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| - | {{:science:projets:ugi-smiles-reaction.png?nolink&200 |}}Partenaires : \\ | + | {{:science:projets:ugi-smiles-reaction.png?&200 |}}**Couplage Ugi-Smiles : de l'accès éco-compatible à des produits pharmaceutiques à la synthèse de nouveaux ligands pour les métaux lourds** |
| - | [[http://www.ensta-paristech.fr/|Ecole nationale superieure des techniques avancees]] \\ | + | |
| + | Coordination ENS : Paul Fleurat-Lessard \\ | ||
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| + | Partenaires : \\ | ||
| + | [[http://www.ensta-paristech.fr/|Ecole nationale supérieure des techniques avancées]] \\ | ||
| [[http://www.ens-lyon.eu|École Normale Supérieure de Lyon (ENSL), France]] \\ | [[http://www.ens-lyon.eu|École Normale Supérieure de Lyon (ENSL), France]] \\ | ||
| ===== Projet ===== | ===== Projet ===== | ||
| - | **Couplage Ugi-Smiles : de l'accès éco-compatible à des produits pharmaceutiques à la synthèse de nouveaux ligands pour les métaux lourds / //Ugi-Smiles Coupling : environmental friendly access to new pharmaceutical scaffolds and ligands for heavy metals//** | + | La mise au point de nouvelles réactions multicomposants rejoint les grands axes de développement de la chimie verte en terme d’économie d’atomes et d’étapes. |
| + | Nous avons récemment décrit une nouvelle réaction à 4 composants (4-MCR) impliquant le couplage d’un dérivé carbonylé, d’une amine, d’un isonitrile et d’un phénol électroniquement appauvri (couplage Ugi-Smiles). Il s'agit d'une réaction éco-compatible se faisant à concentration élevée ou sans solvant et ne rejetant qu'une molécule d'eau. | ||
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| + | Nous nous proposons, dans un premier temps, d’effectuer une étude théorique afin de mieux contrôler les différents paramètres susceptibles d’affecter cette réaction. Cette étude nous permettra, dans un deuxième temps, d’étendre ce couplage à de nouvelles familles de phénols. Nous nous intéresserons plus particulièrement aux composés hétérocycliques dont les propriétés biologiques ou physico-chimiques permettront de mieux promouvoir cette chimie. Mise à part la préparation en une étape d'aminohétérocycles relativement complexes, un des atouts majeurs de cette approche réside dans l’élimination de toute substance chlorée dans la préparation de ces produits. Les produits sont obtenus directement à partir des dérivés hydroxy alors que les méthodes de synthèse traditionnelles nécessitent le passage par le dérivé chloré avant addition d'amines. Ces adduits seront par la suite valorisés selon deux axes : un premier axe implique la mise au point de cascades réactionnelles exploitant des cycloadditions [4+2] de triazines. En effet, un couplage Ugi-Smiles d'hydroxytriazines avec un partenaire possédant une triple liaison judicieusement placée permet d'envisager une séquence Ugi-Smiles/cycloaddition [4+2]/ rétrocycloaddition avec formation de pyridines bicycliques (pyrrolopyridines, naphthyridines) bien connues pour leurs propriétés biologiques. Un deuxième axe de valorisation concerne l'étude des propriétés complexantes des produits issus de la 4-MCR vis-à-vis des métaux lourds. Le couplage Ugi-Smiles de systèmes hétérocycliques dérivés de bipyridines ou de triazolopyridines donnera, en effet, de nouveaux complexants dont les affinités et sélectivités vis à vis de certains métaux lourds risquent d'être fortement affectées par la nature des partenaires du couplage. | ||
| + | Plusieurs bibliothèques de ligands seront préparées afin d'en étudier les propriétés complexantes vis à vis du nickel, du cuivre et du plomb. Dans le cas des triazolopyridines, cette étude sera étendue à la complexation des actinides en présence de lanthanides en relation avec l'intérêt de ces systèmes pour le traitement de déchets nucléaires. Ce projet fera l’objet d’une collaboration entre l’équipe de synthèse organique de l’ENSTA, le laboratoire de chimie théorique de l’ENS Lyon et l’équipe de génie des procédés de l’ENSTA. | ||
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| + | ===== Contribution du Centre Blaise Pascal à ce projet ===== | ||
| - | La mise au point de nouvelles réactions multicomposants rejoint les grands axes de développement de la chimie verte en terme d’économie d’atomes et d’étapes. Nous avons récemment décrit une nouvelle réaction à 4 composants (4-MCR) impliquant le couplage d’un dérivé carbonylé, d’une amine, d’un isonitrile et d’un phénol électroniquement appauvri (couplage Ugi-Smiles). Il s'agit d'une réaction éco-compatible se faisant à concentration élevée ou sans solvant et ne rejetant qu'une molécule d'eau. Nous nous proposons, dans un premier temps, d’effectuer une étude théorique afin de mieux contrôler les différents paramètres susceptibles d’affecter cette réaction. Cette étude nous permettra, dans un deuxième temps, d’étendre ce couplage à de nouvelles familles de phénols. Nous nous intéresserons plus particulièrement aux composés hétérocycliques dont les propriétés biologiques ou physico-chimiques permettront de mieux promouvoir cette chimie. Mise à part la préparation en une étape d'aminohétérocycles relativement complexes, un des atouts majeurs de cette approche réside dans l’élimination de toute substance chlorée dans la préparation de ces produits. Les produits sont obtenus directement à partir des dérivés hydroxy alors que les méthodes de synthèse traditionnelles nécessitent le passage par le dérivé chloré avant addition d'amines. Ces adduits seront par la suite valorisés selon deux axes : un premier axe implique la mise au point de cascades réactionnelles exploitant des cycloadditions [4+2] de triazines. En effet, un couplage Ugi-Smiles d'hydroxytriazines avec un partenaire possédant une triple liaison judicieusement placée permet d'envisager une séquence Ugi-Smiles/cycloaddition [4+2]/ rétrocycloaddition avec formation de pyridines bicycliques (pyrrolopyridines, naphthyridines) bien connues pour leurs propriétés biologiques. Un deuxième axe de valorisation concerne l'étude des propriétés complexantes des produits issus de la 4-MCR vis-à-vis des métaux lourds. Le couplage Ugi-Smiles de systèmes hétérocycliques dérivés de bipyridines ou de triazolopyridines donnera, en effet, de nouveaux complexants dont les affinités et sélectivités vis à vis de certains métaux lourds risquent d'être fortement affectées par la nature des partenaires du couplage. Plusieurs bibliothèques de ligands seront préparées afin d'en étudier les propriétés complexantes vis à vis du nickel, du cuivre et du plomb. Dans le cas des triazolopyridines, cette étude sera étendue à la complexation des actinides en présence de lanthanides en relation avec l'intérêt de ces systèmes pour le traitement de déchets nucléaires. Ce projet fera l’objet d’une collaboration entre l’équipe de synthèse organique de l’ENSTA, le laboratoire de chimie théorique de l’ENS Lyon et l’équipe de génie des procédés de l’ENSTA. | + | Emmanuel Quemener a aidé à la transformation du logiciel "privé" Carte (Cf.[[http://perso.ens-lyon.fr/paul.fleurat-lessard/ReactionPath.html|les mécanismes réactionnels en Chimie]]) en logiciel "OpenSource" Opt'n Path, distribué sur [[http://forge.cbp.ens-lyon.fr/redmine/projects/optnpath/wiki|la forge du CBP]] |