[Flash Info Chimie] #38 Synthèse totale de composés marins à l’aide « d’activations C-H »

Dans mon ex-labo de thèse, on fait de la belle chimie. Bon, il s’agit de méthodologie de synthèse, alors c’est pas très sexy, pas très vendeur… Pourtant, l’équipe de Olivier Baudoin proposent des innovations en synthèse qui méritent vraiment le détour.

Il y a quelques jours, ils ont publié une synthèse totale qui fait appel à deux réactions de type « activation C(sp3)-H ». Pas mal, non ??

Bon explication de texte… Lorsqu’on construit des molécules en chimie organique, on souhaite, la plupart du temps, créer de nouvelles liaisons entre un carbone et un autre carbone, ou un oxygène, ou encore un azote. Une des méthodes les plus utilisées consiste à réaliser un couplage entre deux molécules :

R_{1}-X\: \: +\: \: R_{2}-Y \: \: \longrightarrow R_{1}-R_{2} \:\:+\:\:X-Y

R_{1} et R_{2} sont les groupements d’atomes que l’on veut lier entre eux, alors que X et Y sont ce qu’on appelle des « groupes partants« , atomes ou groupes d’atomes éliminés lors de la réaction. En général, X et/ou Y sont des atomes de chlore, brome, iode, ou des groupes d’atomes assez imposants. Enfin, ces réactions de couplages sont la plupart du temps catalysées par des métaux comme le cuivre, le palladium, le rhodium, etc…

Le principe des réactions avec « activation C-H », c’est de s’affranchir des groupes partants : on va réaliser des réactions de couplages qui ressembleront plutôt à ça :

R_{1}-H\: \: +\: \: R_{2}-H \: \: \longrightarrow R_{1}-R_{2} \:\:+\:\:"H-H"

(J’ai mis entre guillemets le « H-H », car les hydrogènes vont être la plupart du temps captés par des adjuvants à la réaction. De plus, il reste souvent un des deux groupes X ou Y…).

Catalysées aussi des métaux, principalement le palladium, ces activations C-H permettent d’éviter l’introduction des groupes partants. Mais elles ne sont pas aisées : les liaisons entre les carbones et hydrogènes sont d’une part difficiles à casser, d’autre part elles sont très nombreuses, et les réactions habituelles pour les modifier sont très peu spécifiques, et vont taper un peu n’importe où dans la molécule… Pourtant, beaucoup d’équipes de recherche explorent cette voie, pouvant permettre des simplifications conséquentes dans la synthèse de produits complexes à haute valeur ajoutée.

Dans cette publication, D. Dailler et ses collègues, de Lyon, ont réalisé la synthèse de plusieurs produits naturels marins de la famille des aeruginosines, anti-viraux potentiels. Ce qui est plutôt sympa, c’est que leur travail présente successivement deux réactions d’activations C-H, et permet l’obtention des produits finaux en 17 étapes, et surtout en quantité beaucoup plus importantes que les synthèses précédentes : près de 1 g d’aeruginosine 298A ! (Oui, on est en chimie fine, où 10 mg, c’est sympa, 100 mg, c’est déjà beaucoup beaucoup, et 1g, une quantité  quasi-industrielle ! )

Aeruginosin_298A

« A General and Scalable Synthesis of Aeruginosin Marine Natural Products Based on Two Strategic C(sp3)[BOND]H Activation Reaction » D.Dailler, G. Danoun, O. Baudoin, Angew. Chem. Int. Ed. 2015, Early View

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