Les dendrimères sont des polymères possédant une architecture arborescente tridimensionnelle et hyper-ramifiée. Trois stratégies de synthèse sont présentées : divergente à partir du cœur vers la périphérie, convergente à partir de la périphérie ou une combinaison des deux.

Les dendrimères ont des applications biomédicales, comme agents de contraste en imagerie médicale, ou sont aussi des nanovecteurs efficaces pour le transport d’agents de diagnostic, de médicaments ou de matériel génétique (un encadré spécial est dédié à ce transport), par encapsulation par exemple. Les dendrimères poly(amidoamines) ou PANAM sont issus d’un cœur triéthanolamine, les fonctions amines primaires externes sont liées entre elles par des liaisons amide et sont par conséquent protonées et peuvent participer aux interactions électrostatiques avec des molécules chargées négativement telles que les oligonucléotides. Ces dendrimères sont d’excellents transporteurs d’ADN ou peuvent inactiver des gènes. Les dendrimères poly(aminoesters) sont synthétisés sur le même schéma mais en remplaçant les fonctions amides par des esters qui deviennent alors des espèces biodégradables !

La maladie d’Alzheimer est la maladie neurodégénérative la plus fréquente. Deux types de lésions morphologiques sont observées post mortem chez les malades : des dégénérescences neurofibrilaires intracellulaires de protéine Tau, qui est la protéine qui constitue ce qu’on appelle le squelette du neurone, et des plaques amyloïdes extracellulaires, dites plaques séniles, qui sont des peptides amyloïdes constitués d’une quarantaine d’acides aminés. Or l’apparition des plaques séniles précède l’apparition de la protéine Tau et la cascade amyloïde.

L’agrégation des peptides dépend d’ions métalliques tels que Cu(II), Cu(I), Zn(II) et Fe(II) qui se complexent aux sites N-terminal des carboxylates et amides du peptide. Les géométries respectives des complexes sont des pyramides à base carrée et linéaires grâce à la flexibilité du peptide. Ces modifications de coordination sont rapides et impactent de façon néfaste les propriétés redox du complexe. Des exemples de coordination sont présentés sur les peptides humains en particulier.

Quatre articles présentent comment "la chimie mène l'enquête" sur les stupéfiants.

La détection par spectrométrie de masse, par Gerard Hopfgatner et coll. :
Différentes techniques sont utilisées : à ionisation secondaire, désorption et ionisation laser, électronébulisation. Des exemples sont donnés dans les comprimés. La détection de la cocaïne est précisée.

Les cathinones, par C. Napierala et coll. :
Les dérivés du principe actif du khat de synthèse (exemple de la méphédrone) sont présentés ici. Les nouvelles amphétamines sont analysées par spectrométrie de masse.

Le cannabis, par Laurence Dujourny et Thierry Soto :
Il s’agit d’une plante controversée (voir encart « législation » et culture autorisée) avec des effets psychotropes. Des cannabinoïdes de synthèse peuvent être à usage médical. La nabilone est ainsi utilisée pour les nausées en lien avec les chimiothérapies du cancer.

L’incorporation de substances étrangères dans les cheveux (xénobiotiques), par Nathalie Milan et Claire Martin :
Après quelques généralités sur la structure et la pigmentation sur les cheveux, on précise les voies et les facteurs physicochimiques d’incorporation de ces substances. Les difficultés d’interprétation sont évoquées : effets de la couleur des cheveux, des produits cosmétiques, des métabolites des drogues. Un tableau synthétique précise les seuils de positivité de l’héroïne, de la cocaïne, des amphétamines et du cannabis. L’exemple du GHB, anesthésique parfois détourné lors d’évènements festifs, termine l’article.

Des généralités sur les explosifs sont rappelées : explosifs à usage civils industriels, militaires et artisanaux ainsi que les types d’explosifs primaires (amorces) et secondaires (charge). Un encart précise les types de régimes de décomposition (combustion, déflagration, détonation).

Les méthodes analytiques sont traitées avec les techniques colorimétriques avec un excellent tableau sur les réactifs utilisés pour les molécules et ions à identifier.

Les techniques spectrophotométriques sont ensuite présentées : IR proche et ATR (avec indice de réfraction élevé) à mobilité ionique.

Les réactions colorimétriques servent à l’identification des molécules et des familles de molécules très utiles pour les enquêtes scientifiques. Des exemples de détection de stupéfiants sont d’abord indiqués.

Les principaux constituants actifs du cannabis, le THC (tétra-hydrocannbinol), le CBD (le canbidol) et le CBN (cannabinol) sont détectés par hydroxyalkylation du groupe OH aromatique pour donner une couleur violette caractéristique. Le thiocyanate de cobalt(II) réagit avec la cocaïne pour former un complexe organométallique de couleur bleue, l’ajout d’acide chlorhydrique devient rose. De même, différents groupes fonctionnels tels que les amines secondaires des amphétamines donnent avec un mélange de formol et d’acide sulfurique des structures carbénium colorées. De plus, après un rappel sur la classification des explosifs, une étude sur la détection des explosifs est proposée : le réactif de Griess détecte les ions nitrite libérés par action d’une base sur l’ester nitré tel que la nitroglycérine. L’exemple est illustré par l’acquittement et la libération des « Birmingham Six » condamnés par erreur en Angleterre en 1991 !

Les principales méthodes et les appareillages sont présentés.

Des exemples de résultats à partir de situations réelles sont indiqués : la trace d’un stylo à bille, une eau devenue bleue, des colorations sur des champs de maïs OGM et une preuve par … la betterave !

Cet article est un dossier précis et complet sur le traitement du diabète 2. La glycémie est introduite en rappel.
 

La synthèse de la sitagliptine médicinale est présentée dans un schéma détaillé, puis celle de la synthèse commerciale. Les rendements y sont optimisés sur différents exemples.

Ces composés azotés d’un intérêt immense, du point de vue physiologique au moins, sont très nombreux mais bien mal connus au milieu du 19^e siècle. Auguste Laurent rectifie l’analyse d’un grand nombre, les répertorie et précise la notion de molécule et de structure. Magnifiques exemples du talent de manipulateur du chimiste, elles marquent aussi un moment déterminant dans son itinéraire de théoricien de la chimie organique.

Ressource proposée par MB ^*

Dans cet article sur la formule développée des substances aromatiques et du benzène, Kekulé s’appuie sur la théorie de l’atomicité des éléments chimiques, c’est-à-dire du nombre de liaisons que forment chacun des éléments. Il considère la tétratomicité du carbone (on dit aujourd’hui tétravalence) et la monoatomicité de l’hydrogène ou du chlore. Ses observations l’ont conduit à admettre que les substances aromatiques ont en commun un noyau formé d’une chaîne de six atomes de carbone fermée. Il s’efforce d’en déterminer la constitution d’après les combinaisons que forment les carbones avec d’autres éléments. Dans cet article la représentation du benzène qu’il utilise est une chaîne fermée, aplatie et repliée sur elle-même. Il évoque, une autre forme possible « triangulaire » et acceptée par d’autres chimistes, mais il la rejette à cause des inconvénients qu’elle entraîne sans autre précision. Dans un article publié l’année suivante aux Annalen der Chemie und Pharmacie (1866, 61, p. 129-196), il pose la question de la symétrie du benzène qui peut être sénaire ou ternaire, c’est-à-dire respectivement représentée par un hexagone régulier ou un triangle isocèle, et affirme sa préférence pour la représentation hexagonale.

Ressource proposée par BB ^*

Dans cet ouvrage écrit en 1875, Berthelot écrit dans l’introduction que la chimie n’est pas seulement la science de l’analyse, mais aussi de la synthèse. Il cantonne son propos à la chimie organique, présente l’objet et les difficultés de la synthèse en chimie organique.

Dans une première partie intitulée « exposition historique de la chimie organique », il présente les progrès de la chimie organique depuis l’antiquité, évoquant les éléments et les principes immédiats avec les premiers essais d’isolement et d’analyse des substances organiques, définition et les méthodes d’isolement des principes immédiats, les compositions élémentaires, la question des équivalents, l’isomérie, l’analyse par décomposition graduelle. Puis il présente les fonctions chimiques des composés organiques et leur classification. Enfin il discute de la théorie atomique et des symboles chimiques. Cette partie s’achève par une histoire de la synthèse en chimie organique, de son utilité, et de sa nécessité.

Dans la seconde partie, intitulée, « la chimie organique fondée sur la synthèse il décrit les huit fonctions chimiques, la synthèse des hydrocarbures, des alcools et des phénols.

Berthelot ne rapporte ici que son apport personnel qu’il estime central.

Ressource proposée par BB ^*