II. Résultat et discution
4. Conclusion et perspectives
En conclusion, une nouvelle ligation chimiosélective et fluorogéniq ue, basée sur la réaction de Kondrat’eva, a été développée et utilisée dans le cadre de diverses applications comme , le marquage fluorescent d’une biomolécule, ou la synthèse et l’évaluation in vitro d’une sonde de type FRET pour le suivi d’une activité enzymatique. Les fluorophores azaphthalmimides générés lors de la ligation, ont fait l’objet d’investigations poussées puisque des propriétés d’halochromisme et de solvatochromisme ont été découvertes.
Par la suite, une étude comparative des différentes ligations chimiosélectives [4+2] à demande électronique normale à partir de maléimides a été réalisée avec Alexis Lossouarn, doctorant en 2ème année au sein de l’équipe, et Axel Frisby, qui a réalisé son stage de Master 2 au sein de l’équipe. Cette étude avait pour but de comparer les différentes réactions en terme de cinétique de réaction, de facilité de purification des conjugués correspondants, et de stabilité des conjugués. Il en ressort, que la ligation la plus favorable en termes de cinétique est la réaction entre le maléimide et le cyclopentadiène. Ensuite, la ligation Kondrat’eva se démarque, puisqu’il s’agit de la seule ligation de l’étude à ne former qu’un seul et unique isomère, ce qui en fait une excellente candidate pour la
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modification d’objets moléculaires de petites et moyennes tailles. Et enfin, la ligation formant le produit le plus stable est celui issu de la réaction entre le maléimide et l’anthracène.
Enfin, la dernière partie de ce chapitre a été consacrée à la mise au point d’une l igation chimiosélective tricomposante et séquentielle. La preuve de principe a été démontrée à travers le trio maléimide-furane-tétrazine. Malgré une cinétique globale faible, cette approche permet de s’affranchir des problèmes liés aux réactions de déprotection séquentielle pour libérer les fonctions réactives des réactifs héterotrifonctionnels ou à l’utilisation de conditions réactionnelles différentes en fonction des ligations étudiées.
En perspective, la ligation de Kondrat’eva pourrait être utilisée de façon orthogonale vis -à-vis des thiols, en utilisant un maléimide protégé sous forme d’oxabicycle. Ce dernier, issu d’une réaction [4+2] avec le 2,4-diméthylfurane, servirait de groupement protecteur vis-à-vis des thiols ; Les thiols pourraient donc réagir dans un premier temps avec un premier maléimide, puis, suite à une activation micro-ondes une rétro [4+2] serait réalisée régénérant le maléimide[47] qui pourrait alors réagir avec un 5-éthoxyoxazole par ligation Kondrat’eva. Cette approche pourrait être utilisée pour la fonctionnalisation de peptides contenant des résidus cystéines ( Schéma 45).
Schéma 45 : Combinaison de la réaction thio-Michael et de la ligation Kondrat’eva
Ensuite, au cours d’une réaction non mentionnée dans ce manuscrit, nous avons observé que l’azaphtalimide réagissait avec l’hydrazine, via une réaction d’ouverture/fermeture de cycle. De plus, lors de cette réaction, un effet hypsochrome en émission a été observé puisque l’on passe d’une fluorescence dans le vert à une fluorescence dans le bleu. Ainsi, ce traitement à l’hydrazine pourrait être utilisé pour des applications de déclick en chimie de matériaux[48], ou encore le motif azapthahlimide pourrait être utilisé comme sonde fluorescente pour la détection d’hydrazine qui est un polluant très toxique (Schéma 46).
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Références: Chapitre 1
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application à la ligation chimiosélective
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