Certaines des molécules les plus biologiquement actives, y compris les drogues synthétiques, contenir une centrale, structure chimique contenant de l'azote appelée isoquinuclidine. Ce noyau a une forme tridimensionnelle, ce qui signifie qu'il a le potentiel d'interagir plus favorablement avec les enzymes et les protéines que plat, molécules bidimensionnelles. Malheureusement, les procédés de fabrication des isoquinuclidines et des déhydroisoquinuclidines apparentées souffrent d'un certain nombre d'inconvénients qui rendent plus difficile pour les scientifiques la découverte de nouveaux composés médicinaux. Une équipe de chercheurs dirigée par le professeur Frank Glorius de l'Université de Münster (Allemagne) vient de publier une nouvelle méthode pour permettre cette réaction. L'étude a été publiée dans la revue Chimie .

Contexte et méthode :

Plusieurs méthodes pour la préparation de structures centrales tridimensionnelles impliquent l'ajout d'une autre molécule à travers une structure plate. Les liaisons internes des deux molécules sont réorganisées pour créer de nouvelles liaisons entre elles dans une transformation appelée cycloaddition. Dans le cas des isoquinuclidines, il y a une barrière énergétique élevée à cette réaction chimique puisque la molécule de départ plate, une soi-disant pyridine, est très stable. Cela signifie qu'un simple chauffage de la réaction n'est pas suffisant pour lui permettre de se produire.

Dans la méthode nouvellement développée, un "photocatalyseur" spécial est capable de transférer l'énergie lumineuse des LED bleues pour exciter une double liaison carbone-carbone contenant le matériau de départ à un état de haute énergie. La molécule excitée est alors capable d'être ajoutée dans une pyridine voisine pour donner une déhydroisoquinuclidine. Les scientifiques ont divulgué 44 exemples de ces composés, qui pourraient ensuite être transformés en isoquinuclidines et autres structures utiles.

Un point culminant de la recherche est la recyclabilité du photocatalyseur, qui peut être utilisé plus de dix fois sans aucune diminution de son activité. Les scientifiques ont également mené des expériences pour comprendre les détails mécanistiques du fonctionnement de la réaction, étayé par des calculs informatiques.

"Nous espérons que les travaux inspireront d'autres chimistes à explorer le domaine de la 'catalyse de transfert d'énergie' et qu'un accès plus facile à ces précieuses molécules accélérera le développement de nouvelles molécules médicamenteuses, " dit le Dr Jiajia Ma, premier auteur de l'étude.