« Carbamate » : différence entre les versions

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Les carbamates ou uréthanes sont une famille de composés organiques porteur d'une fonction R-HN-(C=O)O-R'. Il s'agit en fait des esters substitués de l'acide carbamique ou d'un amide substitué.

Carbamate en biochimie[modifier | modifier le code]

Le groupe fonctionnel carbamate peut être formé lorsqu'une molécule de dioxyde de carbone ou un dérivé carbonate réagit avec la terminaison amino d'une chaîne de peptides ou le groupe aminé d'un acide aminé, y ajoutant un groupe COO⁻ et libérant un proton (ion H⁺).

"R" indique le radical d'atomes attachés à l'autre extrémité de la molécule d'azote du groupe amino.

Utilisation comme groupes de protection[modifier | modifier le code]

La formation de carbamate est une alternative pour protéger une fonction amine à l'aide des groupes protecteurs :

Quelques exemples de carbamates naturels[modifier | modifier le code]

Dans l'hémoglobine, les groupes carbamates se forment lorsque les molécules de dioxyde de carbone se lient aux terminaux aminés des chaînes de globine. Cela aide à stabiliser la protéine lorsqu'elle devient désoxyhémoglobine et augmente la probabilité de libération de molécules d'oxygène restantes liées à la protéine.

La Rubisco (enzyme nécessaire à la fixation de la molécule de dioxyde de carbone dans la biomasse végétale en initiant le cycle de Calvin) nécessite également la formation de carbamate pour fonctionner. Sur le site actif de l'enzyme, un ion Mg²⁺ est lié aux résidus de glutamate et d'aspartate, ainsi qu'à un carbamate de lysine (qui maintient l'ion en place). Le carbamate est formé quand une chaîne latérale de lysine non chargée à proximité de l'ion réagit avec une molécule de dioxyde de carbone de l'air (donc pas celle du substrat enzymatique), ce qui la rend ensuite chargée et donc capable de se lier à l’ion Mg²⁺.

Une variété d'insecticides contient le groupe fonctionnel carbamate.

Exemples de carbamates industriels[modifier | modifier le code]

Parmi les carbamates, on peut citer :

des produits phytopharmaceutiques (pesticides) comme :
- Aldicarbe
- Carbofuran
- Furadan
- Fenoxycarbe
- Carbaryl
- Éthienocarb
- Fénobucarb.

des matières plastiques comme les polyuréthanes (polymères élastomères)

des produits pharmaceutiques comme :

Carbamate (pharmacie) et dépendance[modifier | modifier le code]

Certains carbamates utilisés comme médicaments peuvent entraîner une forte dépendance, proche de celle des barbituriques. Cette famille de médicaments, particulièrement banalisée en France, entraîne des risques importants en cas d’intoxication aiguë. La dépendance est intense, et induit un syndrome de sevrage potentiellement grave avec, comme pour les barbituriques ou l’alcool, une possible évolution fatale en l’absence de prise en charge médicale^[1].

Neurotoxicité, et possible interdiction de certains carbamates[modifier | modifier le code]

Comme les composés organophosphorés, les carbamates sont des inhibiteurs de l'enzyme acétylcholinestérase.

La classe générale des produits chimiques à base de carbamate présente une large gamme d'écotoxicité et de toxicités, allant d'une toxicité très légère à des effets neurotoxiques sévères voire mortels.
Deux familles de carbamates dotés de groupes amine chargés positivement (l'une contenant un groupe carbamate, l'autre en contenant deux) ont été récemment proposé à l'interdiction dans le cadre de la Convention sur l'interdiction des armes chimiques (CWC).
Les carbamates se lient moins avec l'acétylcholinestérase que ne le font les organophosphorés, faisant qu'ils sont plus facilement éliminés de l'organisme. Le sous-groupe des produits contenant un ou deux carbamates et qui contiennent deux amines quaternaires chargées positivement a des propriétés particulières, D. Hank Ellison explique^[2] que ces amines ont été ajoutées volontairement pour accroître la capacité de ces molécules à pénétrer dans la jonction neuromusculaire, afin d'exacerber l'effet inhibiteur de l'acétylcholinestérase. La proposition n°4 de la 1ère proposition de mise à jour des annexes de la CWC (1993) porte sur ces deux sous-groupe de carbamates (une décision est attendue pour novembre 2019)^[3].

Notes et références[modifier | modifier le code]

↑ http://www.cairn.info/revue-gerontologie-et-societe-2003-2-page-45.htm
↑ D. Hank Ellison, Handbook of Chemical and Biological Warfare Agents ((Manuel des agents de guerre chimique et biologique); Hoenig, Compendium of Chemical Warfare Agents, pp. 79−80, voir p.105
↑ Costanzi, S., & Koblentz, G. D. (2019) Controlling Novichoks after Salisbury: revising the Chemical Weapons Convention schedules| The Nonproliferation Review, 1-14

Voir aussi[modifier | modifier le code]

Articles connexes[modifier | modifier le code]

Bibliographie[modifier | modifier le code]

King A.M. & Aaron C.K. (2015) Organophosphate and Carbamate Poisoning| Emergency Medicine Clinics, Vol. 33, N°1, pp. 133−51

[1] ttp://www.cairn.info/revue-gerontologie-et-societe-2003-2-page-45.htm

[2] D. Hank Ellison, Handbook of Chemical and Biological Warfare Agents ((Manuel des agents de guerre chimique et biologique); Hoenig, Compendium of Chemical Warfare Agents, pp. 79−80, voir p.105

[3] Costanzi, S., & Koblentz, G. D. (2019) Controlling Novichoks after Salisbury: revising the Chemical Weapons Convention schedules| The Nonproliferation Review, 1-14

[1]

[2]

[3]

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+{{à recycler|date=avril 2008|thème=chimie}}
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-{{à recycler}}
 Les '''carbamates''' ou '''uréthanes''' sont une famille de composés organiques porteur d'une fonction R-HN-(C=O)O-R'. Il s'agit en fait des [[ester]]s substitués de l'[[acide carbamique]] ou d'un [[amide]] substitué.
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 == Carbamate en biochimie ==
-Le [[groupe fonctionnel]] carbamate peut être formé lorsqu'une molécule de [[dioxyde de carbone]] ou un dérivé carbonate réagit avec la terminaison amino d'une chaîne de [[peptide]]s ou le groupe aminé d'un [[acide aminé]], y ajoutant un groupe COO<sup>−</sup> et libérant un cation (H<sup>+</sup> ion).
+Le [[groupe fonctionnel]] carbamate peut être formé lorsqu'une molécule de [[dioxyde de carbone]] ou un dérivé carbonate réagit avec la terminaison amino d'une chaîne de [[peptide]]s ou le groupe aminé d'un [[acide aminé]], y ajoutant un groupe COO<sup>−</sup> et libérant un proton (ion H<sup>+</sup>).
 [[Image:Carbamate.png|600px|Chemin réactionnel du carbabate]]
-"R" indique le '''r'''adical d'atomes attachés à l'autre extrémité de la molécule d'[[azote]] du groupe amino. <!--Note that the COO<sup>−</sup> group is a resonance structure, (apologies for the poor representation of the C=O double bond), so the single bonds both show a degree of double bond character, and the charge is delocalised over the two oxygen atoms.  This reaction is reversible (with reaction constant k << 0 in the above reaction), as the N-C bond is highly labile.  -->
+"R" indique le radical d'atomes attachés à l'autre extrémité de la molécule d'[[azote]] du groupe amino. <!--Note that the COO<sup>−</sup> group is a resonance structure, (apologies for the poor representation of the C=O double bond), so the single bonds both show a degree of double bond character, and the charge is delocalised over the two oxygen atoms.  This reaction is reversible (with reaction constant k << 0 in the above reaction), as the N-C bond is highly labile.  -->
 == Utilisation comme groupes de protection ==
 La formation de carbamate est une alternative pour protéger une fonction amine à l'aide des [[groupe protecteur|groupes protecteurs]] :
+*[[Carboxybenzyle|Carboxybenzyl]] (Cbz)
-* Carbobenzyloxy (Cbz)
-* ''ter''-Butyloxycarbonyl (Boc)
+* [[tert-butoxycarbonyle|''ter''-Butyloxycarbonyl]] (Boc)
+* 9-[[fluorénylméthoxycarbonyle|fluorénylméthyloxycarbonyl]] (Fmoc)
-* 9-Fluorenylméthyloxycarbonyl (Fmoc)
 == Quelques exemples de carbamates naturels ==
+Dans l'hémoglobine, les groupes carbamates se forment lorsque les molécules de dioxyde de carbone se lient aux terminaux aminés des chaînes de globine. Cela aide à stabiliser la protéine lorsqu'elle devient [[:wikt:désoxyhémoglobine|désoxyhémoglobine]] et augmente la probabilité de libération de molécules d'oxygène restantes liées à la protéine.
+La [[Rubisco]] (enzyme nécessaire à la fixation de la molécule de [[dioxyde de carbone]] dans la biomasse végétale en initiant le [[cycle de Calvin]]) nécessite également la formation de carbamate pour fonctionner. Sur le site actif de l'enzyme, un ion Mg<sup>2+</sup> est lié aux résidus de [[glutamate]] et d'[[aspartate]], ainsi qu'à un carbamate de lysine (qui maintient l'ion en place). Le carbamate est formé quand une chaîne latérale de lysine non chargée à proximité de l'ion réagit avec une molécule de dioxyde de carbone de l'air (donc pas celle du substrat enzymatique), ce qui la rend ensuite chargée et donc capable de se lier à l’ion Mg<sup>2+</sup>.
-<!--In [[Haemoglobin]], carbamate groups are formed when carbon dioxide molecules bond with the amino termini of the globin chains. This helps to stabilise the protein when it becomes deoxyhaemoglobin and increases the likelihood of the release of remaining [[oxygen]] molecules bound to the protein.
+Une variété d'[[insecticide]]s contient le groupe fonctionnel carbamate.
-[[RUBISCO|Ribulose 1,5-biphosphate carboxylase/oxygenase]] (the enzyme required to fix a carbon dioxide molecule at the start of the [[Calvin Cycle]]) also requires the formation of a carbamate to function. At the active site of the enzyme, a Mg<sup>2+</sup> ion is bound to a [[Glutamic acid|glutamate]] residue, an [[Aspartic acid|aspartate]] residue and a [[lysine]] carbamate, which hold the ion in place. The carbamate is formed when an uncharged lysine side chain near the ion reacts with a carbon dioxide molecule from the air (not the substrate carbon dioxide molecule), which then renders it charged, and so therefore able to bind the Mg<sup>2+</sup> ion.
-A group of [[insecticide]]s also contain the carbamate functional group (See links below).-->
 == Exemples de carbamates industriels ==
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 * des produits phytopharmaceutiques ([[pesticide]]s) comme :
 ** [[Aldicarbe]]
 ** [[Carbofuran]]
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 ** Fenoxycarbe
 ** [[Carbaryl]]
-** [[Sevin]]
 ** Éthienocarb
 ** Fénobucarb.
 * des matières plastiques comme les [[polyuréthane]]s ([[polymère]]s [[élastomère]]s)
 * des produits pharmaceutiques comme :
-** [[Meprobamate]]
+** [[Méprobamate]]
-** Emylcamate
+** [[Emylcamate]]
-** Carisoprodol
+** [[Carisoprodol]]
-** Mebutamate
+** [[Mebutamate]]
-** Phenprobamate
+** [[Phenprobamate]]
-** Tybamate
+** [[Tybamate]]
-** Felbamate
+** [[Felbamate]]
 == Carbamate (pharmacie) et dépendance ==
-Les carbamates peuvent également entraîner une dépendance, proche de celle des barbituriques. Cette famille de médicaments, particulièrement banalisée en France, entraîne des risques importants en cas d’intoxication aiguë. La dépendance est forte, le syndrome de sevrage potentiellement grave avec, comme pour les barbituriques ou l’alcool, une possible évolution fatale en l’absence de prise en charge médicale. http://www.cairn.info/revue-gerontologie-et-societe-2003-2-page-45.htm
+Certains carbamates utilisés comme médicaments peuvent  entraîner une forte dépendance, proche de celle des [[barbiturique]]s. Cette famille de médicaments, particulièrement banalisée en France, entraîne des risques importants en cas d’intoxication aiguë. La dépendance est intense, et induit un [[syndrome de sevrage]]  potentiellement grave avec, comme pour les barbituriques ou l’[[alcoolisme|alcool]], une possible évolution fatale en l’absence de prise en charge médicale<ref>http://www.cairn.info/revue-gerontologie-et-societe-2003-2-page-45.htm</ref>.
+== Neurotoxicité, et possible interdiction de certains carbamates ==
+Comme les [[Composé organophosphoré|composés organophosphorés]], les carbamates sont des inhibiteurs de l'enzyme [[acétylcholinestérase]].
+La classe générale des [[Produit chimique|produits chimiques]] à base de carbamate présente une large gamme d'[[écotoxicité]] et de [[toxicité]]s, allant d'une toxicité très légère à des effets [[neurotoxique]]s sévères voire mortels.
+<br>Deux familles de carbamates dotés de [[amine (chimie)|groupes amine]] chargés positivement (l'une contenant un groupe carbamate, l'autre en contenant deux) ont été récemment proposé à l'interdiction dans le cadre de la [[Convention sur l'interdiction des armes chimiques]] (CWC). <br>
+Les carbamates se lient moins avec l'[[acétylcholinestérase]] que ne le font les organophosphorés, faisant qu'ils sont plus facilement éliminés de l'organisme. Le sous-groupe des produits contenant un ou deux carbamates et qui contiennent deux [[amine (chimie)| amine]]s quaternaires chargées positivement a des propriétés particulières, D. Hank Ellison explique<ref>D. Hank Ellison, ''Handbook of Chemical and Biological Warfare Agents ((Manuel des agents de guerre chimique et biologique)''; Hoenig, Compendium of Chemical Warfare Agents, pp. 79−80, voir p.105</ref> que ces [[amine (chimie)|amines]] ont été ajoutées volontairement pour accroître la capacité de ces molécules à pénétrer dans la jonction neuromusculaire, afin d'exacerber l'effet inhibiteur de l'acétylcholinestérase. La proposition n°4 de la 1ère proposition de mise à jour des annexes de la [[Convention sur l'interdiction des armes chimiques|CWC]] (1993) porte sur ces deux sous-groupe de carbamates (une décision est attendue pour novembre 2019)<ref>Costanzi, S., & Koblentz, G. D. (2019) [https://www.tandfonline.com/doi/full/10.1080/10736700.2019.1662618  ''Controlling Novichoks after Salisbury: revising the Chemical Weapons Convention schedules'']| The Nonproliferation Review, 1-14</ref>.
+== Notes et références ==
+{{Références}}
 == Voir aussi ==
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 * [[2-(1-méthylpropyl)phényl méthylcarbamate]]
-=== Liens externes ===
+=== Bibliographie===
+* King A.M. & Aaron C.K.  (2015) ''Organophosphate and Carbamate Poisoning''| Emergency Medicine Clinics, Vol. 33, N°1, pp. 133−51
+{{Palette|Anxiolytiques}}
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 [[Catégorie:Insecticide]]
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-[[de:Carbamate]]
-[[en:Carbamate]]
-[[es:Carbamato]]
-[[it:Carbammati]]
-[[ja:ウレタン]]
-[[nl:Carbamaat]]
-[[pl:Karbaminiany]]
-[[pt:Carbamato]]
-[[ru:Уретаны]]
-[[sv:Karbamat]]
-[[zh:氨基甲酸酯]]