Ajout d’hydrogène catalysé par l’iridium aux substances naturelles à base de plantes et d’insectes


Ajout d'hydrogène catalysé par l'iridium aux substances naturelles à base de plantes et d'insectes

Crédit photo : Wiley

L’économie de la synthèse de médicaments dépend d’un certain nombre de facteurs, y compris la quantité de déchets générés. Une équipe de chercheurs a maintenant découvert un catalyseur qui permet l’ajout d’une précision exceptionnelle d’hydrogène aux liaisons carbone-carbone, améliore la synthèse ciblée en évitant les processus complexes à plusieurs étapes et en réduisant les sous-produits inutiles. Dans le journal chimie appliquée, les auteurs décrivent la réaction comme particulièrement utile dans la production de produits naturels complexes tels que les phéromones.

La nature contient une multitude de , dont beaucoup sont devenues des médicaments indispensables pour l’homme. Par exemple, les substances naturelles à base de plantes telles que les polycétides et les phéromones ont un potentiel considérable en tant que médicaments antitumoraux et antibiotiques. Cependant, nombre de ces principes actifs pharmaceutiques ne sont efficaces que dans l’une de leurs deux configurations possibles, en miroir l’un de l’autre, et peuvent même être nocifs dans l’autre forme.

Afin de s’assurer que la bonne substance est produite, les chimistes de synthèse n’ont généralement pas d’autre choix que de gaspiller : soit par des processus imbriqués, soit par différentes étapes. Par exemple, ils pourraient synthétiser les deux formes d’un composé puis éliminer les indésirables, ou ils pourraient utiliser un catalyseur spécifique, mais potentiellement coûteux, pour produire uniquement la forme souhaitée.

Pher G. Andersson et son équipe de l’Université de Stockholm, en Suède, ont maintenant découvert qu’un catalyseur fabriqué à partir d’unités de métal lourd et phosphore organique-azote peut hydrogéner exceptionnellement bien des composés organiques symétriques. La réaction ultérieure est non seulement très économique, puisqu’aucun sous-produit n’est formé, mais également particulièrement importante pour la synthèse des ingrédients actifs, puisque la configuration – c’est-à-dire la maniabilité du produit – est déterminée au moment de l’hydrogénation.

Des liaisons insaturées simples et symétriques conviennent comme précurseurs pour la synthèse de polycétides et de produits naturels dérivés de phéromones. Le catalyseur à l’iridium de l’équipe permet désormais d’hydrogéner de manière ciblée l’une des liaisons symétriques carbone-carbone : « Cette méthode est le premier exemple d’une désymétrisation hydrogénative des diènes catalysée par l’iridium », selon les auteurs. Ils ont démontré à quel point leur nouveau procédé pouvait être utile avec des dizaines de substances précurseurs, qu’ils ont converties en les produits souhaités. Dans chaque cas, pratiquement aucun sous-produit n’a été formé.

La configuration cible au niveau du groupe oxygène au voisinage d’une liaison insaturée a été déterminante pour le succès de cette approche. De nombreuses phéromones ou polycétides contiennent ce que l’on appelle les allyl carbamines avec cet arrangement oxygène-carbone, d’autres contiennent des groupes azote et sont connus sous le nom d’allyl carbamines. Que le catalyseur à l’iridium ait été utilisé sur de l’azote ou de l’oxygène, il a donné la configuration finale correcte. Les lactones sont un autre motif structurel courant dans les produits naturels. Malgré cette structure, le catalyseur à l’iridium s’est bien comporté et les chercheurs ont pu trouver une voie de synthèse simple par désymétrisation hydrogénative.

Avec la nouvelle méthode, les auteurs ont également réalisé une synthèse totale formelle de deux substances naturelles : d’une part l’acide zaragozinsique, un polykétide obtenu à partir de champignons, et d’autre part l’invictolid, une phéromone de fourmi. Les auteurs sont convaincus que le procédé représente une alternative économique et polyvalente à la synthèse de nombreux produits pharmaceutiques en raison de la sélectivité élevée et de la préférence presque totale pour une configuration qui donne au produit la droiture.


Briser les liaisons CH dans les hydrocarbures pour synthétiser des molécules organiques complexes


Plus d’information:
Haibo Wu et al., Site‐ et énantiosélective iridium ‐ monohydrogénation désymétrique catalysée de 1,4 ‐diènes, Angewandte Chemie Édition Internationale (2021). DOI : 10.1002 / anie.202107267

citation: Ajout d’hydrogène catalysé par l’iridium qui fournit des substances naturelles à base de plantes et d’insectes (2021, 27 juillet), consulté le 27 juillet 2021 à partir de https://phys.org/news/2021-07-iridium-catalyzed-hydrogen-addition -plant -insect-based.html

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