Une percée dans la chimie de synthèse : Des chimistes utilisent l'énergie lumineuse pour produire de petits anneaux moléculaires
Nouvelle voie de synthèse pour la production de molécules sensibles dans des conditions de réaction douces
Dans la recherche de nouveaux agents actifs en médecine, les molécules dont les atomes sont liés en anneaux prennent une importance croissante. Ces systèmes cycliques présentent des propriétés particulièrement adaptées à la production de tels agents actifs et sont à l'origine du développement de traitements innovants pour les tumeurs malignes, ainsi que pour les maladies neurodégénératives et infectieuses. Une équipe de chimistes dirigée par le professeur Frank Glorius de l'université de Münster a réussi à synthétiser de nouveaux petits anneaux moléculaires d'importance médicale, difficiles à produire car particulièrement sensibles. Les travaux de l'équipe ont été publiés dans la revue "Nature Catalysis".
Le mélange réactionnel est congelé à l'aide d'azote liquide, afin de remplacer l'atmosphère contenant de l'oxygène par un gaz inerte, l'argon.
© University of Münster - Peter Bellotti
La réaction est irradiée par une lumière bleue générée par des LED de forte puissance pour que le processus de cycloaddition se déroule.
© University of Münster – Peter Bellotti
Parmi les chimistes, la synthèse de petits systèmes cycliques à partir de composés dits aromatiques est considérée comme difficile. En outre, une quantité particulièrement importante d'énergie est nécessaire pour ce processus. Un autre obstacle est que l'énergie doit être libérée de manière sélective vers les matières premières, mais pas vers les produits sensibles à la chaleur. L'équipe de Frank Glorius a maintenant mis au point une stratégie dans laquelle la lumière visible, source d'énergie peu coûteuse, active un photocatalyseur qui conduit la réaction. Le photocatalyseur absorbe la lumière et transfère son énergie aux matériaux sources. Il permet ainsi de réaliser des synthèses très efficaces et douces, qui ne présentent pas ou peu de réactions secondaires indésirables.
"Nous considérons notre étude comme une percée dans la chimie de synthèse", déclare l'auteur principal, le Dr Jiajia Ma. "Elle montre que l'énergie lumineuse peut être utilisée de manière ciblée pour produire de petits systèmes cycliques. Le fait que, en utilisant différents partenaires de réaction, nous puissions produire différents systèmes cycliques offre de nombreuses possibilités pour la production d'agents actifs." Pour leurs matériaux de base, les chimistes n'ont utilisé que des matières premières facilement disponibles et peu coûteuses.
L'étude a été réalisée en collaboration avec le professeur Kendall Houk, de l'université de Californie à Los Angeles (États-Unis), qui est reconnu dans le monde entier comme un expert en chimie informatique. Les calculs informatiques de Houk ont été réalisés avec Shuming Chen, professeur à l'Oberlin College (Ohio), un établissement d'enseignement supérieur américain d'élite. En travaillant ensemble, les chercheurs ont réussi à expliquer le mécanisme de réaction sous-jacent.
Note: Cet article a été traduit à l'aide d'un système informatique sans intervention humaine. LUMITOS propose ces traductions automatiques pour présenter un plus large éventail d'actualités. Comme cet article a été traduit avec traduction automatique, il est possible qu'il contienne des erreurs de vocabulaire, de syntaxe ou de grammaire. L'article original dans Anglais peut être trouvé ici.
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