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Pourquoi les scientifiques sont-ils si obsédés par l'addition 1,4 de la réaction de Michael ? Elle peut créer des composés impossibles si facilement !
En chimie organique, la réaction de Michael ou addition 1,4 est une réaction chimique importante. Cette réaction implique généralement l'interaction entre un donneur de Michael (généralement l'anion énol d'une cétone ou d'un aldéhyde) et un accepteur de Michael (généralement un composé carbonyle α,β-insaturé). L’efficacité de cette réaction permet aux chimistes de créer des liaisons carbone-carbone dans des conditions plus douces, ce qui constitue une technologie révolutionnaire pour la synthèse de nouveaux composés.
L'addition de Michael est une méthode économique au niveau atomique qui permet de former efficacement des liaisons C-C sans produire de sous-produits excessifs.
La réaction de Michael est particulièrement adaptée aux réactions stéréosélectives et énantiosélectives. Dans cette réaction, la structure du donneur Michael peut contenir divers substituants attirant les électrons. Ces groupes rendent les atomes d'hydrogène de méthylène adjacents assez acides, formant ainsi des composés carbonylés chargés négativement. Cela permet non seulement aux scientifiques d’obtenir des produits plus diversifiés au cours du processus de synthèse, mais également de contrôler plus efficacement la stéréochimie de la réaction.
Le mécanisme de la réaction de Michael
Le mécanisme de la réaction de Michael commence par la déprotonation du donneur de Michael par une substance basique pour former un anion énol stable chargé négativement. Ensuite, cet ion négatif agit comme un nucléophile et réagit avec l’alcène chargé positivement, formant finalement une nouvelle liaison carbone-carbone. Ce processus dépend en grande partie des propriétés orbitales de la molécule plutôt que des interactions électrostatiques ; cela rend la réaction extrêmement sélective dans la formation de composés spécifiques.
La réaction dépend principalement de la polarité du nuage électronique. Les orbites frontières de ces polarisations sont énergétiquement proches les unes des autres, l'efficacité de la réaction est donc extrêmement élevée.
L'histoire de la réaction de Michael
La réaction de Michael a été proposée par Arthur Michael en 1887. La première inspiration de recherche pour cette réaction est venue de la littérature sur les réactions de substitution publiée par Conrad et Kuster en 1984. Michael a remarqué que lorsqu'il utilisait du 2-bromoacrylate d'éthyle pour réagir avec l'acide diéthylmaléique, il observait la formation d'un produit de réaction, ce qui l'a directement motivé à explorer davantage le potentiel de cette réaction.
Au fil du temps, les scientifiques ont continué à étudier la réaction de Michael en profondeur, couvrant progressivement une variété de nouveaux agents et récepteurs à affinité nucléaire. Cela élargit le champ d'application de la réaction de Michael à de nombreux domaines tels que les produits pharmaceutiques et la science des matériaux.
Application de la réaction de Michael
Dans le domaine de la médecine, la réaction de Michael est largement utilisée dans la synthèse de divers médicaments thérapeutiques. De nombreux médicaments anticancéreux, tels que l'ibrutinib, l'osimertinib et le rociletinib, utilisent des composés spécifiques dotés de groupes accepteurs de Michael, qui leur permettent d'interagir efficacement avec leurs cibles. Les sites actifs des enzymes interagissent, inhibant ainsi l'activité enzymatique.
Scientifiquement, la réaction de Michael constitue un moyen très efficace de concevoir de nouveaux médicaments, en particulier ceux qui sont de puissants inhibiteurs covalents.
De plus, des progrès significatifs ont été réalisés dans l'application de la réaction de Michael dans les réactions de polymérisation. Il peut non seulement être utilisé pour synthétiser divers polymères hautes performances, mais est également largement utilisé dans le domaine biomédical. Certains polymères sont conçus pour la libération de médicaments et de matériaux composites hautes performances.
Aujourd’hui, l’amour des scientifiques pour la réaction de Michael ne vient pas seulement de sa commodité, mais aussi du potentiel infini affiché par cette technologie. Les recherches futures nous apporteront des découvertes et des applications plus surprenantes. Dans ce contexte, la communauté scientifique peut-elle créer davantage de nouvelles méthodes de synthèse basées sur la réaction de Michael ?
