Synthèse divergente

En chimie, le terme synthèse divergente se réfère à une méthode de synthèse chimique visant à améliorer son efficacité. Le concept est généralement utilisé dans le cadre de la synthèse organique et plus particulièrement de la chimie combinatoire, pour la synthèse de médicaments et de bio-molécules organiques^[1] et pour réaliser des réactions multicomposants. 

Principe

La synthèse divergente est destinée à préparer une quantité importante de composés à forte diversité structurale, à partir de seulement une molécule particulière ou un ensemble de réactifs. 

En commençant avec un précurseur (A), une réaction particulière peut donner par exemple cinq nouvelles molécules :

${\displaystyle \mathrm {A} \ \longrightarrow \ \left\{{\begin{matrix}\mathrm {A_{1}} \\\mathrm {A_{2}} \\\mathrm {A_{3}} \\\mathrm {A_{4}} \\\mathrm {A_{5}} \end{matrix}}\right.}$

Ce groupe de cinq molécules s'appelle la première génération. Chaque molécule peut maintenant être convertie en un nouveau sous-ensemble de molécules, la deuxième génération, par une seconde réaction :

${\displaystyle \mathrm {A} \ \longrightarrow \ \left\{{\begin{matrix}\mathrm {A_{1}} \ \longrightarrow \ \left\{{\begin{matrix}\mathrm {A_{11}} \\\mathrm {A_{12}} \end{matrix}}\right.\\\mathrm {A_{2}} \ \longrightarrow \ \left\{{\begin{matrix}\mathrm {A_{21}} \\\mathrm {A_{22}} \end{matrix}}\right.\\\mathrm {A_{3}} \ \longrightarrow \ \left\{{\begin{matrix}\mathrm {A_{31}} \\\mathrm {A_{32}} \end{matrix}}\right.\\\mathrm {A_{4}} \ \longrightarrow \ \left\{{\begin{matrix}\mathrm {A_{41}} \\\mathrm {A_{42}} \end{matrix}}\right.\\\mathrm {A_{5}} \ \longrightarrow \ \left\{{\begin{matrix}\mathrm {A_{51}} \\\mathrm {A_{52}} \end{matrix}}\right.\end{matrix}}\right.}$

et ainsi de suite.

Synthèse orientée vers la diversité

La synthèse orientée vers la diversité ou DOS (de l'anglais Diversity oriented synthesis) est une stratégie de synthèse divergente mise en œuvre pour constituer rapidement des bibliothèques de molécules en mettant l'accent sur la diversité des squelettes carbonés^[2]. Le schéma ci-dessous illustre une application de ce type à partir du produit d'une réaction de Petasis (en) (1) qui est ensuite fonctionnalisé avec du bromure de propargyle pour former le substrat (2) porteur de cinq groupes fonctionnels distincts^[3]. Celui-ci est soumis à l'action d'une variété de réactifs pour former en une génération une série de chaînes carbonées uniques :

Réactifs utilisés : (b) (3) est formé par cycloisomérisation (en) à l'aide de Pd(PPh₃)₂(OAc)₂ ; (c) (4) est issu d'une métathèse d'ényne avec le catalyseur d'Hoveyda-Grubbs ; (d) (5) provient d'une cycloaddition [5+2] initiée par CpRu(CH₃CN)₃PF₆ ; (e) (6) s'obtient par une hydrolyse d'alcyne sous l'effet de NaAuCl₄ dans MeOH ; (f) (7) provient d'une réaction de Pauson-Khand (en) à l'aide de Co₂(CO)₈ ; (g) une estérification par l'hydrure de sodium donne (8) ; (h) une oxydation par le mCPBA fournit (9).

Notes et références

Notes

• (en) Cet article est partiellement ou en totalité issu de l’article de Wikipédia en anglais intitulé « Divergent synthesis » (voir la liste des auteurs).

Références

1. (en) D.D. Dixon, J.W. Lockner, Q. Zhou & P.S. Baran (2012) - Scalable, Divergent Synthesis of Meroterpenoids via "Borono-sclareolide", J. Am. Chem. Soc., 134 (20), pp3 8432-8435
2. Martin Burke et Stuart Schreiber, « A Planning Strategy for Diversity-Oriented Synthesis », Angewandte Chemie International Edition, vol. 43, n^o 1,‎ 2004, p. 46–58 (PMID 14694470, DOI 10.1002/anie.200300626)
3. Short Synthesis of Skeletally and Stereochemically Diverse Small Molecules by Coupling Petasis Condensation Reactions to Cyclization Reactions Naoya Kumagai, Giovanni Muncipinto, Stuart L. Schreiber Angewandte Chemie International Edition Volume 45, Issue 22 , Pages 3635 - 3638 2006 Abstract

• Portail de la chimie