Le laboratoire éclaire la synthèse chimique simple
Une méthode photochimique facilite la fabrication de médicaments et de précurseurs chimiques
Selon des scientifiques de l'université Rice, les sels de fer bon marché sont une clé pour simplifier la fabrication de précurseurs essentiels de médicaments et d'autres produits chimiques.
Une solution douce contenant des réactifs passe dans une boucle éclairée dans un laboratoire de l'université Rice. Le laboratoire a mis au point un procédé photochimique pour simplifier la synthèse de médicaments et de précurseurs chimiques connus sous le nom de diamines.
West Research Lab/Rice University
Ils ont affiné le processus de production des diazides, des molécules de base pour la production de médicaments et de produits chimiques agricoles. Les sels de fer ainsi que des processus appelés transfert radical de ligand et transfert de charge ligand-métal (LMCT) rendent ce procédé abordable et respectueux de l'environnement.
Julian West, chimiste de synthèse à l'université du Rice, et les co-auteurs principaux Kang-Jie (Harry) Bian et Shih-Chieh Kao, tous deux étudiants diplômés dans son laboratoire, rapportent dans Nature Communications que l'illumination de leurs réactifs avec de la lumière visible leur permet de former des diazides dans des conditions bien plus douces que les procédés industriels actuels qui impliquent généralement une chaleur élevée et des acides corrosifs.
Les diazides sont des molécules comportant deux groupes amine qui peuvent être fonctionnalisés, ce qui signifie qu'ils peuvent facilement réagir avec d'autres molécules. Selon la façon dont ils sont construits, ils peuvent être à la base de nombreux composés utiles.
Dans une étude récente, West et son groupe ont utilisé le transfert radical de ligands (ou "rebond radical") pour ajouter deux groupes fonctionnels à un alcène unique, des molécules organiques issues de la pétrochimie qui contiennent au moins une double liaison carbone-carbone.
Cette technique, ainsi que le transfert de charge ligand-métal médié par le fer, s'est avérée très utile lorsqu'ils ont fabriqué des précurseurs similaires, appelés diazides vicinaux, à partir de matières premières courantes.
"Elle n'utilise que deux réactifs, le nitrate de fer et l'azoture de TMS, que chaque laboratoire de synthèse possède", a déclaré West, professeur adjoint de chimie dont le laboratoire s'efforce de simplifier la fabrication des médicaments. "En gros, vous les mélangez dans un solvant commun et vous les éclairez. La plupart des laboratoires pharmaceutiques sont équipés de lampes LED. Donc, en gros, ils n'ont qu'à tirer des choses de l'étagère."
Selon M. West, le transfert radical de ligands s'inspire de la biologie, "y compris des enzymes de notre propre foie. Il existe dans la nature des enzymes qui transfèrent des atomes ou des fragments de molécules à un radical pour créer une nouvelle liaison qui peut aider à construire des molécules plus grosses. Nous étions ravis d'explorer le potentiel de cette étape dans la dernière étude.
"Dans ce projet, maintenant que nous avons établi comment cela fonctionne, nous pouvons commencer à le combiner avec de nouvelles étapes pour créer quelque chose de différent", a-t-il déclaré. "Ce qui est amusant, c'est que, comme pour tout ce qui concerne la chimie organique, la nature a apprécié il y a longtemps que cela puisse être vraiment utile."
Le LMCT et le transfert radical de ligand se produisent tous deux, l'un après l'autre, lorsque les réactifs et la solution sont éclairés dans des conditions ambiantes. Le laboratoire a appris à maximiser le processus grâce à la chimie de flux, en faisant passer la solution dans un tube en boucle et en éclairant uniquement ce tube.
"La réaction se produit dans la partie où vous éclairez", a déclaré West. "De cette façon, nous pouvons traiter plus qu'un seul lot, et nous avons également beaucoup plus de contrôle sur la quantité de lumière qu'il reçoit en accélérant ou en ralentissant le flux.
"Il est très facile de verser les sels dans le flacon et de les éclairer, mais si vous voulez en faire beaucoup ou les améliorer, le flux fonctionne très bien", a-t-il ajouté.
"Nous pensons que cette méthode sera utile aux laboratoires qui veulent un moyen facile de fabriquer ce type de produit, surtout s'ils n'ont pas le temps d'affiner et de se battre pour que ces autres méthodes fonctionnent bien", a déclaré M. West.
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.
Publication originale
Autres actualités du département science
Recevez les dernières actualités de l’industrie chimique
Ne manquez plus aucune actualité : notre newsletter consacrée à l'industrie chimique, aux méthodes analytiques, aux laboratoires et à la technologie des processus vous informe tous les mardis et jeudis. Les dernières nouvelles du secteur, les produits phares et les innovations - de manière compacte et compréhensible dans votre boîte de réception. Recherché par nos soins, pour que vous n'ayez pas à le faire.
