Corrole

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La cobalamine contient un macrocycle corrine déprotoné.

Un corrole est un tétrapyrrole aromatique. Les composés de ce type sont des macrocycles de 19 atomes de carbone et quatre atomes d'azote, ces derniers étant inclus dans les cycles pyrrole. Les corroles sont structurellement très proches des porphyrines, qui sont plus régulières avec un atome de carbone de plus. Le noyau corrine de la vitamine B12 est un dérivé non aromatique de corrole.

Préparation[modifier | modifier le code]

Les corroles peuvent être obtenus en deux étapes. On commence par la condensation d'un benzaldéhyde avec un pyrrole. Le bilane (ou tétrapyrrane) obtenu est oxydé, ce qui conduit à sa cyclisation, généralement par le chloranil (en)[1] C6Cl4O2 :


Obtention d'un corrole en deux étapes à partir de benzaldéhyde et d'un pyrrole.

Différences avec les porphyrines[modifier | modifier le code]

Les corroles et les porphyrines ont plusieurs différences. Les premiers sont triprotiques tandis que les secondes sont diprotiques. La charge électrique triplement négative du ligand fait des métallocorolles des complexes à valence élevée. Ce sont souvent des ligands non innocents, avec un corrole sous forme de dianion-radical[2]. Les porphyrines ont par ailleurs une cavité de chélation plus grande que celle des corroles.

Complexes[modifier | modifier le code]

Les corroles peuvent complexer une grande variété de métaux de transition[1],[3], d'éléments du groupe principal[4], de lanthanides[5] et d'actinides[6] avec le radical neutre diprotoné[7]. Par ailleurs, les corroles et leurs complexes métalliques ont des applications intéressantes en imagerie pour la détection des tumeurs[8], la détection de l'oxygène[9], la prévention des maladies cardiovasculaires[10], comme agents de transfert oxo O2−, imido NH2− et nitrido N3− en synthèse chimique[11], comme catalyseurs pour la réduction catalytique de l'oxygène O2 en eau[12] H2O, et pour la production d'hydrogène H2 à partir d'eau en conditions aérobies.

Des particules protéine-corrole ont fait l'objet d'études pour des applications potentielles en théranostique pour cibler des tumeurs[13].

Notes et références[modifier | modifier le code]

  1. ↑ a et b (en) Rafał Orłowski, Dorota Gryko et Daniel T. Gryko, « Synthesis of Corroles and Their Heteroanalogs », Chemical Reviews, vol. 117, no 4,‎ , p. 3102-3137 (PMID 27813401, DOI 10.1021/acs.chemrev.6b00434, lire en ligne)
  2. ↑ (en) Kolle E. Thomas, Abraham B. Alemayehu, Jeanet Conradie, Christine M. Beavers et Abhik Ghosh, « The Structural Chemistry of Metallocorroles: Combined X-ray Crystallography and Quantum Chemistry Studies Afford Unique Insights », Accounts of Chemical Research, vol. 45, no 8,‎ , p. 1203-1214 (PMID 22444488, DOI 10.1021/ar200292d, lire en ligne)
  3. ↑ (en) Abhik Ghosh, « Electronic Structure of Corrole Derivatives: Insights from Molecular Structures, Spectroscopy, Electrochemistry, and Quantum Chemical Calculations », Chemical Reviews, vol. 117, no 4,‎ , p. 3798-3881 (PMID 28191934, DOI 10.1021/acs.chemrev.6b00590, lire en ligne)
  4. ↑ (en) Iris Aviv-Harel et Zeev Gross, « Coordination chemistry of corroles with focus on main group elements », Coordination Chemistry Reviews, vol. 255, nos 7-8,‎ , p. 717-736 (DOI 10.1016/j.ccr.2010.09.013, lire en ligne)
  5. ↑ (en) Heather L. Buckley, Mitchell R. Anstey, Daniel T. Gryko et John Arnold, « Lanthanide corroles: a new class of macrocyclic lanthanide complexes », Chemical Communications, vol. 49, no 30,‎ , p. 3104-3106 (PMID 23467462, DOI 10.1039/c3cc38806a, lire en ligne)
  6. ↑ (en) Ashleigh L. Ward, Heather L. Buckley, Wayne W. Lukens et John Arnold, « Synthesis and Characterization of Thorium(IV) and Uranium(IV) Corrole Complexes », Journal of the American Chemical Society, vol. 135, no 37,‎ , p. 13965-13971 (PMID 24004416, DOI 10.1021/ja407203s, lire en ligne)
  7. ↑ (en) Peter Schweyen, Kai Brandhorst, Richard Wicht, Benedikt Wolfram et Martin Bröring, « The Corrole Radical », Angewandte Chemie International Edition, vol. 54, no 28,‎ , p. 8213-8216 (PMID 26074281, DOI 10.1002/anie.201503624, lire en ligne)
  8. ↑ (en) Ruijie D. Teo, Jae Youn Hwang, John Termini, Zeev Gross et Harry B. Gray, « Fighting Cancer with Corroles », Chemical Reviews, vol. 117, no 4,‎ , p. 2711-2729 (PMID 27759377, PMCID 6357784, DOI 10.1021/acs.chemrev.6b00400, lire en ligne)
  9. ↑ (en) Sergey M. Borisov, Abraham Alemayehu et Abhik Ghosh, « Osmium-nitrido corroles as NIR indicators for oxygen sensors and triplet sensitizers for organic upconversion and singlet oxygen generation », Journal of Materials Chemistry C, vol. 4, no 24,‎ , p. 5822-5828 (DOI 10.1039/C6TC01126H, lire en ligne)
  10. ↑ (en) Adi Haber, Amona Abu-Younis Ali, Michael Aviram et Zeev Gross, « Allosteric inhibitors of HMG-CoA reductase, the key enzyme involved in cholesterol biosynthesis », Chemical Communications, vol. 49, no 93,‎ , p. 10917-10919 (PMID 23958894, DOI 10.1039/c3cc44740e, lire en ligne)
  11. ↑ (en) Joshua H. Palmer, « Transition Metal Corrole Coordination Chemistry », Molecular Electronic Structures of Transition Metal Complexes I,‎ , p. 49-89 (DOI 10.1007/430_2011_52, lire en ligne)
  12. ↑ (en) Dilek K. Dogutan, Sebastian A. Stoian, Robert McGuire, Jr., Matthias Schwalbe, Thomas S. Teets et Daniel G. Nocera, « Hangman Corroles: Efficient Synthesis and Oxygen Reaction Chemistry », Journal of the American Chemical Society, vol. 133, no 1,‎ , p. 131-140 (PMID 21142043, DOI 10.1021/ja108904s, lire en ligne)
  13. ↑ (en) James Teh et Lali Medina Kauwe, « 10 Magnetic Resonance Contrast Enhancement and Therapeutic Properties of Corrole Nanoparticles », Metal Ions in Bio-Imaging Techniques,‎ (ISBN 978-3110685701, DOI 10.1515/9783110685701-016, lire en ligne)
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