Des molécules “impossibles” brisent une règle centenaire.
“Impossible n’est pas français”, il faut croire que cette règle s’applique au monde de la chimie puisque des chimistes viennent de réaliser un exploit qu’on a cru pendant 100 ans impossible en synthétisant une classe de molécules jugées trop instables pour exister. Ces molécules, connues sous le nom d’oléfines anti-Bredt (ABOs), ont été utilisées pour créer des composés nouveaux qui pourraient révolutionner la synthèse de médicaments complexes.
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100 ans de règle de Bredt
Depuis 1924, La règle de Bredt est un principe en chimie organique qui dit que dans certains types de molécules constituées de deux anneaux (structures cycliques) liés entre eux, il est impossible de former une double liaison entre deux atomes de carbone au point où les deux anneaux se rejoignent. Ce point est appelé la position de pontage. La raison de cette impossibilité est que la formation d’une double liaison à cet endroit forcerait la molécule dans une forme très contrainte et instable en trois dimensions, rendant la structure particulièrement réactive et donc peu susceptible de se former ou de persister sous une forme stable. Pendant près d’un siècle, cette “règle” a été acceptée comme une limite à la stabilité des structures moléculaires dans les manuels de chimie.
Remise en cause de la règle de Bredt
Neil Garg, co-auteur de l’étude et chimiste à l’Université de Californie à Los Angeles, et son équipe ont défié cette règle en employant des conditions de réaction différentes pour synthétiser les ABOs. Ils ont initié une réaction d’élimination avec une source de fluorure qui a permis de former une molécule présentant la double liaison carbon-carbone caractéristique des ABOs. L’ajout de différents agents de capture (des produits chimiques qui stabilisent les molécules instables pendant qu’elles réagissent) a permis d’isoler plusieurs composés complexes.
Applications potentielles et innovations
Contrairement aux alcène traditionnels, les ABOs sont des composés chiraux, c’est-à-dire qu’ils ne correspondent pas parfaitement à leur image miroir. Garg et son équipe ont synthétisé et capturé un ABO enrichi en un seul énantiomère, ouvrant la voie à l’utilisation de ces structures comme blocs de construction non conventionnels pour des composés enrichis en énantiomères, couramment utilisés dans les produits pharmaceutiques.
Synthétisation de nouvelles molécules complexes ?
Chuang-Chuang Li, chimiste à l‘Université de Science et Technologie du Sud à Shenzhen, Chine, considère que cette approche pourrait être utilisée pour explorer des voies de synthèse innovantes pour d’autres molécules complexes. Cette méthode offre une voie fiable et précieuse pour la création en laboratoire de molécules multiclochées complexes, traditionnellement difficiles à synthétiser.
Une pensée “hors cadre” au service de la chimie
L’équipe de Garg continue d’explorer d’autres réactions impliquant les ABOs et étudie la synthèse de molécules présentant des structures apparemment impossibles. “Nous pouvons penser un peu plus hors cadre”, affirme Garg, suggérant un avenir où les règles établies de la chimie pourraient être redéfinies pour ouvrir de nouvelles frontières dans la synthèse de médicaments et d’autres produits chimiques complexes.
Cet article explore la récente percée où des chimistes ont synthétisé des oléfines anti-Bredt, des molécules autrefois considérées comme trop instables pour exister. En brisant la centenaire règle de Bredt, cette avancée ouvre des perspectives nouvelles pour la synthèse de médicaments complexes et pourrait redéfinir les méthodes de chimie organique moderne.
Source : Nature
