Un intermédiaire chimique particulièrement réactif stabilisé par interactions faibles

Des équipes de scientifiques du Centre interdisciplinaire de nanoscience de Marseille (CINaM) (CNRS/Aix Marseille Université) et du laboratoire CEISAM (CNRS/Nantes Université) sont parvenues à stabiliser un intermédiaire réactionnel particulièrement réactif en utilisant des interactions faibles.

Dénommé Meisenheimer1 , cet intermédiaire réactionnel – porteur d’une charge négative très réactive - est connu depuis longtemps des chimistes dans des réactions dites de « substitution nucléophile aromatique », mais il n’avait jamais pu être isolé avec des substituants déstabilisants donneurs d’électrons. 

Pour cela, les chimistes ont réalisé un assemblage moléculaire spécifique en forme d’anneau – appelé macrocycle – dans lequel ils ont incorporé deux unités de type Meisenheimer. L’accès à la structure cristallographique de ce macrocycle a mis en lumière le rôle clé des liaisons hydrogène intramoléculaires qui permettent une stabilisation de cet intermédiaire grâce à une extension de la délocalisation de la charge négative.

Au-delà de la compréhension du rôle de ces intermédiaires dans les réactions chimiques auxquelles ils participent, ces travaux ouvrent de nouvelles perspectives d'application. La formation de ce macrocycle bis-Meisenheimer résulte en effet de la capture d’ions cyanure par un macrocycle précurseur, l’azacalixarène. Cette propriété présente un intérêt particulier pour certains acteurs industriels, notamment les fabricants de calissons — spécialité emblématique de la Provence — qui doivent contrôler la teneur en cyanure (CN⁻) provenant des amandes amères utilisées dans leur production. C’est dans ce contexte qu’une thèse, financée par la Région Sud – Provence-Alpes-Côte d’Azur, a été consacrée à la détection des ions cyanure dans les calissons d’Aix, aboutissant à la mise en évidence de complexes de Meisenheimer stabilisés par des interactions faibles.

Rédacteur : CCdM

• 1Une unité de type Meisenheimer est un intermédiaire temporaire chargé négativement, formé quand un nucléophile attaque un cycle aromatique.