Une équipe de l’Université de Münster a introduit une stratégie permettant de convertir les paires d’atomes carbone-azote d’un composé annulaire fréquemment utilisé en paires d’atomes carbone-carbone. Cette méthode présente par exemple un potentiel dans la recherche de principes actifs pour de nouveaux médicaments. Les résultats sont publiés dans Nature Chemistry .

Dans le domaine de la chimie, ce que l'on appelle l'édition squelettique est considérée comme une méthode permettant de modifier des structures en forme d'anneau avec précision en échangeant des atomes individuels. Une équipe de chercheurs dirigée par le professeur Armido Studer de l'Institut de chimie organique de l'Université de Münster a introduit une nouvelle stratégie pour convertir les paires d'atomes carbone-azote en pyridines, un composé en forme d'anneau fréquemment utilisé comme élément de synthèse. en paires d’atomes carbone-carbone. La méthode a du potentiel dans la recherche de nouveaux médicaments et matériaux souvent basés sur de tels anneaux moléculaires.

Alors que la structure cyclique reste intacte dans la fonctionnalisation dite périphérique des anneaux, qui implique par exemple la fixation de groupes d'atomes, l'édition squelettique nécessite le clivage de liaisons robustes entre atomes de carbone ou entre un atome de carbone et un autre atome au sein de l'anneau.

"En synthèse organique", explique Studer, "cela est considéré comme particulièrement difficile :nous pouvons l'imaginer comme une sorte de procédure chirurgicale". Jusqu'à présent, aucune stratégie de synthèse n'était connue qui pourrait être utilisée pour échanger des pyridines complexes au moyen d'une édition squelettique.

Dans cette nouvelle approche, l'équipe a produit des benzènes et des naphtalènes avec des groupes fonctionnels attachés précisément à des positions spécifiques. Les groupes fonctionnels sont des groupes d'atomes qui jouent un rôle décisif dans les propriétés d'un composé.

"Les pyridines que nous avons utilisées sont intrinsèquement inertes, ce qui rend difficile leur modification", explique le post-doctorant Qiang Cheng. "Nous avons d'abord dû modifier leur structure de liaison spécifique, en effectuant ce que l'on appelle la désaromatisation, afin d'obtenir des intermédiaires beaucoup plus réactifs. Les processus ultérieurs de cycloaddition et de réaromatisation aboutissent finalement à la formation de composés modifiés par le squelette."

Debkanta Bhattacharya, titulaire d'un doctorat. étudiant de l'équipe de Studer, ajoute :"Maintenant, en utilisant une procédure dite one-pot, nous pouvons introduire des groupes fonctionnels synthétiquement précieux et médicalement significatifs à des positions spécifiques sur les anneaux."

Les chimistes parlent de réaction en un seul pot pour décrire une synthèse dans laquelle les réactifs nécessaires réagissent les uns avec les autres dans un seul récipient. Le mécanisme de la séquence de réaction a été analysé théoriquement par le Dr Christian Mück-Lichtenfeld de l'Institut de chimie organique.

Plus d'informations : Qiang Cheng et al, Édition squelettique des pyridines par échange de paires d'atomes de CN à CC, Nature Chemistry (2024). DOI :10.1038/s41557-023-01428-2

Informations sur le journal : Chimie naturelle

Fourni par l'Université de Münster