Faire de la chimie par clic
Les catalyseurs modifient la vitesse de réaction chimique sans être modifiés eux-mêmes et sont très spécifiques. Sans eux, de nombreuses réactions qui nous semblent évidentes ne pourraient tout simplement pas avoir lieu à température ambiante. Leurs applications s'étendent des convertisseurs catalytiques des voitures aux super détergents et au raffinage du pétrole. La technologie peut également être utilisée pour concevoir des médicaments sur mesure. La suppression des taches résistantes sur votre chemise préférée, par exemple, nécessite l'utilisation de catalyseurs. Chaque molécule de la tache graisseuse est un substrat (ou récepteur), qui peut être associée à un catalyseur sur mesure pour former une molécule intermédiaire. Sous cette forme, l'huile se décompose en unités élémentaires solubles. La tache décomposée disparaît du vêtement, libérant le catalyseur qui peut être utilisé à nouveau. Les molécules spécifiques comme dans cet exemple constituent un domaine attractif pour l'industrie chimique. L'un des plus grands défis consiste toutefois à créer de tels systèmes moléculaires sur mesure. Le projet Click-fun, financé par l'UE, a cherché à créer des récepteurs artificiels et des catalyseurs combinant la chimie de clic avec la conception et la fabrication d'un modèle. La chimie de clic est une philosophie relativement récente selon laquelle de petits modules moléculaires sont joints pour constituer des structures sur mesure plus larges, de manière rapide et efficace. Pour les récepteurs, la molécule cible est utilisée comme modèle. L'intermédiaire est le modèle du catalyseur. La combinaison des deux procédures a débouché sur la technologie d'assemblage par chimie de clic guidée par modèle (TCGA). Les chercheurs du projet Click-fun ont cherché à joindre un azide, qui comprend trois atomes d'azote (N3-), avec un alkyne. Les alkynes ont des triples liaisons très réactives. Le plus simple du groupe est l'acétylène qui est utilisé pour le soudage oxyacétylénique. L'équipe a utilisé l'outil de chimie de clic puissant le plus avancé pour joindre la meilleure combinaison de paires de substrat. La molécule obtenue devait alors s'adapter sur le récepteur ou être un catalyseur efficace. Les paires couplées couvrent un domaine énorme dans le monde biologique car les groupes d'azide et d'acétylène de base se trouvent dans les éléments constitutifs des protéines, les acides aminés. Le taxol est un bon exemple de molécule modèle potentielle, qui a été utilisée jusqu'à présent comme médicament chimiothérapique. Le taxol a par conséquent le potentiel de former de nouveaux complexes à l'aide de la chimie de clic. L'équipe Click-fun a assemblé une bibliothèque complète d'azides fabriqués pendant le projet. Les applications de cette technologie récente incluent la production de nouvelles molécules fonctionnelles, de catalyseurs sur mesure pour la fabrication d'enzymes artificiels.
