1,6-anhydrohexopyranoses et regioselectivite des transesterifications catalysees par les lipases

par NATHALIE BOISSIERE-JUNOT

Thèse de doctorat en Psychologie. Chimie

Sous la direction de C. RABILLER.

Soutenue en 1996

à Nantes .

    mots clés mots clés


  • Résumé

    Les enzymes sont devenues des catalyseurs de choix pour la synthese organique. Ces biocatalyseurs permettent en particulier d'effectuer des resolutions cinetiques dans d'excellentes conditions. Par ailleurs, elles presentent en general une tres bonne regioselectivite. Cette derniere caracteristique a trouve des applications tres interessantes dans la fonctionnalisation des sucres. Les travaux decrits dans la litterature sur ce sujet indiquent qu'une gestion de la regioselectivite est facilement obtenue lors d'esterifications en positions 1 et 6 des hexopyranoses. Cependant, des difficultes apparaissent si on cherche a esterifier l'un des hydroxyles 2, 3 ou 4, alors que les positions 1 et 6 sont libres. On peut s'affranchir de ce probleme en utilisant les 1,6-anhydro--hexopyranoses. Ces composes a structure rigide sont faciles a obtenir a partir des monosaccharides presentant trois fonctions hydroxyles en position 2, 3 et 4. L'objectif de cette these consiste a evaluer les capacites des lipases a esterifier regioselectivement l'une d'entre elles. Pour atteindre ce but, nous avons choisi de mettre en uvre la reaction de transesterification utilisant l'acetate de vinyle comme donneur acyle. Plusieurs lipases ont ete testees (lipase de candida rugosa, lipase de pseudomonas cepacia, lipase de rhizopus arrhizus, lipase du pancreas de porc) face aux hexopyranosanes (allosane, galactosane, glucosane, gulosane, mannosane) de la serie d et de la serie l. Dans un premier temps, le manuscrit decrit le mode d'obtention en quatre etapes de ces composes. Dans un second temps, apres avoir presente les methodes d'identification structurale des produits, on donne les resultats obtenus au cours des reactions mises en uvre. On observe ainsi que la nature de la lipase joue un role primordial sur la regioselectivite et le rendement global. A titre d'exemple, on constate que la lipase de candida rugosa conduit en general a d'excellents rendements globaux, mais a une selectivite mediocre, alors que la lipase de candida rugosa, bien que legerement inferieure a la precedente sur le plan des rendements induit une forte regioselectivite. Des tendances se dessinent cependant quelle que soit la nature de la lipase: en serie d, lorsque l'hydroxyle en 4 est axial (cas du glucosane et du mannosane), cette fonction est esterifiee preferentiellement. Par contre, si l'hydroxyle en position 4 est equatorial, cette fonction n'est pas touchee et on observe alors une acetylation de la fonction alcool axiale en position 2 (cas du galactosane). D'une facon generale, les hexopyranoses de la serie l sont de moins bons substrats pour les lipases que ceux de la serie d, ce qui se traduit par de moins bons rendements et une regioselectivite faible. Une tendance a la preference pour la position 2 se manifeste cependant. C'est particulierement le cas avec le l-galactosane pour lequel le mono-2-acetate est obtenu avec un excellent rendement. Dans un troisieme temps, on tente d'expliquer les observations precedentes grace a la modelisation moleculaire. On connait en effet la structure du site actif de la lipase de candida rugosa grace aux rayons x. La modelisation moleculaire de ce site dans lequel sont introduits successivement les etats de transition des reactions etudiees permet le calcul de leurs energies selon la position 2, 3 et 4 de l'hydroxyle implique. Les resultats theoriques ainsi obtenus sont en excellent accord avec l'experience


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Informations

  • Détails : 151 P.
  • Annexes : 130 REF.

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  • Bibliothèque : Université de Nantes. Service commun de la documentation. Section Sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 96 NANT 2043
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