Description du projet
Briser des liens tenaces pour créer des composés innovants et actifs sur le plan biologique
Les liaisons carbone-oxygène (C-H) isolées sont très stables et leur activation relève un peu du Saint Graal en chimie de synthèse. La fonctionnalisation devient un outil de plus en plus puissant pour des applications très variées, telles que la protection des cultures agricoles et la découverte de médicaments. Toutefois, malgré d’importants progrès, l’activation des liaisons C-H reste un défi et de nouveaux catalyseurs sont nécessaires. PHOTO-WALK développe une stratégie innovante pour la fonctionnalisation à distance des liaisons C-H dans une série de composés actifs sur le pan biologique et existants à l’état naturel, qui revêtent une importance particulière pour l’industrie pharmaceutique. Cette technique permettra d’accéder à des sites C-H qui ne sont pas accessibles avec les méthodes actuelles, et pourrait ouvrir la voie à des composés complètement neufs ayant des répercussions sur plusieurs maladies.
Objectif
Activation of traditionally inert bonds has attracted great attention in the last decades and impressive advancements have been achieved in the catalytic functionalization of CH bonds.
Although the great number of catalytic methodologies for the transformation at sp2 CH sites, manipulation of the corresponding sp3 CH bonds remains largely confined to activated allylic and benzylic positions or to sites within reach of an existing directing group. Transition metal-catalyzed olefin isomerization has provided an outstanding tool for remote functionalization of sp3 CH bonds but it requires the use of prefunctionalized molecules, bearing a component or an alkyl bromide. On the other hand, photocatalysis has emerged as a novel strategy for sp3 CH activation but it is limited to the functionalization at the or positions with respect to a heteroatom. PHOTO-WALK will merge the photocatalytic activation of sp3 CH bonds with a Ni-catalyzed chain-walking process, disclosing a completely novel triggering event for the remote functionalization of unactivated aliphatic amines and amides. The approach will overcome the limitations of current strategies for remote functionalization, allowing transformations at sp3 CH sites unreachable by current photocatalytic methods and employing hydrocarbon feedstocks (aliphatic amines and amides) lacking of C=C or C-halide handles. Three functionalizations have been envisioned to increase molecular complexity by forging new C(sp2)–C(sp3) and C(sp3)–C(sp3) bonds: i) remote carboxylation, ii) remote arylation and iii) remote alkylation. PHOTO-WALK has the potential to be applied to the late-stage derivatization of pharmaceuticals, enabling the exploration of uncharted chemical spaces and offering the opportunity for structural diversification in drug discovery.
Champ scientifique
- medical and health sciencesbasic medicinepharmacology and pharmacydrug discovery
- natural scienceschemical sciencescatalysisphotocatalysis
- medical and health sciencesbasic medicinepharmacology and pharmacypharmaceutical drugs
- natural scienceschemical sciencesorganic chemistryhydrocarbons
- natural scienceschemical sciencesorganic chemistryamines
Programme(s)
Régime de financement
MSCA-IF-EF-ST - Standard EFCoordinateur
43007 Tarragona
Espagne