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Perspectives
Stéréochimie des pesticides
AF6817 v1 Article de référence

Perspectives
Stéréochimie des pesticides

Auteur(s) : Josette FOURNIER

Date de publication : 10 janv. 2010 | Read in English

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1 - Stéréoisomères

  • 1.1 - Exemples
  • 1.2 - Des structures différentes

2 - Effets biologiques des stéréoisomères

3 - Conformères

4 - Modes d'action de la biostéréosélectivité

  • 4.1 - Paclobutrazole
  • 4.2 - Fluazifop-butyl
  • 4.3 - Triadiméfon
  • 4.4 - Cyperméthrine
  • 4.5 - Métalaxyl et bénalaxyl
  • 4.6 - Métolachlore
  • 4.7 - Morpholines
  • 4.8 - Médiateurs chimiques
  • 4.9 - Chemins métaboliques distincts

5 - Synthèse de pesticides chiraux

  • 5.1 - Résolution des racémiques
  • 5.2 - Synthèse asymétrique

6 - Analyse de pesticides chiraux

7 - Perspectives

Sommaire

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RÉSUMÉ

De nombreux pesticides organiques sont des stéréoisomères. Leur obtention donne majoritairement des mélanges de stéréoisomères. Beaucoup de produits ont été longtemps dénommés et commercialisés sous forme de mélanges stéréoisomériques pour des raisons de commodité, car leur séparation est coûteuse. Toutefois, de nouvelles méthodes de synthèse permettent aujourd'hui de ne produire que les pesticides chiraux pour un usage donné. Ces avancées devraient amener rapidement les fabricants, utilisateurs et pouvoirs publics chargés des réglementations à mieux distinguer l'individualité des stéréoisomères.

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Auteur(s)

  • Josette FOURNIER : Professeur des universités - Présidente du comité d'orientation et de prospective scientifique de l'Observatoire des résidus de pesticides (ORP)

INTRODUCTION

Pasteur considérait la chiralité comme la marque du vivant. Il n'est pas surprenant que les produits bioactifs soient souvent chiraux et réciproquement.

Les produits chiraux naturels sont engendrés souvent sous une forme stéréoisomérique pure (acides aminés de la série L, sucres de la série D). Ceux qui sont obtenus par synthèse chimique classique, en dehors des cas de catalyse stéréospécifique, sont généralement des mélanges de stéréoisomères. Leur séparation est coûteuse. C'est pourquoi, on a longtemps considéré, surtout lorsqu'il s'agissait de détruire (pesticides) et non de soigner (médicaments) l'espèce cible, que l'on pouvait se dispenser de ces séparations et utiliser le produit en mélange, les stéréoisomères inactifs ou faiblement actifs ne jouant qu'un rôle de charge. C'était négliger qu'un stéréoisomère inactif comme pesticide sur l'espèce visée pouvait manifester une activité antagoniste ou une autre activité sur la cible, ou agir sur d'autres cibles. Si au vu de leur formule, le chimiste identifie clairement les stéréoisomères pour des produits différents, l'utilisateur peut hésiter, longtemps trompé par un seul nom (de marque et de substance active) pour le mélange de produits. Il faut donc reconnaître dans une structure chimique les motifs responsables de la chiralité ou d'un autre type de stéréoisomérie.

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DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v1-af6817

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7. Perspectives

De nombreuses questions rencontrées pendant un siècle de protection chimique des cultures ont été formulées dès le XIX e siècle : toxicité pour l'expérimentateur et le consommateur, risque de phytotoxicité, risque de propagation des ravageurs lié aux transports, exactitude des méthodes d'analyse de résidus, respect des auxiliaires, biodiversité, surveillance phytosanitaire organisée, prévisions liées à la météorologie, discernement dans les décisions de traitement, nécessité d'une réglementation et d'accords internationaux, limitation des ravageurs plutôt que volonté d'éradication. Deux points cependant ont surpris la vigilance des pionniers, ce sont la résistance des ravageurs aux pesticides et la pollution étendue des eaux.

Il existe une pression sociale et réglementaire croissante pour réduire les risques toxicologiques et environnementaux liés à l'usage de pesticides. On connaît de mieux en mieux les modes d'action physiologiques et biochimiques des substances actives. On s'est efforcé d'identifier des enzymes et des récepteurs spécifiques des espèces à contrôler pour mettre au point des produits sélectifs. On imagine par modélisation moléculaire des analogues du substrat ou d'un intermédiaire réactionnel, on mesure leurs effets sur des enzymes ou récepteurs isolés. On appelle biorationnels les pesticides ainsi projetés. C'est intellectuellement très satisfaisant, mais les résultats sont minces. Beaucoup d'excellents inhibiteurs in vitro se révèlent inactifs in vivo. Souvent, le produit ne réussit pas à pénétrer dans les cellules, ou bien il est dégradé ou immobilisé avant d'atteindre sa cible. On peut choisir un site biochimique qui diffère de façon significative entre la plante cultivée et certaines adventices ; en réalité, c'est un processus qui a joué en sens inverse. C'est en étudiant les mécanismes de tolérance à certains herbicides que nous avons mis au jour des différences biochimiques et physiologiques entre plantes cultivées et mauvaises herbes.

On ne développe plus qu'un petit nombre ou un seul produit bien positionné dans une nouvelle famille chimique active. C'est le cas de la métrafénone contre l'oïdium et le piétin-verse présentée au CIMA 2003 à Tours, ou celui du spiromésifène et du spirodiclofène à Glasgow en 2002.

On a recours à des produits...

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BIBLIOGRAPHIE

  • (1) -   *  -  Index phytosanitaire, annuel, ACTA, Paris.

  • (2) -   The pesticide Manual.  -  13e éd., TOMLIN (C.) éd., BCPC (2003).

  • (3) -   The Agrochemicals Handbook.  -  Royal Society of Chemistry.

  • (4) -   CRC Handbook of Pesticides.  -  MILNE (G.W.A.) éd., CRC Press (1995).

  • (5) - MONTGOMERY (J.H.) -   *  -  Agrochemicals Desk Reference, Lewis Pub. (1993).

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