Synthèse asymétrique de petits cycles et leur réarrangement via des extensions cycliques

Asymmetric synthesis of small cyclic compounds and their functionalization

• Auteur / Autrice : Kim Spielmann
• Direction : Jean-Marc Campagne, Renata Marcia de Figueiredo
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Ingénierie Moléculaire
• Date : Soutenance le 26/11/2018
• Etablissement(s) : Montpellier, Ecole nationale supérieure de chimie
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences Chimiques Balard (Montpellier ; 2003-....)
• 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 : Vincent Lisowski
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Jean-Marc Campagne, Renata Marcia de Figueiredo, Vincent Lisowski, Gaëlle Chouraqui, Maxime Vitale, Hélène Gérard
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Gaëlle Chouraqui, Maxime Vitale

Mots clés

Mots clés contrôlés

Organocatalyse

Cyclisation (chimie)

Catalyseurs au palladium

Produits naturels

Synthèse asymétrique

Mots clés libres

Synthèse organique

Produits naturels

Catalyse

Palladium

Cycloaddition

Synthèse asymétrique

Organic synthesis

Naturals products

Catalysis

Palladium

Cycloaddition

Asymmetric synthesis

Résumé

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 complexes.

This 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.