La « chimie-clic », outil d’assemblage moléculaire, récompensée par un prix Nobel

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Comme le prix Nobel de physique, la promotion de cette année dans la catégorie chimie était attendue depuis longtemps par les spécialistes, tant les travaux récompensés sont diffusés dans les laboratoires et ont facilité la vie de bon nombre de scientifiques depuis une vingtaine d’années.

L’Américaine Carolyn R. Bertozzi, 55 ans (université Stanford), le Danois Morten Meldal, 68 ans (université de Copenhague) et l’Américain Karl Barry Sharpless, 81 ans (Scripps Research), sont récompensés pour leur invention de méthodes de synthèse originales et désormais très répandues, la chimie-clic, pour les deux derniers, et la chimie bioorthogonale pour celle qui est la huitième femme à recevoir cette prestigieuse médaille dans cette discipline. Barry Sharpless est le second chimiste, après le Britannique Frederick Sanger, à recevoir deux prix Nobel de chimie ; le premier lui avait été attribué en 2001 pour des méthodes de synthèses sélectives.

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« La réaction inventée par Sharpless est fantastique et c’est une idée de génie, mais c’est aussi un bon coup marketing avec ce nom – chimie-clic – qui parle à tout le monde, même aux non-chimistes », estime Jean-François Nierengarten, directeur de recherche CNRS au laboratoire de chimie des matériaux moléculaires à Strasbourg.

K. Barry Sharpless, colauréat du prix Nobel de chimie, à l’institut de recherche Scripps, à La Jolla (Etats-Unis), en octobre 2001.

Le nom résume en effet tout le sel de la méthode. Si l’art de la chimie est d’assembler les molécules, ce n’est pas toujours facile, et la technique mise au point indépendamment par Barry Sharpless et Morten Meldal en 2002 permet d’assembler entre eux quasiment n’importe quels blocs ou fragments moléculaires. Faire des grandes chaînes d’atomes, ajouter une partie luminescente, faire des molécules à plusieurs branches… deviennent des tâches accessibles au plus grand nombre de paillasses.

Les lauréats ont en fait inventé une sorte de Lego : pour assembler deux molécules différentes, on ajoute un « picot » à un bloc et un « trou » à l’autre pour qu’ils s’emboîtent. En fait de picot et de trou, les chimistes parlent d’alcyne, deux carbones liés par une triple liaison comme dans l’acétylène, et d’azoture, trois azotes liés entre eux.

Un premier article en 2001

Ensuite, en un « clic », ces deux parties se lient permettant l’assemblage de ce qui est désiré, avec au milieu un anneau de trois azotes et deux carbones. Facile ? Sauf que, si un troisième élément n’est pas ajouté, le résultat est assez variable et des produits non désirés sont obtenus. Barry Sharpless et Morten Meldal ont trouvé qu’ajouter du cuivre permettait d’avoir exactement le produit attendu et seulement ce produit.

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