Des chimistes de RUDN University ont proposé une synthèse en une étape de substances pour la médecine

La synthèse chimique traditionnelle se déroule en plusieurs étapes et nécessite l’isolement et la purification de produits intermédiaires à chaque étape. Ce n’est ni économique ni écologique à cause de la perte de substances et la consommation de solvants augmentent, et le problème de l’élimination des déchets se pose. Par conséquent, la chimie moderne essaie de remplacer les réactions à plusieurs étapes par des réactions à plusieurs composants, dans lesquelles plusieurs réactifs sont simultanément transformés en un produit fini au cours d’une seule étape. Les réactions avec les isonitriles, des composés organiques à haute réactivité, sont parmi les plus populaires en chimie multi-composants. Les chimistes de RUDN University ont découvert une nouvelle réaction à trois composants avec l’isonitrile, au cours de laquelle des composés hétérocycliques ayant une activité biologique sont obtenus, les acétimidamides. Ils contiennent un fragment d’indole, qui est utilisé pour la synthèse d’hormones, d’indométacine et d’autres médicaments. Ce travail est un développement de la fameuse réaction d’Ugi.

"Les réactions à plusieurs composants basées sur les isonitriles jouent un rôle exceptionnel dans la synthèse de composés biologiquement significatifs. L’approche classique de la réaction d’Ugi est basée sur l’interaction des isonitriles avec des sels d’iminium, qui sont formés à partir de composés carbonylés et d’amines directement dans le réacteur. La valeur des méthodes basées sur la réaction d’Ugi augmente avec la possibilité de modification ou de cyclisation ultérieure des produits obtenus de l’interaction à plusieurs composants, ce qui augmente considérablement la diversité chimique créée. C’est prometteur du point de vue de la chimie médicinale", Ph.D. en chimie Nikita Golantsov, professeur agrégé du Département de chimie organique, RUDN University.

En plus de l’isonitrile, la nouvelle réaction à trois composants implique un sel de 3-arylideneindoleninium et une amine au total, les chimistes de RUDN University ont utilisé 8 sels et 13 amines. Pour trouver les conditions de réaction optimales, les chimistes ont testé 6 types de solvants, modifié le temps de réaction et la température. Une fois la réaction terminée, les chimistes ont isolé le produit final par traitement avec une solution saturée de soude suivi d’une chromatographie sur colonne et ont étudié sa composition et sa structure à l’aide de diverses méthodes, dont la spectroscopie par résonance magnétique nucléaire (RMN).

Au total, les chimistes de RUDN University ont reçu 16 acétimidamides. Lors de l’utilisation d’éther isocyanoacétique, les imidamides ont subi une cyclisation supplémentaire avec la formation d’un fragment d’imidazolone. Ainsi, une série de 19 imidazolones contenant un substituant indole a été synthétisée. Le solvant le plus approprié était l’acétonitrile. Il a permis de minimiser la formation de sous-produits. Déjà après trois heures à une température de 20 ℃, le rendement de la réaction, c’est-à-dire le rapport de la masse réellement obtenue du produit à celle théorique, était de 75 %. Et après 12 heures, le rendement a atteint 96%. Les chimistes ont essayé d’accélérer la réaction en augmentant la température, mais cette tentative a échoué à cause de la résine a commencé à se former et la proportion de sous-produits a augmenté.

"Les réactions que nous avons découvertes ouvrent une nouvelle approche synthétique pratique à un certain nombre de composés auparavant inconnus avec un fragment d’indole. Cela crée une perspective pour la recherche de nouveaux composés biologiquement actifs", Candidat en sciences chimiques Nikita Golantsov, professeur agrégé du Département de chimie organique de RUDN University.

Les résultats sont publiés dans la revue Molecules.