Amination de liaisons C(sp³)–H catalysée par des complexes de rhodium(II) : applications à la synthèse d’hétérocycles azotés et d’une molécule naturelle la crambescin B281

Rhodium(II) complex catalyzed C(sp³)–H bond amination : Applications to the synthesis of nitrogen heterocycles and a natural molecule, crambescin B281

• Auteur / Autrice : Yanis Lazib
• Direction : Philippe Dauban, Benjamin Darses
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie
• Date : Soutenance le 17/12/2021
• Etablissement(s) : université Paris-Saclay
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences chimiques : molécules, matériaux, instrumentation et biosystèmes (Orsay, Essonne ; 2015-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut de chimie des substances naturelles (Gif-sur-Yvette, Essonne ; 1959-....)
• Partenaire(s) de recherche : Référent : Faculté des sciences d'Orsay
• Partenaire(s) de recherche : graduate school : Université Paris-Saclay. Graduate School Chimie (2020-....)
• Jury : Président / Présidente : Xavier Moreau
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Jean-Marc Campagne, Malek Nechab, Marion Barbazanges, Sandrine Piguel
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Jean-Marc Campagne, Malek Nechab

Mots clés

Mots clés contrôlés

Catalyse asymétrique

Rhodium

Amination

Fonctionnalisation chimique

Iode hypervalent

Synthèse asymétrique

Mots clés libres

Amination

Nitrène

Fonctionnalisation C-H

Rhodium

Iode hypervalent

Synthèse asymétrique

C-H Functionalization

Amination

Asymmetric synthesis

Nitrene

Rhodium

Hypervalent Iodine

Résumé

Cette thèse est consacrée au développement et à l'application de réactions d'amination C(sp³)–H par transfert de nitrène catalysé au rhodium(II). La première partie, décrit l'application de réactions d'amination C(sp³)–H pour la préparation de pyrrolidines en se basant d'une part sur l'expertise du laboratoire dans le domaine des réactions d'insertion de nitrènes et d'autre part sur les réactions radicalaires de type Hofmann-Löffler-Freytag. Dans ce contexte, une réaction intermoléculaire d'amination C–H asymétrique nous a permis dans un premier temps d'installer une fonction azotée de manière régio- et stéréoselective au sein d'hydrocarbures. Cet azote a ensuite permis de diriger une deuxième réaction d'amination C–H via un transfert d'atome d'hydrogène intramoléculaire [1,5]. Cette seconde étape totalement régiosélective a conduit à des motifs pyrrolidines après cyclisation. Dans la dernière partie, une voie de synthèse pour l'obtention d'un molécule naturelle la crambescin B281 a été explorée. Ces travaux reposent sur l'utilisation de deux réactions d'amination C(sp³)–H catalysées par des complexes de rhodium(II). Ces deux étapes d'amination intramoléculaires ont permis d'introduire un atome d'azote avec une grande régio- et diastéréoselectivité pour mener à des intermédiaires clés de la synthèse aboutissant à la crambescin B281.

This thesis is devoted to the development and application of C(sp³)-H amination reactions by rhodium(II) catalyzed nitrene transfer. The first part describes the application of C(sp³)-H amination reactions for the preparation of pyrrolidines based on the laboratory's expertise in the field of nitrene insertion reactions and on radical reactions of the Hofmann-Löffler-Freytag type. In this respect, an asymmetric intermolecular C-H amination reaction allowed us to install a nitrogen function in a regio- and stereoselective manner within hydrocarbons. This nitrogen has then enabled to drive a second C-H amination reaction via intramolecular hydrogen atom transfer [1,5]. This second fully regioselective step led to pyrrolidine units after cyclization. In the last part, a synthetic route to obtain a natural molecule, crambescin B281, was explored. This work is based on the use of two C(sp³)-H amination reactions catalyzed by rhodium(II) complexes. These two intramolecular amination steps have enabled the introduction of a nitrogen atom with high regio- and diastereoselectivity in order to lead to key intermediates in the synthesis of crambescin B281.