Les chimistes organiques ont enduré ce processus 'analogique' pénible pendant des décennies sans se plaindre, " a déclaré Baran. "Maintenant, avec cette nouvelle méthode, nous faisons entrer l'oléfination dans l'ère numérique."

La nouvelle méthode est née d'une percée de Baran et de son laboratoire qui a été décrite il y a un an dans le Journal of the American Chemical Society. Cette transformation a permis la construction de nombreux médicaments complexes et d'autres molécules à partir d'acides carboxyliques, en utilisant des catalyseurs métalliques bon marché. Les acides carboxyliques comprennent de nombreux produits chimiques produits en vrac, ainsi que de nombreuses molécules naturelles abondantes, parmi eux, les acides aminés que les cellules utilisent pour construire des protéines.

"Cette avancée a ouvert la porte à beaucoup d'autres possibilités, et depuis lors, nous avons abordé autant d'entre eux que possible, en commençant par le plus important, " dit Baran.

La nouvelle méthode permet aux chimistes de transformer les acides carboxyliques en oléfines en relativement peu d'étapes, utilisant des catalyseurs au nickel ou au fer. Dans une démonstration, L'équipe de Baran a produit de l'acétate de stérol, une oléfine naturelle avec un potentiel en tant que bloc de construction de médicaments, à partir d'un précurseur standard en deux étapes, alors que la procédure traditionnelle utilisant la réaction de Wittig nécessite sept étapes. Pour montrer la vaste portée de la nouvelle méthode, L'équipe de Baran l'a utilisé pour fabriquer près de 70 oléfines diverses avec des réactions considérablement rationalisées et simplifiées par rapport aux méthodes traditionnelles.

"Essentiellement, avec cette approche, nous prenons le groupe fonctionnel le plus diversifié et le convertissons en le plus polyvalent, " dit Baran.

La nouvelle méthode permet aux chimistes de mieux contrôler la géométrie des molécules résultantes, et simplifie en outre le côté conceptuel de la synthèse d'oléfines. "Cela permet une forme primitive de logique de synthèse dans laquelle vous pouvez simplement commencer avec un composé bon marché qui est structurellement lié et le convertir avec une relative facilité en une oléfine, " a noté Baran. Dans une manifestation, l'équipe a synthétisé l'antibiotique naturel cladospolide, qui est autrement difficile à faire, à partir de l'acide tartrique, un acide carboxylique produit en vrac qui ressemble structurellement au cladospolide.

L'article comprend 15 autres synthèses totales ou quasi-totales à partir de composés de départ bon marché de produits naturels qui étaient auparavant difficiles ou peu pratiques à synthétiser, y compris les prostaglandines, auréonitol, et les tocotriénols.

La société pharmaceutique Bristol-Myers Squibb, qui a un accord de recherche avec TSRI, travaille avec le Laboratoire Baran dans le cadre de l'Accord et utilise déjà la nouvelle méthode dans au moins un de ses programmes de développement de médicaments.

Baran a noté qu'un autre collaborateur, le fabricant de médicaments sous contrat Asymchem, a également démontré la pertinence de la nouvelle méthode pour la fabrication pharmaceutique en augmentant la réaction d'un échantillon à des rendements de l'ordre du kilogramme.