Catalyse asymétrique à l'Or(I): du développement de nouveaux catalyseurs à l'application en synthèse

Asymmetric gold(I)-catalysis: from the development of new catalysts to the application in synthesis

• Auteur / Autrice : Yaqing Huang
• Direction : Arnaud Voituriez
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Chimie
• Date : Inscription en doctorat le 27/10/2022
• Etablissement(s) : université Paris-Saclay
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences chimiques : molécules, matériaux, instrumentation et biosystèmes
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut de Chimie des Substances Naturelles
• Partenaire(s) de recherche : référent : Faculté des sciences d'Orsay

Mots clés

Mots clés libres

Catalyseur métallique

Or

Synthèse totale

Metal catalyst

Gold

Total synthesis

Résumé

La catalyse d'or est apparue comme une méthode puissante en synthèse organique, du fait de la capacité unique de ce métal à activer les liaisons insaturées, conduisant à une réactivité très polyvalente. Au cours des dernières décennies, des réactions catalysées par l'or(I) ont été largement appliquées pour accéder à des molécules complexes. En particulier, les cycloisomérisations catalysées par l'or de molécules énynes et d'autres substrats insaturés ont fourni des approches simples, économiques en atomes et efficaces pour obtenir des composés cycliques et bicycliques, dans des conditions douces à partir de substrats facilement disponibles. Les variantes énantiosélectives de ces réactions sont encore assez rares. Dans ce contexte, notre groupe a été impliqué ces dernières années dans des études sur les cycloisomérisations énantiosélectives et les processus connexes, promus par des catalyseurs chiraux spécialement conçus, notamment les phosphahélicènes. Ces catalyseurs ont permis d'atteindre d'excellents niveaux d'excès énantiomériques. En outre, nous avons appliqué nos transformations nouvellement développées à la synthèse de produits naturels. Dans le cadre de cette thèse, nous proposons d'étendre les méthodologies catalysées par l'or à d'autres substrats, pour la synthèse de molécules hautement fonctionnalisées, et de les appliquer dans la synthèse de produits naturels. Le développement de nouvelles phosphines chirales sera également envisagé.

Homogeneous gold catalysis has emerged as a powerful method in organic synthesis due to the unique ability of this metal to activate unsaturated bonds, leading to a highly versatile reactivity. During the past decades, gold(I)-catalyzed reactions have been widely applied to access complex molecular frameworks. Particularly, the gold-catalyzed cycloisomerizations of 1,n-enynes and other unsaturated substrates have provided simple, atom-economic and efficient approaches to cyclic and bicyclic compounds, under mild conditions from readily available substrates. The highly useful, enantioselective variants of these reactions are still rather uncommon. In this context, our group has been involved in the last few years in studies on the enantioselective cycloisomerizations and related processes, promoted by especially designed chiral gold catalysts, including catalysts containing phosphahelicene ligands. Excellent levels of enantiomeric excesses have been achieved with these catalysts. Furthermore, we applied our newly developed transformations to the synthesis of natural products such as the tricyclic backbone of the russujaponol D and the total synthesis of (-)-rhazinilam. In the context of this PhD program, we propose to extend gold-catalyzed methodologies to other substrates, for the synthesis of highly functionalized molecules, and apply them in the synthesis of natural products. The development of new chiral phosphines will be also envisaged.