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Présent dans plus de 25 % des produits pharmaceutiques et 40% des produits agrochimiques, le fluor occupe une place de choix en synthèse organique. Dans le cadre d'une collaboration franco-hongroise, une méthode innovante pour introduire des groupements fluorés sur des molécules d'intérêt a été mise au point. Cette méthode, douce et sans additif, est à retrouver dans la revue Chemical Communications.
Utilisation d'une source fluorée réactive pour la 2,2,2-trifluoroéthylation pallado-catalysée de molécules organiques dans des conditions douces et sans lumière.
© Louise Ruyet
Grâce à ses caractéristiques uniques comme sa petite taille et sa forte électronégativité, l'atome de fluor module de nombreuses propriétés des biomolécules. Ainsi, un groupement fluoré peut par exemple stabiliser une molécule, notamment face aux enzymes, et modifier sa lipophilie, permettant à la molécule de pénétrer les membranes cellulaires. Parmi les différents groupements fluorés possibles, on trouve le 2,2,2-trifluoroéthyle (CH2CF3) sur de nombreuses molécules organiques à haute valeur ajoutée comme le Nexgard, un acaricide dont la vente au détail a généré près d'un milliard de dollars de recette en 2020.
Au vu de l'intérêt thérapeutique, agrochimique et économique de cette fonction, l'industrie chimique recherche donc constamment de nouvelles méthodes permettant d'introduire différents groupements fluorés sur des briques moléculaires de base. Jusqu'ici, de nombreuses équipes de recherche sont parvenues à introduire cette fonction sur des molécules organiques non fonctionnalisées par voie photochimique. Peu de résultats concernent cependant l'ajout de ce motif fluoré sur des molécules déjà porteuses d'un autre groupement fonctionnel comme un amide ou un ester, utiles par ailleurs.
Dans ce contexte, une équipe du laboratoire COBRA (Chimie Organique Bioorganique: Réactivité et Analyse, CNRS/INSA Rouen/Université de Rouen Normandie), en collaboration avec une équipe de l'Université Eötvös Loránd de Budapest en Hongrie, a développé une synthèse originale catalysée par du Palladium qui permet la 2,2,2-trifluoroéthylation de dérivés d'acrylamides en utilisant une source d'iodonium fluorée. Cette nouvelle méthode produit de manière sélective des oléfines hautement fonctionnalisées avec un parfait contrôle de leur structure. Douce et sans additif, elle permet l'introduction du groupement CH2CF3 sur des oléfines d'intérêt à température ambiante. Ces résultats, publiés dans la revue Chemical Communications, viennent compléter les techniques existantes de fluoration de molécules organiques.
Référence:
Z-Selective Pd-Catalyzed 2,2,2-Trifluoroethylation of Acrylamides at Room Temperature
Louise Ruyet, Maria I. Lapuh, Vijay S. Koshti, Tamas Földesi, Philippe Jubault, Thomas Poisson, Zoltán Novák et Tatiana Besset
Chemical Communications 25 mai 2021.
DOI: 10.1039/d1cc02007b
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