La synthèse de molécules complexes comme les médicaments, nécessite un processus qui comporte parfois plusieurs phases qui augmentent son coût et restreignent l'accès au produit. Maintenant, une équipe de l'Université de Barcelone a conçu une nouvelle approche méthodologique qui combine des réactions multi-composants avec des processus de type domino - des transformations continues sur un seul composé - pour faciliter la synthèse de molécules à haute complexité structurelle.

L'étude, publié dans la revue Angewandte Chemie Édition Internationale , est dirigé par le professeur Rodolfo Lavilla, de la Faculté de Pharmacie et des Sciences de l'Alimentation et de l'Institut de Biomédecine (IBUB) de l'Université de Barcelone. L'étude, dont les premiers signataires sont les chercheurs Ouldouz Ghasghaei et Marina Pedrola (UB-IBUB), compte sur la participation d'experts de l'Université Masaryk (République tchèque) et de l'Institut de recherche Leibniz pour la médecine environnementale (Allemagne).

Réactions multi-composants :Plus de simplicité et d'efficacité

Les réactions à plusieurs composants sont des protocoles qui facilitent la synthèse chimique de nouveaux composés à haute complexité et diversité structurelle. Ces réactions peuvent former plusieurs liaisons et générer de nouvelles molécules avec un minimum de trois réactifs. Ces procédés sont très directs et permettent d'obtenir des molécules de manière rapide et efficace (simplicité, économie de l'atome, etc.) par rapport aux procédés traditionnels. Aussi, ce sont aussi les voies de synthèse les plus durables d'un point de vue environnemental (économie des ressources, moins de gaspillage, etc.).

Dans l'étude, les experts créent un principe de base selon lequel le changement de polarité d'un réactif dans un processus multi-composants déchaîne des réactions en dominos qui permettent l'accès à une connectivité complexe. Ce principe expliquerait de nombreuses transformations et faciliterait la conception de nouveaux procédés dans le domaine de la chimie de synthèse.

Selon Lavilla, le nouveau principe a été développé "avec des noyaux d'indole, un hétérocycle présent dans de nombreuses molécules naturelles, et particulièrement dans les médicaments. Aussi, les composés qui ont été préparés avec cette méthodologie présentent une grande variabilité structurelle (anneaux fusionnés linéaires et angulaires, mélanges rigides ou souples, etc.)." Dans le domaine biologique, la plupart des produits synthétisés par les chercheurs « présentent une puissante activité en tant que ligands du récepteur aryl hydrocarboné, " il ajoute, "une molécule avec un rôle déterminant dans plusieurs processus biologiques qui est considérée comme une cible pharmacologique potentielle pour le développement de nouveaux médicaments."

Jusque là, seuls quelques cas spécifiques de réactions multi-composantes associées à un processus domino ont été décrits. "Les réactions dominos et multi-composants sont très complexes à une échelle mécaniste. Il existe de nombreuses liaisons, et de nombreuses phases élémentaires, intermédiaires de réaction, etc, " note le chercheur. Il ajoute qu'en fusionnant ces deux familles de réactions en un seul processus " on augmente extraordinairement la complexité synthétique. Par conséquent, nous considérons la description de ces processus comme une avancée pour les généraliser et les étendre en combinaisons en chimie de synthèse."

La technologie pour une chimie plus verte

Les réactions multi-composants ont facilité le développement de nouvelles molécules d'intérêt pharmaceutique et biomédical (sondes biologiques, fluophores, molécules complexes). Ces techniques sont de plus en plus exploitées par d'autres secteurs industriels chaque jour.

"Toutefois, il existe très peu de réactions générales multi-composantes -une dizaine par rapport aux centaines de réactions biomoléculaires-, et cela limite son applicabilité. Dans ce sens, une grande activité scientifique est menée dans ce domaine pour faciliter l'accès à ce type de connectivité générale à travers ces réactions, et permettre son application au développement de tous types de composés organiques à grande échelle (médicaments, plastiques, les engrais, etc.), " conclut le chercheur.