Problème 1

Les composés du platine divalent de formule générale

\ce{PtX2(amine)2}

(X =

\ce{Cl2}

\ce{SO4^{2-}}

, malonate, etc.) suscitent un vif intérêt pour leur activité antitumorale. Le composé clinique le plus connu est

\ce{PtCl2(NH3)2}

, où le platine a une coordination plan-carré ; il possède deux isomères géométriques dont un seul est antitumoral. 1.1 Représenter les structures spatiales des deux isomères possibles. 1.2 Combien d'isomères possède

\ce{PtBrCl(NH3)2}

? Les représenter tous. 1.3 Les ligands amine peuvent être remplacés par un ligand à deux atomes donneurs (N), par ex. le 1,2-diaminoéthane (en). Montrer que

\ce{PtBrCl(en)}

n'a qu'une seule structure stable. 1.4 En solution aqueuse, les composés peuvent s'isomériser par dissociation d'un ligand et remplacement transitoire par l'eau ;

\ce{Cl^-}

\ce{Br^-}

sont remplacés assez facilement, les ligands amine difficilement.

\ce{PtCl2(en)}

réagit avec

\ce{Br^-}

(rapport molaire 1 : 2) à température ambiante. Quels composés se forment et en quelle proportion ? (Les liaisons Pt–Br et Pt–Cl ont même force ; négliger l'hydrolyse.) 1.5 À l'aide d'une équation d'équilibre chimique, montrer pourquoi l'hydrolyse de

\ce{PtCl2(NH3)2}

n'a pratiquement pas lieu dans le sang mais a lieu dans les cellules (concentration en Cl− élevée dans le sang, faible dans les cellules). 1.6 Après hydrolyse dans la cellule tumorale, l'ion platine réactif portant deux ligands

\ce{NH3}

se lie à l'ADN sur un atome N d'une guanine ; une seconde liaison vers une guanine du même brin peut ensuite se former. Montrer par le calcul lequel des deux isomères de 1.1 peut former cette liaison. (Distance Pt–N = 210 pm ; distance entre bases d'ADN = 320 pm.)

Étape 4 sur 4 : Quel isomère peut ponter deux guanines

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Intuition

Se demander à quelle distance se situent les deux sites partants (de liaison N) dans chaque isomère.

d_{cis} = 210\sqrt{2} = 297\ \text{pm} < 320\ \text{pm};\qquad d_{trans} = 2 \times 210 = 420\ \text{pm} > 320\ \text{pm}

Analyse

Pour l'isomère cis, les deux sites échangeables sous-tendent 90°, soit une séparation $210\sqrt{2} = 297$ pm — assez proche de l'espacement de 320 pm entre guanines pour ponter avec une faible distorsion. Pour l'isomère trans, les sites sont opposés, $2 \times 210 = 420$ pm, hors de portée. Seul cis- $\ce{PtCl2(NH3)2}$ peut donc former la seconde liaison guanine — cohérent avec le cisplatine comme médicament actif.