exemple synthese multi etape pharmaco.ppt

1. Chimie verte
autour de la benzoïne

2. Rappels des principes de chimie verte
• Diminution des déchets: économie d’atomes
réduire les produits secondaires, les solvants
utiliser des catalyseurs sélectifs
• Synthèses moins nocives et plus sécuritaires
produits crées peu toxiques et non persistants
solvant peu toxiques
sécurité du procédé
• Amélioration du rendement énergétique
• Matières premières renouvelables

3. Synthèse d’un anti-épileptique
étape 1:
condensation
étape 2:
oxydation
étape 3:
Condensation avec urée
Benzoïne
Benzaldéhyde
O
OH
O
2
Benzile
O
O
Diphénylhydantoïne
HN
NH
O
O

4. Plusieurs voies de synthèse pour
chaque étape
Diphénylhydantoïne
Benzile
Benzoïne
Benzaldéhyde
HN
NH
O
O
O
O
O
OH
O
2
Étape 1:
•Cyanure, EtOH, 
•Vitamine B1, EtOH, 
•Vitamine B1, EtOH, µ-ondes
Étape 2:
•HNO3, CH3COOH, 
•Cu(CH3COO)2, CH3COOH, 
•Cu(CH3COO)2, CH3COOH, µ-ondes
•MnO2, argile, µ-ondes
Étape 3:
•Urée, EtOH, 
•Urée, argile, µ-ondes

5. Etape 1: condensation
Cyanure, EtOH, 
• Catalyseur très toxique
Vitamine B1, EtOH, µ-ondes
• Catalyseur non toxique
• Catalyseur renouvelable
(fermentation de levures)
• Moindre dépense énergétique
• Synthèse biomimétique
Benzoïne
Benzaldéhyde
O
OH
O
2

6. Synthèse biomimétique
cyanure
• Nucléophile
• Bon groupe partant
Vitamine B1
• Étude des réactions in-vivo
de la vitamine B1 dans le
métabolisme des glucides
montre le départ d’un
proton acide
C N
N
N
N S
NH2 H
OH
OH-
N
N
N
C
S
NH2
OH

7. Etape 2: oxydation
Voie 1 Voie 2 Voie 3 Voie 4
Réactif HNO3 Cu(CH3COO)2 Cu(CH3COO)2 MnO2
Solvant CH3COOH CH3COOH CH3COOH argile
Mode
d’activation
  µ-onde µ-onde
Voie 1 Voie 2 Voie 3 Voie 4
Nocivité - + + +
Déchets - - - +
Energie
(durée)
- - + +
Conditions opératoires
Analyse au regard des principes de chimie verte

8. Activation thermique
• Chaleur transmise par conduction à travers la
paroi chaude du réacteur
• Agitation moléculaire
• Transmission de proche en proche à toutes les
molécules
• Durée +/- longue avant d’atteindre le cœur du
réacteur

9. Activation µ-onde
• Basculement rapide des molécules polaires
avec le champ électrique alternatif
f = 2450 MHz et  = 12,2 cm

10. • Échauffement local des molécules
50 mL de liquide, 1 min à 1 kW
cœur du réacteur atteint dès le début
meilleur homogénéité
• Echauffement de court durée
minimise décomposition thermique
moins de réactions secondaires

11. Solvant / phase solide
Synthèse avec solvant:
•Dissolution réactifs + mise en contact réaction
•interactions solvant - réactif /intermédiaire
effet de stabilisation
rendement
•Contrôle des échanges thermiques
apport par convection de l’énergie nécessaire
évacuation de la chaleur (exothermique)
Cout en énergie et en matière
+ éventuelle toxicité

12. Synthèse sur support solide:
•Mise en contact par broyage et/ou adsorption
•Support: alumine basique
argiles acide
•Activation µ-onde
mauvais conducteur thermique
mais irradiation qq min au µ-onde forte température
•Régénération du support
Propre, efficace et économique
Catalyse
possible

13. Etape 3: produit final
N
N
O
O
O
Ph
Et
H
H
N N
O
O
Ph
Et
H
H
Phénorbital
= barbiturique (sédatif)
commercialisé en 1912
Nirvanol
= 1ère hydantoïne
commercialisée (1916)
N N
O
O
H
H
Ph
Ph
Diphénylhydantoïne
1ère synthèse 1907
Proprietés anti-convulsivante 1937

14. Proposition pour cette formation
Diphénylhydantoïne
Benzile
Benzoïne
Benzaldéhyde
HN
NH
O
O
O
O
O
OH
O
2
Étape 1:
•Vitamine B1, EtOH, µ-ondes
•Cyanure
•Vitamine B1, EtOH, 
Étape 2:
•MnO2, argile, µ-ondes
•HNO3, CH3COOH, 
•Cu(CH3COO)2, CH3COOH, 
•Cu(CH3COO)2, CH3COOH, µ-ondes
Étape 3:
•Urée, argile, µ-ondes
•Urée, EtOH, 
TP1a: Synthèse multi-étapes au µ-onde