L’équipe du Dr Kevin Cariou (Chimie ParisTech – PSL, CNRS, Institute of Chemistry for Life and Sciences) a développé un nouveau système catalytique pour initier des réactions de cyclisation grâce au dioxygène sous irradiation par de la lumière visible. Ces travaux viennent d’être acceptés par le journal Angewandte Chemie International Edition.

Face à l’urgence environnementale, le développement des transformations chimiques doit se faire selon les principes de la Chimie Verte. En particulier, il est nécessaire de privilégier les réactions catalytiques et d’éviter l’emploi de réactifs en quantités stœchiométriques.

Les chercheurs ont utilisé deux molécules organiques simples comme catalyseurs : un photocatalyseur (un sel de pyrylium) et un iodoarène. Le photocatalyseur est excité par la lumière (bleue) pour permettre l’oxydation du iodoarène, avant de revenir à son état fondamental par réaction avec le dioxygène. L’oxydation du iodoarène génère une espèce catalytiquement active pour la transformation chimique. La réaction de cyclisation oxydante qui a été choisie pour mettre en œuvre cette stratégie a permis l’obtention de plus d’une douzaine de bicycles spiraniques, un motif intéressant pour accéder à des molécules bioactives originales.

Dans cette approche les seuls « réactifs » utilisés en quantité stœchiométriques sont donc le dioxygène et des photons. Le développement de cette catalyse duale plus verte ouvre de nombreuses perspectives, à la fois d’un point de vue fondamentale pour la compréhension fine des mécanismes réactionnels mis en jeu et d’un point de vue applicatif en ouvrant de nombreuses perspectives pour l’obtentions de molécules complexes par des méthodes plus éco-compatibles.

Photoinduced Aerobic Iodoarene‐Catalyzed Spirocyclization of N‐Oxy‐Amides to N‐Fused Spirolactams, Loïc Habert et Kevin Cariou Angew. Chem. Int. Ed., 2020,

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Ces travaux ont été financés par une bourse de l’Institut de Chimie du CNRS Emergence@INC2019