Étude de la réactivité de dipôles 1,3-carbonés : vers l'élaboration de nouveaux outils synthétiques / Antoine Escola ; sous la direction de Yvan Six

Date :

Type : Livre / Book

Type : Thèse / Thesis

Langue / Language : français / French

Catalyse

Chimie organique

Cyclisation (chimie)

Chimie des composés hétérocycliques

Classification Dewey : 541.395

Six, Yvan (Directeur de thèse / thesis advisor)

Marinetti, Angela (19..-....) (Président du jury de soutenance / praeses)

Guérinot, Amandine (1983-.... ; chercheuse en chimie organique) (Rapporteur de la thèse / thesis reporter)

Ollivier, Cyril (19..-.... ; chercheur en chimie moléculaire) (Rapporteur de la thèse / thesis reporter)

Archambeau, Alexis (1986-....) (Membre du jury / opponent)

El Kaïm, Laurent (1964-.... ; chimiste) (Membre du jury / opponent)

Institut polytechnique de Paris (2019-....) (Organisme de soutenance / degree-grantor)

École doctorale de l'Institut polytechnique de Paris (Ecole doctorale associée à la thèse / doctoral school)

École polytechnique (Palaiseau, Essonne ; 1795-....) (Autre partenaire associé à la thèse / thesis associated third party)

Laboratoire de synthèse organique (Palaiseau, Essonne ; 1997-....) (Laboratoire associé à la thèse / thesis associated laboratory)

Résumé / Abstract : L’étude de la réactivité en synthèse de dipôles 1,3 carbonés que sont les cations allyliques issus de 2-indolylméthanols et les cations oxyallyliques est présentée dans ce manuscrit de thèse.Dans une partie bibliographique introductive, le comportement de plusieurs dipôles 1,3-carbonés sera présentée afin de mettre en lumière l’importance de ces intermédiaires réactionnels pour l’élaboration d’architectures moléculaires complexes.Il a été montré que les diphényl-2-indolylméthanols pouvaient subir, via une organocatalyse acide, une réaction de cycloaddition (3 + 3) en présence d’aldonitrones. C’est ainsi que des composés polycycliques fusionnés à un noyau indole ont pu être préparés au laboratoire selon cette stratégie de synthèse. L’emploi d’acides phosphoriques chiraux, par formation d’un état de transition où ces acides complexent les 2-indolylméthanols, a permis la préparation énantiosélective de 1,2-oxazinanes substitués avec de bons excès énantiomériques. L’utilisation de nitrones dérivées d’isatines a permis, quant à elle, d’accéder à des structures polycycliques fusionnées uniques comportant un carbone spirannique avec des rendements élevés. Dans un second temps, l’étude de la réactivité des cétones α-tosyloxylées, dans des conditions décrites pour générer les cations oxyallyliques correspondants, en présence d’ylures de soufre stabilisés a permis de découvrir une nouvelle réaction d’oléfination diastéréosélective pour la formation d’alcènes trisubstitués. L’utilisation d’un donneur de liaison hydrogène combiner à l’action d’une base permet dans ce cas d’observer une très bonne diastéréosélectivité de la formation de la double liaison en faveur de la formation des (E)-énones. Cette stratégie de synthèse a été employée avec diverses cétones α-tosyloxylées comportant des groupements aliphatiques, aryliques et hétéroaryliques. Par ailleurs, l’utilisation de cétones α-tosyloxylées cycliques est tolérée par cette réaction d’oléfination et aboutit à la formation de (E)-énones exocycliques. L’intérêt synthétique de ces oléfines trisubstituées a ensuite été démontré en les impliquant dans la formation de structures polycycliques complexes.

Résumé / Abstract : The investigation of the reactivity in synthesis of all-carbon 1,3-dipoles such as allyl cations derived from 2-indolylmethanol and oxyallylic cations is presented.In short bibliographic introduction, the behavior of all-carbon 1,3-dipoles will be presented in order to highlight the importance of these reactive intermediates in the elaboration of complex molecular architectures.It has been shown that diphenyl-2-indolylmethanols can undergo, under acid organocatalysis, a (3 + 3)-cycloaddition reaction with aldonitrones to access indole-fused polycyclic compounds. This new (3 + 3) annelation has been studied and enantioenriched indole-fused 1,2-oxazinanes could be prepared with good enatioselectivities using chiral phosphoric acids, where those acids establish a complexated transition state with 2-indolylmethanols. On the other hand, the use of isatin ketonitrones had led to the access of unique indole-fused polycyclic structures bearing a spiranic carbon with high yields. Besides, the study of the reactivity of α-tosyloxyketones, under reaction conditions described to generate the corresponding oxyallylic cations, in the presence of stabilized sulfur ylides has led to the discovery of a new diastereoselective olefination reaction for the formation of trisubstituted alkenes. The use of a hydrogen bond donor with a base dramatically affects the diastereoselectivity of the formation of the double bond in favour of (E)-enones. This synthetic approach has been employed on different tosyloxyketones containing aliphatic, aryl and heteroaryl groups. Besides, cyclic α-tosyloxyketones are tolerated by the olefination reaction and led to the sole formation of exocyclic (E)-enones. The synthetic interest of trisubstituted olefins has been then demonstrated by including them in the formation of complex polycyclic structures.