« Notre plateforme est bien plus qu'un raccourci synthétique. C'est un bond conceptuel qui permet aux chimistes de concevoir et de construire des molécules avec un niveau de précision extraordinaire », a déclaré le Dr Marcus Grocott de l'Université de Cambridge. Cette découverte révolutionnaire, publiée dans la revue Nature, marque une avancée significative en chimie synthétique.
L'équipe de recherche de l'Université de Cambridge a développé une nouvelle méthodologie permettant aux chimistes d'insérer avec précision un seul atome de carbone dans des molécules d'alcène. Cette réaction en une étape simplifie le processus, offrant une efficacité et un contrôle sans précédent dans la modification moléculaire. Cette percée recèle un immense potentiel pour la découverte de médicaments et la synthèse de produits chimiques complexes.
Les alcènes, éléments constitutifs essentiels de la chimie organique, se trouvent dans les produits pharmaceutiques, les produits agrochimiques et la science des matériaux. Cependant, l'extension des chaînes d'alcènes par un seul atome de carbone était difficile. La méthode de l'équipe de Cambridge utilise un réactif chimique ingénieux, un dérivé de sulfone allylique, pour y parvenir avec une facilité remarquable.
Le réactif agit comme un « agent de transfert d'un carbone », se fixant à l'alcène et déclenchant une séquence contrôlée qui intègre un seul atome de carbone. Ce processus se déroule dans des conditions douces, réduisant la complexité et le temps par rapport aux méthodes traditionnelles. Le professeur Matthew Gaunt souligne la conception modulaire du réactif, qui offre un contrôle unique sur la réactivité et la sélectivité.
La polyvalence de la méthode lui permet de fonctionner avec une large gamme de substrats alcéniques, élargissant les possibilités en synthèse chimique. L'équipe a démontré son utilité en modifiant la cyclosporine A, un agent immunosuppresseur, créant de nouveaux analogues aux propriétés variées. Certains analogues ont conservé la capacité de se lier aux protéines cibles et de moduler la réponse immunitaire, tandis que d'autres ont sélectivement diminué les effets immunosuppresseurs.
Cette précision dans l'édition moléculaire a un potentiel transformateur en chimie médicinale, permettant la modulation des propriétés des médicaments. La capacité d'explorer l'« espace chimique » avec une telle granularité permet de concevoir des médicaments avec une efficacité accrue, une toxicité réduite ou des profils biologiques sur mesure. L'impact s'étend au-delà des produits pharmaceutiques, avec des applications dans la conception agrochimique et la science des matériaux.
Les recherches de l'équipe fournissent des informations sur le comportement dynamique du réactif sulfone allylique, révélant comment les éléments structurels orchestrent la formation des liaisons. Cette approche s'aligne sur les principes de la chimie verte, minimisant les déchets et la consommation d'énergie. La découverte promet d'accélérer l'innovation dans toutes les disciplines chimiques, traduisant les conceptions moléculaires en candidats cliniques.
Cette avancée est l'incarnation de la puissance de l'ingénierie moléculaire réfléchie, ouvrant une porte à des molécules auparavant jugées inaccessibles et redéfinissant les frontières de la synthèse chimique. Les travaux de l'équipe de Cambridge sont sur le point de révolutionner le domaine, offrant un outil robuste pour l'extension d'un carbone des alcènes.