Un groupe de chimistes de l'Université RUDN a proposé une nouvelle approche sûre pour la synthèse des pyrroles, substances utilisées dans la production de composés biologiquement actifs, à partir de matières premières simples et abordables. La nouvelle méthode réduirait le coût des produits finaux (y compris certains médicaments) des centaines de fois. L'article a été publié dans le Journal européen de chimie organique .

Le pyrrole et ses dérivés jouent un rôle important dans la synthèse de substances biologiquement actives. Des dizaines de médicaments sont à base de pyrrole, y compris le médicament antitumoral Sunitinib ; BM212, qui supprime la croissance du bacille tuberculeux, et Toradol, qui est utilisé comme agent anti-inflammatoire et analgésique. Les dérivés de pyrrole sont également utilisés pour produire des borondipyrrométhènes (BODIPY) qui font partie de la thérapie photodynamique du cancer.

Le pyrrole est un composé organique aromatique hétérocyclique, un anneau à cinq chaînons. Les pyrroles sont synthétisés dans une réaction combinée d'isocyanures (molécules à groupement N≡C) et d'alcynes (hydrocarbures à liaison ternaire C≡C). Selon la structure des réactifs d'origine, différents fragments moléculaires (substituts) se lient au cycle pyrrole. Les sels de cuivre toxiques pour les cellules vivantes sont utilisés pour la catalyse. La réaction comporte plusieurs étapes, car les pyrroles doivent être purifiés des sous-produits.

Ilya Efimov et Rafael Luque, deux chimistes de l'Université RUND, en collaboration avec le professeur Leonid Voskressensky, a proposé une méthode alternative pour produire des pyrroles qui n'implique pas de sels de cuivre. Au lieu d'alcynes, les scientifiques ont utilisé des énamines. Dans leurs molécules, la double liaison С=С est liée à l'azote, et à la suite de la réaction, des pyrroles avec deux substituts dans un cycle sont formés. La réaction n'a qu'une étape et est pratiquement immédiate. Le procédé permet la production sélective de pyrroles à partir de réactifs sans sous-produits qui nécessitent normalement de nombreuses étapes de purification. Le seul produit supplémentaire est la diméthylamine qui peut être facilement éliminée par traitement à l'acide chlorhydrique. Les pyrroles peuvent être séparés par simple filtration. Dans certains cas, le coût des réactifs originaux pour la méthode suggérée est 225 fois inférieur à celui des alcynes.

Selon les scientifiques, le rendement en pyrroles n'excède 40 % que lorsque le tert-butoxyde de potassium à base forte est utilisé comme base. Cependant, il s'élimine facilement avec de l'acide chlorhydrique. Les substituts donneurs qui sont présents dans la structure de l'isocyanure et augmentent la densité électronique de la molécule montrent également un effet positif sur le rendement.

"La nouvelle méthode est plus simple et plus sûre que la synthèse traditionnelle à base d'alcyne. Lorsqu'elle est appliquée à une production à grande échelle, cela réduirait le coût des produits et les rendrait moins toxiques. Aussi, il peut être utilisé pour produire des pyrroles qui nous étaient auparavant inaccessibles, " dit Ilya Efimov, chercheur junior à l'Université RUDN, et un candidat en sciences chimiques.

Le groupe de scientifiques a utilisé la nouvelle méthode pour synthétiser des 4-azolylpyrroles qui n'avaient jamais été étudiés auparavant. Faire cela, ils ont étudié les énamines avec l'isoxazole, 1, 2, 4-oxadiazole, et 1, 2, Fragments de 3-thiadiazole à la réaction avec des isocyanures. Les nouveaux composés peuvent devenir des précurseurs pour le développement de médicaments contre les amibes, lamblia, trichomonas, et le toxoplasme.