Memoire Online - Synthéses et activité antimicrobienne de Bis-N-Nucléosides Dérivée de L- Acide Tartrique

A-1-1. Introduction
L'acide tartrique, connu depuis l'Antiquité sous la forme¹ du "sel acide de potassium", a été découvert en 1769 par le chimiste suédois Scheele, qui fit bouillir du tartre avec de la craie et décomposa le produit en présence d'acide sulfurique ; qui parvint à l'extraire en décomposant son sel de calcium par apport d'acide sulfurique, méthode d'extraction encore utilisée de nos jours.
Il existe 4 formes stéréo-isomères d'acide tartrique, mises en évidence par Louis Pasteur lors de ses travaux de recherche sur l'activité optique des molécules dissymétriques (1848-1860). Très répandu dans le règne végétal, l'acide tartrique L(+) est la seule forme naturelle. On le trouve dans de nombreux fruits, en particulier le raisin. Entrent dans sa fabrication, au titre de matières premières, des résidus naturels exclusivement issus de la vinification, et l'eau est le seul solvant utilisé en cours de process.

L`acide tartrique² est le nom usuel de l'acide 2,3-dihydroxybutanedioïque a pour formule brute C₄H₆O₆. et de poids moléculaire150gm/mole. Sa formule semi-développée est HOOC-CHOH-CHOH-COOH. La vigne est le seul végétal à produire de l'acide tartrique et à l'accumuler dans ses fruits qui sont les baies de raisins. Il s'y trouve à l'état libre³ et à l'état salifié avec de nombreux sel minéraux et principalement le calcium et le potassium (pour former le tartrate de calcium et le bitartrate de potassium). Ces deux sels sont très ²peu soluble dans les vins, leurs présence en excès provoque des précipitations dans le vin (cristallisation tartrique).

Il peut être synthétisé. C'est le principal acide du vin (provenant du raisin), sous sa forme D(+).

Les ions tartrates sont utilisés ¹dans la liqueur de Fehling pour tester la présence d' aldéhydes. Le tartrate de potassium évite une cristallisation du vin en bouteille, phénomène exploité dès l'antiquité par les grecs et les romains.

L'acide tartrique active la salivation¹ ; il est légèrement laxatif et diurétique. Il se présente sous la forme de cristaux transparents incolores solubles dans l'eau. Les sels de l'acide tartrique sont les tartrates qui sont toujours à craindre et sont évités en traitant le vin par le froid, pour éliminer le maximum de tartre, éventuellement en ajoutant un inhibiteur de cristallisation (acide métatartrique). On détecte l'acide tartrique par le résorcinol.

Louis Pasteur ²a étudié l'activité optique des isomères optiques des tartrates. La fermentation des jus de raisin produit sur la surface interne du récipient une croûte blanche de tartrate acide de potassium ou tartre brut. Le tartre brut, bouilli en présence d' acide chlorhydrique dilué, précipite sous forme de tartrate de calcium, par addition d'hydroxyde de calcium. Son traitement par de l' acide sulfurique dilué libère la forme dextrogyre (D) de l'acide tartrique, composé qui fait tourner le plan de polarisation de la lumière polarisée vers la droite. L'acide D-tartrique a une température de fusion de 170 °C et est facilement soluble dans l'eau et l'alcool. Il est insoluble dans l'éther. Il existe une autre forme de l'acide tartrique, l'acide L-tartrique ( lévogyre). Elle a la même structure que la forme D, mais fait tourner le plan de polarisation de la lumière vers la gauche. Cet acide fut préparé pour la première fois par Louis Pasteur, à partir du sel d'ammonium et de sodium. L'acide tartrique préparé en laboratoire est un mélange équimolaire des formes dextrogyre (D) et lévogyre (L). Ce mélange, dit racémique, ne modifie pas la direction du plan de polarisation de la lumière. Il existe une autre variété, l'acide mésotartrique, qui ne modifie pas non plus la direction du plan de polarisation de la lumière.

Cristaux incolores ³(ou poudre cristalline blanche), transparents, très résistants, dépourvus d'eau, stable à la lumière et à l'air et sans odeur. L'acide tartrique confère au vin une saveur acide; en présence équilibrée, il donne au vin une sensation gustative de fraîcheur alors qu'en quantité insuffisante le vin paraît mou et plat. L'acide tartrique participe aussi au maintien du pH du vin (bas), il permet ainsi le contrôle de l'implantation de certains micro-organismes (y compris les bactéries indésirables comme celles responsables de la maladie de la tourne).

Ø Utilisations
Les applications courantes³ de l'acide tartrique L(+) se situent dans les secteurs alimentaire, pharmaceutique et vinicole :

· Pour l'acidification des moûts de vin.

· Comme acidifiant et stimulateur du goût dans les bonbons, gelées, confitures, nectars de fruits, crèmes glacées, gélatines et pâtes.

· Dans les conserves de fruits, légumes, poissons où il intervient comme antioxydant synergique et stabilise également le Ph, la couleur, le goût et la valeur nutritive.

· Dans les graisses et huiles où il prévient le rancissement par son effet antioxydant.

· Dans la préparation de boissons gazeuses. Il est utilisé comme acide solide dans les cachets contre les indigestions et les maux de tête. Lorsqu'on les met dans l'eau, l'acide se dissout et réagit avec le bicarbonate de sodium pour libérer du dioxyde de carbone gazeux.

· Comme émulsifiant et conservateur dans la fabrication de pains et de viennoiseries industrielles.

· Dans l'industrie pharmaceutique où il sert d'excipient et de support du principe actif aidant à corriger la basicité.

· Sa stabilité et sa grande solubilité en font une source d'acidité très prisée pour les poudres et cachets effervescents.
Toutefois, l'acide tartrique L(+) est également employé dans d'autres domaines :

· Dans l'industrie du ciment et du plâtre, où son pouvoir de retardateur de prise rend plus aisées les manipulations.

· Pour le polissage et le nettoyage des métaux.

Acides (2R, 3R)-Tartrique

Acides (2S, 3S)-Tartrique

Il existe deux acides tartriques chiraux :

· le (+)-(2R, 3R)-2,3-dihydroxybutane-1,4-dioïque (image de gauche) se trouve à l'état naturel dans de nombreux fruits ;

· le (-)- (2S, 3S)-2,3-dihydroxybutane-1,4-dioïque (image de droite) est l'énantiomère du précédent.

Une représentation utile est la projection de Fischer. Il faut faire attention que contrairement à ce que pourrait laisser croire un examen rapide de ces projections, il n'existe pas de centre de symétrie dans ces molécules. En effet la chaîne carbonée n'est pas plane mais cambrée vers l'arrière.

Les configurations absolues ⁴sont données par les règles de Cahn , Ingold, Prelog. Ces molécules constituent le couple de configuration relative (R*R*). Les acides (2R, 3R) et (2S, 3S) tartriques sont largement utilisés dans la préparation de nombreux réactifs chiraux. Ils constituent une source de chiralité à la fois pratique et de coût modique. Un exemple est la préparation du ligand DIOP d'un complexe au ruthénium utilisé comme catalyseur d'hydrogénation énantiosélective.

A-1-5- Acide (2R, 3S)-Tartrique
Bien qu'il y ait deux atomes de carbone asymétriques⁴ dans leur molécule, il existe trois et non quatre acides tartriques car les configurations (2R, 3S) et (2S, 3R) sont les mêmes :

La molécule ci-dessous est superposable à son image dans un miroir. Elle n'est donc pas chirale. Il s'agit d'un exemple de composé méso.

L'acide (2R, 3S)-2, 3-dihydroxybutane-1,4-dioïque encore appelé acide mésotartrique est un diastéréo-isomère des acides (2R, 3R) et (2S, 3S) tartriques.

On peut obtenir ses sels par traitement des acides (2R, 3R) et (2S, 3S) tartriques par une base forte à chaud.

La molécule d'acide (2R, 3S)-tartrique, possède une conformation dans laquelle on trouve un plan de symétrie S situé entre les atomes de carbone 2 et 3. Ce plan apparaît nettement sur la représentation de Cram de la conformation éclipsée (B) ou sur la projection de Fischer (C) de la molécule.

Notons qu'il existe des conformations chirales de l'acide (2R, 3S)-tartrique. Ces conformations possèdent la même énergie potentielle microscopique et elles sont donc en quantités égales. Les propriétés macroscopiques de l'acide (2R, 3S)-tartrique sont celles d'une molécule achirale.

Synthéses et activité antimicrobienne de Bis-N-Nucléosides Dérivée de L- Acide Tartrique

PARTIE A (THEORIQUE)

CHAPITRE 1

ACIDE TARTRIQUE