Synthèse à grande échelle de molécules cages énantiopures : propriétés chiroptiques et de reconnaissance

Les molécules hôtes chirales sont intéressantes car elles peuvent mimer des systèmes biologiques tels que des enzymes. Cependant, la synthèse de ces structures chirales est difficile et les méthodes pour obtenir des quantités appropriées de cages moléculaires énantiopures en quelques étapes doivent encore être mise au point. Ainsi, la découverte d'un accès facile à de grandes quantités de cages énantiopures de hemicryptophane devrait fortement favoriser leur application en reconnaissance chirale ou en catalyse supramoléculaire asymétrique.

Fig.1

Une synthèse à l’échelle du gramme, pratique et efficace, de dérivés d’hemicryptophane-tren (= TREN tris (2-aminoéthyl) amine) énantiopurs a été développée. La synthèse en quatre étapes est basée sur la résolution optique d'un intermédiaire clé, cyclotrivératrylène, pour lequel la barrière d'énergie de racémisation a été mesurée pour garantir qu'aucune racémisation ne se produise au cours des deux dernières étapes. L’affectation des configurations absolues a été effectuée par dichroïsme circulaire électronique (Fig.1) et leur pureté a été déterminée par spectroscopie RMN en présence d’acide camphosulfonique énantiopur. Pour mettre en évidence l'intérêt de ces composés, la reconnaissance du neurotransmetteur noréphédrine a été étudiée et a montré une énantiosélectivité remarquable envers les hôtes de symétrie C3. Enfin, cette voie de synthèse hautement modulaire a été utilisée pour fournir huit hemicryptophanes énantiopurs de différentes tailles, formes et fonctionnalités. Ces résultats soulignent le fort potentiel de cette approche qui pourrait conduire à de nombreuses applications en reconnaissance chirale ou en catalyse supramoléculaire asymétrique.

Large-Scale Synthesis of Enantiopure Molecular Cages: Chiroptical and Recognition Properties
Lefevre, S ; Zhang, DW  ; Godart, E ; Jean, M ; Vanthuyne, N  ; Mulatier, JC ; Dutasta, JP ; Guy, L ; Martinez, A
CHEMISTRY-A EUROPEAN JOURNAL, 2016, Volume: 22, Issue: 6, Pages: 2068-2074
DOI: 10.1002/chem.201504108