Nouvelles méthodes tardives de marquage isotopique par le carbone

Late-stage methods for carbon isotope labeling

• Auteur / Autrice : Quentin Lemesre
• Direction : Davide Audisio
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Chimie
• Date : Inscription en doctorat le 06/10/2022
• Etablissement(s) : université Paris-Saclay
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences chimiques : molécules, matériaux, instrumentation et biosystèmes
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Médicaments et Technologies pour la Santé
• Partenaire(s) de recherche : Référent : Faculté des sciences d'Orsay

Mots clés

Mots clés libres

Chimie organique

Catalyse

Marquage isotopique

Carbone14

Isotopic labeling

Catalysis

Carbon-14

Organic chemistry

Résumé

Cette thèse prévoit le développement de nouvelles réactions chimiques qui permettent l'échange isotopique du carbone. En explorant de méthodes catalytique (en utilisation des métaux de transition, la photochimie etc), et en utilisant des sources isotopiques primaires de carbone-14 et -13 (comme le KCN, le CO2 et le CO), ces méthodes visent à améliorer l'efficacité des stratégies de marquage actuellement disponibles. En particulier, à ce jour l'échange d'acides carboxyliques avec le CO2 reste un défi important : les méthodes actuelles ont montré la faisabilité du concept d'échange (entre le R-COOH et le CO2), mais les limites d'applicabilité restent majeurs. Cela devrait permettre, à terme, de trouver de nouvelles transformations dans des conditions expérimentales douces, tout en réduisant les temps et la quantité de déchets produite, ce qui est particulièrement intéressant dans le domaine de la radiochimie. Ces nouvelles méthodologies seront utilisées pour le marquage isotopique direct de médicaments aux carbone-14. L'application à la synthèse de traceurs marqués par le carbone-11 sera engament investigue, si les conditions expérimentales le permettent. Ce projet est financé par le projet ERC Consolidatr FASTLabEx. Ce projet est basé sur une forte interaction entre plusieurs chercheurs et thésard du laboratoire (avantages : partage d'expertise, apprentissage plus rapide, esprit d'équipe fort).

This project will explore a new concept that was recently discovered by our group: carbon isotope exchange (CIE). CIE aims to break C-C bonds and replace them with new C-*C bonds, in one single operation. Over the thesis, the use CIE on carbonyl containing molecules will be investigated as well as the use of mild reaction conditions. Finally, when optimized protocols will be established with stable isotope C13, the new developed methods will be applied to the carbon radiolabeling of pharmaceuticals with carbon-14. This project aims to tackle the carbonyl exchange (carboxylic acids, ketones, aldehydes etc), by using a series of strategies including transition metal catalysis and photochemistry. This thesis is funded by the ERC consolidator project FASTLabEx.