Recherche
Synthèse de glucides fluorés
Our research group focus on the synthesis of fluorinated sugars. Carbohydrates bearing a fluorine atom in place of a hydroxyl group have found applications in biochemical investigations and radiolabeling. The replacement of hydroxyl groups with fluorine atoms to generate fluorine-substituted analogs of naturally occurring or biologically active organic compounds is extensively studied. The rationale to prepare such compounds arises from similarities between OH group and F atom in regard to polarity and isosteric relationship. Another important feature is the loss of hydrogen donating capacity for the F atom and the high C−F bond energy renders them resistant to metabolic transformation. Finally, the addition of a fluorine group can lead to greater lipophilicity, which in turn can increase bioavailability, tissue distribution and cell permeability.
The stereoselective synthesis and conformational analysis of polyfluorinated derivatives, and a fortiori multi-vicinal organofluorine isomers, remain a tedious challenge. Consequently, systematic biological investigations of heavily fluorinated carbohydrates have often been impeded by the weak efficiency of the multistep sequences used in de novo approaches. We used a Chiron approach for the preparation of heavily fluorinated sugars. The accessible variety of synthesized derivatives spans over seven distinct members of functionalized carbohydrates. More specifically, original polyfluorinated D-galactopyranoside, D-galacturonic acid methyl ester, D-fucoside and also trifluorinated D-glucose derivative, D-mannose, D-talose, and D-allose.
Our methodology included practical features that allowed operations on a large scale starting from inexpensive starting material. The proposed sequences enable a minimal usage of protection/deprotection cycles, allow an excellent regio- and stereocontrols; and avoid tedious purifications. We used 1,6-anhydro-β-D-glucopyranose (levoglucosan) as inexpensive starting material. This choice has been motivated since the 1,6-anhydro core prevents protection of both O-6 and anomeric positions and allows navigation on the pyran ring to install fluorine atoms using simple experimental protocols.
Préparation de saccharides d’intérêt médical
Les glucides constituent la classe de molécules organiques la plus abondante et ceux-ci jouent des rôles cruciaux dans divers processus biologiques. De nouvelles découvertes récentes dans les domaines de la chimie et la biologie moléculaire ont permis l’identification d’oligosaccharides d’importance médicinale, comme les glycoprotéines, les glycolipides ou les oligosaccharides libres. Les recherches dans nos laboratoires incluent une variété de projets dirigés vers le développement de nouvelles molécules ciblant certaines maladies associées à la reconnaissance biologique des saccharides synthétiques. Notre programme de recherche focalise sur la synthèse de saccharides d’intérêt médical incluant les glycopeptides, les glycoprotéines et les vaccins à base de saccharides. Ces projets de recherche constituent de nouvelles méthodologies dans le domaine de la glycochimie.
Synthèse totale de produits naturels biologiquement actifs
La nature est une source intarissable de composés actifs qui représentent un point de départ pour la découverte et le développement de médicaments. Étant donné que de nombreux médicaments proviennent ou sont inspirés de molécules présentes dans la nature, l’étude de la chimie des produits naturels est prometteuse. Avec l’avancement des méthodes de synthèse chimique et la compréhension des mécanismes biologiques, les chimistes organiciens peuvent faire d’importantes contributions biopharmaceutiques. Notre groupe de recherche s’implique dans la synthèse chimique avec une emphase sur la création de molécules naturelles soupçonnées d’avoir des propriétés biologiques d’importance médicinale. Une fois synthétisés, il devient facile de déterminer l’importance biologique de ces produits naturels en plus d’étudier le mécanisme d’action de nouvelles architectures moléculaires. Ultimement, le but est de permettre des découvertes dans un environnement éducationnel exploitant le raisonnement logique et la créativité.
