Oxydation : un nouveau système catalytique bio-inspiré
En biologie, les métalloenzymes sont des catalyseurs d’oxydation naturels qui permettent notamment d’activer l’oxygène moléculaire en vue de sa transformation. Les progrès récents dans la connaissance de leur structure moléculaire et de leur mécanisme d’action ont permis aux chimistes de concevoir de petites molécules organiques synthétiques susceptibles de reproduire leur activité catalytique. Ces catalyseurs bio-inspirés, tout en présentant les capacités des enzymes naturelles, sont plus faciles à manipuler puisque dédouanés de la partie protéique. Toutefois, ces catalyseurs ne sont pas commerciaux et doivent être synthétisés au préalable. Cette synthèse peut nécessiter plusieurs étapes ce qui constitue un frein à leur utilisation à l’échelle industrielle à cause des déchets à éliminer comme les solvants et les réactifs.
Les chercheurs du laboratoire « Chimie organique, médicinale, extractive et toxicologie expérimentale » » (CNRS/Université Paris Descartes) ont fait appel à un pré-catalyseur simple et peu onéreux qui, au travers d’un premier processus biomimétique, va générer le catalyseur bio-inspiré actif engagé dans un second processus biomimétique. Ce dernier vise l’oxydation sélective des amines primaires aliphatiques en imines, à l’air ambiant, composés connus pour donner lieu à de nombreuses réactions d’addition en chimie organique. Ce catalyseur dit du “second ordre” par opposition au catalyseur du premier ordre n’a plus besoin d’être synthétisé au préalable puisqu’il est généré directement dans le milieu réactionnel.
Cette nouvelle voie de synthèse, qui catalyse l’oxydation des amines en imines selon un mécanisme analogue à celui suivi par les enzymes amines oxydases à cuivre, laisse entrevoir des perspectives non seulement en synthèse organique, mais également en chimie médicinale.
Ces résultats font l’objet d’une publication dans Chemistry – A European Journal.
Référence
Martine Largeron & Maurice-Bernard Fleury
A Bioinspired Organocatalytic Cascade for the Selective Oxidation of Amines under Air
Chem. Eur. J. 24 avril 2017
DOI: 10.1002/chem.201701402