Rhenium complexes based on triazolyl derivatives : from synthesis, structural and theoretical characterization to application as radiopharmaceuticals or fluorophores (2017)

Les complexes de rhénium jouent un rôle important dans le domaine de la médecine nucléaire. Si pendant longtemps le rhénium a été utilisé comme modèle structural du technétium-99m, les caractéristiques physiques prometteuses des isotopes 186Re et 188Re, font des complexes de 186/188Re des candidats prometteurs en tant que radiopharmaceutiques thérapeutiques. De même, les propriétés intéressantes de photoluminescence des complexes de rhénium non-radioactifs en font d'excellents outils comme catalyseurs, matériaux luminescents et capteurs d'imagerie. Dans ce travail, notre objectif était (i) de développer, en utilisant une stratégie de chimie Click, des ligands multidentes pour la stabilisation de différents cœurs rhéniés de type [Re(CO)3]+ et [ReO]3+ (M = Re ou 188Re) ainsi que pour les coeurs analogues à base de 99mTc dans certains exemples, (ii) d'évaluer le potentiel des complexes de rhénium (technétium) en tant que sondes d'imagerie (Re naturel ou 99mTc) ou agents thérapeutiques (188Re). Pour ce faire, deux systèmes de chélatants spécifiques du rhénium (technétium) ont été utilisés: un système tripodal semi-rigide dans le deuxième chapitre et un fragment pyta au troisième chapitre, ces deux chélatants ayant été développés précédemment dans notre groupe.\nAinsi, sur la base d'un ligand click tridente de type N2O, deux études différentes ont été réalisées dans le chapitre II. Dans la première étude, deux voies de synthèse ont permis de préparer une famille de ligands potentiellement tétradentes de type N3O, conçus pour coordonner les cœurs rhéniés aux états d'oxydation + I et + V. Les études de coordination envers ces différents noyaux de rhénium, ont également été étudiées. Les premiers résultats de radiomarquage combinés aux récents travaux rapportés par l'équipe de Dugave[xii] sur des systèmes similaires indiquent que ce ligand pourrait être un chélatant prometteur pour le 99mTc...voire le 188Re. A court terme, l'extension du radiomarquage au coeur [188ReVO]3+ devra être effectuée et la stabilité in vitro du complexe radioactif testée dans des conditions physiologiques classiques, dans le plasma humain et par des expériences d'échange de cystéine.\nLa deuxième étude portait sur le développement de nouveaux radiopharmaceutiques du 99mTc sélectifs contre l'hypoxie. Notre ligand tripodal de départ a été décoré avec un groupe nitro (soit un groupe nitrobenzyle ou une entité métronidazole (Mtz)). Des positions différentes ont été considérées mais seulement deux ligands contenant du métronidazole (Mtz) et un ligand contenant un groupe nitro ainsi que les complexes correspondants de tricarbonylrhénium(I) ont été obtenus et caractérisés, notamment par électrochimie. Les potentiels de réduction du groupe NO2 dans les complexes [Re(CO)3Cl(L2)] et [Re(CO)3(L6)] sont similaires à ceux reportés dans la littérature pour des complexes de rhénium(I).\nLe chapitre III est axé sur l'étude de l'effet AIE (émission induite par l'agrégation) dans les complexes tricarbonylrhénium(I), l'association de cet effet avec les propriétés intrinsèques des complexes de Re(I) pouvant conduire à des composés très attrayants. Pour ce faire, nous avons combiné un fluorophore organique (motif benzoxazole ou PBO) qui présente une excellente stabilité et des propriétés optiques intéressantes, avec un complexe tricarbonylrhénium(I) basé sur une unité pyta (soit le 2-pyridyl-1,2,3-triazole ou le 2-pyridyl-1,2,4-triazole). Quatre composés ont été étudiés. Les structures RX ont révélé des différences structurales spectaculaires entre les deux premiers complexes, ReL8 et ReL9. Cette étude étant une nouvelle orientation dans notre groupe, ce travail sera un excellent point de départ pour d'autres recherches. Divers colorants organiques et/ou des modifications structurales de la fraction organique seront bientôt pris en compte pour développer des sondes luminescentes de rhénium(I) hautement émissives.