Complexes supramoléculaires cristallisés chiraux de type hôte-invité avec des cyclodextrines perméthylées : Extension à la complexation d'un inhibiteur enzymatique

• Auteur / Autrice : Arnaud Grandeury
• Direction : Gérard Coquerel
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie organique
• Date : Soutenance en 2004
• Etablissement(s) : Rouen

Mots clés

Mots clés contrôlés

Structure moléculaire

Réactions dirigées

Chimie de l'état solide

Inhibiteurs

Rayons X -- Diffraction

Chiralité

Reconnaissance moléculaire

Chimie supramoléculaire

Cyclodextrines

Résumé

Cette étude porte sur la compréhension des mécanismes fins de complexion lors d'associations supramoléculaires de type hôte-invité. L'utilisation d'une méthodologie originale, systématique, et multidisciplinaire a conduit à mieux cerner les facteurs impliqués dans la reconnaissance moléculaire et la complexation stéréosélective. Ainsi, le choix de molécules invitées, organisées en séries homologues, a permis d'étudier l'influence de la variation d'un seul paramètre moléculaire sur les modes d'inclusion et d'empilement. Une partie du projet concerne l'étude de la stéréosélectivité, des modes d'inclusion et de la cristallisation lors de la complexation entre des dérivés halogénés du phényléthanol (invité) et la ß-cyclodextrine perméthylée (hôte). L'étude des comportements de ces systèmes lors de la cristallisation a mis en évidence la possibilité de séparer les mélanges racémiques à l'échelle préparative. La détermination des structures par diffraction des rayons X de ces complexes d'inclusion a permis de comprendre les possibilités, ou les limitations d'une telle approche. Une seconde partie utilise les connaissances et le savoir faire acquis pour envisager la formation de complexes avec le (Z,Z)-BABCH (inhibiteur synthétique anzymatique), dans le but d'augmenter sa stabilité photochimique, et de mettre au point une méthode efficace afin d'isoler cette molécule de ses isomères de conformation. Une approche originale utilisant des complexes d'inclusion dans une réaction sans solvant a permis l'accès au composé de stéréochimie (Z,E).

These studies are devoted to the understanding of the fine mechanisms during the association of supramolecular host-guest complexes. An original, systematic, and multidisciplinary methodology led to an improved determination of the factors involved in the molecular recognition and the stereoselective complexation. The guest molecules have been chosen as an homologous series, and made it possible to study the influence of one molecular parameter on the inclusion geometries and stackings. The first part of this work relates the study of the stereoselectivity, inclusion geometry and crystallization behaviour of supramolecular complexes formed between halogeneous derivatives of phenylethanol (guest) and permethylated -ß-cyclodextrin (host). The study of these compounds highlighted the possibility to resolve racemic mixtures at a preparativescale by means of crystallization processes. The crystal structure determinations by X-ray diffraction made it possible to partially rationalize the possibilities or the limitations of such an approach. A second part uses the knowledge and know-how acquired to consider the formation of complexes with (Z,Z)-BABCH (synthetic enzymatic inhibitor), with the aim of increasing its photochemical stability, and of developing an efficient method in order to isolate this molecule from its isomers. An original approach using of inclusion complexes in a reaction carried out without solvent gave access to the (Z,E) a,ß unsaturated cycloalkone. Another way involved the use of tailor-made salts in order to extract selectively the (Z,Z) compound.