Après avoir aidé à développer une nouvelle approche pour la synthèse organique, la fonctionnalisation carbone-hydrogène, les scientifiques de l'Université Emory montrent maintenant comment cette approche peut s'appliquer à la découverte de médicaments. Catalyse naturelle ont publié leurs travaux les plus récents, un processus simplifié pour créer un échafaudage tridimensionnel d'un vif intérêt pour l'industrie pharmaceutique.

"Nos outils ouvrent un tout nouvel espace chimique pour des cibles médicamenteuses potentielles, " dit Huw Davies, Emory professeur de chimie organique et auteur principal de l'article.

Davies est le directeur fondateur du Center for Selective C-H Functionalisation de la National Science Foundation, un consortium basé à Emory et englobant 15 grandes universités de recherche de tout le pays ainsi que des partenaires industriels.

Traditionnellement, la chimie organique s'est concentrée sur la division entre les liaisons moléculaires réactives et les liaisons inertes entre carbone-carbone (C-C) et carbone-hydrogène (C-H). Les liaisons inertes fournissent une forte, échafaudage stable pour effectuer la synthèse chimique avec les groupes réactifs. La fonctionnalisation C-H renverse ce modèle, faire en sorte que les liaisons C-H deviennent les sites réactifs.

L'objectif est de transformer efficacement des éléments simples, molécules abondantes en beaucoup plus complexes, molécules à valeur ajoutée. La fonctionnalisation des liaisons C-H ouvre de nouvelles voies chimiques pour la synthèse de chimie fine, voies plus directes, moins coûteux et génèrent moins de déchets chimiques.

Le laboratoire Davies a publié une série d'articles majeurs sur les catalyseurs au dirhodium qui fonctionnalisent sélectivement les liaisons C-H de manière simplifiée.

Le présent article démontre la puissance d'un catalyseur au dirhodium pour synthétiser efficacement un bioisostère d'un cycle benzénique. Un cycle benzénique est une molécule bidimensionnelle (2-D) et un motif courant dans les candidats-médicaments. Le bioisostère a des propriétés biologiques similaires à celles d'un cycle benzénique. C'est une entité chimique différente, cependant, avec une structure en 3D, qui ouvre un nouveau territoire chimique pour la découverte de médicaments.

Les tentatives précédentes d'exploiter ce bioisostère pour la recherche biomédicale ont été entravées par la nature délicate de la structure et les moyens limités de les fabriquer. "La chimie traditionnelle est trop dure et provoque la fragmentation du système, " explique Davies. "Notre méthode nous permet de réaliser facilement une réaction sur une liaison C-H de ce bioisostère d'une manière qui ne détruit pas l'échafaudage. Nous pouvons faire de la chimie que personne d'autre ne peut faire et générer de nouvelles, et plus élaboré, dérivés contenant ce bioisostère prometteur."

L'article sert de preuve de principe selon lequel les bioisostères peuvent servir de blocs de construction fondamentaux pour générer une gamme élargie d'entités chimiques. "C'est comme avoir une nouvelle forme Lego dans votre kit, " dit Davies. " Plus vous avez de formes Lego, les structures les plus nouvelles et différentes que vous pouvez construire."