Dissertations / Theses on the topic 'Organocatalyse – Synthèse (chimie)'
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Feuillastre, Sophie. "Métathèse et chimie radicalaire : application à la synthèse de molécules d'intérêt biologique." Thesis, Lyon 1, 2014. http://www.theses.fr/2014LYO10162.
Abstract:
La formation de liaisons carbone-carbone est primordiale dans le domaine de la chimie organique. Parmi les nombreuses méthodes existantes, les réactions de métathèse des oléf ines et de chimie radicalaire constituent deux techniques de choix mais n'ont été que très rarement utilisées de façon concomitante en synthèse organique. Cette constatation a été le point de départ de ces travaux de thèse dont le but a alors été d'appliquer ces deux réactions à la synthèse de molécules aux possibles propriétés biologiques. Une première étude combinant les réactions de métathèse qu'elles soient croisées ou d'énynes, et de cyclisation de type radicalaire ou de Heck, a été menée et a permis l'obtention de molécules à forte valeur ajoutée : des sultames à six chaînons et une nouvelle famille de spiro-sultames. Une seconde étude a quant à elle utilisé pour la première fois de façon séquentielle et en un seul pot les réactions de photodéconjugaison et de métathèse cyclisante permettant d'aboutir à la synthèse de composés intéressants mais difficiles à préparer, à savoir des lactones α,β-insaturées possédant un groupement alkyle en position α. Un troisième sujet utilisant à la fois les réactions d'addition de Michael asymétrique organocatalysée et de cyclisation radicalaire induite par le diiodure de samarium a permis de synthétiser des cyclopentanols trisubstitués comportant trois stéréocentres contigus. Enfin, une approche synthétique vers la nhatrangine A, molécule naturelle possédant six centres stéréogènes, et la synthèse totale du (+)-guaymasol ont été réaliséesCarbon-carbon bond formation constitutes a crucial research field in organic chemistry. Among all existing methods, olefin metathesis and radical reactions are particularly attractive ones but were rarely used in a concomitant way. That was the starting point of this PhD work, whose aim was to apply these two reactions to the synthesis of molecules having a potential biological interest. The first topic which was taken up was the use of cross- or enyne metathesis combined with a radical or an Heck cyclization for the synthesis of very valuable compounds : sultams and their spirocyclic derivatives. The second subject allowed the synthesis of α,β-unsaturated lactones bearing an alkyl group at the α position by using for the first time, in a one-pot and sequential manner, photochemistry and ringclosing metathesis. The third study led to cyclopentanol derivatives bearing three contiguous stereocentres by associating organocatalysis and radical cyclization induced by the use of samarium diiodide. Last but not least, a synthetic approach to nhatrangin A, natural compound holding six stereocentres, and total synthesis of (+)-guaymasol were carried out
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Declercq, Richard. "Dérivés ambiphiles : synthèse et réactivité dephosphine-borane, réactivité d'un complexe possédant un ligand phosphine-alane." Thesis, Toulouse 3, 2016. http://www.theses.fr/2016TOU30228/document.
Abstract:
Les dérivés ambiphiles, possèdant un site acide de Lewis (B ou Al) et un site base de Lewis (P), sont connues pour activer les petites molécules, stabiliser des espèces hautement réactives, mais aussi pour se comporter comme des catalyseurs non-métalliques. Dans la mesure où ils présentent différents modes de coordination, ils possèdent des comportements variables en tant que ligands des métaux de transition. Cette thèse porte sur deux aspects des composés ambiphiles. Le premier concerne l'interaction avec les petites molécules et l'organocatalyse, et le second la coordination et la réactivité des complexes métalliques avec des ligands ambiphiles. Le premier chapitre aborde la synthèse et la réactivité de phosphines-boranes possédant un espaceur de type ortho-phénylène. Dans une première partie, des composés possédant des sites base et acide de Lewis de nature différente ont été synthétisés. Dans une seconde partie, les propriétés catalytiques de ces dérivés ont été évaluées lors de la réduction du dioxyde de carbone en présence de boranes. Ces dérivés ambiphiles se sont révélés être des organocatalyseurs efficaces pour cette réaction. Dans une troisième partie, une étude mécanistique a été réalisée. Lors de cette étude, un intermédiaire réactionnel a pu être isolé et caractérisé. Cette espèce, possédant une molécule de formaldéhyde pontante entre les atomes de phosphore et de bore, s'est montrée plus efficace en catalyse que les catalyseurs précédents. En effet, aucune période d'induction n'est observée lors de la réduction du dioxyde de carbone avec ce dernier. Le second chapitre aborde la réactivité d'un complexe de Pt possédant un ligand ambiphile de type phosphine-alane (PAl). Ce complexe comportant une interaction Pt-->Al, avait déjà montré une réactivité intéressante vis-à-vis de l'hydrogène. Dans ce chapitre, sa réactivité vis-à-vis d'autres substrats a été étudiée. Dans une première partie, la capacité du complexe PAl-Pt à activer une liaison N-H polaire a, en particulier, été évaluée. Un complexe issu de l'addition oxydante de PhC(O)NH2 sur le platine a pu être isolé et entièrement caractérisé. Dans une seconde partie, le complexe PAl-Pt a été mis en présence de petites molécules de type CE2 (E = O, S) et différents modes de coordination ont pu être mis en évidence aussi bien en solution et qu'à l'état solide. En particulier, un complexe n1 de CO2 a été isolé. Au cours de ce travail, l'accent a été mis sur la coopérativité d'action métal/acide de LewisAmbiphilic derivatives, which possess a Lewis acid (B or Al) and a Lewis base (P), are known for activating small molecules, stabilizing highly reactive species, but also to be used as metal-free catalyst. Because of their different coordination modes, they show different behaviour as ligand for transition metals. This thesis addresses two aspects of ambiphilic derivatives. The first one is about the interaction with small molecules and the organocatalysis, and the second one the coordination and the reactivity of metallic complexes with ambiphilic ligands. The first chapter deals with the synthesis and the reactivity of phosphine-borane which possess an ortho-phenylene backbone. In the first part, compounds with different kind of Lewis base and acid have been synthesized. In a second part, catalytic properties of these derivatives have been evaluated for the reduction of carbon dioxide in presence of borane. These ambiphilic derivatives have revealed themselves as effective organocatalyst for this reaction. In a third part, a mechanistic study have been realised. During this study, a reaction intermediate has been isolated and characterized. This species, which possess a molecule of formaldehyde bridging between the atoms of phosphorus and boron, revealed itself more effective in catalysis that the previous catalyst. Indeed, no induction period has been observed during the reduction of carbon dioxide with this compound. The second chapter relates the reactivity of a Pt complex which possess a phosphine-alane (PAl) type ambiphilic ligand. This complex involving a Pt-->Al interaction, has already shown an interesting reactivity toward dihydrogene. In this chapter, his reactity toward other kind of substrate has been studied. In a first part, the capacity of the PAl-Pt complex to activate a polar N-H bond has been evaluated. A complex coming from the oxidative addition of PhC(O)NH2 over the platinum has been isolated and fully characterized. In a second part, the PAl-Pt complex has been set to react with CE2 (E = O or S) type small molecules, and different coordination modes have been highlighted both in solution and in solid state. In particular a n1 CO2 coordinated complex has been isolated. During this work, the cooperativity of action metal/Lewis acid has been emphases
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Giry, Clément. "Vers la synthèse verte d'un nouvel organocatalyseur tensioactif biosourcé : détermination de ses propriétés physico-chimiques." Thesis, Toulouse, INPT, 2019. http://www.theses.fr/2019INPT0081.
Abstract:
Le développement de la chimie verte autour de ses douze principes a bouleversé la façon de travailler des chimistes. L’utilisation de l’eau en tant que solvant s’est alors présentée tout naturellement du fait de son absence de toxicité, son coût réduit et sa disponibilité. Cependant, il n’est pas toujours possible de réaliser des réactions organiques catalysées dans l’eau. En effet, la plupart des catalyseurs métalliques s’oxydent et deviennent inactifs en sa présence. Dans ce contexte, l’organocatalyse a suscité un grand intérêt en synthèse chimique car les catalyseurs présentent une faible toxicité et une résistance à l’eau et à l’oxydation. Ainsi les imidazolidinones développées par D. MacMillan sont des organocatalyseurs qui se synthétisent facilement et qui, via la formation d’un ion iminium, permettent de réaliser de la catalyse asymétrique en contrôlant la stéréosélectivité de la réaction. Par ailleurs, l’utilisation de tensioactifs est primordiale pour mener des réactions organiques dans l’eau. En effet ces derniers permettent de solubiliser les composés organiques dans l’eau grâce à la formation de micelles au coeur desquelles se déroule la réaction organique. Dans le but de n’utiliser qu’une seule molécule, des travaux ont été réalisés pour greffer à un organocatalyseur une longue chaine carbonée, lui donnant ainsi des propriétés tensioactives. Notre étude a donc consisté en la synthèse d’un nouvel organocatalyseur tensioactif sur lequel est greffé une imidazolidinone en bout de chaine hydrophobe. Les synthons biosourcés de cette molécule ainsi que les conditions de réactions ont été choisis de façon à respecter un maximum les principes de la chimie verte. Les deux premières voies de synthèse mises en oeuvre ne permettant pas d’aboutir à la molécule désirée, les synthons de départ ont été changés permettant finalement d’obtenir la molécule cible en 10 étapes grâce à une troisième voie. Par la suite, plus de la moitié des étapes ont été revues afin de les améliorer du point de vue de la chimie verte. L’optimisation principale de ces étapes, qui est aussi une des innovations de la thèse, a été de réduire l’utilisation de composés toxiques pour l’Homme et/ou pour l’environnement via notamment le remplacement de certains solvants classés cancérigènes mutagènes, reprotoxiques (CMR) par un nouveau solvant : le 4-méthyltétrahydropyrane. Pour chaque étape, les indicateurs de chimie verte ont été calculés pour justifier s’il s’agissait bien d’une amélioration. Enfin, une fois la molécule cible obtenue, sa solubilité dans l’eau a été étudiée et le caractère tensioactif démontré par vérification de son activité sur la tension superficielle à l’interface eau-air. La détermination de la taille des agrégats formés dans l’eau ainsi que la modélisation moléculaire ont complété l’état de connaissance du type de milieu organisé réalisé avec cette nouvelle moléculeThe development of green chemistry around its twelve principles has changed the way chemists work. The use of water as solvent is evident as it is not toxic, cheap and widely available. However, it is not easy to carry out catalysed organic reactions in water. Indeed, most metalbased catalysts oxidize and become inactive in its presence. Organocatalysis has therefore aroused great interest because of the low toxicity of the employed catalysts as well as their resistance to water and oxidation. In this context, the imidazolidinones developed by D. MacMillan are organocatalysts that can be easily prepared and they can performed, through iminium ion activation, asymmetric catalysis by controlling the stereoselectivity of the reaction. Moreover, to achieve a maximum of organic reactions in water, the use of surfactants is essential. They allow the solubilisation of organic reactions in water through the formation of micelles in the core of which the reaction will occur. In order to use only one molecule, work have been done to graft to an organocatalyst to a long carbon chain, giving it surfactant properties. In this context, our study aims to synthesize a new surfactant organocatalyst on which is grafted an imidazolidinone at the end of the hydrophobic chain. The biosourced synthons of this molecule as well as the reaction conditions were chosen so as to respect as much as possible the principles of green chemistry. As the two first synthetic routes did not lead to the desired molecule, the starting synthons were changed, finally allowing the target molecule to be obtained in 10 steps. More than half of the steps have then been reviewed to improve their green aspect. The main improvement of these steps, and one of this thesis’ innovations, was to reduce the use of compounds toxic for Human and/or environment via, in particular, the replacement of some solvents classified carcinogenic, mutagenic, reprotoxic (CMR) with a new one: 4-methyltetrahydropyran. For each step, the green metrics were calculated to justify if it was an improvement. Finally, once the targeted molecule obtained, its solubility in water was studied. Its surfactant character was then characterized in order to verify its activity on the surface tension at the water-air interface. The determination of the size of the aggregates formed in water as well as the molecular modeling completed the state of knowledge of the type of self-organized structures realized by this new molecule
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Abdou-Mohamed, Amel. "Développement de nouveaux outils en synthèse organique dédiés à la catalyse organique et/ou métallique." Electronic Thesis or Diss., Aix-Marseille, 2020. http://www.theses.fr/2020AIXM0560.
Abstract:
La catalyse est un des piliers de la « chimie verte », proposer une alternative aux métaux de transition, qui sont utilisés dans la plupart des réactions catalysées, pourrait être une solution intéressante et innovante. L’étude des éléments du bloc p suscite aujourd’hui un réel intérêt, car ils permettraient de s’affranchir de systèmes catalytiques utilisant des métaux de transition. Pour cela, de nouveaux catalyseurs centrés sur l’élément bore ont été imaginés et synthétisés. La première partie de ces travaux a consisté à établir une librairie de NHC-boranes mono-fonctionnalisés contenant un atome de B-stéréogène, formés à partir d’une séquence réactionnelle diastéréosélective, pour finir avec une étude mécanistique détaillée pour expliquer notamment l’excellente diastéréosélectivité observée dans la dernière étape de synthèse. Dans un second temps, ces NHC-boranes chirales ont été utilisées comme précurseurs de catalyseurs cationiques type borénium pour des transformations énantiosélectives sans métaux de transition. Leur réactivité en tant que catalyseur a été explorée dans des réactions de réductions énantiosélectives via une activation type FLP sur de composés insaturés. Puis, et à partir d’une plateforme commune, la formation de composés diborènes, qui sont des dérivés isoélectroniques des alcènes a été envisagée. Ces derniers pourront eux être utilisés comme ligands chiraux de différents sels métalliques et être utilisés en catalyse énantiosélectives. La formation de ces nouveaux NHC-diborènes a été entreprise via la réduction des plateformes NHC-boranes par différents agents réducteurs, suivie d’une optimisation des conditions afin de pouvoir les caractériserDeveloping sustainable approaches is one of the most important challenge chemists have to face nowadays. Catalysis is one of the fundamental pillars of green chemistry and developing alternative to transition metals would ensure both environmental protection and economic benefit. In that matter, studying the p-bloc elements should meet the scientific community expectations. In that perspective, news boron-based catalysts have been designed and synthesized. The first part of this project focused on the creation of a library of mono-functionalized NHC-boranes with a stereogenic boron atom, formed thanks to a diastereoselective sequence. This part was supplemented by a detailed mechanistic study to rationalize the highly diastereoselective ratio observed in the last step of the synthesis. Secondly, these new chiral NHC-borane platforms was used as precursors of borocations (borenium type) and their use as cationic catalysts in metal-free enantioselective transformations. Finally, their reactivity as frustrated Lewis pair in catalytic reductions (like hydrosilylation or hydrogenation) of unsaturated compound was also explored. At the same time and by taking advantage of the designed platforms, we focused our attention on the formation of diborene compounds, which are species isoelectronic to alkenes. The idea was to use these molecules as chiral-olefin type ligands in metallic complexes and use them in enantioselective catalysis. The formation of new NHC-diborene was undertaken via NHC-borane reduction from various reductive agents, followed by the optimization of the conditions set to isolate and characterized the desired product
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Quinonero, Ophélie. "Synthèse organocatalysée énantiosélective de 4-arylpyridines atropoisomères par conversion de chiralité centrale à axiale : application vers la synthèse totale de la streptonigrine." Electronic Thesis or Diss., Aix-Marseille, 2016. http://www.theses.fr/2016AIXM4350.
Abstract:
Ces travaux de thèse ont porté sur le développement d’une méthodologie de conversion de chiralité centrale vers axiale pour la formation de 4-arylpyridines atropoisomères, et de son application en synthèse totale. En premier lieu, une méthodologie de synthèse organocatalysée a été optimisée pour la préparation de 1,4-dihydropyridines énantioenrichies et hautement encombrées. Le défi a été, ici, de réussir à trouver le bon compromis entre sélectivité et réactivité afin de générer suffisamment d’encombrement sur la position C4 de la 1,4-dihydropyridine énantioenrichie, et de pouvoir accéder, après conversion du centre stéréogène (C4) en axe de chiralité, à un atropoisomère 4-arylpyridine stable. Une optimisation des conditions opératoires pour l’oxydation de ces 1,4-dihydropyridines énantioenrichies en 4-arylpyridines correspondantes a ensuite été menée et a permis d’atteindre des conversions de chiralité modérées à totales. Sur la base de cette stratégie, la synthèse énantiosélective de la (+)-streptonigrine, produit naturel présentant un motif 4-arylpyridine, a été envisagée selon deux stratégies principales s’appuyant sur des processus organocatalysésThis work focused on the development of central-to-axial chirality conversion methodology for the synthesis of 4-arylpyridine atropisomers, and its application in total synthesis. In the first place, synthetic methodology was optimised for the synthesis of enantioenriched and hindered 1,4-dihydropyridines. At this point, the challenge was to find the right compromise between selectivity and reactivity to get enantioenriched dihydropyridines with sufficient bulkiness around the C4 position, for formation of stable 4-arylpyridine atropisomers after conversion of the chiral center (C4) to a chiral axis. A detailed screen was performed to find the optimal oxidation conditions leading to moderate to full chirality conversion. Based on this strategy, the total synthesis of (+)-streptonigrin, a natural product containing a 4-arylpyridine framework, was planned following two main pathways using organocatalytic transformations as key steps
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Buttard, Floris. "3-Vinyl-1,2,4-triazines comme plateformes bifonctionnelles pour la synthèse de nouvelles structures tétrahydro-[1,6]-naphthyridines." Thesis, Orléans, 2018. http://www.theses.fr/2018ORLE2032.
Abstract:
Le développement de nouvelles méthodes de synthèse de molécules hétérocycliques originales représente un enjeu actuel majeur en chimie organique. L’objectif est de fournir de nouveaux outils chimiques pour le développement de molécules actives en chimie médicinale et/ou pour l’étude de la biologie chimique, tout en contribuant à l’exploration de l’espace chimique.Dans ce contexte, le travail effectué au cours de cette thèse de doctorat a visé à élaborer de nouvelles voies de synthèse de motifs tétrahydro-[1,6]-naphtyridines. La pierre angulaire des méthodologies développées réside dans l’utilisation des 3-vinyl-1,2,4-triazines comme des plateformes synthétiques bifonctionnelles. Ces composés ont été développés pour réagir à la fois comme accepteurs de Michael et comme aza-diènes dansdes cycloadditions de Diels-Alder à demande électronique inverse. Un intérêt tout particulier a été porté à lamise au point de stratégies synthétiques innovantes, par des réactions en cascade permettant une synthèse rapide et efficace des molécules cibles, et des approches de catalyse organique visant des transformations énantiosélectives.La synthèse de nouvelles 3-vinyl-1,2,4-triazines et le développement de stratégies de réactions d’addition conjuguée/cycloadditions en cascade et de synthèses monotopes organocatalysées ont fournis l’accès à une vaste gamme de nouvelles tétrahydro-[1,6]-naphthyridines diversement substituéesThe development of new methods for the synthesis of original heterocyclic molecules represents a current concern in organic chemistry, aiming to furnish medicinal chemistry and chemical biology with new chemical tools and contribute to the exploration of chemical space.In this context, the work which was carried out during this PhD thesis focused on the elaboration of new approaches for the synthesis of tetrahydro-[1,6]-naphthyridine scaffolds. The original use of 3-vinyl-1,2,4-triazines as bifunctional synthetic platforms, able to react both as Michael acceptor and as aza-diene in inverse-electron-demand Diels-Alder cycloadditions, is the keystone our methodology is based upon. The development of domino reactions – allowing quick and efficient synthesis of targeted compounds – remaineda perpetual concern evolving along side our preoccupation to access enantioselective transformations relying on organocatalysis.The synthesis of new 3-vinyl-1,2,4-triazines platforms and the elaboration of domino conjugate addition/cycloadditions and orgonocatalyzed one-pot synthesis strategies enabled to synthetize a wide panelof new diversly substituted tetrahydro-[1,6]-naphthyridines compounds
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Pinto, Nathalie. "Organocatalyse énantiosélective par les phosphines chirales : synthèse d'hétérocycles azotés et de cycles carbonés par cyclisation [3+2]." Paris 11, 2010. http://www.theses.fr/2010PA112253.
Abstract:
Dans le domaine de l'organocatalyse, l'utilisation des phosphines trivalentes comme catalyseurs nucléophiles s'est développée activement au cours des dix dernières années et a permis la mise au point de méthodologies originales, à fort potentiel synthétique. Cependant, peu de réactions énantiosélectives ont été rapportées jusqu'ici. C'est dans ce contexte que s'inscrit ce travail de thèse. Nous nous sommes intéressés au développement des réactions énantiosélectives de cyclisation [3+2], catalysées par des phosphines chirales. Les deux phosphines qui ont été évaluées de façon systématique tout au long de cette étude, sont la (S)-tBu-Binépine et le (S,S)-FerroPHANE. La (S)-tBu-Binépine s'est montrée être un bon catalyseur pour les réactions de cyclisation [3+2] entre allènes et imines protégées par un groupement diphénylphosphinoyle (DPP). Les pyrrolines correspondantes ont été obtenues avec des excès énantiomériques compris entre 73 et 88%. Le (S,S)-FerroPHANE a été engagé avec succès dans les réactions entre allènes et énones permettant la synthèse hautement énantiosélective d'une variété de cyclopentènes fonctionnalisés, y compris de dérivés spiraniques (e. E. >80%). Cette même méthodologie a été appliquée à la synthèse de spirooxindoles, avec les deux phosphines comme catalyseurs chiraux. Enfin, nous avons étudié des réactions de désymétrisation diastéréo- et énantiosélective de dibenzylidène cyclohexanones prochirales par cyclisation [3+2]. Au cours de ce travail, nous avons démontré l'efficacité des phosphines chirales pour la construction de structures complexes de manière hautement énantiosélective à partir de substrats peu élaborés et facilement accessiblesLn the last decade, the use of trivalent phosphines as nucleophilic organocatalysts has been widely developed, allowing a number of synthetically useful, original transformations to be disclosed. However, only a few enantioselective phosphine promoted reactions have been reported so far. Ln this context, we have been interested in the development of new enantioselective [3+2] cyclisation reactions catalysed by chiral phosphines. The two phosphines which were screened during this study are the (S)-tBu-Binepine and the (S,S)-FerroPHANE. (S)-tBu-Binepine proved to be a good catalyst for the enantioselective [3+2] cyclisations between allenoates and imines bearing a diphenylphosphinoyl unit (DPP) as the nitrogen protecting group. The corresponding pyrrolines were obtained with enantiomeric excesses between 73 and 88%. (S,S)-FerroPHANE was successfully used in the cyclizations between allenes and enones, allowing the highly enantioselective synthesis of a wide variety of functionalized cyclopentenes, including spirocyclic derivatives (e. E. >80%). The same methodology was applied to the synthesis of spirooxindoles by using both Binepine and FerroPHANE as chiral catalysts. Finally, we have carried out the highly diastereo- and enantioselective desymetrisations of prochiral dibenzylidene cyclohexanones by means of organocatalytic [3+2] cyclisations. These studies have demonstrated the high efficiency of chiral phosphines for the enantioselective construction of comple molecular scaffolds, starting from simple and easily available starting material
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Gobé, Valérian. "Cyclisations métallo-catalysées pour la synthèse de composés indoliques polycycliques." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2015. http://www.theses.fr/2015SACLS057/document.
Abstract:
Le noyau indolique est l'un des hétérocycles les plus présents dans les composés naturels ou non présentant des activités biologiques d'intérêt. L'accès des structures toujours plus complexes, présentant plusieurs cycles, des centres stéréogènes, et une diversité structurale importante, est l'un des enjeux important dans la découverte de nouvelles structures potentiellement actives.Au cours de ce travail de thèse, nous nous sommes intéressés à la mise au point de nouvelles réactions de cyclisation métallo-catalysées, de tétrahydro-β-carbolines présentant une fonction insaturée, permettant l'accès à des composés polycycliques complexes.La réaction de Pictet-Spengler asymétrique catalysée par des acides phosphporiques chiraux a été utilisée comme réaction-clé pour le contrôle de l'asymétrie, à partir de N-allyl tryptamines et d'allénaldéhydes fonctionnalisés, permettant d'obtenir des tétrahydro-β-carbolines avec d'excellents excès énantiomériques (85-97%). Les réactions de cyclisation catalysées par des complexes de Pd(0) ou d'Au(I) ont permis l'obtention de différents composés polycycliques chiraux. Les régio-, chimio- et diastéréoséléctivité des réactions de cyclisations ont été étudiées, ainsi que les mécanismes réactionnelsThe indole ring is one of the most prominent heterocycle in natural products or bioactive compounds. The access to complex structures featuring several cycles, stereogenic centers, is one of the main challenge en route to the discovery of new potentially bioactive structures. During this PhD work, we developed metallo-catalyzed cyclizations of tetrahydro-β-carbolines presenting an unsaturated function to access to complex chiral, polycyclic compounds. The asymmetric organocatalyzed Pictet-Spengler reaction was used as a key step for the control of the asymmetry, starting from N-allyl tryptamines and allenaldehydes. The corresponding tetrahydro-β-carbolines were obtained in excellent yields and enantiomeric excesses.Several cyclization reactions were developed using these substrates, catalyzed by Pd(0) or Au(I) complexes, furnishing the targeted chiral tetracyclic derivatives. The mechanisms of these reactions, the regio-, chem- and diastereoselectivity of these reactions was studied. The large numbers of compounds that have been obtained via these routes present a large structural diversity that will hopefully lead to important findings in the field of bioactivity determination
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Jarrige, Lucie. "Nouvelles méthodes de synthèse et de fonctionnalisation d'hétérocycles par catalyse photorédox et organocatalyse." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2018. http://www.theses.fr/2018SACLS215.
Abstract:
Les hétérocycles constituent une des classes les plus importantes de composés chimiques. Ces motifs structuraux sont les éléments clés d’une large gamme de produits naturels possédant des activités biologiques ou thérapeutiques. Toutes ces raisons expliquent le vif intérêt suscité par le développement de nouvelles méthodes de synthèse d'hétérocycles au sein de la communauté scientifique. Avec une volonté de réduire toujours plus l'empreinte environnementale de nos recherches, notre laboratoire vise à développer de nouvelles méthodologies de synthèse efficaces plus vertes et respectueuses de l'environnement. Ainsi, mes travaux de thèse ont fait appel à deux thématiques largement étudiées au sein de notre laboratoire que sont la catalyse photorédox et l'organocatalyse. Dans une première partie, l'utilisation de la catalyse photorédox comme outils pour la synthèse et la fonctionnalisation d'hétérocycles sera détaillée. Des motifs hétérocycliques originaux ont ainsi été préparés avec de bons rendements et dans des conditions réactionnelles très douces. La deuxième partie est quant à elle consacrée à la synthèse d'hétérocycles azotés énantioenrichis grâce à des réactions énantiosélectives organocatalysées d'aza-Diels-Alder à demande inverse d'électrons. En effet, la demande toujours plus accrue en composés optiquement actifs par l'industrie chimique et pharmaceutique explique le fort engouement pour le développement de méthodes de synthèse asymétriques. Ainsi, les procédés développés fournissent de nouvelles voies d'accès à des structures hétérocycliques chirales complexes avec d'excellents résultats en termes d'efficacité mais aussi de stéréosélectivitéHeterocycles are one of the most important classes of chemical compounds. These structural scaffolds are the key elements of a wide range of natural products with biological or therapeutic activities. As a result, a great deal of research carried out in chemistry is devoted to development of new heterocycle synthesis methods. With a desire to further reduce the environmental footprint of our research, our laboratory aims to develop new methodologies for effective synthesis, more green and environmentally friendly. Thus, my thesis works lie on two themes widely studied in our laboratory that are photoredox catalysis and organocatalysis. In the first part, the use of photoredox catalysis as an efficient tool for the synthesis and functionalization of heterocycles is detailed. Original heterocyclic units have thus been prepared in good yields and under mild reaction conditions. The second part is devoted to the synthesis of enantioenriched nitrogen-containing heterocycles through organocatalyzed enantioselective inverse electron-demand aza-Diels-Alder reactions. Indeed, the increasing demand of optically pure compounds by the chemical and pharmaceutical industry explains the strong craze for the development of asymmetric synthesis methods. Thus, the developed processes provide new access routes to complex chiral heterocyclic structures with excellent results in terms of efficiency as well as stereoselectivity
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Roux, Christèle. "Aux frontières du transfert d'acyle par organocatalyse nucléophile énantiosélective." Electronic Thesis or Diss., Aix-Marseille, 2013. http://www.theses.fr/2013AIXM4378.
Abstract:
Devant l’intérêt grandissant pour le développement de stratégies innovantes applicables à la synthèse de molécules complexes, notre groupe s’est orienté vers la construction de motifs présents dans un grand nombre de produits biologiquement actifs : les tétrahydropyranes (THP) et les polypropionates. Notre stratégie, basée sur la formation diastéréosélective de diols méso primaires, fait intervenir une étape inédite de désymétrisation organocatalysée par transfert d’acyle asymétrique. Cette approche permet la synthèse énantiosélective de THP pentasubstitués qui par la suite peuvent être valorisés par l’obtention de polypropionates fonctionnalisés, possédant quatre centres stéréogènes contigus. Par ailleurs, cette nouvelle méthodologie de désymétrisation donne accès à des motifs cycliques et acycliques comportant plusieurs centres stéréogènes quaternaires. Elle constitue, de plus, l’unique exemple de désymétrisation énantiosélective de diols méso primaires catalysée par une dialkylaminopyridine chirale. Bien que le transfert d’acyle asymétrique organocatalysé ait été très largement étudié depuis la fin des années 90, de nombreuses études sont en cours pour accéder à des catalyseurs plus sélectifs et plus nucléophiles. Inspiré des récents travaux de Steglich et Vedejs, notre deuxième objectif s’est porté sur la synthèse énantiosélective et modulaire d’une nouvelle famille d’organocatalyseurs chiraux plus polyvalents dérivés de la 1,6-naphtyridine. Leur application, en catalyse nucléophile, a pu être évaluée dans des réactions de dédoublement cinétique d’alcools et dans les réarrangements de SteglichAlongside metallocatalysis and biocatalysis, organocatalysis has emerged as a complementary and powerful tool that can circumvent limitations associated to the use of metals or enzymes. Because of the growing interest for new innovative methodologies useful for complex molecules synthesis, we get interested in the preparation of versatile building blocks present in many bioactive molecules: tetrahydropyrans (THP) and polypropionates. Based on the diastereoselective formation of primary meso diols, our strategy involves an original organocatalyzed desymmetrization of these compounds by asymmetric acyl transfer. This approach allows the enantioselective synthesis of pentasubstituted THP which were valorized through the synthesis of polypropionates bearing four consecutive stereogenic centers. In addition, this new methodology provides cyclic and acyclic scaffolds with several all carbon quaternary stereogenic centers. It represents the first example in organocatalyzed asymmetric desymmetrization by acyl transfer using a chiral dialkylaminopyridine. Although asymmetric organocatalyzed acyl transfer has been widely studied since the late 90s, several investigations are currently underway to access to new chiral nucleophilic catalysts. Following the recent work of Steglich and Vedejs, we were interested in the development of new chiral organocatalysts derived from 1,6-naphthyridine. Their applications in nucleophilic catalysis have then been evaluated in kinetic resolutions of alcohols and in asymmetric Steglich rearrangements
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Roux, Christèle. "Aux frontières du transfert d'acyle par organocatalyse nucléophile énantiosélective." Thesis, Aix-Marseille, 2013. http://www.theses.fr/2013AIXM4378.
Abstract:
Devant l’intérêt grandissant pour le développement de stratégies innovantes applicables à la synthèse de molécules complexes, notre groupe s’est orienté vers la construction de motifs présents dans un grand nombre de produits biologiquement actifs : les tétrahydropyranes (THP) et les polypropionates. Notre stratégie, basée sur la formation diastéréosélective de diols méso primaires, fait intervenir une étape inédite de désymétrisation organocatalysée par transfert d’acyle asymétrique. Cette approche permet la synthèse énantiosélective de THP pentasubstitués qui par la suite peuvent être valorisés par l’obtention de polypropionates fonctionnalisés, possédant quatre centres stéréogènes contigus. Par ailleurs, cette nouvelle méthodologie de désymétrisation donne accès à des motifs cycliques et acycliques comportant plusieurs centres stéréogènes quaternaires. Elle constitue, de plus, l’unique exemple de désymétrisation énantiosélective de diols méso primaires catalysée par une dialkylaminopyridine chirale. Bien que le transfert d’acyle asymétrique organocatalysé ait été très largement étudié depuis la fin des années 90, de nombreuses études sont en cours pour accéder à des catalyseurs plus sélectifs et plus nucléophiles. Inspiré des récents travaux de Steglich et Vedejs, notre deuxième objectif s’est porté sur la synthèse énantiosélective et modulaire d’une nouvelle famille d’organocatalyseurs chiraux plus polyvalents dérivés de la 1,6-naphtyridine. Leur application, en catalyse nucléophile, a pu être évaluée dans des réactions de dédoublement cinétique d’alcools et dans les réarrangements de SteglichAlongside metallocatalysis and biocatalysis, organocatalysis has emerged as a complementary and powerful tool that can circumvent limitations associated to the use of metals or enzymes. Because of the growing interest for new innovative methodologies useful for complex molecules synthesis, we get interested in the preparation of versatile building blocks present in many bioactive molecules: tetrahydropyrans (THP) and polypropionates. Based on the diastereoselective formation of primary meso diols, our strategy involves an original organocatalyzed desymmetrization of these compounds by asymmetric acyl transfer. This approach allows the enantioselective synthesis of pentasubstituted THP which were valorized through the synthesis of polypropionates bearing four consecutive stereogenic centers. In addition, this new methodology provides cyclic and acyclic scaffolds with several all carbon quaternary stereogenic centers. It represents the first example in organocatalyzed asymmetric desymmetrization by acyl transfer using a chiral dialkylaminopyridine. Although asymmetric organocatalyzed acyl transfer has been widely studied since the late 90s, several investigations are currently underway to access to new chiral nucleophilic catalysts. Following the recent work of Steglich and Vedejs, we were interested in the development of new chiral organocatalysts derived from 1,6-naphthyridine. Their applications in nucleophilic catalysis have then been evaluated in kinetic resolutions of alcohols and in asymmetric Steglich rearrangements
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Adhami, Wissal. "Synthèse verte de polymères dans un système en flux." Thesis, Lille 1, 2020. http://www.theses.fr/2020LIL1R037.
Abstract:
La chimie verte est un domaine attractif qui s’est développé depuis une vingtaine d’année et qui vise à la mise au point de produits ne nuisant pas à l'environnement à l’aide de synthèses écoresponsables. Ce travail est centré sur la synthèse verte de polyesters qui sont des polymères synthétiques importants en raison de leur biocompatibilité et de leur biodégradabilité. Les polyesters sont obtenus par deux voies principales de synthèse : la polymérisation par polycondensation de diacides avec des diols constituant est la voie la plus couramment utilisée, et la polymérisation par ouverture de cycle de lactones, lactides ou carbonate cyclique (Ring Opening Polymerisation, ROP). Les polycondensations exigent des conditions réactionnelles dures pour favoriser la réaction de condensation en éliminant une molécule d’eau entre acide et alcool afin d'atteindre des conversions élevées. Récemment les techniques de synthèse en flux ont permis un meilleur contrôle des réactions de synthèse organique et de polymerisation. Nous avons étudié la polymérisation enzymatique par ouverture de cycle (e-ROP) de lactones en utilisant comme catalyseur la lipase Novozym® 435 immobilisée sur des billes poreuses en flux pour développer des polymérisations contrôlées et respectueuses des principes de la chimie verte. Les billes poreuses ont été introduites dans un réacteur tubulaire en éthylène propylène fluoré (FEP) de diamètre interne = 1,55 mm. Nous avons pu polymériser la ε-caprolactone (ε-CL) avec une conversion de 100% et une dispersité de Đ = 1,3 et et la δ-valérolactone (δ-VL) (conv = 93%, Đ = 1,27 respectivement). Des copolymères ont également été synthétisés. Nous avons également étudié la catalyse de la polymérisation par ouverture de cycle par les phosphazènes qui sont des superbases organiques. La basicité du phosphazène gouverne la réaction : les plus basiques conduisent au rendement le plus élevé mais au dépit de ladispersité. Les meilleurs rendements ont été obtenus en utilisant le P4-t-Bu (pK = 41,9) comme catalyseur pour polymériser les ε-CL et δ-VL à température ambiante, avec des rendements de 96% et 93% respectivement. Avec le P2-t-Bu (pK = 33,5), une conversion plus faible de 45% a été obtenue mais avec une très bonne dispersité Đ = 1,08. Nous avons également travaillé sur la polycondensation en utilisant de nouveaux catalyseurs organiques qui présentent dans leurs structures des parties hydrophobes permettant de favoriser l’élimination des coproduits eau ou alcool qui limitent l’avancement de la réaction. Ainsi nous avons étudié la polycondensation entre les diols et les diacides ou les diesters catalysée par le triflate de diphénylammonium (DPAT) ou le triflate de pentafluorophénylammonium (PFPAT) en batch. Nous avons obtenu des oligomères par polyesterification entre l'acide succinique et le butanediol en utilisant DPAT ou PFPAT comme catalyseurs avec des conversions de 76% et 67% respectivement. Enfin, nous avons étudié la polymérisation radicalaire par transfert atomique (ATRP) photo-induite dans un système en flux en utilisant l'Eosine Y, un composé organique peu coûteux absorbant dans le vert (530 nm) pour catalyser la polymérisation du méthacrylate de méthyle (MMA) qui peut être synthétisé avec une conversion de 91% et une dispersité Đ de 1,42. L’aspect vivant de ces polymères a été démontré par le succès des copolymérisations ultérieures. En conclusion, nous avons montré que la chimie en flux permet une synthèse de polymères avec un meilleur contrôle de la polymérisation comparée à la synthèse en ballon. Ce meilleur contrôle permet d’obtenir des polymères avec un rendement élevé, une faible dispersité et une masse molaire proche de la valeur théoriqueGreen chemistry is an attractive field which has evolved over the past twenty years and aims to develop products that do not harm the environment using eco-responsible syntheses. This work focuses on the green synthesis of polyesters which are considered as important synthetic polymers due to their biocompatibility and biodegradability. Polyesters are obtained by two main routes: polymerization by polycondensation of diacids with diols which is the most widely used route, and polymerization by ring opening of lactones, lactides or cyclic carbonate (Ring Opening Polymerization, ROP). Polycondensation requires harsh reaction conditions to promote the condensation reaction by removing a water molecule between the acid and alcohol functional groups in order to achieve high conversions. Recently, flow synthesis techniques have allowed better control of organic synthesis and polymerization reactions. We have studied the enzymatic ring-opening polymerization (e-ROP) of lactones using Novozym® 435 lipase as a catalyst immobilized on porous flow beads to develop controlled polymerization that respects the principles of green chemistry. The porous beads were introduced into a tubular reactor made of fluorinated ethylene propylene (FEP) with an internal diameter = 1.55 mm. We were able to polymerize ε-caprolactone (ε-CL) with a 100 % conversion rate (conv) and a dispersity (Đ) of 1.3 and δ-valerolactone (δ-VL) (conv = 93%, Đ = 1.27 respectively). Copolymers have also been synthesized. We have also studied the catalysis of ring-opening polymerization by phosphazenes which are organic superbases. The basicity of phosphazene governs the reaction: the highest basicity lead to the highest yield in spite of poorer dispersity. The best yields were obtained using P4-t-Bu (pK = 41.9) as catalyst for polymerizing ε-CL and δ-VL at room temperature, with values of 96% and 93% respectively. When P2-t-Bu (pK = 33.5) was used, a lower conversion of 45% was obtained but with a very good dispersity Đ = 1.08. We also worked on polycondensation using new organic catalysts with hydrophobic parts in their structures allowing the elimination of water or alcohol co-products which limit the course of the reaction. Thus we have studied the polycondensation between diols and diacids or diesters catalyzed by diphenylammonium triflate (DPAT) or pentafluorophenylammonium triflate (PFPAT) in batch. We obtained oligomers by polyesterification between succinic acid and butanediol using DPAT or PFPAT as catalysts with conversions of 76% and 67% respectively. Finally, we investigated photo-induced atomic transfer radical polymerization (ATRP) in a flow system using Eosin Y, an inexpensive organic compound that absorbs in the green (530 nm) to catalyze the polymerization of methyl methacrylate (MMA) which can be synthesized with a 91% conversion rate and a dispersity Đ of 1.42. The lively appearance of these polymers has been demonstrated by the success of subsequent copolymerizations. In conclusion, we have shown that flow chemistry allows polymer synthesis with better control of polymerization compared to flask synthesis. This better control makes it possible to obtain polymers with high yield, low dispersity and a molar mass close to the theoretical value
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Eijsberg, Hendrik. "Photochemistry of cyclopentenones : Beyond [2+2] photocycloaddition reactions." Thesis, Paris 11, 2012. http://www.theses.fr/2012PA112075/document.
Abstract:
L’objectif de ce projet a été d’explorer les limites et les possibilités d’une réaction tandem photochimique, composée d’une cycloaddition [2+2] entre des cyclopentenones et des alcènes, suivie d’une Norrish I/transfert du γ-hydrogen si l’adduit bicyclique se forme.En utilisant des procédures de la littérature, une petite bibliothèque de cyclopentenones fut préparée. Le developpement de méthodes permettant l’accès à des cyclopentenones substituées, par des réactions d’aldolisation organocatalysées, fut explorée sans succès.Des études photochimiques menées sur une selection de cyclopentenones et d’alcènes ont montré qu’ils pouvaient réagir ensemble pour fournir des cyclobutène aldehydes avec des moyens à bons rendements. Les conditions réactionnelles furent optimisées pour la formation de ce composé et quelques unes des limites en termes de susbtrat furent déterminées. Dans certains cas, un problème de régiosélectivité de la réaction de Norrish I furent constatés. Durant le cette étude, il fut découvert que certains de ces cyclobutène aldéhydes pouvaient eux-mêmes réagir photochimiquement par une réaction de Paternò–Büchi intramoléculaire pour mener à des oxétanes tricycliques totalement inédits. Ceci représente une séquence one-pot de trois réactions photochimiques entre la cyclopentenone de départ et l’alcène. Les conditions opératoires furent optimisées pour cette transformation et plusieurs exemples furent préparés. La structure centrale tricyclique fut étudiée en détail, en solution et dans l’état solide, montrant que la formation de ces oxétanes était hautement diastéréoselective dans certains exemples. Certaines limitations, découlant de gène stérique et/ou l’utilisation d’alcènes électroniquement riches, constituent une limite à la portée de cette réactionThe aim of this project was to explore the scope and limitations of a tandem photochemical process, consisting of a [2+2] cycloaddition between cyclopentenones and alkenes followed by a Norrish I/γ-hydrogen transfer reaction if the initial bicyclic adduct is formed. Using standard synthetic procedures, a small library of cyclopentenone substrates was prepared. The development of new methods to access substituted cyclopentenones, using organocatalyzed aldolisation conditions, was considered; however, these efforts were unfruitful.The photochemical studies showed that a selection of cyclopentenones and alkenes could react together to furnish cyclobutene aldehydes with average to good yields. The reaction conditions were optimized for the formation of this specific compound type, and some of the limitations as regards substrate diversity were determined. In some cases, control of the regioselectivity of the Norrish-I process was problematic.In course of the study, it was discovered that some of these cyclobutene aldehydes could themselves react photochemically, via an intramolecular Paternò–Büchi reaction, to form hitherto unknown tricyclic oxetanes. This constitutes a one-pot triple photochemical reaction sequence between the starting cyclopenenones and alkenes. Conditions were optimized for this transformation and several examples prepared. The tricyclic core structure was studied in detail, in both solution and the solid state, revealing that the formation had been highly diastereoselective in some examples. Some limitations, arising from steric hindrance and/or use of electron rich alkenes, constituted a limitation of the scope of the process
Questo progetto ѐ nato con l’obiettivo di sviluppare un processo tandem fotochimico, costituito da una cicloaddizione [2+2] tra olefine e substrati ciclopentenonici, seguita da una reazione di Norrish-I / trasferimento di γ-idrogeno sul prodotto biciclico ottenuto. Usando procedure standard, ѐ stata preparata una libreria di substrati ciclopentenonici da testare in questo processo. Lo studio di nuove metodologie organocatalitiche per la sintesi di tali substrati ѐ stato inoltre intrapreso, sfortunatamente senza buoni risultati.Lo studio di questo processo ha mostrato come una serie di ciclopentenoni sia effettivamente in grado di reagire con doppi legami olefinici, portando alla formazione di derivati aldeidici ciclobutenici, con discrete o buone rese. Le condizioni di reazione sono state ottimizzate per la formazione di questa classe di composti, e alcune limitazioni relative alla struttura del substrato sono emerse da questi studi. In alcuni casi, infatti, il controllo della regioselettività della reazione di Norrish-I si ѐ rivelato problematico.Durante tale studio, ѐ apparso che alcune delle aldeidi ciclobuteniche ottenute si sono rivelate in grado di reagire ulteriormente in condizioni fotochimiche, attraverso una reazione di Paternò–Büchi intramolecolare, portando alla formazione di ossetani triciclici finora sconosciuti. Ciò costituisce in ultima analisi un triplo processo fotochimico one-pot a partire da ciclopentenoni e alcheni. Anche le condizioni di reazione per questa sequenza sono state ottimizzate e alcuni esempi sono stati preparati e isolati. La struttura triciclica di questi nuovi composti e stata caratterizzata nel dettaglio, sia in soluzione che allo stato solido, rivelando un’elevata diastereoselettività in diversi casi. La presenza di gruppi stericamente ingombranti, o l’uso di olefine elettronricche, si sono dimostrati tuttavia una limitazione alla sintesi di queste interessanti strutture
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Cortes-Clerget, Margery. "Synthèse de nouveaux catalyseurs bifonctionnels peptidiques incluant un motif acide phosphonique pour la création de liaisons C-C énantiosélective." Thesis, Sorbonne Paris Cité, 2015. http://www.theses.fr/2015USPCD058/document.
Abstract:
Une bibliothèque de nouveaux catalyseurs bifonctionnels combinant à la fois l’aminocatalyse et l’activation acide par un acide phosphonique sur une même structure peptidique a été développée. Des variations structurales ont été apportées afin d’optimiser la géométrie du site catalytique. Le potentiel de ces catalyseurs a été testé sur la réaction d’addition de Michael stéréosélective d’aldéhydes sur divers nitroalcènes aromatiques. Dans des conditions optimisées, de très bonnes sélectivités (r.d. < 95:5 / r.e. < 93:7) ont été atteintes. Grâce à leur forte solubilité dans l’eau, ces catalyseurs ont été facilement extraits et réutilisés sur 10 cycles sans perte significative de sélectivité. Enfin, des études mécanistiques ont été menées afin de connaitre le mode d’action exact de ces catalyseurs. Tant l’énamine que l’activation acide se sont avérées essentielles pour que la réaction ait lieu. L’enchainement peptidique permet une réaction intramoléculaire et stéréosélectiveA novel bifunctional organocatalyst library combining both aminocatalysis and phosphonic acid activation on a peptide structure was developed. Some structural variations allowed the optimization of the catalytic site. The potential of these catalysts was evaluated on the stereoselective Michael addition of aldehydes with several aromatic nitroalkenes. In optimized conditions, very good selectivities (up to 95:5 d.r. and 93:7 e.r) were achieved. Due to their high water-solubility, the catalysts were easily recyclable and reused over several cycles without any significant loss of selectivities. Mechanistic investigations were carried out to understand the exact mode of action of the catalysts. Both enamine formation and acid activation were essential for the reaction to occur. The peptide structure allows an intramolecular and stereoselective reaction
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Perez, Fabien. "Design, synthèse et activité organocatalytique de spiropyrazolidinones pour l'activation iminium et réactions d'échanges H/D organocatalytiques." Thesis, Aix-Marseille, 2016. http://www.theses.fr/2016AIXM4383.
Abstract:
Depuis les années 2000, le domaine de l’organocatalyse est en plein essor. Une vue d’ensemble des différents modes d’activation organocatalytique fera l’objet du premier chapitre. Malgré les avancées considérables faites dans l’activation par liaison covalente, particulièrement dans l’aminocatalyse par activation iminium, des progrès sont encore possibles au niveau de l’activité catalytique des organocatalyseurs. Une large partie du travail détaillé dans le deuxième chapitre concerne le design puis le développement de deux voies de synthèse permettant de préparer une nouvelle classe d’organocatalyseurs pour l’activation iminium ainsi que leurs tests d’activité catalytique. Enfin, le troisième chapitre est consacré à l’étude de réactions d’échange H/D organocatalysées par les carbènes N-hétérocycliquesSince the begining of 2000, the field of organocatalysis has performed a lot of improvements. An overview of the different modes of activation of this field will constitute the first chapter. Despite the improvements in the domain of activation by covalent bond, specially for the iminium activation, some enhancements of the catalytic activity of organocatalysts are still possible. A major part of the work developped in the second chapter will be focused on the design then the synthesis of a new class of organocatalysts for iminium activation and their catalytic activity tests. Then the third chapter will be dedicated to the H/D exchange reactions organocatalyzed by N-heterocyclic carbenes
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Glinsky-Olivier, Nicolas. "Nouvelles stratégies pour la synthèse d'hétérocycles chiraux par catalyse à l’Au(I)." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2019. http://www.theses.fr/2019SACLS564.
Abstract:
Les tétrahydro-β-carbolines sont des motifs présents dans de nombreux produits naturels. La plupart de ces produits étant chiraux, il est particulièrement important de contrôler la stéréochimie absolue du carbone stéréogène des tétrahydro-β-carbolines. La catalyse énantiosélective à l’Au(I) est un domaine en pleine expansion. Nous décrivons dans cette thèse le développement d’une réaction de Pictet-Spengler énantiosélective catalysée par des complexes d’Au(I) chiraux. Nous avons pu synthétiser plus de 40 tétrahydro-β-carbolines à partir d’aldéhydes fonctionnalisés avec des excès énantiomériques associés allant jusqu’à 95 %. L’Au(I) n’étant pas un métal connu pour catalyser cette classe de réaction, celle-ci procède par un mécanisme original d’auration d’indole. Pour tenter de démontrer la vraisemblance du mécanisme réactionnel proposé, nous avons réalisé des études expérimentales et théoriques par calculs DFT. Nous avons par la suite étendu cette nouvelle réactivité de l’Au(I) à d’autres réactions de Pictet-Spengler en utilisant des analogues de tryptamines. Enfin, nous avons mis au point la synthèse de motifs indoloquinuclidines. Ces derniers ont été synthétisés de manière énantiosélective en combinant l’organocatalyse par des acides phosphoriques chiraux et la catalyse à l’Au(I)Tetrahydro-β-carbolines are moieties commonly found in many natural products. Most of them being chiral compounds, it is of high importance to be able to control the stereochemistry of the chiral center of the tetrahydro-β-carbolines. Enantioselective gold catalysis has been developping for a few years. In this PhD work, we report the development of an enantioselective Pictet-Spengler reaction using chiral Au(I) complexes. We were able to synthesize more than 40 enantioenriched tetrahydro-β-carbolines with enantiomeric excesses up to 95 %. It is surprising that a Au(I) complex is able to catalyse such a reaction. It hence process via an original mechanism including an auration step of the indole. In order to solve the mechanism of this reaction, we performed both experimental and computational studies. We then extented this new Au(I) reactivity to other Pictet-Spengler like reactions using analogs of tryptamines. At last, we have developed the synthesis of new indoloquinuclidines scaffolds. Those molecules were synthesized in an enantioselective manner using the combination of organocatalysis with chiral phosphoric acids and gold catalysis
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Gelis, Coralie. "Développement de réactions énantiosélectives organocatalysées pour la synthèse de molécules cycliques énantioenrichies." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2018. http://www.theses.fr/2018SACLS430.
Abstract:
Le développement de méthodes de synthèse asymétrique est très important pour l’accès à des molécules à visées thérapeutiques. Dans ce contexte, nous nous sommes intéressés à l’utilisation d’organocatalyseurs chiraux pour la synthèse de molécules cycliques énantioenrichies. Dans une première partie sont présentées des réactions de cycloadditions formelles (3+2), (4+2) et (4+3) à partir d’ènecarbamates ou de diènecarbamates catalysées par des acides phosphoriques chiraux. Ces derniers étant bifonctionnel, ils permettent l’activation des deux partenaires de cycloaddition menant à la synthèse d’indolines, de 2,3-dihydrobenzofuranes, de benzoquinones carbonannulées, de cyclohepta[b]indoles et de tétrahydroquinolines de façon hautement stéréosélective. Dans une seconde partie, nous nous sommes intéressés à l’utilisation de composés d’iode hypervalent chiraux comme organocatalyseurs. En effet, ces composés présentent une réactivité intéressante tout en étant stable et faiblement toxique. Ainsi, leur utilisation dans une réaction de lactonisation à partir de substrats flexibles a permis l’obtention de divers hétérocycles avec de bons résultatsThe development of new enantioselective methodologies is essential for the synthesis of bioactive compounds. In this context, we were interested in using organocatalysts for the synthesis of enantioenriched cyclic molecules. In a first part will be describe chiral phosphoric acid catalyzed (3+2), (4+2) and (4+3) formal cycloadditions using enecarbamate or dienecarbamate. These catalysts are bifunctional and can interact with both cycloaddition partners leading to the synthesis of 2,3-dihydrobenzofuranes, carboannulated benzoquinones, cyclohepta[b]indoles and tetrahydroquinolines with high stereocontrol. In a second phase, we were interested in using chiral hypervalent iodine as organocatalyst. Theses compounds present interesting reactivity while being stable and not very toxic. Their use permits us to develop a lactonisation starting from flexible substrate and led to the synthesis of various heterocycles with good results
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Saidah, Milane. "Synthèse énantiosélective de gamma-lactames possédant un centre tétrasubstitué." Electronic Thesis or Diss., Aix-Marseille, 2023. http://www.theses.fr/2023AIXM0034.
Abstract:
Face à l'émergence des organocatalyseurs comme outils puissants de la catalyse énantiosélective, le développement de procédés impliquant des paires d'ions chirales a fait ses preuves. Notamment, la catalyse énantiosélective dirigée par un contre-ion (ACDC) représente une stratégie efficace pour les réactions énantiosélectives impliquant des espèces cationiques pro-chirales et des contre-anions énantiomériquement purs. Plus spécifiquement, les N-acyliminium cycliques sont des intermédiaires clés dans la préparation de gamma-lactames énantioenrichies. Sur la base du concept de l’ACDC, ce travail a été axé sur la construction de centres carbonés tétrasubstitués via une réaction d’alpha-amidoalkylation organocatalysée par des acides phosphoriques chiraux à partir de gamma-hydroxylactamesIn view of the emergence of organocatalysts compounds as powerful tools for asymmetric catalysis, the development of processes involving chiral ion pairs has proven successful. Notably, Asymmetric Counterion-Directed Catalysis (ACDC) is well-known to be an efficient strategy for enantioselective reactions involving cationic species and enantiomerically pure counteranions. More specifically, cyclic N-acyliminium ions are key intermediates in the preparation of enantioenriched gamma-lactams. Based on the concept of ACDC, this work has focused on the construction of tetrasubstituted carbon centers via an organocatalyzed alpha-amidoalkylation reaction by chiral phosphoric acids from gamma-hydroxylactams
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Pair, Etienne. "De l'acide de Meldrum aux hétérocycles chiraux azotés d'intérêt biologiqie potentiel : synthèse domino organocatalysée de pyrazolidinones, pyrimidinones et isoxazolidinones." Thesis, Rouen, INSA, 2015. http://www.theses.fr/2015ISAM0009/document.
Abstract:
Dans le cadre de cette thèse, nous nous sommes tournés vers l'utilisation de l'acide de Meldrum en tant que plateforme pour la synthèse d'hétérocycles chiraux par organocatalyse. De nouvelles voies d'accès, diastéréo- et/ou énantiosélectives, à des pyrazolidinones, pyrimidinones et isoxazolidinones ont été mises au point, via une réaction domino de type Knoevenagel/aza Michael/Cyclocondensation. La problématique du contrôle de la stéréochimie au sein de ces molécules a été d'autant plus étudiée que ce type de structures peut être retrouvé dans des composés d'intérêt biologique. Un intérêt tout particulier a été porté à l'étude des mécanismes réactionnels. Notamment dans le cadre d'une collaboration entre notre groupe et l'équipe « Analyse et Modélisation » du laboratoire COBRA pour l'étude de la réaction d'annélation [3+2] entre l'acide de Meldrum et des nitrones, par spectrométrie de masseIn the course of this thesis, we focused our efforts on developing the use of Meldrum's acid as a platform for the organocatalyzed synthesis of chiral heterocycles. In the end, we managed to access various pyrazolidinone, pyrimidinone and isoxazolidinone moieties in a diastero- and/or enantioselective fashion. We found these reactions to proceed via a navel domino Knoevenagel/aza Michael/Cyclocondensation reaction. The stereocontrol issue was particularly studied, as our final compounds can be found as part of biologically relevant structures. We also put much effort in probing reaction mechanisms. In the latter, we worked in collaboration with the "Analyse et Modélisation" team of laboratoire COBRA to get insights on the [3+2] annulation reaction between Meldrum's and nitrones, using mass spectrometry
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Nechab, Malek. "Synthèse et mise en oeuvre de nouveaux catalyseurs d'oxydation énantiosélectifs non métalliques." Phd thesis, Université Joseph Fourier (Grenoble), 2006. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00107090.
Abstract:
Un nouveau système catalytique d'oxydation aérobie sélective de composés benzyliques a été développé. Ce système efficace fonctionne en présence d'oxygène moléculaire dans des conditions douces et utilise le N-hydroxy-3,4,5,6-tétraphénylphtalimide (NHTPPI) comme catalyseur, associé au chlorure cuivreux. Lors de cette étude, l'optimisation des conditions réactionnelles a permis de réduire la quantité de catalyseur de 10 à 1%. Ces résultats, ainsi que la miniaturisation des essais ont permis d'aborder la version asymétrique de ces oxydations.Pour mettre en œuvre l'oxydation énantiosélective de substrats organiques, une synthèse modulable d'organocatalyseurs à symétrie C2, analogues du NHPI, a été réalisée. Certains de ces organocatalyseurs portant des fonctions carbamates ont montré de bonnes activités catalytiques lors de l'oxydation de nombreux substrats et surtout une très bonne sélectivité dans le dédoublement cinétique d'oxazolidines où des facteurs de stéréosélectivté de l'ordre de 40 ont pu être obtenus. Ces résultats, très intéressants, ouvrent la voie au développement d'une nouvelle méthodologie d'oxydation énantiosélective de substrats organiques.
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Perez, Fabien. "Design, synthèse et activité organocatalytique de spiropyrazolidinones pour l'activation iminium et réactions d'échanges H/D organocatalytiques." Electronic Thesis or Diss., Aix-Marseille, 2016. http://www.theses.fr/2016AIXM4383.
Abstract:
Depuis les années 2000, le domaine de l’organocatalyse est en plein essor. Une vue d’ensemble des différents modes d’activation organocatalytique fera l’objet du premier chapitre. Malgré les avancées considérables faites dans l’activation par liaison covalente, particulièrement dans l’aminocatalyse par activation iminium, des progrès sont encore possibles au niveau de l’activité catalytique des organocatalyseurs. Une large partie du travail détaillé dans le deuxième chapitre concerne le design puis le développement de deux voies de synthèse permettant de préparer une nouvelle classe d’organocatalyseurs pour l’activation iminium ainsi que leurs tests d’activité catalytique. Enfin, le troisième chapitre est consacré à l’étude de réactions d’échange H/D organocatalysées par les carbènes N-hétérocycliquesSince the begining of 2000, the field of organocatalysis has performed a lot of improvements. An overview of the different modes of activation of this field will constitute the first chapter. Despite the improvements in the domain of activation by covalent bond, specially for the iminium activation, some enhancements of the catalytic activity of organocatalysts are still possible. A major part of the work developped in the second chapter will be focused on the design then the synthesis of a new class of organocatalysts for iminium activation and their catalytic activity tests. Then the third chapter will be dedicated to the H/D exchange reactions organocatalyzed by N-heterocyclic carbenes
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Tresse, Cédric. "Synthèse de mimes de mycolactones pour l’étude mécanistique de l’ulcère de Buruli." Thesis, Mulhouse, 2014. http://www.theses.fr/2014MULH9274.
Abstract:
Ce projet de recherche se focalise sur les infections par mycobacterium ulcerans (maladie de l’ulcère de Buruli), une maladie de la peau dévastatrice caractérisée par la formation de lésions nécrotiques progressives et l’absence d’une réponse inflammatoire. Bien que négligée, cette infection est la troisième maladie mycobactérienne la plus répandue après la tuberculose et la lèpre et des cas sont rapportés dans plus de 30 pays à travers le monde. Mycobacterium ulcerans sécrète une toxine polycétidique complexe, appelée mycolactone A/B, qui est directement responsable des effets pathogènes de la maladie. Depuis sa découverte, les propriétés biologiques inhabituelles de la mycolactone A/B ont suscité de nombreux efforts de recherche dans différents domaines. Dans ce contexte, ce projet s’intéresse à l’élucidation du mécanisme d’action des mycolactones en utilisant la synthèse totale comme outil principal. Dans cette optique, notre équipe a mis en place une voie de synthèse permettant un accès facile et robuste à différents mimes de mycolactone. L’utilisation de cette méthode a conduit à la préparation de 13 mimes de la toxine au cours de cette thèse. D’autre part notre équipe s’intéresse également à la préparation de mimes possédant un ou plusieurs atomes de fluor. Ces derniers présentent un intérêt particulier pour améliorer la compréhension des interactions ayant lieu entre la toxine et sa cible cellulaire. Les travaux réalisés autours de la synthèse de mycolactones fluorés ont conduit à la mise au point d’une méthode générale et simple pour introduire un groupe trifluorométhyle sur un alcyne terminal, permettant ainsi des modulations inédites de la structure de la toxineThis research project focuses on mycobacterium ulcerans infection (Buruli ulcer disease), a severe skin disease characterized by the formation of progressive necrotic lesions and the lack of an acute inflammatory response. Although neglected, this infection is the third most common mycobacteriosis after Mycobacterium tuberculosis and Mycobacterium leprae, and cases are reported in more than 30 countries worldwide. Mycobacterium ulcerans secretes a complex polyketidic macrolide, called mycolactone A/B, which is directly involved in the biological effects of the disease. Since its discovery, the unusual biology triggered by this toxin has spurred research efforts. In this context, this research project aims at a better understanding of mycolactone A/B molecular interactions by using total synthesis as main tool. To this end, our research team has developed an efficient synthetic pathway allowing the preparation of different mimetics of the toxin. This synthesis has been used to prepare thirteen new mycolactone mimetics during this thesis. Moreover our team has also been interested in the synthesis of fluorinated mycolactone analogs. Such fluorinated mycolactones are of great interest to improve the interactions that occur between the toxin and its biological binding site. Work in this field led to the development of a simple and general method to introduce a trifluoromethyl group onto a terminal alkyne, allowing novel modulation of the structure of the toxin
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Lancien, Antoine. "Synthèse d’amines bio-sourcées à l’aide de procédés hybrides combinant des nanoparticules métalliques supportées et des transaminases." Thesis, Université de Lille (2018-2021), 2021. https://pepite-depot.univ-lille.fr/ToutIDP/EDSMRE/2021/2021LILUR059.pdf.
Abstract:
L’objectif de la catalyse hybride est d’exploiter les avantages des catalyseurs biologiques et chimiques afin d’accéder à de nouvelles voies de synthèse qui ne peuvent être réalisées indépendamment ou de réaliser des transformations qui ont montré de faibles rendements avec les approches conventionnelles. Le 5-hydroxyméthylfurfural (HMF) est une molécule plate-forme (ou building block) polyvalente pouvant être utilisée dans de nombreuses applications industrielles. En particulier, la synthèse de polymères aminés biosourcés représente une méthode prometteuse de valorisation de cette dernière. À ce jour, très peu d’études ont décrit la production de ces dérivés aminés et de leurs polymères. Trouver une méthodologie efficace pour transformer directement le HMF en acide 5-aminométhyl-2-furancarboxylique (AMFC) représente donc un défi important. Après avoir sélectionné le meilleur catalyseur d’oxydation pour la conversion du HMF en acide 5-aldéhyde-2-furancarboxylique et immobilisé une transaminase sur un support solide, nous avons pu mettre en œuvre le premier procédé catalytique hybride « one-pot/two-step » pour produire de l’AMFC (rendement de 77 %). Avec l'acide 2,5-furandicarboxylique (FDCA, rendement de 23 %) comme produit secondaire unique, cela représente la méthode de production catalytique directe d'AMFC la plus efficace à partir du HMF rapportée à ce jour. De plus, un procédé hybride "one-pot/one-step" pour une production intégrée d’AMFC à partir de HMF a également été mis au point avec un rendement maximal de 17%, cela représente une première avancée pour cette molécule plate-forme, et une première réalisation pour la catalyse hybride française. Finalement, la synthèse d’un matériel multi-catalytique hybride combinant des nanoparticules de palladium et une transaminase, sur un support EziGTMOPAL, a pu être réalisée et son application a permis d’aboutir à un rendement final de 8 % en AMFC. Finalement, ce concept a également été appliqué à la conversion d’un panel de molécules bio-sourcées, avec en particulier la transformation du myrténol en son équivalent aminé selon un procédé en "one-pot two-step" avec un rendement supérieur à 99 %The objective of hybrid catalysis is to exploit the advantages of biological and chemical catalysts to access new synthetic routes that cannot be performed independently or to perform transformations that have shown low yields with conventional approaches. 5-Hydroxymethylfurfural (HMF) is a versatile platform (or building block) molecule that can be used in many industrial applications. In particular, the synthesis of biosourced amino polymers represents a promising method for its valorization. To date, very few studies have described the production of these amino derivatives and their polymers. Finding an efficient methodology to directly convert HMF to 5-aminomethyl-2-furancarboxylic acid (AMFC) is therefore a significant challenge. After selecting the best oxidation catalyst for the conversion of HMF to 5-aldehyde-2-furancarboxylic acid and immobilizing a transaminase on a solid support, we were able to implement the first "one-pot two-step" hybrid catalytic process to produce FMCA (77% yield). With 2,5-furandicarboxylic acid (FDCA, 23% yield) as the sole by-product, this represents the most efficient direct catalytic production method of FMCA from HMF reported to date. In addition, a hybrid "one-pot one-step" process for integrated production of FMCA from HMF was also developed with a maximum yield of 20%, this represents a first breakthrough for this platform molecule, and a first achievement for French hybrid catalysis. Finally, the synthesis of a hybrid multi-catalytic material combining palladium nanoparticles and a transaminase, on an EziGTMOPAL support, was achieved and its application led to a final yield of 10% in FMCA. Finally, this concept was also applied to the conversion of a panel of bio-sourced molecules, with in particular the transformation of myrtenol into its amino equivalent according to a "one-pot two-step" process with a yield higher than 99%
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Spielmann, Kim. "Synthèse asymétrique de petits cycles et leur réarrangement via des extensions cycliques." Thesis, Montpellier, Ecole nationale supérieure de chimie, 2018. http://www.theses.fr/2018ENCM0015.
Abstract:
Ce manuscrit de thèse est consacré à l’élaboration asymétrique de petits cycles et à leur fonctionnalisation. En premier lieu, la synthèse énantiosélective de δ-lactones α,β-insaturées par une réaction de Mukaiyama vinylogue catalytique asymétrique a été examinée. Une étude pluridisciplinaire a permis de déterminer le cycle catalytique de cette transformation dans son ensemble. Par ailleurs, grâce à une hydrogénolyse stéréospécifique de ces lactones, la synthèse totale de deux produits naturels, (R)-curcumène et (R)-ar-himachalène, a pu être réalisée. Dans un second temps, une réaction de cycloaddition (3+2) palladocatalysée sur des vinyl-aziridines et cyclopropanes a été développée. Ainsi, des imidazolidines et des pyrrolidines hautement fonctionnalisées ont pu être isolées avec de bons rendements. En fonction du substrat utilisé, des comportements réactionnels différents ont pu être mis en évidence. Ces petits cycles peuvent être considérés comme des « briques moléculaires » polyvalentes pour accéder à des molécules plus complexesThis manuscript deals with the asymmetrical synthesis of small cyclic compounds and their functionalization. In a first part, the enantioselective synthesis of α,β-unsaturated δ-lactones by a catalytic asymmetric vinylogous Mukaiyama reaction was examined. A multidisciplinary study made possible the elucidation of the whole catalytic cycle. Moreover, thanks to a stereospecific hydrogenolysis of these lactones, the total synthesis of two natural products, (R)-ar-Himachalene and (R)-curcumene, could be achieved.In a second part, a palladocatalyzed (3+2) cycloaddition reaction of vinyl aziridines and cyclopropanes was developed. Thus, highly functionalized imidazolidines and pyrrolidines could be isolated with good yields. Depending on the substrate used, different reaction behaviors could be highlighted. These small cycles can be considered as versatile "building blocks" to access more complex molecules
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Dumoulin, Audrey. "Synthèse asymétrique de 1,2-diamines et développement de nouveaux organoiodanes chiraux pour des réactions d'oxygénation." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2016. http://www.theses.fr/2016SACLS364.
Abstract:
Les 1,2-diamines sont présentes dans de nombreux produits biologiquement actifs, ce qui a poussé les chimistes organiciens à développer de nouvelles voies d’accès à ces motifs. Dans ce contexte, la maitrise de leur stéréochimie est essentielle puisque leur activité biologique en découle. Afin de répondre à cette problématique, nous nous sommes intéressés au développement d’une réaction d’amination électrophile de dérivés d’énamides catalysée par des acides phosphoriques chiraux. Ces catalyseurs interagissent avec les substrats via des liaisons hydrogènes permettant d’activer simultanément un nucléophile et un électrophile. Notre stratégie s’est révélée très efficace et a permis de synthétiser une gamme de 1,2-diamines extrêmement variée. De nombreux motifs d’intérêt biologique, incorporant notamment des hétérocycles, très employés en chimie pharmaceutique et cosmétique, ont été compatibles avec ce procédé. Dans un second projet, nous nous sommes intéressés au design de composés d’iode hypervalent chiraux. Ces composés ont connu un essor considérable ces dernières années en raison de leur stabilité à l’air et à l’humidité, leur faible toxicité et leur réactivité intéressante. Cependant, malgré ces développements, l’exploitation des dérivés d’iode hypervalent dans des versions catalytiques asymétriques mériterait d’être plus amplement étudiée. Dans ce contexte, de nouveaux précatalyseurs ont été élaborés au laboratoire puis employés dans des réactions d’oxygénations énantiosélectives. La structure particulière de ces composés a permis d’obtenir les meilleurs excès énantiomériques de la littérature à ce jourThe 1,2- diamines can be found in many biologically active compounds, which pushed organic chemists to develop new methodologies to synthesize those molecules. In this context, the stereochemistry is essential because the biological activity ensues. Thus, we were interested in developing an enantioselective amination of enamide derivatives catalyzed by chiral phosphoric acids. These catalysts interact with substrates via hydrogen bonds to activate a nucleophile and an electrophile simultaneously. Our strategy proved to be very effective and allowed us to synthesize a wide range of 1,2- diamine. Many compounds of biological interest, including heterocycles used in pharmaceutical and cosmetic industry, were tolerated with this process. In another project, we looked at the design of chiral hypervalent iodine compounds. These compounds have recently gained considerable attention because of their stability to air and moisture, their low toxicity and their interesting reactivity. However, despite considerable development, the use of hypervalent iodine derivatives in catalytic asymmetric reactions deserves to be further studied. In this context, new pre-catalysts were developed in our laboratory and used in enantioselective oxygenation reactions. The special structure of these compounds yielded the best enantiomeric excesses of the literature to date
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Hennebelle, Marc. "Synthèses et applications de phosphines confinées dans une cage hémicryptophane." Electronic Thesis or Diss., Aix-Marseille, 2020. http://theses.univ-amu.fr.lama.univ-amu.fr/201214_HENNEBELLE_773rad817eoyf329qfjo394lasbqi_TH.pdf.
Abstract:
Les cages moléculaires présentent, depuis plusieurs décennies, un intérêt indéniable pour leurs nombreuses applications allant de la reconnaissance moléculaire à la catalyse supramoléculaire. Parmi cette famille de composés très vastes, les hémicryptophanes sont des molécules présentant une symétrie C3 et combinant une unité CTV (cyclotrivératrylène) liée à une autre unité de symétrie C3. En fonctionnalisant les cages avec une unité capable de complexer un métal ou aves des groupements organiques fonctionnels, il est possible d'obtenir des systèmes présentant des propriétés innovantes en organocatalyse ou catalyse métallique. Au cours de cette thèse, les travaux effectués porteront sur la synthèse de nouveaux hémicryptophanes présentant une unité phosphine endohédrale. Ces objets moléculaires pourront directement être utilisé en organocatalyse confinée de la réaction de Morita-Baylis-Hillman ou seront post-fonctionnalisés par complexation d'un atome de métal (Au(I)) pour des applications en catalyse métallique sur la réaction de Conia-ène ou encore la cycloisomérisation de 1,6-enynesMolecular cages show great interest for their many applications ranging from molecular recognition to supramolecular catalysis. Among this very large family of compounds, hemicryptophanes are molecules exhibiting C3 symmetry and combining a CTV (cyclotriveratrylene) unit linked to another C3 symmetry unit. By using a unit which can complex a metal or by functionalizing the cages with organic groups, it is possible to obtain systems with innovative properties in organocatalysis or metallic catalysis. During this thesis, the work carried out will focus on the synthesis of new hemicryptophanes with an endohedral phosphine unit. These molecular objects can be directly used in confined organocatalysis on the Morita-Baylis-Hillman reaction or will be post-functionalized by complexation of a metal atom (Au (I)) for applications in metal catalysis on the Conia-ene reaction or the cycloisomerization of 1,6-enynes
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Rousee, Kevin. "Utilisation d'alcènes fluorés pour la synthèse et la fonctionnalisation de dérivés (hétéro)aromatiques et de composés phosphorés." Thesis, Normandie, 2017. http://www.theses.fr/2017NORMIR02/document.
Abstract:
Les fluoroalcènes, du fait de leurs propriétés physico-chimiques singulières, sont des composés intéressants présents dans de nombreux domaines comme les matériaux polymères, l'agrochimie ou encore la chimie médicinale. Les mono-fluoroalcènes présentent des similarités électroniques et géométriques avec la liaison amide et sont donc de très bons mimes de la liaison peptidique. Néanmoins, la synthèse et la fonctionnalisation de ces composés représente toujours à l'heure actuelle un enjeu synthétique important. Au cours de cette thèse deux briques moléculaires ont été préparées pour développer de nouvelles méthodes d'accès aux fluoroalcènes : les gem-bromofluoroalcènes et les α-fluoroacrylates. Les gem-bromofluoroalcènes ont été employés dans deux méthodologies. La première consiste en une mono-catalyse au cuivre pour réaliser la fluoroalcénylation d'hétéroraryles par fonctionnalisation catalytique de la liaison C-H de dérivés de type azoles. La seconde consiste en la phosphination des gem-bromofluoroalcènes par des phosphines boranes, dans le but d'obtenir de nouvelles phosphines originales. Les α-fluoroacrylates et les acides α-fluoroacryliques ont été utilisés dans deux réactions complémentaires. Une réaction de Heck a été employée pour synthétiser des α-fluoroacrylates tri- et tétrasubstitués, offrant une nouvelle voie d'accès à ces composés. Quant aux acides α-fluoroacryliques, ils ont été utilisés dans une méthode innovante de couplage décarboxylant/déshydrogénant avec des azoles. En effet, il s'agit du premier exemple de couplage décarboxylant/déshydrogénant sur des alcènesThe fluoroalkenes are compounds with relevant physico-chemical properties and are used in various fields as polymers, agrochemistry or medicinal chemistry. Mono-fluoroalkenes can be used as an effective peptidic bond mimic because of their electronic and geometric similarity with the amide bond. Nevertheless, this interesting moiety still suffers from difficulty of synthesis which constitute a synthetic challenge. For that purpose, two build-blocks (gem-bromofluoroalkenes and α-fluoroacrylates) were used during this thesis to develop new access to mono-fluoroalkenes.The first one is the gem-bromofluoroalkenes moiety were used for the development of two methodologies. First, a copper-catalysed fluoroalkenylation via C-H bond functionalisation of heteroaryles has been reported. Then, the second methodology is the phosphination of gem-bromofluoroalkenes using phosphines boranes, in the goal to get new kind of phosphines.The second building-blocks used are the α-fluoroacrylates and α-fluoroacrylic acids which have been involved in two complementary reactions. A Heck reaction allowed the synthesis of tri- and tetrasubstitued α-fluoroacrylates, giving a new access to these compounds. α-Fluoroacrylic acids were used in a decarboxylative/deshydrogenative cross-coupling with azoles. Indeed, it is the first example of decarboxylative/deshydrogenative cross-coupling with alkenes
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Garzon, Cecile. "Développement de réactions organocatalysées et de métathèse cyclisante pour la synthèse de vinylphosphonates hétérocycliques et carbocycliques à potentialités biologiques." Electronic Thesis or Diss., Aix-Marseille 3, 2011. http://www.theses.fr/2011AIX30034.
Abstract:
Les vinylphosphonates fonctionnalisés représentent une classe importante de briques moléculaires utilisées en synthèse organique et suscitent un grand intérêt au niveau biologique. Ainsi, nous avons étudié différentes voies de synthèse pour accéder à ces composés. Il en ressort une méthode généralisable, faisant intervenir une réaction de substitution organocatalysée, à partir d’un substrat phosphoré original, et permettant d’obtenir de nombreux vinylphosphonates non décrits jusqu’ici. Par la suite, la synthèse de vinylphosphonates azahétérocycliques a été abordée en employant la réaction de métathèse cyclisante à partir de substrats adéquats, eux-mêmes obtenus par le biais de la méthodologie décrite précédemment.Nous avons enfin mis au point la première synthèse totale énantioselective de la molécule UPF 702 (vinylphosphonate cyclique comportant un motif acide aminé), connue pour ses propriétés biologiques notamment comme agoniste de récepteurs du glutamate et présentant ainsi un potentiel thérapeutique contre les maladies du système nerveux central. Deux voies de synthèses ont été imaginées, basées sur des réactions organocatalysées et de métathèse cyclisante. L’introduction de la chiralité a été réalisée via des réactions de désymétrisation ou de dédoublement enzymatiques et l’accès à l’amine par un réarrangement de CurtiusFunctionalized vinylphosphonates constitute an important class of building blocks used in organic synthesis and aroused great interest due to their various biological activities. Thus, we developed several synthetic methodologies to reach these compounds. The most general method entails an organocatalyzed substitution reaction using an original substrate, and allows the synthesis of numerous hitherto unknown vinylphosphonates.Then, the synthesis of azaheterocyclic vinylphosphonates was investigated using the ring closing metathesis from appropriate substrates which are obtained through the above methodology.Finally, we have set up the first enantioselective synthesis of UPF 702 (a cyclic vinylphosphonate including the amino acid moiety), known to exhibit agonist activity towards glutamate receptors, and thus potentially active against central nervous system diseases. Two synthetic approaches were devised, based on the organocatalyzed substitution followed by ring closing metathesis. The enantioselectivity was brought by enzymatic resolution or desymmetrisation, whereas the amino acid was prepared via a Curtius rearrangement
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Garzon, Cecile. "Développement de réactions organocatalysées et de métathèse cyclisante pour la synthèse de vinylphosphonates hétérocycliques et carbocycliques à potentialités biologiques." Thesis, Aix-Marseille 3, 2011. http://www.theses.fr/2011AIX30034.
Abstract:
Les vinylphosphonates fonctionnalisés représentent une classe importante de briques moléculaires utilisées en synthèse organique et suscitent un grand intérêt au niveau biologique. Ainsi, nous avons étudié différentes voies de synthèse pour accéder à ces composés. Il en ressort une méthode généralisable, faisant intervenir une réaction de substitution organocatalysée, à partir d’un substrat phosphoré original, et permettant d’obtenir de nombreux vinylphosphonates non décrits jusqu’ici. Par la suite, la synthèse de vinylphosphonates azahétérocycliques a été abordée en employant la réaction de métathèse cyclisante à partir de substrats adéquats, eux-mêmes obtenus par le biais de la méthodologie décrite précédemment.Nous avons enfin mis au point la première synthèse totale énantioselective de la molécule UPF 702 (vinylphosphonate cyclique comportant un motif acide aminé), connue pour ses propriétés biologiques notamment comme agoniste de récepteurs du glutamate et présentant ainsi un potentiel thérapeutique contre les maladies du système nerveux central. Deux voies de synthèses ont été imaginées, basées sur des réactions organocatalysées et de métathèse cyclisante. L’introduction de la chiralité a été réalisée via des réactions de désymétrisation ou de dédoublement enzymatiques et l’accès à l’amine par un réarrangement de CurtiusFunctionalized vinylphosphonates constitute an important class of building blocks used in organic synthesis and aroused great interest due to their various biological activities. Thus, we developed several synthetic methodologies to reach these compounds. The most general method entails an organocatalyzed substitution reaction using an original substrate, and allows the synthesis of numerous hitherto unknown vinylphosphonates.Then, the synthesis of azaheterocyclic vinylphosphonates was investigated using the ring closing metathesis from appropriate substrates which are obtained through the above methodology.Finally, we have set up the first enantioselective synthesis of UPF 702 (a cyclic vinylphosphonate including the amino acid moiety), known to exhibit agonist activity towards glutamate receptors, and thus potentially active against central nervous system diseases. Two synthetic approaches were devised, based on the organocatalyzed substitution followed by ring closing metathesis. The enantioselectivity was brought by enzymatic resolution or desymmetrisation, whereas the amino acid was prepared via a Curtius rearrangement
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Paul, Jérôme. "Synthèse de composés β2,3-hydroxy- et aminocarboxylés par réactions domino et multicomposants métallo-catalysées." Thesis, Paris Est, 2017. http://www.theses.fr/2017PESC1167/document.
Abstract:
La mise au point de réactions multicomposants métallo-catalysées permet de contribuer au développement d’une chimie plus verte. En effet, l’association des réactions multicomposants avec la catalyse, par la limitation du nombre d'étapes réactionnelles et de l'utilisation de réactifs toxiques, permet d’augmenter l’éco-compatibilité d’un procédé.L’application de ces principes a permis la synthèse cobalto-catalysée de dérivés β2,3-hydroxy- et β2,3-aminocarboxylés, composés d’intérêt croissant en chimie médicinale, à partir d'halogénures, d’accepteur de Michael et d’aldéhydes ou d’imines.Dans un premier temps, les conditions réactionnelles ont été optimisées puis l’étendue de la réaction a été étudiée afin de démontrer son caractère général. De plus, des études stéréochimiques et mécanistiques ont été réalisées par l’utilisation d’auxiliaires ou de catalyseurs chiraux de la réaction. La valorisation des composés synthétisés a également été entreprise par l'intermédiaire de réactions de post-condensation visant en particulier la synthèse d’hétérocycles. Enfin, la réaction multicomposants développée au cours de ce travail a contribué à l'établissement de nouvelles réactivités, permettant ainsi de développer l’utilisation du cobalt en synthèse organiqueThe elaboration of metallo-catalyzed multicomponent reactions contributes to the development of a greener chemistry. Indeed, the association of multicomponent reactions with catalysis, through the limitation of the number of reaction steps and the use of toxic reagents, allows to increase the eco-compatibility of a process.The application of these principles has enabled the cobalt-catalyzed synthesis of β2,3-hydroxy- et β2,3-aminocarboxylated derivatives, compounds of increasing interest in medicinal chemistry, starting from halogenated derivatives, Michael acceptors and aldehydes or imines.In a first part, the reaction conditions have been optimized and the scope of the reaction has then been studied to demonstrate its generality. Moreover, stereochemical and mechanistical studies have been realized by the use of chiral auxiliaries or catalysts in the reaction. The valorization of the prepared compounds has also been undertaken in post-condensation reactions in particular for the synthesis of heterocycles. The multicomponents reaction developed during this work has finally been extended to the elaboration of new reactivities, thus contributing to spread the use of cobalt in organic chemistry
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Biletskyi, Bohdan. "Développement de nouvelles transformations catalysées au cobalt." Electronic Thesis or Diss., Aix-Marseille, 2018. http://theses.univ-amu.fr.lama.univ-amu.fr/181207_BILETSKYI_50nlz932ipxkk485izc94s_TH.pdf.
Abstract:
L'utilisation du cobalt en synthèse et catalyse organiques est reconnue depuis les années 1970, notamment dans la réaction de Pauson-Khand. Dès lors, de nombreux systèmes catalytiques au cobalt ont prouvé leur efficacité dans diverses transformations chimiques telles que les cycloadditions [2+2+2] ou l'activation des liaisons C(sp2)-H. Dans ce manuscrit, sont présentés des transformations chimiques basées sur l’utilisation de catalyseurs au cobalt s’effectuant essentiellement avec économie d’atomes, et les essais de développement des versions énantioselectives.Tout d'abord, l'activité de catalyseurs au cobalt(I) a été établie dans la réaction de cycloisomérisation de diènynes pour obtention de bicycles[4.3.0]. Les études concernant différents paramètres du système catalytique ainsi que le champ d'application sont présentés. Les catalyseurs à base d'acétate de cobalt(II) se sont révélés très efficaces pour les réactions d'hydroalcynylation. L'hydroalcynylation de vinylaziridines a été développée après optimisation du système catalytique et, le domaine d’application selon la nature des réactants a été défini. Finalement, les études préliminaires de l'allylation énantiosélective avec les catalyseurs de cobalt(II) ont été réalisées. Ceux-ci se sont révélés plutôt comme activateurs du groupement carbonyle, compromettant la version asymétrique de la réactionThe application of cobalt in organic synthesis and catalysis has been known since the 1970s, especially in Pauson-Khand reaction. Until now, a lot of catalytic systems with cobalt have demonstrated their efficiency in various chemical transformations including [2+2+2] cycloadditions or the activation of C(sp2)-H bonds. In this manuscript are presented the chemical transformations based on the use of cobalt to catalyze atom-economical reactions, and the attempts to develop enantioselective versions. First of all, the activity of cobalt(I) catalysts was established for the cycloisomerisation reaction of dienynes giving bicycles[4.3.0]. The studies of different parameters of the catalytic system, as well as the scope reaction, will be presented. Moreover, the catalysts based on cobalt(II) acetate proved to be very efficient for hydroalkynylation reactions. The hydroalkynylation reaction of vinylaziridines was developed after catalyst optimisation and, the scope reaction according to the nature of reactants was defined. Finally, preliminary studies of enantioselective allylation using cobalt(II) catalysts were performed. These promoters were found to be activators of the carbonyl group, thus compromising the asymmetric version of the reaction
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Pousse, Guillaume. "Acides de Brønsted chiraux : Synthèses et applications en organocatalyse asymétrique." Caen, 2010. http://www.theses.fr/2010CAEN2067.
Abstract:
L'organocatalyse a émergé récemment comme une approche complémentaire aux métaux de transitions dans le domaine de la catalyse asymétrique. Plus particulièrement, l’utilisation d’acides de Brønsted chiraux est devenue depuis 2004 une contribution importante et très originale. Au cours de ce projet, la synthèse d'acides originaux phosphoriques et phosphorodithioiques dérivés du BINOL a été réalisée afin de moduler les propriétés intrinsèques de cette classe de catalyseurs (acidité et encombrement stérique). Ces acides ont été développés afin de résoudre plusieurs problèmes associés aux réactions asymétriques de Nazarov, de Mannich et d’aldolisation. Les acides phosphoriques se sont révélés plus sélectifs que les acides phosphorodithioiques, qui ont cependant montré une acidité accrue. La première réaction d'aldolisation directe énantiosélective catalysée par des acides de Brønsted chiraux a été étudiée. Un acide phosphorique chiral très encombrés a catalysé l’addition de différentes cétones sur le glyoxalate d'éthyle (ee jusqu'à 89% et rd jusqu'à 95:5). L’utilisation de substrats complémentaires vis-à-vis de la catalyse énamine, associée à une diastéréosélectivité syn observée, rendent cette approche particulièrement originale. L'ensemble de cette étude confirme le potentiel des acides phosphoriques en tant que catalyseurs chiraux efficaces pour de nombreuses réactions énantiosélectivesOrganocatalysts has recently emerged as an alternative to transition metals for enantioselective catalysis. Since 2004, chiral Brønsted acids appeared as an important contribution to this area of research. In this work, a range of novel phosphoric and phosphorodithioic acids derived from BINOL have been synthesized to modulate the acidity and the steric hindrance of the catalysts. These acids have been used to investigate asymmetric Nazarov, Mannich and aldol reactions. The phosphoric acids appeared as more selective catalysts whilst the phosphorodithioic acids were shown to be more acidic. A syn-enantioselective aldol reaction has been developed using a strongly hindered phosphoric acid. This reaction is the first example of an enantioselective direct aldol reaction using Brønsted acid catalysis. This method affords the asymmetric synthesis of various β-hydroxyketones, some of which could not be synthesized using enamine organocatalysis. This confirms the potential of phosphoric acids as chiral catalysts in enantioselective reactions
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Denis, Julien. "Synthèse de nouvelles phosphines hydrosolubles par sulfonation et par clivage réducteur de sels de phosphonium pour l'hydroformylation en milieu biphasique aqueux." Thesis, Artois, 2015. http://www.theses.fr/2015ARTO0407/document.
Abstract:
Les phosphines sulfonées sont les ligands hydrosolubles les plus utilisés en catalyse organométallique aqueuse. La méthode la plus courante d’introduction des groupements sulfonate sur une arylphosphine consiste en la réaction de celle-ci avec l’oléum sulfurique. Dans ce contexte, la première partie de cette thèse a été consacrée à la synthèse de nouvelles triarylphosphines sulfonées encombrées possédant des groupements naphtyle. Plus précisément, les phosphines sulfonées synthétisées ont été du type [(1 ou 2-naphtyl)x(phényl)3-x]phosphine (x = 1, 2, 3) avec en moyenne, deux groupes sodium sulfonate par molécule. Dans la seconde partie de cette thèse, le développement d’une nouvelle voie d’accès à des phosphines du type R-diphénylphosphines disulfonées, où R est un groupement sensible aux conditions drastiques de sulfonation a été mis en œuvre. Ce protocole met en jeu deux étapes : la première étape implique l’alkylation de la benzyldiphénylphosphine trisulfonée (BDPPTS) ou du 1,2-bis(diphénylphosphino)éthane tétrasulfoné (DPPETS) par un dérivé halogéné (RX) apportant le groupement R sensible. La seconde étape consiste en le clivage réducteur par l’aluminohydrure de lithium (LiAlH4) des sels de phosphonium ou de bis-phosphonium ainsi obtenus et conduit à la R-diphénylphosphine disulfonée. Les phosphines qui ont été synthétisées par cette méthode sont les n-octyl-, n-dodécyl-, n-hexadécyl-, phénéthyl- et but-3-ényl-diphénylphosphines disulfonées. Les phosphines sulfonées synthétisées dans le cadre de cette thèse ont été valorisées en tant que ligands dans la réaction d’hydroformylation du déc-1-ène catalysée au rhodium et assistée ou non par des cyclodextrinesSulfonated arylphosphanes are the most applied water-soluble ligands in aqueous organometalliccatalysis. Sodium sulfonate groups are commonly introduced on an arylphosphane by using sulfuric oleum(SO3/H2SO4) followed by neutralization with aqueous sodium hydroxide. In this context, the first part of thiswork was focused on the synthesis of new bulky sulfonated triarylphosphanes with naphtyl groups. Moreprecisely, sulfonated [(1 or 2-naphtyl)x(phenyl)3-x]phosphane (x = 1, 2, 3) with an average sulfonation degreearound two have been prepared. In the second part, a new and convenient synthesis pathway to disulfonatedR-diphenylphosphanes with R an oleum-sensitive group was developed. This route involves two steps: thefirst step is the alkylation of trisulfonated benzyldiphenylphosphane (BDPPTS) or tetrasulfonated 1,2-bis(diphenylphosphanyl)ethane (DPPETS) with an halide compound (RX) bearing the sensitive group R. Inthe second step, the synthetized trisulfonated phosphonium or tetrasulfonated bis-phosphonium salt aresubsequently cleaved by lithium aluminium hydride (LiAlH4) to give the corresponding disulfonated Rdiphenylphosphanes.The phosphanes obtained by this new methodology are the disulfonated n-octyl-, ndodecyl-,n-hexadecyl-, phenethyl-, and but-3-enyl-diphenylphosphanes. Most of the synthetized phosphanesin this work have then been tested as ligand in the rhodium catalyzed dec-1-ene hydroformylation assisted ornot by cyclodextrins
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Biletskyi, Bohdan. "Développement de nouvelles transformations catalysées au cobalt." Thesis, Aix-Marseille, 2018. http://www.theses.fr/2018AIXM0668/document.
Abstract:
L'utilisation du cobalt en synthèse et catalyse organiques est reconnue depuis les années 1970, notamment dans la réaction de Pauson-Khand. Dès lors, de nombreux systèmes catalytiques au cobalt ont prouvé leur efficacité dans diverses transformations chimiques telles que les cycloadditions [2+2+2] ou l'activation des liaisons C(sp2)-H. Dans ce manuscrit, sont présentés des transformations chimiques basées sur l’utilisation de catalyseurs au cobalt s’effectuant essentiellement avec économie d’atomes, et les essais de développement des versions énantioselectives.Tout d'abord, l'activité de catalyseurs au cobalt(I) a été établie dans la réaction de cycloisomérisation de diènynes pour obtention de bicycles[4.3.0]. Les études concernant différents paramètres du système catalytique ainsi que le champ d'application sont présentés. Les catalyseurs à base d'acétate de cobalt(II) se sont révélés très efficaces pour les réactions d'hydroalcynylation. L'hydroalcynylation de vinylaziridines a été développée après optimisation du système catalytique et, le domaine d’application selon la nature des réactants a été défini. Finalement, les études préliminaires de l'allylation énantiosélective avec les catalyseurs de cobalt(II) ont été réalisées. Ceux-ci se sont révélés plutôt comme activateurs du groupement carbonyle, compromettant la version asymétrique de la réactionThe application of cobalt in organic synthesis and catalysis has been known since the 1970s, especially in Pauson-Khand reaction. Until now, a lot of catalytic systems with cobalt have demonstrated their efficiency in various chemical transformations including [2+2+2] cycloadditions or the activation of C(sp2)-H bonds. In this manuscript are presented the chemical transformations based on the use of cobalt to catalyze atom-economical reactions, and the attempts to develop enantioselective versions. First of all, the activity of cobalt(I) catalysts was established for the cycloisomerisation reaction of dienynes giving bicycles[4.3.0]. The studies of different parameters of the catalytic system, as well as the scope reaction, will be presented. Moreover, the catalysts based on cobalt(II) acetate proved to be very efficient for hydroalkynylation reactions. The hydroalkynylation reaction of vinylaziridines was developed after catalyst optimisation and, the scope reaction according to the nature of reactants was defined. Finally, preliminary studies of enantioselective allylation using cobalt(II) catalysts were performed. These promoters were found to be activators of the carbonyl group, thus compromising the asymmetric version of the reaction
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Shpak-Kraievskyi, Pavlo. "Nouvelles méthodologies pour la synthèse asymétrique de peptides aldéhydiques β3-C-terminaux et de dérivés d’acides aminés disubstitués via hétérocycloaddition." Thesis, Le Mans, 2013. http://www.theses.fr/2013LEMA1002/document.
Abstract:
Les peptides aldéhydes sont connus comme inhibiteurs de protéases et précurseurs de différentes classes de composés biologiquement actifs. Les méthodes pour leur synthèse impliquent classiquement la transformation d'un précurseur (amide de Weinreb, ester, alcool, acétal) en aldéhyde en étape finale pour éviter l'épimérisation du stéréocentre en position α de l'aldéhyde. En revanche, les β-peptides aldéhydes, plus stables à l’épimérisation, ont été relativement peu explorés. Ils sont généralement obtenus par homologation de l'acide aminé correspondant malgré les faibles rendements, les problèmes d’épimérisation et de nombreuses étapes. Par conséquent, un nouvel accès synthétique aux β-peptides aldéhydes reste toujours un challenge difficile. Sur la base des travaux antérieurs dans notre équipe en hétérocycloaddition diastéréosélective [4+2] et [3+2], nous avons développé au cours de ce doctorat de nouvelles stratégies pour l'accès asymétrique à ces dérivés de β-aminoacides par deux voies complémentaires :1) Une voie utilisant les hétérocycles à six chaînons de type 6-ATO (6-alcoxytétrahydrooxazinone) qui ont été préparés par une réaction d’hétérocycloaddition hautement stéréosélective avec de bons rendements et ed. Ces cycloadduits ont été transformés par transacétalisation vers les aminoacétals intermédiaires «mixtes» ou «symétriques». Ces nouveaux acétals sont des intermédiaires parfaits pour la N-élongation par couplage peptidique, conduisant finalement aux aldéhydes peptidiques β3-C-terminaux monosubstitués. 2) Sur une autre approche, les hétérocycles à cinq chaînons 5-AISO (3,3'-disubstitué 5-alcoxy-isoxazolidines) ont été obtenus par cycloaddition dipolaire-1,3 entre des cétonitrones esters et des éthers vinyliques. Ces composés ont été utilisés avec succès en tant que précurseurs d'aminoaldéhydes β3-disubstitués après l’étape de transprotection de l'atome d'azote, suivie par la copure de la liaison N-O. L’extension asymétrique de l'étape de cycloaddition a été étudiée par des voies énantiosélective et diastéréosélective, ouvrant ainsi l'entrée vers les peptides aldéhydiques β3-disubstitués-C-terminaux énantioenrichisPeptide aldehydes are known as protease inhibitors and precursors for many biologically active compounds. Methods for their synthesis involve classically the transformation of a precursor (Weinreb amide, ester, alcohol, acetal) into an aldehyde as one of the final steps to prevent epimerization of the carbon α to the aldehyde. By contrast, β-peptide aldehydes, more stable to epimerization, have been relatively unexplored. They are usually obtained by homologation of the corresponding amino acid despite low yielding steps, an epimerization problem and low number of accessible amino acids. Therefore, new synthetic access to β-peptide aldehydes is still a challenging problem. On the basis of previous work in our team concerning [4+2] and [3+2] diastereoselective cycloadditions, we have developed during this PhD thesis new strategies for the asymmetric access of β-amino acid derivatives by two complementary ways :1) Original six-membered heterocycles 6-ATO (6-alkoxy-tetrahydrooxazinone ) were prepared by a highly stereoselective heterocycloaddition reaction with good yields and de. These cycloadducts were transformed via transacetalisation into both «mixed» and «symmetrical» aminoacetals. Moreover, these new acetals are ideal intermediates for further peptide coupling, leading ultimately to monosubstituted β3-C-terminal peptide aldehydes. 2) By another approach five-membered heterocycles 5-AISO (3,3’-disubstituted 5-alkoxy-isoxazolidines) were obtained via 1,3-dipolar cycloaddition between α-keto ester nitrones and vinyl ether. These compounds were successfully used as precursors of disubstituted β-amino aldehydes after transprotection of the nitrogen atom and N-O cleavage of the isoxazolidine ring. Asymmetric extension of the cycloaddition step was studied by enantioselective and diastereoselective pathways, thus opening unprecedented entry to enantioenriched disubstituted β3,β3-C-terminal peptide aldehydes
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DA, PIAN MARTA. "Synthesis, Mechanism and Catalytic Applications of Pillar[n]arenes." Doctoral thesis, Università degli Studi di Trieste, 2018. http://hdl.handle.net/11368/2920043.
Abstract:
Pillar[n]arenes (P[n] n = 5-15) are a new class of macrocyclic arenes discovered for the first time by Ogoshi in 2008, which attracted a lot of attention due to their unique binding properties towards neutral electron poor compounds. Our research was focused on the enhancement of the yield of the larger macrocycle P[6], starting from three different alkoxy substituted benzene derivatives. Our synthetic approach involved the study of a series of small organic and organometallic cations in the role of a template, such as a cobaltocenium salt, ferrocenium salt, tetramethylammonium chloride and butyl methyl imidazolium salt.
Through mass spectroscopy we further investigated the reaction templated by the quaternary ammonium salt and promoted by the presence of FeCl3. We finally tuned the experimental conditions for the conversion of both P[5] and its oligomeric by-products into P[6].
Finally our group studied the catalytic effect of the presence of P[5] in nucleophilic substitution reactions, observing a rate acceleration between 10 and 20 times when the substrates were allyl halides and primary linear amines. This was the first example of the use of pillararenes as real organocatalysts.
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ROSSO, CRISTIAN. "Development of Novel Catalytic Transformations Towards Valuable Organic Intermediates." Doctoral thesis, Università degli Studi di Trieste, 2021. http://hdl.handle.net/11368/2988355.
Abstract:
The main scientific objective of this doctoral research was to develop powerful metal-free organic (photo)catalytic systems to efficiently realize new carbon-carbon and carbon-heteroatom bond forming transformations of practical importance. These approaches had to meet the sustainability requirements for green chemical productions by using effective, non-toxic, safe, readily available from economic precursors and potentially recyclable catalysts. In doing so, the preparation of synthetically relevant organic intermediates could be promptly achieved in mild conditions, thus envisaging the potential application of the studied methodologies at preparative scale.
Chapter I introduces the general concepts of organic catalysis, including both polar and radical chemistry. Moreover, it aims to illustrate the physicochemical principles underlying the operative mechanisms of the abovementioned catalytic systems.
Chapter II focuses on the development of a photochemical strategy for the iodoperfluoroalkylation of alkenes triggered by a simple perylene diimide photocatalyst. Successively, this Chapter describes the translation of the established procedure into continuous flow with the aim of up-scaling the preparation of the relevant perfluorinated compounds.
Chapter III discusses the use of photoactive nitrogen-doped carbon dots as catalysts for the light-driven perfluoroalkylation of electron-rich organic substrates. This approach allows the extension of the reactivity to more inert arenes and heteroarenes.
Chapter IV describes the development of green polar organocatalytic methodologies in aqueous media by exploiting the surface amino functionalities of the very same nitrogen-doped carbon nanoparticles. Remarkably, this original approach has been made possible by a fine characterization of the nanomaterial at unprecedent level of detail.
Chapter V shows how another carbon-based nanomaterial, namely carbon nitride, can trigger photochemical aryl amination reactions of high synthetic importance. Interestingly, this transformation is carried out under flow conditions by means of an innovative oscillatory microstructured reactor to overcome the challenges associated with handling solids in flow.
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Hocine, Sofiane. "Design et synthèse des composés azabicycliques contraints : de la chimie médicinale à la catalyse." Thesis, 2020. http://hdl.handle.net/1866/24767.
Abstract:
Les azacycles tels que les morpholines ou les pyrrolidines, sont très répandus dans le domaine de l’organocatalyse et de la chimie médicinale. Cette thèse traitera d’analogues contraints de ces azacycles, qui peuvent moduler de par leurs structures, les propriétés de certains médicaments ou la sélectivité de certaines réactions.
Le cas de l’halopéridol, qui est connu pour son activité sur les récepteurs dopaminergiques D2 et D4, est au centre de la première partie de cette thèse, dans laquelle de nouveaux analogues contraints de type 2-oxa-5-azabicyclo[2.2.2]octane ont été développés pour pallier ses problèmes de stabilité métabolique.
Dans une seconde partie, la synthèse de deux nouvelles chimères morpholine-proline pontées est rapportée. Leurs structures rigides et conformationnellement verrouillées permettent aux doublets d’électrons non liants sur les atomes d'azote et d'oxygène d’être respectivement orientés dans des directions « Est-Ouest » et « Nord-Est » spatialement différentes. En combinaison avec la présence d'un acide carboxylique, les propriétés électroniques de ces composés peuvent être utiles dans le contexte de la conception peptidomimétique de composés biologiquement pertinents. Des estimations quantitatives de la basicité des atomes d'azote ont été obtenues en utilisant une analyse DFT conceptuelle.
Dans la troisième partie de cette thèse, la synthèse de nouvelles pyrrolidines oxabicycliques sera développée. Les cyclopentan[c]pyrroles sont très répandus dans la littérature, et connus pour leurs propriétés analgésiques. Des dérivés fonctionnalisés en positions 4 et 5, synthétisés par Servier, ont notamment présenté de bonnes activités en tant que ligands nicotiniques 7, mais aussi des problèmes d’inhibition de hERG. Afin d’obtenir des composés moins lipophiles et donc de pallier les problèmes d’inhibition hERG, de nouveaux analogues oxygénés de type furo[2,3-c]pyrroles ont été développés par différentes voies de synthèse. Ces nouveaux composés pourront notamment être obtenus sous formes énantiomériquement enrichies, grâce à une étape clé de résolution enzymatique.
La proline a été largement utilisée ces dernières années comme organocatalyseur au sein d’importantes transformations asymétriques comme les aldolisations ou les additions de Michael. Cependant, malgré le succès de ce motif, plusieurs de ses dérivés ont été rapportés dans la littérature. C’est notamment le cas des 4,5-méthanoprolines qui furent rapportées pour la première fois par Hanessian en 1997, dont l’efficacité en tant qu’organocatalyseur pour la réaction de Hajos-Parrish ainsi que plusieurs autres types de réaction fut par la suite établie. Les dernières parties de cette thèse viennent compléter ces études. La synthèse de nouvelles 4,5-ethanoprolines a été développée, ainsi que leurs utilisations comme catalyseur lors de réactions de Hajos-Parrish et d’addition catalytique asymétrique de nitroalcanes sur des énones cycliques. Une étude DFT a été effectuée afin d’expliquer l’inversion de sélectivité observée pour ces nouveaux catalyseurs lors des réactions de Hajos-Parrish, le mécanisme de formation des énamines réactives a aussi été investigué.Azacycles such as morpholines and pyrrolidines, are very widespread in chemistry, especially in the fields of organocatalysis and medicinal chemistry. This thesis will deal with constrained analogues of those azacycles, which, depending on their structures, can modulate the properties of certain drugs or the selectivity of certain reactions. The case of haloperidol, which is known for its activity on the dopamine D2 and D4 receptors, is at the center of the first part of this thesis, in which new constrained analogs of the 2-oxa-5-azabicyclo type [2.2.2] octane have been developed to overcome its metabolic stability problems. In a second part, the synthesis of two new bridged morpholine-proline chimeras are reported. Their rigid structures allow the lone pairs on the nitrogen and oxygen atoms to be oriented in spatially different "East-West" and "North-East" directions, respectively. In combination with the presence of a carboxylic acid, the electronic properties of these compounds could be useful in the context of the design of biologically relevant peptidomimetics. Quantitative estimations of the basicity of the nitrogen atoms were obtained using DFT analysis. In the third part of this thesis, the synthesis of new oxabicyclic pyrrolidines is described. Cyclopentan[c]pyrroles are widely encountered and known for their analgesic properties. The Servier laboratories have synthesized derivatives with substituents at positions 4 and 5, exhibiting good activities as 7 nicotinic ligands, but problems of hERG inhibition. In order to obtain less lipophilic compounds and therefore overcome the problems of hERG inhibition, new oxygenated analogs of the furo[2,3-c]pyrrole type have been developed by different synthetic routes. These new compounds were obtained in enantiomerically enriched forms, using enzymatic resolution. Proline has been widely used in recent years as an organocatalyst in asymmetric transformations such as aldolizations or Michael additions The success of this motif, has inspired synthesis of derivatives, such as 4,5-methanoprolines, which were first reported by Hanessian in 1997, and shown to be effective as organocatalysts in the Hajos-Parrish and other reactions. The last parts of this thesis develop further these studies by the synthesis of new 4,5-ethanoprolines which act as a catalysts in the Hajos-Parrish reaction and the asymmetric catalytic addition of nitroalkanes to cyclic enones. A DFT study was carried out to explain the reversal of selectivity observed for the new catalysts in Hajos-Parrish reaction and to investigate formation of a reactive enamine in the mechanism.