Synthèse de nouveaux systèmes phosphorés à chiralité axiale et leurs applications

Synthesis of new axially chiral phosphorus systems and their applications

• Auteur / Autrice : Nicolas Sevrain
• Direction : David Virieux, Jean-Luc Pirat
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Ingénierie Biomoléculaire
• Date : Soutenance le 28/11/2017
• Etablissement(s) : Montpellier, Ecole nationale supérieure de chimie
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences Chimiques (Montpellier ; 2015-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut Charles Gerhardt (Montpellier ; 2006-....) - Institut Charles Gerhardt Montpellier - Institut de Chimie Moléculaire et des Matériaux de Montpellier / ICGM ICMMM
• Jury : Président / Présidente : Thierry Durand
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : David Virieux, Jean-Luc Pirat, Thierry Durand, Muriel Hissler, Angela Marinetti, Tahar Ayad, Frédéric Sanchez
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Muriel Hissler, Angela Marinetti

Mots clés

Mots clés contrôlés

Composés hétérocycliques

Chiralité

Phosphore -- Composés

Ligands

Catalyse asymétrique

Mots clés libres

Indolizine

Bis-Indolizine

Bis-Triazole

Phosphore

Résolution

Catalyse énantiosélective

Indolizine

Bis-Indolizine

Bis-Triazole

Phosphorus

Resolution

Enantioselective catalysis

Résumé

La demande croissante de molécules énantiopures pour la chimie pharmaceutique et agrochimique est l'un des enjeux majeurs actuels de l'industrie chimique. De plus, les nouvelles réglementations environnementales récentes forcent l'émergence de procédés efficaces, rentables et respectueux de l'environnement pour la fabrication de ces nouvelles entités chimiques. Les méthodes impliquant l'utilisation de catalyseurs présentent des avantages évidents par rapport à des méthodes stœchiométriques. À ce titre, les ligands phosphorés ont joué un rôle clé dans l'évolution de la catalyse asymétrique. Leur activité catalytique est une balance entre leurs propriétés électroniques et stériques et il n’existe pas à l’heure actuelle d’inducteur chiral universel. De plus, leur modification est loin d’être triviale au regard des procédures complexes nécessaires pour en modifier la structure.Ces travaux de thèse s’inscrivent dans le développement de nouveaux systèmes phosphorés à chiralité axiale, dont le BINAP en est l’exemple le plus représentatif. Notre premier objectif a été la synthèse et l’étude de systèmes bihétéroaromatiques à 5 chaînons basés sur le motif bis-indolizine, dont le motif hétérocyclique est connu pour la richesse électronique de son noyau aromatique à 10 électrons π. Le second objectif est l’utilisation d’oxydes de bis-triazolylphosphines pour des réactions énantiosélectives d’Abramov, d’allylation d’aldéhydes et pour finir d’aldolisation réductrice.

The growing demand of enantiopure molecules for applications in life sciences (pharmaceutical and agrochemical chemistry) or in new fragrances is one of the major issue of the late decades in chemical industry. Moreover, recent environmental regulations pushed the emergence of efficient, cost-effective and environmental-friendly processes for the manufacture of these new chemical entities. The methods involving the use of catalysis have clear advantages over those requiring stoichiometric amounts of reagents and phosphine ligands has played a key role in the evolution of catalysis. However fine tuning of the catalytic activity by modification of the electronic/steric properties of the ligand systems is far from trivial mainly because of the difficulty and cumbersome procedures for structural modification of the ligand scaffolds.This work was focused on the development of new axial chiral phosphorus structures, of which BINAP is the most representative example. The first objective was the synthesis of 5-membered biheteroaromatic systems based on the bis-indolizine scaffold, whose the heterocyclic system is known for the electronic richness of the 10-π electron aromatic core. The second objective was the application of bis-triazolylphosphine oxides in enantioselective Abramov, allylation of aldehydes and finally reductive aldolisation reactions.