Academic literature on the topic 'Cycloaddition of pyrroles'

La cycloaddition de nitroso Diels-Alder entre un diénophile de type nitroso et un diène-1,3 permet la préparation de 3,6-dihydro-1,2-oxazines et a fait l’objet de nombreuses applications en synthèse de composés naturels et/ou biologiquement actifs. Nous avons développé de nouveaux diénophiles de type α-acyloxynitroso, potentiellement activables en présence d’un acide de Lewis. La réaction de cycloaddition en milieu anhydre entre cet α-acyloxynitroso et un diène-1,3 conduit à un hydroxycarbamate au lieu de la dihydrooxazine attendue. Une réaction de réduction de la liaison azote-oxygène se produit de façon surprenante dans le milieu réactionnel. La réaction réalisée en présence d’un acide de Lewis permet d’améliorer le rendement de la réaction ainsi que la reproductibilité des résultats. La même réaction effectuée dan l’eau conduit, en revanche, à une dihydrooxazine. La réaction de cycloaddition dans l’eau a été généralisée à divers diénes : cycliques, acycliques et fonctionnalisés. La réaction de coupure de la liaison azote﷓oxygène que nous avons observée dans l’eau nous a permis de développer une méthode de réduction de liaisons azote﷓oxygène en conditions douces à l’aide de composés carbonylés. Nous avons également mis au point une méthode de synthèse de pyrroles polysubstitués en trois étapes à partir des dihydrooxazines préparées par la réaction de cycloaddition dans l’eau. Enfin, nous avons développé une approche synthétique des clavépictines A et B faisant intervenir comme étape clé une réaction de transposition de cycle catalysée par des complexes carbéniques de ruthénium<br>We have developed α-acyloxynitroso as a new type of reactive dienophile in the nitroso Diels-Alder cycloaddition. α-Acyloxynitrosos are conveniently synthesized from the corresponding oxime in good yield. The cycloaddition with a 1,3-diene and 0 or 20 mol% of a Lewis acid lead to an hydroxycarbamate instead of the expected dihydrooxazine resulting formally from the N-O bond. We have studied the nitroso Diels-Alder cycloaddition of α-acyloxynitroso dienophile in aqueous medium. Under these conditions, the cycloaddition reaction led exclusively to the cycloadduct. Various 1,3-dienes were evaluated under optimized conditions, the corresponding dihydrooxazines were obtained in good yield Among the different strategies known for the elaboration of dihydrooxazines by nitroso Diels-Alder cycloaddition, this methodology presents the advantage of being flexible, allowing a straightforward access to dihydrooxazine in aqueous medium or the corresponding N-O bond cleaved product in anhydrous solvent. Finally, we have exploited the cycloadducts obtained in these previous studies in the synthesis of polysubstituted pyrroles. These cycloadducts can be viewed as latent pyrroles : N-O bond cleavage followed by oxydation reaction of the resulting hydroxycarbamate lead to polysubstituted pyrroles. The application of this methodology to the synthesis of clavepictine, a secondary metabolite of the Bermudian tunicate Clavelina picta is currently underway, using as key steps the cycloaddition of an acetoxynitroso dienophile in water followed by a ring rearrangement metathesis

Les réactions étudiées ont mis en évidence la réactivité des cétones Alpha, Beta éthyléniques vis-à-vis du tétrafluoroborate de 2-benzoyl-1, 2-dihydroisoquinoléines-1 -carbonitrile : on observe généralement une réaction de cycloaddition [4+2] qui conduit à des dérivés substitués de pyrrole. Dans le cas de deux de ces cétones, nous avons pu mettre en évidence la réaction concurrente de cycloaddition dipolaire 1,3 qui conduit à un dérivé de la pyrrolo(2,1 -a)isoquiléine. Ceci indique que l'on a doncà faire à deux réactions concurrentes même dans le cas des alcènes alors que McEwen indiquait que tous les alcènes donnaient lieu à une réaction de cycloaddition de type [4+2]. Lorsque l'énone mise en oeuvre comporte deux faces diastéréospécifiques comme c'est le cas avec les arylidéneindanones et -tétralones que nous avons utilisées, on observe une approche diastéréosélective des réactants. Notre étude a mis en évidence le rôle décisif des facteurs conformationnels pour rendre compte de la diastéréochimie observée. Les spirocomposés obtenus avec ces dernières énones peuvent s'ouvrir en milieu acide pour donner des dérivés tétrasubstitués de pyrrole. Enfin, les quelques réactions effectuées avec des éthers d'énol ont montré que pour les plus simples d'entre eux, c'est la réaction de cycloaddition dipolaire-1,3 qui intervient : ces ethers d'énol se comportent comme des alcynes masqués vis à vis du tétrafluoroborate de 2-benzoyl-1,2 dihydroisoquinoléine-1-carbonitrite au sens de McEwen. Nous avons proposé un mécanisme qui rend compte de la réactivité de ces alcènes particuliers.

This thesis describes the use of a new class of dipole, phospha-Münchnones, in 1,3-dipolar cycloaddition reactions. Phospha-Münchnones can be readily prepared from imines, acid chlorides and the catechyl-substituted phosphonite PhP(2-catechyl). Coupling the multicomponent formation of these dipoles with subsequent cycloaddition has provided modular, one-pot syntheses of a number of heterocycles. In Chapter 1, an overview of the utility of imines in 1,3-dipolar cycloaddition reactions is provided. This includes their use in the synthesis of aromatic nitrogen-containing heterocycles such as of pyrroles, oxadiazoline, imidazoles, triazoles and their reduced analogues. In Chapter 2, research towards the synthesis of imidazoles through the cycloaddition of electron deficient N-nosyl imines with phosha-Münchnones is described. This transformation allows the direct generation of densely substituted imidazoles in a one-pot fashion, and with high regioselectivity. The methodology is also modular, where the substitution pattern can be altered by simple variation of the building blocks (imine, acid chloride and N-nosyl imine). Alternatively, N-nosyl substituted imines can be replaced by nitriles in intramolecular cycloaddition reactions. This allows the synthesis of polycyclic imidazoles from nitrile-tethered imines and acid chlorides. To the best of our knowledge, this is the first report of intamolecular nitrile dipolar cycloaddition reactions in imidazole synthesis. Chapter 3 focuses on the intramolecular cycloaddition of phospha-Münchnones with olefins. The resulting polycyclic 2-pyrrolines are prepared in good yields with high diastereo- and regio-selectivity from olefin-tethered imines, acid chlorides and phosphonites. Further reactions of these N-heterocycles are also investigated, including the formation of substituted pyrrolidines under reductive conditions.<br>Cette thèse décrit l'utilisation d'une nouvelle classe de 1,3-dipôle, le phospha-Münchnone, dans la préparation d'hétérocycles azotés. Le phospha-Münchnone peut être facilement préparé à partir d'imines, de chlorures d'acides et de composés organophosphorés (2-catechyl)PhP. Le couplage sélectif de ces composés suivi d'une réaction de cycloaddition permettent la synthèse d'une variété de composés hétérocycliques de façon modulaire et rapide. Dans le Chapitre 1, un aperçu est présenté en ce qui a trait à l'utilité des imines dans les réactions de cycloadditions 1,3-dipolaires. Cela inclut également leur rôle dans la synthèse d'hétérocycles aromatiques contenant un azote tels que les pyrroles, les imidazoles, les oxadiazolines, les triazoles et leurs analogues réduits. Dans le Chapitre 2, la synthèse d'imidazoles par cycloaddition d'imines électrons pauvres avec le phospha-Münchnone est décrite. Cette réaction permet la formation directe d'imidazoles hautement substitués de façon « one-pot », et avec une grande régiosélectivité. La méthode est également modulaire, où le modèle de substitution peut être modifiée par simple variation des briques moléculaires (imine, chlorure d'acide et imine N-nosyl). D'autre part, les imines substituées N-nosyl peuvent être remplacées par des nitriles lors des cycloadditions intramoléculaires. Cela permet la synthèse d'imidazoles polycycliques avec des imines contenant un nitrile et des chlorures d'acides. À notre connaissance, cela représente le premier exemple de réaction de cycloaddition intramoléculaire à partir de nitriles non-électrons pauvres dans la synthèse d'imidazole.Le Chapitre 3 se concentre sur la cycloaddition intramoléculaire du phospha-Münchnone avec des oléfines. Les 2-pyrrolines polycycliques qui en résultent sont préparées de façon efficace avec une grande diastéréo- et régiosélectivité à partir d'imines contenant un alcène, de chlorures d'acides et de phosphonites. D'autres synthèses de N-hétérocycles sont également étudiées, y compris la formation de pyrrolidines substituées dans des conditions réductrices.

Synthèse à partir d'o-diformyl N-méthyl pyrroles; additions de Diels-Alder avec le N-phényl maléimide et le butynedioate de diméthyle de benzo dipyrroles, pyrrolo phtalazines, cyclohepta (C) pyrrolones-6 et pyrrolo pyridines

Depuis plusieurs années, notre équipe s’intéresse à l’utilisation d’une résine portant des groupes furyles dans diverses stratégies « traceless ». Cette stratégie implique une étape d’accrochage de diénophiles acétyléniques par réaction de Diels-Alder et de décrochage de la résine par réaction rétro-Diels-Alder thermique après fonctionnalisation de l’adduit de cycloaddition. Différentes fonctionnalisations ont déjà été réalisées. Dans un premier temps, nous avons abordé la préparation de dérivés 7-oxa-bicyclo[2. 2. 1]hepta-2,5-diéniques par réaction de Diels-Alder entre des composés acétyléniques et 2-[4-(benzyloxy)phénylméthyl]furane (analogue en solution de l’attache furanique présentée sur la résine). Dans un second temps, nous avons étudié la réactivité d’ylures d’azométhines avec ces 7-oxabicyclo[2. 2. 1]hepta-2,5-diènes dans diverses conditions. Ceci nous a permis d’obtenir des pyrrolidines par cycloaddition 1,3-dipolaire et des 3-(aminobenzyl)-7 oxabicycloheptènes. Après réaction de rétro-Diels-Alder thermique il a été possible d’accéder à diverses pyrrolines et a des dérivés d’allylamine. Les 3-pyrrolines ainsi obtenues ont pu être oxydé en 2H-pyrroles. Dans une dernière partie, nous avons décrit les premiers essais de réaction des 7-oxabicyclo[2. 2. 1]hepta-2,5-diènes avec des nitrones. Nous avons obtenu, par réaction 1,3 dipolaire, des isoxazolidines qui après réaction de rétro-Diels-Alder thermique ont conduit à des isoxazolines<br>First, we approached the preparation of 7-oxa-bicyclo[2. 2. 1]hepta-,5-dienic derivatives by Diels-Alde reaction between acetylenic compounds and 2-[4-(benzymoxy)phenylmethyl]furane (smilar in solution of the furan presented on the resin). Then, we studied the reactivity of azomethine ylide with 7-oxabicyclo[2. 2. 1]hepta-2,5-dienes under various conditions. This lead us to obtain pyrrolidines by 1,3-dipolar cycloaddition and 3-(aminobenzyl)-7oxabicycloheptenes. After reaction of thermics retro –Diels-Alder it was possible to reach various pyrrolines and derivatives of allylamine. 2H-pyrroles were obtained by DDQ oxidation of the 3-pyrrolines. In a last part, we described the first tests of reaction of 7-oxabicyclo[2. 2. 1]hepta-2,5-diene with nitrones. We obtained by 1,3-dipolar reaction the isoxazolidines which after reaction of thermics retro-Diels-Alder led to isoxazolines

En 1988, Wenkert et Piettre ont montré la réactivité de diénophiles hétérocycliques aromatiques dans les réactions de cycloaddition [4+2] à demande électronique normale. Cette réaction entre un diénophile indolique ou pyrrolique substitué en position 3 par un groupement électroattracteur et un diène carboné, conduit alors à un système polycyclique comportant à la fois un carbone quaternaire et une stéréochimie cis en jonction de cycle. Dans le but de développer cette stratégie, différentes substitutions des noyaux aromatiques et plusieurs méthodes d'activation de la réaction de Diels-Alder, telles que les micro-ondes ou les hautes pressions, ont été expérimentées. Une application à la synthèse de précurseurs d'alcaloïdes indoliques monoterpéniques des familles strychnos et aspidosperma a ensuite été initiée. Une cycloaddition [4+2] intramoléculaire sur un dérivé indolique conduit alors à des structures tétracycliques hautement fonctionnalisées de façon diastéréocontrolée et rapide<br>In 1988, Wenkert and Piettre reported the first cases of a cycloaddition involving five membered aromatic heterocycles as dienophile in normal electron demand Diels-Alder. These reactions, between an indole or pyrrole dienophile bearing an electronwithdrawing group on position 3 and an all-carbon diene, lead to polycyclic structure featuring a quaternary carbon and a cis stereochemistry at the ring junction. In order to develop this strategy, various substitutions on the aromatic nuclei and several activation methods of the Diels-Alder reaction, such as microwaves or high pressures, were studied. An application to the synthesis of monoterpenoid indole alkaloid precursors of strychnos and aspidosperma families, was then initiated. Intramolecular cycloaddition on indole derivatives leads quickly and diastereoselectively to highly functionalized tetracyclic structures useful for the preparation of the above alkaloids

Ce travail de thèse, axé sur la thématique des analogues de nucléosides, s'est déroulé en trois parties. La synthèse énantiosélective de carbanucléosides cyclobutaniques, en vue de leur incorporation dans des enchaînements oligonucléotidiques, a tout d'abord été effectuée. La préparation de nouveaux dérivés nucléosidiques cyclohexéniques a ensuite été réalisée. Enfin, l'approche vers la synthèse de composés galactosyl-pyrrolo-pyridinones a été étudiée. Dans le premier chapitre, nous avons mis en évidence la place importante qu'occupent les nucléosides, les nucléotides et les acides nucléiques (ADN et ARN) dans les processus physiologiques. Par ailleurs, les différentes modifications structurales ayant abouti au développement de nouveaux analogues nucléosidiques ont été décrites. L'intérêt des oligonucléotides en thérapie génique a ensuite été souligné avant d'exposer les méthodes de synthèse et les différentes modifications structurales ayant porté sur ces composés. Dans le deuxième chapitre, la synthèse énantiosélective de nouveaux analogues de nucléosides cyclobutaniques, selon une stratégie initialement développée dans notre équipe, a été accomplie. Ces dérivés, après conversion en nucléotides, ont permis la préparation de nouveaux enchaînements oligonucléotidiques originaux. La synthèse de nouveaux analogues de nucléosides cyclohexéniques a été décrite dans le troisième chapitre. Une stratégie impliquant entre autres, une cycloaddition [4+2] asymétrique et l'élaboration des bases hétérocycliques, nous a permis d'accéder aux analogues cyclohexéniques, dont la structure préfigure l'accès à de nouveaux analogues cyclohexaniques contraints. Le dernier chapitre, dans le prolongement de nos travaux sur les analogues de nucléosides, expose l'approche vers la synthèse de composés galactosyl-pyrrolo-pyridinones. Les composés clés de la synthèse, à savoir les alpha-C-acétylènes glycosyl, ont pu être préparés. Ceux-ci devraient nous permettre par la suite d'accéder à des pyrrolo-pyridinones diversement substitués via une cycloaddition [4+2] à demande inverse, une régression de cycle et une lactamisation intramoléculaire.

En vue d’effectuer des préparations sélectives de composés hétérocycliques, une étude de la synthèse et de la réactivité de 7-oxanorborna-2,5-diènes portant des groupes électroattracteurs différents sur les positions 2 et 3 a été réalisée. Ces composés sont des formes masquées de composés acétyléniques dissymétriques.Dans un premier temps, nous avons optimisé une nouvelle méthode de synthèse sélective d’acétylènedicarboxylates dissymétriques par mono-transestérification d’acétylènedicarboxylates de dialkyle symétriques avec des alcools en présence de la lipase de Candida rugosa. Cette méthode nous a permis d’obtenir les diesters dissymétriques avec de bons rendements et une haute sélectivité a priori inattendue.Dans un second temps, nous avons développé des synthèses régiosélectives de dérivés de l’acide 7-oxanorborna-2,5-diène-2,3-dicarboxylique selon deux stratégies. Dans une première approche, une réaction de Diels-Alder intramoléculaire entre un furane et un composé acétylénique reliés par une agrafe siliciée a été réalisée, suivie d’une coupure des liaisons Si-C. Cette cycloaddition [4+2] s’effectue uniquement en présence de MeAlCl2 avec des rendements moyens. Dans certains cas, la coupure des liaisons Si-C conduit aux diesters désirés. Dans une deuxième approche, une mono-saponification d’oxanorbornadiène-2,3-dicarboxylates de dialkyle a permis d’accéder régiosélectivement à des monoacides et des réactions de couplage avec des amines ou des alcools ont conduit sélectivement à des dérivés présentant deux groupes électroattracteurs différents.Dans une dernière partie, nous avons effectué la préparation régiosélective de 3-pyrrolines par cycloaddition [2+3] d’un ylure d’azométhine suivie d’une réaction de rétro-Diels-Alder à partir des 7-oxanorbornadiènes comportant deux groupes électroattracteurs différents. La préparation aisée de 3-pyrrolines condensées non décrites dans la littérature a été obtenue par formation inattendue d’un motif succinimide dans le cas des amidoesters.En conclusion, il apparaît que la présence du groupe éthyle en tête de pont des 7-oxanorborna-2,5-diènes semble suffisante pour contrôler la régiosélectivité de ces cycloadditions<br>In order to selectively prepare heterocyclic compounds, a study of the synthesis and reactivity of 7-oxanorborna-2,5-dienes with different electron-withdrawing groups on the 2 and 3 positions was performed. These compounds are masked forms of unsymmetrical acetylenic compounds. At first, we have optimized a new method for the selective synthesis of unsymmetrical diesters by transesterification of symmetrical dialkyl acetylenedicarboxylates in the presence of Candida rugosa lipase. This unexpectedly highly selective method allowed us to obtain unsymmetrical acetylenedicarboxylates in good yields.In a second part, we have developed a regioselective synthesis of 7-oxanorborna-2,5-diene-2,3-dicarboxylic acid derivatives according to two strategies. In one approach, an intramolecular Diels-Alder reaction between a furan and an acetylenic compound connected by silicon-containing tethers was performed, followed by a cleavage of the Si-C bonds. This [4+2] cycloaddition was carried in the presence of a Lewis acid, only MeAlCl2 gave the expected product and so in moderate yields. In most cases, the cleavage of Si-C bonds leads to the desired diesters. In a second approach, a mono-saponification of dialkyl oxanorbornadiene-2,3-dicarboxylates provided access regioselectively to mono-acids and coupling reactions with amines or alcohols selectively led to poly-functionalized products containing two different electron-withdrawing groups.In the last part, we have regioselectively prepared 3-pyrrolines by [2+3] cycloaddition of an azomethine ylide to 7-oxanorbornadienes bearing electroattracting groups followed by a retro-Diels-Alder reaction. An easy synthesis of previously unknown condensed 3-pyrrolines was obtained by formation of an unexpected succinimide pattern from amidoesters. In conclusion, it appears that the presence of an ethyl group on the bridgehead carbon atom of 7-oxanorborna-2,5-dienes seems sufficient to control the regioselectivity of these cycloadditions