Etude théorique d’une synthèse d’analogue de N,O-nucléoside potentiellement antiviral. Application des approches topologiques ELF et AIM et analyse NCI.

Abstract

Dans ce travail, nous avons appliqué la théorie MEDT pour étudier la réaction de cycloaddition [3+2] 32CA d’une nitrone cyclique 1-pyrroline-1-oxyde avec le N-vinyliques nucléobases au niveau MPWB1K/6-311G (d,p). On conclut que :  La régiosélectivité observée expérimentalement de cette réaction 32CA n’est pas prédite par les indices CDFT à cause du faible caractère polaire de la réaction.  L’analyse de la surface d’énergie potentielle en phase gazeuse et en présence du solvant montre que cette réaction est régio-, et stéréosélective. Le mode de cyclisation ortho/exo est le plus favorisé cinétiquement et thermodynamiquement ce qui en accord avec les résultats expérimentaux.  L’étude mécanistique de la réaction était réalisée par l'évolution de la densité électronique le long du chemin réactionnel IRC par deux analyses topologiques ELF et QTAIM. Les résultats théoriques obtenus montrent que cette réaction suit un mécanisme ortho/exo en une seule étape (one-step) mais en deux phases (two-stage). La première étape correspond à la formation de la liaison C3-C5, la deuxième étape est associée à la formation de la liaison O1-C4.  L’analyse NCI montre une isosurface bicolore en forme d'anneau associée aux effets simultanés des interactions stabilisatrices et déstabilisatrices entre les réactifs. Ce résultat explique la formation de deux nouvelles liaisons covalentes O1C4 et C3C.