Transformer des quinoléines bon marché en structures complexes pour des candidats-médicaments innovants

ParisDes chercheurs de l’Institut de technologie de Tokyo ont mis au point une nouvelle méthode d'utilisation des quinoléines. Ils ont transformé des quinoléines bon marché en structures complexes, à la fois bidimensionnelles et tridimensionnelles. Cette technique pourrait révolutionner la création de candidats-médicaments sur mesure.

Les chercheurs utilisent une molécule appelée pinacolborane (H-B(pin)) pour obtenir des rendements élevés dans une réaction spécifique de photoaddition déaromatisante sur la partie pyridine de la quinoléine. Cette technique est efficace avec divers dérivés de la quinoléine pour créer différentes structures en 2D et 3D. Les quinoléines sont prometteuses pour ce type de travail en raison de leur structure électronique, composée d'un anneau benzénique fusionné à un anneau pyridinique, permettant des ajustements flexibles. Ces anneaux peuvent être modifiés séparément en changeant les conditions de réaction.

Les principaux avantages de cette nouvelle méthode sont les suivants :

• Réaction plus rapide
• Moins d'étapes que les méthodes traditionnelles
• Sans besoin de catalyseurs
• Utilisation de molécules de départ multi-substituées

Les coûts réduits permettent la production de divers composés cibles. Le professeur adjoint Yuki Nagashima a dirigé cette recherche, assisté par des scientifiques de l'Université de Tokyo. Leur étude a été publiée dans Angewandte Chemie International Edition le 27 mai 2024.

L'équipe a décidé d'examiner la partie pyridine des quinoléines car elle avait été moins étudiée que la partie benzène. La plupart des recherches précédentes s'étaient concentrées uniquement sur les réactions au niveau de l'anneau benzène. En se penchant sur la zone pyridine, les chercheurs ont découvert de nouvelles opportunités.

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Des chercheurs ont découvert des points clés sur le processus. La quinoléine réagit d'abord avec un composé organolithium, puis avec H-B(pin) pour former un complexe boraté intermédiaire. Ce complexe est crucial. Nagashima a déclaré : « Nos études approfondies ont montré que le complexe boraté photoexcité accélère la cycloaddition et empêche la réaromatisation habituelle dans les réactions de photocycloaddition classiques. » Cela entraîne moins de composés résiduels et d'aromatiques indésirables.

La nouvelle méthode facilite et abaisse le coût de la création de structures fusionnées en 2D/3D. Elle permet de produire des candidats-médicaments complexes en utilisant des matériaux peu coûteux. La méthode de l'équipe présente de nombreux avantages par rapport aux méthodes traditionnelles. Elle est plus rapide, demande moins d'étapes, et emploie des matériaux moins chers. En outre, l'utilisation d'une approche basée sur le bore constitue une avancée significative dans la recherche chimique.

Cette nouvelle méthode facilite la création de divers types de composés aromatiques complexes. Elle permet aux scientifiques de produire des composés organoborés difficiles à obtenir jusqu'à présent, ouvrant ainsi de nouvelles perspectives de recherche. Cette avancée est précieuse pour le développement de médicaments et pourrait également s’avérer utile dans le domaine des sciences des matériaux.

Les chercheurs ont grandement amélioré leur méthode. Ils utilisent des quinoléines bon marché et un intermédiaire photosensible pour créer un procédé à la fois efficace et flexible. Désormais, les scientifiques disposent d'un nouvel outil pour concevoir des structures complexes à des fins diverses, notamment dans la découverte de nouveaux médicaments et bien plus encore.