Schéma de synthèse du 7-oxa-2-azabicyclo[2.2.1]hept-5-ène et sa structure. Crédit :Fedor Zubkov
Des chercheurs de l'Université de l'amitié populaire de Russie (Université RUDN) ont affiné notre compréhension de la structure des toxines synthétiques qui entravent le développement des embryons de poisson-lion rouge, mais sous leur forme modifiée, ils peuvent être utilisés pour l'étude des embryons de vertébrés. Les résultats sont publiés dans Chimie organique et biomoléculaire .
"Un ancien élève de RUDN et mon professeur, Vladimir Kouznetsov, également professeur de chimie, qui travaille en Colombie maintenant, avait un article publié dans le même journal en 2013. Il a décrit la synthèse d'un système hétérocyclique jusqu'alors inconnu de 7-oxa-2-azabicyclo[2.2.1]hept-5-ène. Au cours d'une des étapes, à partir de composés simples, furfurylamines et maléimides, une molécule squelettique complexe avec des caractéristiques biologiques importantes a été formée. Par exemple, il pourrait être utilisé comme inhibiteur pour les premiers stades du développement embryonnaire des vertébrés, " rapporte l'un des auteurs de l'article, Ph.D., Fedor Zoubkov, professeur agrégé au Département de chimie organique, Université RUDN.
Mais lors de la reprise de l'expérience, les chercheurs ont découvert qu'un composé différent se forme. Il s'est avéré que le système du 7-oxa-2-azabicyclo[2.2.1]hept-5-ène, décrit dans l'article de Vladimir Kouznetsov, possède des propriétés spectrales très similaires à une autre classe de composés organiques, 3-(furylméthylamino)-N-R-pyrrolidine-2, 5-diones, qui sont, En réalité, les produits de la réaction décrite.
En utilisant les données combinées de l'analyse par diffraction des rayons X et de la méthode de résonance magnétique nucléaire (RMN), les chercheurs ont déterminé sans ambiguïté la structure spatiale du produit de réaction. L'erreur était une interprétation incorrecte des données RMN dans l'article de 2013. Les chercheurs de RUDN ont invité Vladimir Kouznetsov, l'auteur de l'article 2013, contribuer à leur article réfutant le précédent, dans laquelle ils ont expliqué les causes des résultats divergents de la synthèse en deux groupes de travail.
Le carbone et l'hydrogène font partie de chaque composé organique, la spectroscopie RMN est donc la meilleure méthode pour les analyser, donnant les informations les plus détaillées sur la structure spatiale de la molécule. La méthode de recherche RMN signifie que l'échantillon est placé dans un champ magnétique puissant et exposé à un rayonnement à haute fréquence, dont la fréquence est, en certains points, égale à la fréquence d'absorption d'un noyau atomique (les noyaux de carbone et d'hydrogène sont principalement étudiés). Si le réglage des atomes dans la molécule diffère, leurs noyaux absorbent de l'énergie à différentes fréquences, qui est vu dans leurs spectres comme des signaux d'absorption. L'emplacement et la forme de ces signaux aident à déterminer la quantité et le type de certains noyaux dans la molécule. Après d'autres travaux mathématiques et analytiques, il devient possible d'interpréter pleinement la structure de la molécule :les spectres "montrent" la position de chaque atome du composé. Pour vérifier les données de la méthode RMN, les scientifiques ont utilisé l'analyse par diffraction des rayons X, grâce auquel il est possible de prendre une photographie de la molécule et de prouver sa structure sans ambiguïté.
"Nous avons déterminé l'environnement chimique des noyaux de carbone et d'hydrogène qui sont dans la molécule, et notre interprétation ne correspondait pas à l'interprétation suggérée plus tôt par le groupe du professeur Kouznetsov. Cette incertitude nous a poussé à mener une étude plus détaillée, ", dit Fedor Zoubkov.