Les arynes – molécules hautement réactives dotées de triples liaisons au sein d’une structure cyclique – sont des outils puissants en chimie organique. Ils peuvent former des liens avec divers groupes fonctionnels, ce qui les rend inestimables pour créer des composés aromatiques complexes cruciaux dans des domaines tels que la découverte de médicaments et l’agriculture. Cependant, malgré leur potentiel, les arynes ont été relativement sous-utilisés par les chimistes en raison de la complexité de leur production.
Les méthodes traditionnelles impliquent des conditions difficiles et endommagent souvent les parties sensibles d’une molécule, limitant ainsi leur applicabilité. D’autres tentatives utilisant des précurseurs activés thermiquement se sont révélées dangereuses en raison de leur explosivité, tandis que l’activation par la lumière UV a entraîné des réactions secondaires indésirables. Cela a clairement créé le besoin d’une approche plus simple et plus douce.
Aujourd’hui, des chercheurs de l’Université du Minnesota ont développé une méthode révolutionnaire qui répond à ces défis de longue date. Ils ont conçu un procédé « one-pot » en une seule étape qui transforme les acides carboxyliques facilement disponibles en précurseurs arynes. Ces précurseurs peuvent ensuite être facilement déclenchés pour former de véritables arynes en utilisant soit de la lumière bleue, soit un léger chauffage (environ 100°C).
Cette solution élégante repose sur un réactif spécialement conçu – les o -iodoniobenzoates, modifiés avec des groupes isopropoxy pour améliorer la solubilité et minimiser les réactions indésirables. En ajoutant stratégiquement des substituants supplémentaires à proximité du groupe acide carboxylique, les chercheurs ont affiné la réactivité de ces précurseurs, permettant leur activation par la lumière bleue (398 nm) ou par la chaleur.
Il est intéressant de noter que la manière dont la chaleur active ces précurseurs diffère du processus d’activation par la lumière. La chaleur repose principalement sur un « effet de champ électronique » : des groupes chimiques stratégiquement placés près du groupe carboxylate sur le cycle aromatique créent un champ électrique qui encourage la molécule à perdre du dioxyde de carbone (CO2), formant finalement l’aryne. L’activation de la lumière, cependant, excite la structure de la molécule dans un état d’énergie plus élevé, provoquant la perte de CO2 et produisant le produit aryne souhaité.
Cette technique révolutionnaire a déjà donné naissance à des dizaines de nouveaux arynes aminés – des composés jusqu’alors non synthétisés – ainsi qu’à 20 précurseurs d’arynes entièrement nouveaux. Les applications potentielles sont vastes. Cette approche simplifiée pour accéder à divers arynes ouvre la porte aux chimistes pour créer des molécules aromatiques complexes, élargissant ainsi les possibilités de développement de nouveaux produits pharmaceutiques et agrochimiques.
