Academic literature on the topic 'Cycloisomérisation'

L'objectif de cette thèse est l'étude de la réaction de cycloisomérisation énantiosélective de diènes-1,6 par des complexes cationiques et neutres du palladium. Dans un premier temps, nous avons préparé une série de nouveaux ligands azotés chiraux : des pyrazoles annelés à partir du " pool chiral ". Ces composés sont obtenus par condensation de dicétones chirales avec l'hydrazine. Une nouvelle voie de synthèse, en une séquence " one pot " a été mise au point. Elle consiste à condenser, le myrténal et l'énone correspondante avec une hydrazine substituée par un groupement tosyle. L'alkylation de ces pyrazoles a permis d'obtenir de nouveaux ligands mixtes (amino-alcools, amides, esters d'acides β-aminés). Nous avons, ensuite, étudié la réaction de cyclisation de diènes-1,6. Au cours de cette étude, nous avons démontré que la sélectivité de la réaction de cyclisation du bis-allyle malonate, pris comme modèle, dépend de la nature du complexe de palladium et de sa charge. Si les complexes neutres et monocationiques favorisent la formation exclusive d'un cyclopentène, les complexes dicationiques, favorisent la formation d'un cyclopentane
The aim of this thesis is the study of the enantioselective cycloisomerisation of 1,6-dienes by cationic and neutral palladium catalysts. A first, we prepared a series of new chiral nitrogen centred ligands, essentially, annelated pyrazoles from the " chiral pool ". These composed are obtained by condensation of chiral diketones with the hydrazine. A new synthetic way, in a " one-pot " sequence was finalised. It consists in condensing, under basic conditions, a conjugated enal or enone with the hydrazine substituted with a tosyle group. Subsequently, the alkylation of the chiral pyrazoles allowed to obtain some new mixed ligands (amino-alcohols, amides, and of β-amino-esters). A C2 symmetric bis-pyrazoles was obtained from 2,2-dimethoxypropane. At a second time, we studied the cycloisomerisation of 1,6-dienes. During this study, we could show that the selectivity of the cyclisation of the diallyle malonate, take as model, depends on the nature of the palladium complex and of its charge. Neutral and monocationic complexes, favour the exclusive formation of a cyclopentene (non-symmetric), whereas dicationic complexes favour the forming of an exomethylene cyclopentane

Ce mémoire est consacré à l’étude de réactions de cycloisomérisation de dérivés alléniques catalysées par des métaux π-acide de Lewis tels que l’or et le platine. La première partie de ce manuscrit traite de la réactivité des vinylallènes en présence d’or. Nous avons mis au point une méthode permettant d’accéder sélectivement à différentes structures polycycliques via la formation d’un carbène d’or intermédiaire. Les transferts de chiralité à partir de dérivés ène-vinylallènes énantioenrihis a aussi fait l’objet d’une étude expérimentale appuyée par des calculs théoriques. La seconde partie présente une application directe à la synthèse totale d’un sesquiterpène naturel, le Δ9(12)-capnellène. Enfin, une troisième et dernière partie présente les résultats obtenus concernant la réactivité des allénynes-1,6 en présence d’or et de platine.

Les cycloisomérisations d'énynes sont des réarrangements de substrats polyinsaturés qui permettent d'accéder à des composées cycliques ou polycycliques en une seule étape. Ces réactions sont catalysées par de nombreux métaux de transition et présentent un grand intérêt synthétique. Cependant, peu de cycloisomérisations énantiosélectives sont décrites dans la littérature. Des platinacycles carbéniques comportant une monophosphine comme ligand chiral ont été développés au laboratoire. Ces complexes ont été utilisés avec succès dans la réaction de cycloisomérisation d'allylamides propargyliques en aza[4.1.0]heptènes ; des excès énantiomériques jusqu'à 97% ont été obtenus. Ce système catalytique a été étendu à la désymétrisation par cycloisomérisation d'allylamides propargyliques comportant deux unités vinyliques (ee jusqu'à 95%). Par la suite, ces catalyseurs ont été appliqués à la cycloisomérisation d'énynes-1,5 comportant un groupement oxygéné en position propargylique. Des excès énantiomériques allant jusqu'à 75% ont été mesurés.

Le but de ce travail de thèse est l'utilisation des réactions de cycloisomérisation, mises au point dans notre laboratoire, à la synthèse de nouveaux composés s'inspirant de la structure de la mitomycine ou du FR 900482. Pour ce faire, nous avons synthétisé et étudié la réactivité de substrats ortho-hydroxypropargyl-allylanilines, ainsi que leurs analogues aliphatiques. L'influence du groupement protecteur porté par l'azote s'est avéré cruciale sur le cours de la réaction. Les meilleurs résultats ont été obtenu en série aliphatique pour un précurseur N-Boc. En marge de notre étude principale, nous avons pu mettre au point une nouvelle méthode d'accès à des composés hétérocyliques aromatiques de type indole ou benzothiophène. Différents types de produits peuvent être obtenus, sélectivement, en utilisant PtCl2 ou de la simple silice.

Les cycloisomérisations d’énynes sont des réarrangements de squelettes insaturés conduisant à des structures cycliques ou bicycles avec formations d’une ou plusieurs liaisons carbone-carbone. L’issue de la réaction dépend étroitement de la nature du substrat et du métak utilisé comme catalyseur. Ces transformations ayant un très grand potentiel synthétique, il nous a semblé important d’en élabore des versions énantiosélectives à l’aide de catalyseurs chiraux appropriés et notamment de complexes de platine. Notre choix s’est porté dans un premier temps sur des complexes cationiques de platine (II) portant une diphosphine chirale et un carbène N-hétérocyclique comme ligands. Ensuite la synthèse d’une nouvelle famille de catalyseurs de type platinacyle comportant une monophosphine chirale a été développée au laboratoire. L’optimisation de ce nouveau système catalytique et son application dans la réaction de cycloisomérisation d’alllylpropargylamines a permis d’obtenir des excès éniantiomériques pouvant atteindre jusqu’à 97% pour une conversion totale de l’ényne en bicycle. Finalement, ces différents complexes ont été appliqués à la cycloisomérisation d’énynes 1,5 hydroxylés. Les études préliminaires ont montré que seuls les complexes de type platinacycle sont actifs et permettent d’accéder à des excès énantiomériques pouvant atteindre 68%
Metal promoted enynes cycloisomerisation are well known reactions lead to cyclic or bicyclic compounds from unsaturated substrates with the formation of one or several C-C bonds. The outcome depends closely on the substrat nature and on the catalytic system employed. These transformations have a great potential in organic synthesis that is why we were interested in developing chiral catalysts for the enantioselective version and more particularly, platinum complexes. We started first cationic platinum (II) complexes combining a chiral diphosphine and a N-heterocyclic carben a ligands. Then a second family of catalysts combining a bidentate N heterocyclic carben and a monophoshine was developed. The optimization of the catalytic system as well as its application in the allylpropagylamine cycloisomerisation enabled to obtain enantiomeric excess up to 97% for a total conversion of the enyne in bicycloheptenes. Finally these complexes were applied to the cycloisomerisation of hydroxylated 1,5 enynes. The preliminary studies showed that only catalysts as platinacvycle are active and enabled to obtain enantiomeric excess up to 68%

Le premier chapitre de ce manuscrit est consacré à l’étude des différents designs de NHCs chiraux décrits dans la littérature et leurs applications en tant que ligand dans les transformations énantiosélectives catalysées par l’or. Un nouveau concept de complexes atroipsomériques métal de transition-NHC a été conçu et développé dans notre groupe. Son application pour préparer des complexes de métaux de transition chiraux portant un ligand NHC de symétrie C1 contenant un NHC saturé a été étudiée au cours de mes travaux de doctorat et sera présentée dans le deuxième chapitre. Divers complexes chiraux ont été obtenus, séparés par HPLC chirale à l’échelle préparative et leurs stabilités configurationnelles ont été étudiées en profondeur. Le complexe contenant de l’or(I) a été testé pour la cycloisomérisation d’1,6-énynes, donnant une énantiosélectivité prometteuse (70% ee). Dans le troisième chapitre de ce manuscrit, le concept de complexes atroipsomériques métal de transition-NHC a été étendu à des ligands NHCs de symétrie C2 et appliqué des transformations asymétriques catalysées par de l’or(I). Les 1,6-énynes possédant un lien malonate de diisopropyle se sont avérés être d’excellents substrats pour des réactions de cycloisomérisation et les produits d’alcoxycyclisation qui en ont résultées ont été isolés avec d’excellentes énantiopuretés (7 exemples avec des rendements de 51 à 92% et des excès énantiomériques compris entre 56 et 99%). La cycloisomérisation lorsqu’elle est réalisée sans nucléophile externe a également conduit à d’excellents résultats (6 exemples avec des rendements allant de 72 à 99%, et des excès énantiomériques dans la gamme 86-93% ee)
The first chapter of this manuscript is dedicated to survey the design of chiral NHC and their applications as ligand in gold-catalyzed enantioselective transformations. This presentation clearly showed the importance of new ligand designs, because only poor enantioselectivities have been reached up to date. A new concept of atroipsomeric transition metal-NHC complexes has been devised and developed in our group. Its application to prepare chiral transition metal complexes bearing C1-symmetric NHC ligand containing a satured backbone was investigated during my Ph.D. work and will be presented in the second chapter. Various chiral complexes were obtained, separated by chiral HPLC at preparative scale and their configurational stabilities were investigated in depth. The gold (I) containing complex was tried in the 1,6-enyne cycloisomerization, giving a promissing enantioselectivity (70% ee). In the third chapter of this manuscript, the concept of atroipsomeric transition metal-NHC complexes was extended to C2-symmetric NHC ligands and applied to the asymmetric Au(I)-catalyzed transformations. Diisopropyl malonate-tethered 1,6-enynes were identified as excellent substrates for cycloisomerization reactions and resulting alkoxycyclization products were isolated with excellent enantiopurities (7 examples with 51-92% yield, 56-99% ee). The cyclization without external nucleophiles led also to excellent results a (6 examples with 72-99% yield, 86-93% ee)

Les cycloisomérisations d’énynes sont des réarrangements de substrats polyinsaturés qui permettent d’accéder à des composées cycliques ou polycycliques en une seule étape. Ces réactions sont catalysées par de nombreux métaux de transition et présentent un grand intérêt synthétique. Cependant, peu de cycloisomérisations énantiosélectives sont décrites dans la littérature. Des platinacycles carbéniques comportant une monophosphine comme ligand chiral ont été développés au laboratoire. Ces complexes ont été utilisés avec succès dans la réaction de cycloisomérisation d’allylamides propargyliques en aza[4.1.0]heptènes ; des excès énantiomériques jusqu’à 97% ont été obtenus. Ce système catalytique a été étendu à la désymétrisation par cycloisomérisation d’allylamides propargyliques comportant deux unités vinyliques (ee jusqu’à 95%). Par la suite, ces catalyseurs ont été appliqués à la cycloisomérisation d’énynes-1,5 comportant un groupement oxygéné en position propargylique. Des excès énantiomériques allant jusqu’à 75% ont été mesurés
Enyne cycloisomerisations induce the formation of cyclic or polycyclic compounds from unsaturated substrates in a single step. These réactions catalysed by transition metals have a great interest in organic synthesis. However enantioselective versions of thèse reactions remain rare. Carbenic platinacycles with chiral monophosphines as ligands have been developped in our team. These complexes have been successfully used in the cycloisomerisation of allylpropargylamides into azabicyclo[4.1.0]heptenes ; enantiomeric excess up to 97% have been attained. This catalytic system has been extended to the desymetrisation of allylpropargylamides bearing a second vinyl moiety (ee’s up to 95%). These catalysts have been used also in the cycloisomerisation of 1,5-enynes bearing an oxygene fonstion at the propargylic position. Enantiomeric excess up to 75% have been obtained

Les complexes ruthénium-allénylidènes [RuCl(PCy3)(p-cymène)(=C=C=CPh2)]X sont de bons précurseurs pour la métathèse d'énynes fluorés. Le catalyseur de cycloisomérisation Cp*Ru(COD)Cl permet la transformation des mêmes énynes en aminoesters fluorés possédant deux doubles liaisons exocycliques. La nature de sel des complexes ruthénium-allénylidènes permet la transposition de la réaction de métathèse dans les solvants ioniques. Des études cinétiques nous ont permis de mieux comprendre la réaction de métathèse des diènes par les complexes ruthénium-allénylidènes. Des complexes de type (arène-carbène)ruthénium-allénylidènes et (carbène)-(arène)-ruthénium-allénylidènes conduisent sélectivement aux produits de métathèse ou de cycloisomérisation. L'utilisation d'un nouveau système catalytique généré in-situ permet la métathèse d'énynes possédant un groupement allylsiloxane. Ce même système catalytique généré in-situ transforme sélectivement les diènes-1,6 en produits de cycloisomérisation. L'emploi d'un acétylénique réoriente l'action du catalyseur et permet alors d'obtenir les produits de métathèse.

Ce manuscrit présente le développement de systèmes électrophiles mettant en jeu des complexes π-acides de Lewis à base d'or ou de platine et des ions halogéniums et leur application dans des processus d'activation de triples liaisons C-C (réactions de cycloisomérisation stéréosélective d'ènynes en présence ou en l'absence d'un nucléophile externe et réactions d'halocarbocyclisation) et de liaisons C-H (réactions d'acyloxylation d'arènes encombrés). L'emploi d'un système catalytique composé d'un complexe bimétallique d'or portant un ligand chiral (R)-4-MeO-3,5-(t-Bu)2C6H2-MeOBIPHEP et d'un sel d'argent a permis d'accéder à des dérivés méthylènecyclopentane en présence de nucléophiles externes et à des bicyclo[4.1.0]heptènes avec d'excellents excès énantiomériques. La méthode développée a pu être appliquée à la synthèse formelle d'une molécule pharmaceutique possédant des propriétés antidépressives : GSK1360707F. Le développement d'une méthodologie combinatoire a permis de rechercher rapidement des systèmes ligand bidente/ligand monodente/Pt permettant de réaliser ces transformations de manière stéréosélective. Cette méthode a également été utilisée pour rechercher des associations de ligands pour la synthèse de bicyclo[3.1.0]hexanones par cycloisomérisation d'ènynes-1,5. Le remplacement d'un complexe cationique par un ion halogénium a été étudié pour des réactions d'halocarbocyclisation et a permis de synthétiser des iodocyclopentènes fonctionnalisés par iodocyclisation en présence de N-iodosuccinimide. Cette méthode a pu être appliquée à l'approche synthétique d'un analogue contraint de la Combrétastatine A4. L'activation de liaisons C-H sp² grâce au complexe (Ph3P)AuCl en présence d'un oxydant de la famille des hypervalents de l'iode a permis de réaliser des réactions d'acétoxylation et d'acyloxylation de noyaux aromatiques encombrés avec des rendements modestes à bons.

Les éthers cycliques et les lactones représentent des cibles de choix pour la chimie des arômes et parfums. Dans ce contexte, l’objectif de ce travail de thèse concerne la mise au point d’un système catalytique permettant la cycloisomérisation d’alcools et d’acides insaturés respectivement en éthers cycliques et en lactones. L’utilisation de superacides de Lewis de type triflates métalliques (Mn+(OTf)n) a permis l’élaboration d’un système catalytique faisant intervenir le triflate d’aluminium ou d’étain à 5% molaire dans le nitrométhane. Ce système catalytique a ensuite été appliqué à la synthèse de divers squelettes intéressants en chimie des arômes et parfums, tels que les éthers spiranniques, les spirodilactones ainsi que les thioéthers cycliques et les thiolactones. Une synthèse originale de l’oxyde de rose et du Doremox a également été proposée. En parallèle, l’introduction de ligands chiraux pouvant se coordonner au métal en vue de réaliser des cyclisations énatiosélectives a fait l’objet d’une étude qui est actuellement poursuivie au laboratoire. Enfin, une étude mécanistique faisant appel à des calculs théoriques semi-empiriques ainsi qu’à des analyses par RMN a permis de proposer une hypothèse de chemin réactionnel
Cyclic ethers and lactones are important compounds in flavour and fragrance chemistry. The scope of this work was focused on the elaboration of a new catalytic system promoting cycloisomérisation of unsaturated alcohols and carboxylic acids to cyclic ethers and lactones, respectively. The use of metallic triflates (Mn+(OTf)n) as Lewis superacids led us to elaborate a new catalytic system involving aluminium or tin triflate (5% molar) in nitromethane. This system was applied to the synthesis of interesting compounds such as spiroethers, spirodilactones as well as cyclic thioethers and thilolactones. An alternative synthesis of rose oxide and Doremox was proposed. The use of chiral ligands to promote asymmetric cyclisations was examined and this study continues in our laboratory. A theoretical study associated to NMR analysis led to some mechanistic insights with proposed reaction mechanism