1-oxy-2,3-dihydro-imidazol-4-ones : des intermédiaires et des cibles

1-oxy-2,3-dihydro-imidazol-4-ones : intermediates and targets as well

• Auteur / Autrice : Maryse Thiverny
• Direction : Pierre Yves Chavant, Véronique Blandin
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie organique
• Date : Soutenance en 2010
• Etablissement(s) : Université Joseph Fourier (Grenoble, Isère, France ; 1971-2015)
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale chimie et science du vivant (Grenoble ; 199.-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Département de chimie moléculaire (Grenoble, Isère, France ; 2007-....)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Halogénures

Nitrones

Résumé

Les travaux présentés s'articulent autour de synthons nitrone de type N-oxy-imidazolidinone, pour lesquels nous avons exploré les applications possibles. Nous avons développé une nitrone achirale, CYCNO, accessible en 3 étapes depuis un ester de la glycine (66%) et une nitrone chirale, MiPNO. Celle-ci a été obtenue sous forme énantiopure par une méthode de résolution nouvelle ; chaque énantiomère est ainsi accessible avec des rendements de 15 et 17% depuis l'ester de la glycine. CYCNO a été utilisée comme modèle pour étudier la réactivité des N-oxy-imidazolidinones vis-à-vis des halogénures d'aryl- et hétéroarylmagnésium, préparés par insertion de magnésium ou par échange iode-magnésium. La réoxydation des hydroxylamines intermédiaires mène à une nouvelle série de nitrones, pouvant être utilisées comme pièges à radicaux libres. MiPNO a été utilisée pour la préparation d'acides aminés non naturels, arylglycines et α-aryl,α-méthylglycines. La séquence met en jeu une réaction d'addition d'organomagnésiens totalement diastéréosélective. Sept cibles arylglycines ont été préparées. De plus, des réactions de cycloaddition 1,3-dipolaire entre MiPNO et différents alcènes ont conduit à des isoxazolidines, obtenues de façon hautement régio- et diastéréosélective. Le cycloadduit peut être converti en l'α-amino-γ-lactone correspondante en une seule opération, ce qui a mené à la préparation d'un nouveau γ-hydroxy-α-amino-acide énantiopur.

The present work deals with N-oxy-imidazolidinone type nitrones and the possible applications thereof. We developed an achiral nitrone, CYCNO, available in 3 stages from a glycine ester (66%) and a chiral nitrone, MiPNO. The latter was obtained in enantiopure form by a new optical resolution method; each enantiomer is accessible in 15 and 17% yield from the glycine ester. CYCNO was used as a model to study the reactivity of N-oxy-imidazolidinones toward aryl and heteroarylmagnesium halides, prepared by magnesium insertion or iodine-magnesium exchange. The reoxidation of the intermediate hydroxylamine led to a new family of nitrones, which may be used as spin traps. MiPNO was used for the preparation of unnatural amino acids, arylglycines and α-aryl,α-methylglycines. The sequence involves a totally diastereoselective addition of organomagnesium reagents. Seven arylglycine targets were prepared. In addition, 1,3-dipolar cycloaddition reactions between MiPNO and various alkenes led to isoxazolidines, in excellent regio- and diastereoselectivity. The cycloadduct can be converted into the corresponding α-amino-γ-lactone in a single operation, allowing the preparation of a new enantiopure γ-hydroxy-α-amino-acid.