Synthèse et fonctionnalisation d'azobenzènes : vers le développement de sondes photocommutables

Depuis quelques années, les azo-arènes jouissent d'un nouvel intérêt en raison de leur photochromisme. Isomérisables sous l'action de la lumière, ils sont à l'origine d'avancées scientifiques majeures en chimie biologique, en pharmacologie et en sciences des matériaux. Pour notre part, en lien avec notre projet basé sur l’étude des réarrangements allostériques des récepteurs nicotiniques de l'acétylcholine, nous avons proposé d’induire les transitions allostériques de protéines analogues par l’intermédiaire de pinces moléculaires photo-isomérisables de type azobenzène. Au cours de notre travail, nous avons mené une étude méthodologique portant sur la synthèse d'azobenzènes iodés en utilisant deux stratégies différentes : l’activation de simple liaison C-H et la substitution électrophile aromatique dans un solvant fluoré. Les stratégies développées se sont avérées donner des régiosélectivités complémentaires selon les substrats mis en jeu et nous ont permis la iodation d’azobenzènes en suivant des conditions opératoires douces et simples. Une bonne tolérance fonctionnelle a été observée et les produits ont généralement été isolés avec de bons rendements. Afin d’améliorer leur solubilité en milieu aqueux, les produits iodés ont ensuite été fonctionnalisés par des thioglycosides grâce à un couplage métallo-catalysé de Buchwald-Hartwig-Migita. Ce travail, mené en collaboration avec l’équipe de S. Messaoudi, nous a permis de synthétiser une large bibliothèque d’azo poly- et diversement- thioglycosidés avec des rendements allant de bons à excellents. En parallèle, les propriétés photochromiques et physico-chimiques de nos azobenzènes thioglycolysés ont été étudiées. Les effets de la nature, du nombre et de la position des différents substituants et des thioglycosides sur les noyaux aromatiques des azobenzènes ont été évalués grâce à des mesures de spectre d’absorption UV-visible, de l’état photostationnaire, de temps de demi-vie, de photostabilité et de solubilité en milieu aqueux. Il est apparu que les azobenzènes di-fonctionnalisés par des thioglycosides non protégés possédaient les meilleurs propriétés.