Etude théorique de l'activité antioxydante et des mécanismes réactionnels des composés phénoliques
par David Kozlowski
Thèse de doctorat en Pharmacie. Chimie physique
Sous la direction de Jean-Luc Duroux et de Patrick Trouillas.
Soutenue en 2007
à Limoges , en partenariat avec Université de Limoges. Faculté de médecine et de pharmacie (autre partenaire) .
mots clés-
Résumé
Nous avons étudié d'un point de vue fondamental l'activité antioxydante de composés phénolitiques. En chimie théorique l'approche DFT s'avère la plus efficace pour comprendre au niveau fondamental quels sont les mécanismes intimes HAT (H Atom Transfer) et ET (Electron Transfer) qui se produisent dans les réactions entre les flavonoïdes et les radicaux libres. Nous avons étudié la réactivité de plusieurs séries de composés phénoliques pour établir les relations structure activité. Ce travail a porté sur onze flavonoïdes, onze chalcones et trois lignanes, plus des composés phénoliques modèle (phénol, catéchol, biphényls substitués). Le calcul des BDEs (Bond Dissociation Enthalpies) a montré une très bonne corrélation avec les résultats expérimentaux et semble confirmer l'importance du mécanisme HAT pour expliquer l'activité de piégeur de radicaux libres des composés phénoliques au sens large. L'estimation des barrières du processus HAT et la prise en compte des effets de solvant ont également confirmé l'importance du mécanisme HAT, plaçant le mécanisme ET au rang de mécanisme secondaire. Par ailleurs dans la continuité des travaux expérimentaux sur la radiolyse gamma d'une série de flavonoïdes effectués au sein de l'équipe "Biomolécules" EA4021, nous avons étudié leur réaction avec les radicaux libres issus de la radiolyse des solvants (i. ,e. , les alcools dans le cas des flavonoïdes), et en particulier le mécanisme réactionnel permettant la transformation des flavonols en depsides. La même étude a été menée avec un acide phénolique, l'acide férulique. Les résultats théoriques concordent et valident les résultats expérimentaux et les chemins réactionnels proposés pour décrire la réctivité des flavonoïdes.
-
Titre traduit
Theoretical study of the antioxydant activity and the reactional mechanisms of the phenolic compounds
-
Résumé
We studied from a fondamental point of view the antioxydant activity of phenolic compounds. In quantum chemistry approach DFT proves to be most effective to understand at the fundamental level wich are the intimate mechanisms HAT (H Atom Transfer) and ET (Transfer Electron) wich occur in the reactions between the flavonoid and free radicals. We studied the reactivity of several series of phenolic compounds to establish the activity relationship. This work concerned eleven flavonoids, eleven chalcones and three lignanes, and some of the phenolic compounds model. The calculation of BDEs (Bond Dissociation Enthalpies) showed a very good correlation with the experimental results and seems to confirm the importance of mechanism HAT to explain their capacity to scavage the free radicals. The estimate of the HAT barriers process and the solvation effects also confirmed the importance of HAT mechanism, placing the ET mechanisme as a secondary mechanims. In addition in the continuity of experimental work on the gamma radiolysis of a series of flavonoids carried out within the team "Biomolécules" EA4021, we studied their reaction with the three radicals resulting from the radiolyse of solvents (i. E. , alcohols in the case of the flavonoids), and in particular the reactional mechanism allowing the transformation of flavonoids into depsides. The same study was undertaken with a phenolic acid, the ferulic acid. The theoretical results agree and validate the experimental results and the reactional pathway prposed to describe the reactivity of the flavonoids.
