Fonctionnalisation de la liaison C-H anomérique des sucres par insertion de carbène : diversification structurale de la position 2

Functionalization of the C-H anomeric bond of carbohydrate by carbon insertion : structural diversification at position 2

• Auteur / Autrice : Kévin Mébarki
• Direction : Thomas Lecourt
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie
• Date : Soutenance le 20/12/2017
• Etablissement(s) : Normandie
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale normande de chimie (Caen)
• Partenaire(s) de recherche : Établissement de préparation : Institut national des sciences appliquées Rouen Normandie (Saint-Etienne-du-Rouvray ; 1985-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Chimie organique, bioorganique : réactivité et analyse (Mont-Saint-Aignan, Seine-Maritime ; 1996-....)
• Jury : Président / Présidente : Xavier Franck
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Thomas Lecourt, Yves Blériot, Philippe Dauban
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Yves Blériot, Philippe Dauban

Mots clés

Mots clés contrôlés

Liaisons carbone-hydrogène

Rhodium

Carbènes

Sucres

Synthèse totale

Catalyse organométallique

Mots clés libres

Insertion C-H

Synthèse orientée vers la diversité

Carbohydrates

Carbene

C-H insertion

Diversity-oriented synthesis

Résumé

Compte tenu du rôle prédominant joué par les sucres dans de nombreux processus biologiques, le développement de nouvelles voies d’accès à des molécules non-naturelles est un enjeu majeur en glycochimie. Dans ce contexte, les travaux de recherche présentés dans cette thèse concernent la diversification structurale la position 2 de sucres ayant leur position anomère quaternaire. La première partie de ces travaux a concerné la fonctionnalisation de la liaison C-H anomère de 2-désoxy 2- amino sucre par insertion d’un métallo-carbène. Après avoir préparé les diazo-amides, qui sont les précurseurs de ces espèces hautement réactives, leur décomposition par le Rh(II) n’a malheureusement pas conduit aux dérivés souhaités. Nous avons alors adopté une seconde approche visant à modifier la position 2 après avoir effectué la fonctionnalisation de la liaison C-H anomère. Pour ce faire, les gamma-lactones obtenues après quaternarisation ont tout d’abord été transformées en dérivés allyliques en 4 étapes. Après oxydation de l’alcool en position 2 en 2- ulosides, une réduction par les hydrures métalliques a permis d’accéder aux séries alpha-gluco et beta-manno qui étaient manquantes, tandis que les 2-desoxy 2-amino sucres ayant une position anomère quaternaires ont été obtenus par amination réductrice. Cette méthodologie a finalement été appliquée à la préparation d’une nouvelle famille de glycophosphomimétiques dont les propriétés biologiques sont en cours d’évaluation.

Because of the predominant role played by sugars in many biological processes, the development of new synthetic routes to non-natural molecules is a major issue in glycochemistry. In this context, the research works presented in this thesis deal with the structural diversification of the position 2 of sugars having a quaternary anomeric position. The first part of this work concerned functionalization of the C-H anomeric bond of 2-deoxy 2-amino sugar by insertion of a metal-carbene. After having prepared diazo amides, which are precursors of these highly reactive species, their decomposition with Rh(II) has unfortunately not led to the desired derivatives. We then adopted a second approach where modification at position 2 is performed after functionalization of the anomeric C-H bond. To do this, gamma-lactones resulting from quarterisation were first converted into allylic derivatives in 4 steps. After oxidation of the alcohol at 2-position into 2-ulosides, a reduction by metal hydrides gave rise to the missing alphagluco and beta-manno series, whereas 2-deoxy 2-amino sugars having a quaternary anomeric position were obtained by reductive amination. This methodology was applied to the preparation of a new family of glycophosphomimetics whose biological properties are being evaluated.