Thèse soutenue

Développement de nouvelles réactions domino énantiosélectives catalysées par des complexes d'Au(I) et Au(III)
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Auteur / Autrice : Aurélien Dupeux
Direction : Véronique Michelet
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Chimie
Date : Soutenance le 25/03/2022
Etablissement(s) : Université Côte d'Azur
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences fondamentales et appliquées (Nice ; 2000-....)
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut de chimie (Nice)
Jury : Président / Présidente : Sylvain Antoniotti
Examinateurs / Examinatrices : Véronique Michelet, Sylvain Antoniotti, Virginie Mouriès-Mansuy, Xavier Guinchard, Hervé Clavier
Rapporteurs / Rapporteuses : Virginie Mouriès-Mansuy, Xavier Guinchard

Mots clés

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Résumé

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Au cours des dernières décennies, la catalyse à l'or a été reconnue comme un outil puissant permettant aux chimistes d'accéder à des structures complexes à partir de matières premières insaturées simples. En effet, grâce à leurs propriétés acide de Lewis, les catalyseurs d'or ont la capacité d'activer sélectivement les systèmes π (alcynes et allènes) vers l'addition d'une large gamme de nucléophiles tels que les alcènes, les alcools, les amines, les acides carboxyliques... D'autre part, les transformations asymétriques ont également attiré l'attention des chimistes dans la mesure où des énantiomères peuvent exprimer des différences dans les forces et notes olfactives ou les activités biologiques. Dans ce contexte, le développement de transformations énantiosélectives catalysées par l'or a suscité notre intérêt. Le principal défi de cette chimie réside dans la géométrie linéaire des catalyseurs d'or(I), principal état d'oxydation de l'or en catalyse homogène. Les complexes d'or(III) sont une alternative prometteuse pour améliorer l'énantiosélectivité en raison de leur géométrie plan carrée rapprochant l'information chirale du site de coordination.En 2009, les groupes d'Echavarren et Helmchen ont publié des réactions de cyclisation de « type Prins » à partir d'énynes-1,6 en présence d'un carbonyle et d'un catalyseur achiral d'Au(I). En fonction de la fonctionnalisation des énynes-1,6, deux hétérocycles différents peuvent être obtenus, respectivement des molécules bicycliques ou tricycliques avec une excellente diastéréosélectivité. En collaboration avec le groupe de Toste, nous avons d'abord testé des complexes chiraux de (biphényl)Au(III)Cl. Bien que les rendements aient été bons, seule une faible induction de chiralité a été observée. Nous avons également testé d'autres complexes NHCAu(I)Cl chiraux et nous avons pu augmenter les excès énantiomériques à 56% et 52%. Pour la réaction de cyclisation de « type Prins » d'Helmchen, l'étendue de la version énantiosélective a été évaluée, 13 exemples ont été décrits avec des excès énantiomériques de 14% à 82%. Des cristallisations ont conduit aux énantiomères enrichis dont la configuration absolue a été déterminée par analyse de dichroïsme circulaire.Dans un second projet, nous avons étudié la réactivité de dérivés aldéhydes-ynes en présence d'un nucléophile. Le motif, 3,4-dihydro-1H-[1,4]oxazino[4,3-a]indole, qui présente un large éventail de propriétés biologiques, peut être facilement obtenu à partir de d'indole-2-carbaldéhydes fonctionnalisés. Ce projet a été conçu sur la base de travaux antérieurs du groupe sur la synthèse d'isochromène et de sa version énantiosélective rapportée par Slaughter en 2012. À notre connaissance, cette transformation énantiosélective catalysée par l'or et impliquant un aldéhyde-yne comme produit de départ est la seule rapportée jusqu'à présent. Nous avons eu le plaisir de découvrir que l'association de IPrAu(MeCN)BF4 avec un alcool conduisait à une sélectivité remarquable pour accéder aux oxazinoindoles (21 exemples, rendements jusqu'à 96%) et pouvait être optimisée dans des conditions asymétriques avec des excès énantiomériques jusqu'à 90%. La configuration absolue du stéréocentre formé a été déterminée par dichroïsme circulaire. Nous avons également commencé à développer un processus impliquant la formation de liaison C-C par le biais d'une réaction domino d'addition/carbocyclisation de type Friedel-Crafts. Ce travail est basé sur les travaux du groupe de Grela en 2018 pour l'introduction d'alcools. Des résultats préliminaires se sont avérés prometteurs (e.e. jusqu'à 51%). Nous avons également découvert que le produit 6-exo-dig pouvait se réarranger via une cyclisation 6-enolendo-exo-trig.