Première synthèse totale d'un alcaloïde complexe
Publié par Isabelle le 04/05/2018 à 12:00
Source: CNRS-INC
Synthétiser de manière très sélective une molécule naturelle complexe à partir de produits disponibles, non pas dans la nature, mais dans le commerce: tel est le challenge que viennent de relever des chercheurs de l'Institut de chimie moléculaire et des matériaux (Un matériau est une matière d'origine naturelle ou artificielle que l'homme façonne pour en faire des objets.) d'Orsay et du laboratoire "Biomolécules: conception, isolement, synthèse" (CNRS/Université Paris-Sud/Université Paris-Saclay). Pour la première fois, ces chimistes ont réussi à assembler préférentiellement un alcaloïde complexe à partir d'un précurseur synthétisé au laboratoire. Ces travaux sont publiés dans Angewandte Chemie.


©Guillaume Vincent

Mimer la sélectivité d'une nature économe et écologique, s'en inspirer pour alléger la synthèse de molécules très complexes utilisées en pharmacologie, comme les alcaloïdes, c'est l'un des défis majeurs de la chimie organique (La chimie organique est une branche de la chimie concernant la description et l'étude d'une grande classe de molécules à base de carbone : les composés organiques.). Le challenge consiste à impulser, en laboratoire, la formation d'une liaison plutôt qu'une autre pour n'obtenir au final qu'une seule molécule (Une molécule est un assemblage chimique électriquement neutre d'au moins deux atomes, qui peut exister à l'état libre, et qui...) cible de synthèse: celle de son choix. Jusqu'ici, cette chimie (La chimie est une science de la nature divisée en plusieurs spécialités, à l'instar de la physique et de la biologie avec lesquelles elle partage des espaces d'investigations communs ou proches.) dite biomimétique nécessitait souvent l'extraction d'un précurseur à partir d'une ressource naturelle. Pas toujours simple quand la ressource naturelle est rare.

La synthèse totale en laboratoire est une piste majeure de recherche (La recherche scientifique désigne en premier lieu l’ensemble des actions entreprises en vue de produire et de développer les connaissances...) pour contourner le problème. À partir de "simples" produits du commerce et en seulement 12 étapes distinctes, des chimistes de l'Institut (Un institut est une organisation permanente créée dans un certain but. C'est habituellement une institution de recherche. Par exemple, le Perimeter Institute for Theoretical Physics est un tel institut.) de chimie moléculaire et des matériaux d'Orsay et du laboratoire "Biomolécules: conception, isolement, synthèse" (CNRS/Université Paris-Sud/Université Paris-Saclay) ont réussi ce pari. Ils se sont affranchis de l'étape d'extraction en synthétisant un alcaloïde rare, la geissoschizine.

Cet alcaloïde est un précurseur de molécules aux squelettes variés. Ainsi, les chercheurs ont assemblé de manière exclusive, par une réaction de cyclisation biomimétique inédite, l'un de ses dérivés: la 17-nor-excelsinidine.

La geissoschizine est également le précurseur d'une substance isolée d'un arbre (Un arbre est une plante terrestre capable de se développer par elle-même en hauteur, en général au delà de sept mètres. Les arbres acquièrent une structure rigide composée d'un tronc qui peut...) de Malaisie qui permet de synthétiser une substance naturelle parmi les plus complexes qui soient: la bipléiophylline. Ces résultats constituent donc un pas important vers la réalisation de la synthèse complète, rapide et peu coûteuse de la bipléiophylline à partir de produits disponibles dans le commerce. Parmi les voies possibles, les équipes tentent le pari d'une cyclisation biomimétique encore plus précoce.

Références publication:
Maxime Jarret, Aurélien Tap, Cyrille Kouklovsky, Erwan Poupon, Laurent Evanno et Guillaume (Guillaume est un prénom masculin d'origine germanique. Le nom vient de Wille, volonté et Helm, heaume, casque, protection.) Vincent
Bioinspired Oxidative Cyclization of the Geissoschizine Skeleton for the Total ( Total est la qualité de ce qui est complet, sans exception. D'un point de vue comptable, un total est le résultat d'une addition, c'est-à-dire une somme. Exemple : "Le total des dettes"....) Synthesis of (-)-17-nor-Excelsinidine
Angewandte Chemie International Edition – Avril 2018
DOI: 10.1002/anie.201802610
Travaux financés par l'ANR.

Contacts chercheurs:
- Erwan Poupon, BioCIS UMR8076, Université (Une université est un établissement d'enseignement supérieur dont l'objectif est la production du savoir (recherche), sa conservation et sa transmission (études supérieures). Aux États-Unis, au...) Paris-Sud
- Laurent Evanno, BioCIS UMR8076, Université Paris-Sud
- Guillaume Vincent, ICMMO UMR8182, Université Paris-Sud
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