image: A chemist from RUDN University suggested a simple and accurate method for the synthesis of analogs of two natural toxins, antofine and septicine. This universal approach can also be used to obtain other biologically active substances for medicinal chemistry. view more
Credit: RUDN University
Le chimiste de RUDN University a proposé un moyen simple et précis de synthétiser des analogues de deux poisons naturels : L'anthophine et la septicine. Ce mécanisme universel peut être utilisé pour synthétiser d'autres substances biologiquement actives utilisées en chimie médicinale. Recherche publiée dans Organic Letters.
Les poisons naturels anthophine et septicine présentent des propriétés antibactériennes et anticancéreuses. Cependant, il n'est pas toujours possible de prendre ces composés pour le développement de futurs médicaments directement à partir de plantes. Les substances naturelles sont peu solubles dans l'eau et peuvent présenter une toxicité inattendue. Le chimiste de RUDN University a développé une méthode universelle qui permet, entre autres, d'obtenir de l'anthophine et de la septicine à partir de dérivés de 2-pyridone.
La 2-pyridone et la 4-pyrimidone sont des molécules cycliques avec un atome d'oxygène attaché au cycle. L'anneau contient un atome d'azote dans le premier composé et deux atomes dans le second. Ces substances sont utilisées comme « squelettes » moléculaires pour la production de médicaments. Si vous leur attachez des anneaux et des atomes supplémentaires, vous pouvez obtenir des substances aux propriétés antitumorales, antivirales, anti-inflammatoires et antipaludiques. La méthode développée par le chimiste de RUDN University permet de créer des dérivés de 2-pyridone et de 4-pyrimidone en deux étapes.
La première étape de la nouvelle méthode est la réaction Ugi dite à quatre voies. Elle permet d'obtenir des fragments peptidiques à partir de quatre substances simples, qui sont des analogues de protéines. Dans l'expérience du chimiste de RUDN University, la réaction d'Ugi a été réalisée pour diverses substances à température ambiante pendant 12 heures. En conséquence, il a été possible d'obtenir environ 60 composés différents dans lesquels le cycle hydrocarboné est relié à d'autres groupes d'atomes par des liaisons peptidiques.
L'étape suivante consistait à créer plusieurs nouveaux cycles dans le fragment peptidique, dont l'un incluant des atomes d'azote. Pour cela, le chimiste de RUDN University a proposé d'utiliser des catalyseurs à base d'or. Parmi les cinq catalyseurs testés, le meilleur rendement du dérivé cible de 2-pyridone (75%) a été donné par un complexe d'or avec de l'iode, du chlore et du praséodyme. Ce résultat a été obtenu en réaction avec le premier des fragments peptidiques synthétisés. Plus tard, il s'est avéré que sur la base d'autres produits de la première étape, il était possible d'obtenir le rendement en composés avec le "squelette" moléculaire souhaité jusqu'à 93%. La même approche a été utilisée pour la synthèse de dérivés de 4-pyrimidone.
« Le principal avantage de notre méthode est la possibilité de créer des composés organiques à base d'hétérocycles avec des groupes fonctionnels de structures diverses. Cet avantage se trouve déjà au stade de la réaction Ugi à quatre composants, dans laquelle une variété de réactifs simples et abordables peut entrer. En outre, la réaction de cyclisation que nous proposons se déroule avec succès pour des réactifs avec différents groupes fonctionnels. La simplicité de cette approche et la capacité à obtenir un large éventail de résultats nous permettent de la considérer comme une méthode attractive pour la chimie médicinale » Professeur Éric Van der Eycken, directeur de l'Institut commun de recherche chimique de RUDN University.
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Journal
Organic Letters