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En direct des laboratoires de l'institut de Chimie

 

Sérendipité : produire des lactones…simplement !

En cherchant à synthétiser une molécule de l’analgésique koumine, des chercheurs du laboratoire Chimie Organique, Bioorganique : Réactivité et Analyse (CNRS/INSA Rouen/Université de Rouen Normandie) et du Laboratoire de Chimie Moléculaire et Thio-organique (CNRS/ENSICAEN/Université de Caen) ont découvert une réaction chimique inattendue et inédite. Ces résultats, publiés dans Chemistry: A European Journal, présentent une nouvelle manière de produire des composés lactoniques, une structure retrouvée dans des molécules à intérêt pharmacologique.

 

Les scientifiques trouvent parfois ce qu’ils ne cherchaient pas… Une étude de synthèse totale d’une molécule à la structure complexe appelée koumine, un analgésique issu d’une plante d’Asie et d’Amérique du Nord, a ainsi conduit à la découverte imprévue d’une réaction permettant de produire des composés utilisés en chimie médicinale.

Alors que les chercheurs du laboratoire Chimie organique, bioorganique : réactivité et analyse (CNRS/INSA Rouen/Université de Rouen Normandie)1 attendaient la formation du produit classique, l’alcool, la réaction qu’ils ont lancée ne s’est pas arrêtée à ce stade. À partir de l’intermédiaire alcoolate, plusieurs liaisons se sont formées ou cassées au sein même de la molécule dans une séquence dirigée et facilitée par des groupements électroattracteurs. Cette séquence réactionnelle de type domino, comme l’enchaînement d’évènements déclenché par la chute d’un premier domino, a abouti à un composé bien diffèrent du produit final attendu : un composé lactonique.

Les composés lactoniques sont des molécules cycliques utilisées en chimie médicinale, notamment dans des produits anti-inflammatoires, anti-ulcéreux ou anti-cancéreux. Il existe plusieurs méthodes pour les produire, avec ou sans cyclisation d’un acide-alcool ou d’un acide-phénol (on parle de « lactonisation »). Mais produire des lactones de taille moyenne, comme ici, reste difficile par lactonisation. Cette nouvelle réaction fortuite « en domino » est donc une solution alternative.

Suite à cette découverte, les chercheurs ont mené une étude méthodologique, en variant les réactifs pour produire différentes familles de lactones. Un accent particulier a été porté sur l’étude de la sélectivité de la séquence réactionnelle.

Ces résultats constituent des pistes pour la synthèse concise de lactones polysubstituées (dont plusieurs atomes d'hydrogène ont été remplacés par d'autres atomes) sans étape de lactonisation. Une méthode utile pour la recherche de nouvelles plateformes moléculaires d’intérêt pharmaceutique.

 

1 En collaboration avec le Laboratoire de Chimie Moléculaire et Thio-organique (CNRS/ENSICAEN/ Université de Caen)

 

depaolis2_fig1

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Réaction d’allylation d’un aldéhyde 2-nitroarylcyclohexane-1,3-dione avec plusieurs substituants sur le cycle qui conduit régiosélectivement à une lactone pentasubstituée à 9 chaînons.

©David Reyes Loya

 

 

Références

David Reyes Loya, Alexandre Jean, Morgan Cormier, Catherine Fressigné, Stefano Nejrotti, Jérôme Blanchet, Jacques Maddaluno, Michaël De Paolis
Domino Ring Expansion: Regioselective Access to 9-Membered Lactones with a Fused Indole Unit from 2-Nitrophenyl-1,3-cyclohexanediones
Chemistry European Journal – Hot PaperJanvier 2018
DOI10.1002/chem.201705645

 

Domino-like ring expansion
http://www.chemistryviews.org/details/ezine/10840190/Domino-Like_Ring_Expansion.html

 

Contact chercheur

Michaël De Paolis, COBRA UMR 6014, Université de Rouen
Courriel : michael.depaolis@univ-rouen.fr
T 02 35 52 24 48

 

Contacts institut

Sophie Félix, Stéphanie Younès, INC Communication

 

19 février 2018

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