Description du projet
Un nouveau procédé de déracémisation photocatalytique des amines
La disposition tridimensionnelle des atomes dans une molécule est d’une importance fondamentale pour sa fonction. De nombreuses molécules existent sous deux formes d’images symétriques l’une de l’autre, appelées énantiomères. Les différents énantiomères d’une molécule pharmaceutique ont des effets très différents sur un patient, et nous contrôlons donc ces formes lors de leur préparation. Les chimistes ont fréquemment recours à des méthodes qui permettent de sélectionner un seul énantiomère lors de la fabrication de la molécule. Cela n’est pas toujours possible, auquel cas il convient de séparer un mélange des deux énantiomères (un mélange racémique) – un processus généralement peu rentable. Le projet PhotoDeRac, financé par l’UE, met au point une nouvelle méthode pour convertir un mélange racémique de molécules d’amines importantes en un seul énantiomère, appelée déracémisation. Le projet PhotoDeRac, financé par l’UE, met au point une nouvelle méthode de conversion, appelée déracémisation, d’un mélange racémique de molécules d’amines importantes en un seul énantiomère.
Objectif
A method is proposed for the deracemisation of tertiary amines via the joint action of three distinct molecular catalysts - an Ir(III) photocatalyst, a chiral Brønsted base and a chiral thiol hydrogen-atom transfer additive. Through sequential visible-light driven electron transfer (ET), proton transfer (PT) and hydrogen-atom transfer (HAT), proximal stereocentres to amine functional groups can be selectively targeted for destruction of the undesired substrate enantiomer, and restored as the desired. An optical enrichment in the amine sample then builds over time, without other chemical change taking place. The two separate chiral catalysts work in tandem on two mechanistically distinct elementary steps, resulting in an amplification of asymmetric induction. Initial substrate activation is non-stereoselective, meaning that the total amount of substrate is capable of being processed, in stark contrast to typical chemical resolution methods. The method requires no stoichiometric reagents, produces no stoichiometric waste, is redox-neutral, and consumes only visible light photos. We believe this method will be of direct utility to the synthetic organic and medicinal chemistry communities, offering more efficient and more sustainable synthetic routes to target molecules, and going beyond the existing state-of-the-art. In the return phase of the project, the method is extended to the control of amine substrate diastereoisomers, in a tandem process involving C–N bond formation. Through appropriate catalyst selection we aim to develop complimentary methods to access either the thermodynamic or kinetic isomer – something difficult to achieve with existing epimerisation protocols. The concepts introduced here address fundamental questions of absolute and relative stereocontrol, retrosynthetic design, asymmetric autocatalysis and the utility of light as a driver of chemical change against a thermodynamic gradient, to achieve an out-of-equilibrium product distribution.
Champ scientifique (EuroSciVoc)
CORDIS classe les projets avec EuroSciVoc, une taxonomie multilingue des domaines scientifiques, grâce à un processus semi-automatique basé sur des techniques TLN.
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- sciences naturellessciences chimiquescatalysephotocatalyse
- sciences médicales et de la santémédecine fondamentalechimie médicinale
- sciences naturellessciences chimiqueschimie organiqueamines
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Mots‑clés
Programme(s)
Régime de financement
MSCA-IF - Marie Skłodowska-Curie Individual Fellowships (IF)Coordinateur
CB2 1TN Cambridge
Royaume-Uni