Développement de nouvelles plateformes polyols halogénés et étude de leurs propriétés supramoléculaires

Strategic stereoselective insertion of fluorine atoms in 1,3-polyols to enhance supramoleculars properties

• Auteur / Autrice : Céline Sperandio
• Direction : Adrien Quintard, Jean-Antoine Rodriguez
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences Chimiques
• Date : Soutenance le 22/11/2019
• Etablissement(s) : Aix-Marseille
• Ecole(s) doctorale(s) : Ecole èdoctorale Sciences Chimiques (Marseille ; 1996-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut des sciences moléculaires de Marseille (ISM2)
• Jury : Président / Présidente : Emmanuel Magnier
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Virginie Mouriès-Mansuy
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Jean-Baptiste Sortais

Mots clés

Mots clés contrôlés

Organogels

Polyols

Nanotechnologie

Procédés chimiques

Mots clés libres

Polyols

Cascade bidirectionnelle

Liaisons hydrogènes

Catalyse

Reconnaissance anionique

Organogels

Polyols

Bidirectional cascade

Hydrogen bond

Catalysis

Anion binding

Organogels

Résumé

Dans un monde où les préoccupations environnementales sont de plus en plus présentes, il paraît primordial de mettre en place de nouvelles méthodologies de synthèse plus éco-compatibles. Cela constitue un moteur fondamental pour la conception de nouveaux objets moléculaires possédant des propriétés innovantes, conduisant à la conception de nouveaux matériaux, médicaments ou procédés chimiques. Dans la Nature, les polyols se révèlent comme étant des motifs essentiels pour expliquer l’activité biologique de nombreux produits naturels ou médicaments. Durant cette thèse, nous nous sommes attachés à préparer toute une gamme de polyols halogénés afin d'étudier l'influence de l'halogénation sur les propriétés supramoléculaires de ces molécules. La première partie de ces travaux a porté sur la synthèse énantiosélective de polyols comportant deux motifs halogénohydrines. Nous avons ensuite identifié l'importance de ce motif, permettant une augmentation notable des propriétés de reconnaissance supramoléculaire par établissement de réseaux de liaisons hydrogène. Ces nouveaux polyols se sont avérés être d'excellentes plateformes pour la coordination d'anions, pour la catalyse mais aussi pour la conception de matériaux non-covalents de type organogels. Dans la seconde partie, ces propriétés ont été renforcées via l'insertion de chaînes perfluorées. Ceci a été rendu possible grâce au développement d'une nouvelle réaction d'aldolisation bidirectionnelle énantiosélective catalysée au cuivre conduisant à des 1,3,5-triols perfluorés. Ces nouveaux polyols se sont révélés particulièrement efficaces pour la coordination sélective d’anions, notamment d’anions chiraux

In the actual context of green chemistry, it is of prime importance for organic chemists to develop new eco-compatible synthetic methodologies. These new approaches are fundamental to be able to modulate the molecular properties enabling the design of new materials, drugs or chemical processes. In Nature, 1,3-polyols are essential motifs for the biological activity of many natural products. During this PhD, we have thoroughly studied the influence of halogen insertion in polyols over supramolecular properties.The first part of our work has consisted in the synthesis of polyols possessing two different halogenohydrin motifs. We have then been able to highlight the importance of this motif triggering considerable increase of their supramolecular properties based on H-bonding networks (anion coordination, self-assembly, catalysis). In a second part, we have further strengthen the central H-bonding framework through insertion of lateral perfluorinated chains. The preparation of these new 1,3,5-triols scaffolds was possible thanks to the development of an original copper catalyzed bi-directional aldolization. These new perfluorinated triols were excellent platforms for selective anion binding notably chiral recognition as well as catalysis and for the elaboration of non-covalent materials such as organogelators