Synthèses clients par échange H/T direct

Différents catalyseurs homogènes à base d’iridium(I) sont disponibles pour le marquage direct de molécules avec du tritium. Selon le type de catalyseur, différents groupes de substrats conducteurs sont utilisés pour l’intégration du tritium. Les catalyseurs développés par Robert Crabtree et William Kerr, qui intègrent le tritium sur des cycles aromatiques en position ortho par rapport aux groupes directeurs, en sont d’éminents exemples. 

Le rhodium noir est un rhodium métallique finement rayé qui a une grande surface catalytiquement active. Le rhodium noir est capable de remplacer l’hydrogène par du tritium à proximité immédiate des atomes d’azote et des atomes d’azote de la pyridine. Par rapport aux catalyseurs à l’iridium (I), il s’agit ici d’une catalyse hétérogène. Le catalyseur peut être séparé par filtration après la réaction.

Les nanoparticules métalliques servant de nouveaux catalyseurs pour l’échange d’isotopes d’hydrogène font l’objet de recherches actuelles dans notre entreprise. Dans plusieurs travaux scientifiques, nous avons pu démontrer que les nanoparticules métalliques se distinguent par un degré de marquage plus élevé que les catalyseurs hétérogènes traditionnels et disponibles dans le commerce. En outre, elles se distinguent par leur sélectivité exceptionnelle lors de l’intégration du tritium dans des molécules biologiques et pharmaceutiques complexes. Dans notre laboratoire, nous utilisons des nanoparticules de ruthénium, de rhodium, de palladium et d’iridium. Les différents métaux se complètent dans leur sélectivité lors du marquage au tritium et conduisent ainsi souvent à des activités spécifiques élevées dans le produit marqué.

Les atomes d’hydrogène en position alpha peuvent être remplacés par photocatalyse d’amines tertiaires. Cette méthode permet d’obtenir des activités spécifiques très élevées. Certains groupes fonctionnels peuvent toutefois entraîner des réactions secondaires.

Les substrats peuvent être adsorbés sous forme de solides sur un catalyseur approprié, puis exposés à une atmosphère de tritium à haute température (>200° C). Il est toutefois difficile de prédire quelles activités spécifiques seront ainsi obtenues. La méthode ne convient qu’aux molécules thermiquement stables ayant un point de fusion et de décomposition élevé. L’avantage est que les centres de chiralité sont généralement conservés pendant la réaction.