Dissertations / Theses on the topic 'Homocouplage de dérivés du bore'

Le principal problème lié aux réactions catalysées par le palladium (II) est qu’au cours du cycle catalytique, du palladium (0) est libéré, ce qui impose la présence d’un oxydant permettant la régénération du Pd(II). Des méthodes de recyclage existantes impliquent généralement l’utilisation d’oxydants chimiques en quantité stœchiométrique. La formation de produits secondaires, et le caractère souvent toxique de ces composés nous ont poussés à trouver une alternative plus douce, plus économique en atomes et généralisable à diverses réactions. Nous proposons ici une voie électrochimique de recyclage du catalyseur, via l’utilisation d’une quantité catalytique de p benzoquinone. Cette méthode permet d’éviter la présence d’oxydants chimiques pouvant être nuisibles à la réaction. Ce procédé a été mis au point pour trois réactions différentes de synthèse organique, qui sont : les réactions de type Heck à partir d’arènes, la synthèse de biaryles par homocouplage de dérivés organoborés et enfin, l’oxydation d’alcools en aldéhydes et cétones.

Etude des composes b::(10)h::(10)**(2-) et b::(11)h::(14)**(-). Le compose b::(10)h::(10)**(2-) a servi a preparer c::(2)b::(10)h::(12) qui permet d'obtenir tous les autres carbonates. Nouvelle synthese de (b::(10)h::(13))::(3)o et de composes csre(co)::(5)b::(11)h::(13), re(co)::(5)b::(11)h::(14) et rhco(pph::(3))::(2)b::(11)h::(14)

Cette thèse concerne l'étude de la synthèse et de la réactivité des aminoboranes, composés jusqu'alors peu utilisés en synthèse organique. Une voie de synthèse simple et générale de ces composés sous forme monomère a, dans un premier temps, été mise au point. La présence de l'atome d'azote lié à un atome de bore confère à celui-ci une acidité de Lewis moindre qui le différencie de ceux des autres dérivés organoborés. Ces aminoboranes ont été impliqués dans un couplage catalytique susceptible de conduire à la formation de liaisons bore-bore. A la place des composés dibores attendus, des diboroxanes, dérivés d'hydrolyse des aminoboranes, ont été isolés. Ces aminoboranes ont également été utilisés comme agents borylants dans un couplage pallado-catalysé permettant d'obtenir des aryl(amino)boranes avec une grande diversité. Ces composés originaux sont facilement transformés en acides ou esters boroniques. Ce couplage est donc une voie de synthèse efficace pour les dérivés organoborés.

La préparation de nouveaux monomères et dimères acridiniques a été développée ainsi que la synthèse par N-arylation d'amines hétérocycliques au moyen de complexes bismuthés ou borés. L'obtention de ces composés passe par la mise au point de la préparation de deux intermédiaires clés : l'amino-4-acridine et l'acétamido-3-amino-6-acridine. Nous avons isolé et caractérisé cinq nouvelles séries de monomères acridiniques hétérocycliques, deux nouvelles séries de dimères acridiniques hétérocycliques, et une série de composés biacridiniques. Tous ces nouveaux composés sont en cours d'évaluation biologique
We have developed the synthesis of new acridinic monomers and dimers. Moreover, the N-arylation of heterocyclic amines using organometalic reagents wearing boron or bismuth has been also developped to yield different acridinic polycycles. This work needs the synthesis of two key intermediates: the 3-acetamido-6-aminoacridine and the 4-aminoacridine. Thus, we obtained five new series of heterocyclic acridinic monomers, two new series of acridinic dimers and one range of biacridines. All these new compounds are currently in biological testing

Les hydroborates solides mb#3h#8, m#2b#1#oh#1#0 et m#2b#1#2h#1#2 (m=me#4n, et#3nh, et#4n, n-bu#4n, li, na, k, ag) ont ete etudies par les techniques de rmn mas du noyau #1#1b, dsc et de xrd. Leurs proprietes spectroscopiques entre 200 k et 400 k ont ete reliees d'une part aux transitions de phase observees par dsc, et d'autre part aux mouvements des anions polyedriques en forme de cage. Des transitions du premier ordre ont ete observees avec m#2b#1#0h#1#0 (m=et#4n, et#3nh, na) alors qu'une transition complexe de faible enthalpie a ete detectee avec (et#4n)#2b#1#2h#1#2. Les proprietes des sels etudies dependent de la nature du cation: avec les cations volumineux et de symetrie spherique, les deplacements chimiques et les largeurs de pics a mi-hauteur obtenus a la temperature ordinaire par rmn mas sont tout a fait comparables a ceux mesures en solution par des techniques de rmn classiques. Par contre avec les cations de petite taille ou encore asymetriques on observe de larges bandes au-dessous de la temperature de transition, alors qu'a haute temperature, le mouvement des cages a pour effet de moyenner les moments quadrupolaires au premier ordre. Ces mouvements, ainsi qu'un certain desordre residuel a basse temperature, permettent d'expliquer pourquoi les tentatives en vue de determiner les structures de (r#4n)#2b#1#0h#1#0 et (r#4n)#2b#1#2h#1#2 n'ont pas abouti. Une propriete nouvelle des cages b#1#0h#1#0#2#- a ete mise en evidence: elles se comportent comme des donneurs d'electrons vis-a-vis de alcl#3. La formation de tels derives d'association devrait pouvoir s'appliquer a d'autres systemes que celui forme par b#1#0h#1#0#2#- et alcl#3. Cette propriete devrait pouvoir etre utilisee pour faciliter l'attaque nucleophile des anions polyedriques de type closo contenant du bore

Dans cette these sont presentees la synthese et la reactivite d'un boranyldiazomethane et de nitrilimines n-borees, c-borees et di-borees. Avant ce travail, aucun diazoborane n'avait ete isole. La difficulte de cette synthese etant essentiellement due au caractere acide de lewis de l'atome de bore, ce qui en fait un catalyseur potentiel de decomposition des derives diazoiques. Pour pallier a cela, nous avons choisi d'utiliser sur l'atome de bore des substituants donneurs qui ont le pouvoir de diminuer ce caractere acide. Ainsi, nous avons synthetise le bis(diisopropylamino)boranyldiazomethane qui est suffisamment stable pour etre purifie par distillation. La deprotonation de ce compose, realisee dans l'ether, conduit au lithioboranyldiazomethane stable, a temperature ambiante, qui se rearrange dans le thf en son isomere lithioboranylisodiazomethane. Ces deux composes sont des precurseurs privilegies de nitrilimines n-borees et c-borees. Par la voie des sels de lithium diazoiques nous avons synthetise des nitrilimines n-borees, c-borees, et c et n-borees. La premiere structure, determinee par diffraction de rayons x, d'une nitrilimine di-boree est decrite. L'introduction de substituants bores au niveau du dipole nitrilimine a ouvert des perspectives interessantes en synthese. En effet, nous avons montre que ces groupements sont substituables sans detruire l'enchainement nitrilimine. Enfin, nous avons mis en evidence que la stabilite des nitrilimines etait etroitement liee a l'acidite de l'atome de bore

Le travail décrit dans cette thèse porte d'une part sur la conception, la synthèse, l'étude physicochimique et l'évaluation pharmacologique de nouveaux pyridinyléthers potentiellement ligands des récepteurs cholinergiques nicotiniques. D'autre part, ce travail concerne l'étude d'une réaction multicomposant, la réaction de Petasis, en série pyridinique conduisant à la synthèse de nouveaux complexes. Dans une première partie, après un rappel de généralités concernant les récepteurs cholinergiques nicotiniques, leur localisation, leur structure et leur fonctionnement, ainsi que la description des méthodes actuelles de la chimie parallèle au service du criblage, l'étude chimique est développée. Les travaux réalisés concernent les différentes approches synthétiques pour préparer les pyridinyléthers ainsi que les différentes études de stabilité et de réactivité. Une petite chimiothèque a donc été construite dans un souci de diversité moléculaire. Les premiers résultats pharmacologiques sont présentés et les études se poursuivent actuellement. Dans une seconde partie, après un rappel sur les réactions multicomposants, la réaction de Petasis en série pyridinique est étudiée dans un objectif de parallélisation de la réaction. La mise en œuvre de cette réaction nous a permis d'obtenir des composés originaux dont nous avons déterminé le plus précisément possible la structure comme étant des complexes (1:1) de dioxaborolanone et d'amine. La partie expérimentale de ce document décrit les modes opératoires et les caractéristiques physicochimiques des composés présentés. Enfin, plus de 270 références bibliographiques replacent cette étude dans son contexte chimique et pharmacologique
The present study describes, on the one hand, the synthesis, the physicochemical study and the biological evaluation of novel pyridylethers as potential nicotinic cholinergic receptor ligands. On the other hand, the Petasis reaction, a multicomponent reaction, is used in the pyridine series to synthesize novel complexes. In the first part, after a general review about nicotinic cholinergic receptors, their localization, their structure and their function as well as a description of different technologies used in parallel chemistry, the chemical study is developed. Various synthetic approaches to prepare pyridylethers were used, along with studies on stability and reactivity. A small but diverse chemical library was accomplished. The first biological results are reported. Further tests are currently under investigation. In the second part, after a general review about multicomponent reactions, the Petasis reaction was studied with an emphasis parallelization. The implementation of this reaction allowed us to obtain original compounds whose structure was investigated and determined as complex (1:1) of dioxaborolanone and an amine. The experimental part of this document describes the procedures and the physicochemical characteristics of the compounds presented. Finally, more than 270 bibliographical references replace this study in its chemical and biological context

Ce travail concerne la synthese et l'etude du comportement thermique de buta-1,3-diynes directement lies a des heteroelements (sir#3, snr#3, pph#2, bn(i-pr)#2#2). - dans le premier chapitre, nous avons prepare de nouveaux composes diacetyleniques disubstitues dissymetriques du phosphore et du bore a partir du produit commercial, le (z)-1-methoxybut-1-ene-3-yne. - dans un second chapitre, nous avons montre que le 1,4-bis(triphenylstannyl)buta-1,3-diyne forme facilement des composes d'inclusion avec de nombreux solvants organiques. Les etudes thermiques realisees sur les 1,4-bis(triorganostannyl)buta-1,3-diynes (r=me, ph) ont montre qu'ils etaient peu stables. Il est toutefois possible d'obtenir, dans le cas ou r= ph, des oligomeres sur lesquels restent greffes les groupements snph#3. - dans un troisieme chapitre, les pyrolyses des bis(diphenylphosphino)acetylene et 1,4-bis(diphenylphosphino)butal 1,3-diyne complexees par deux groupements cr(co)#5 ont permis d'obtenir des residus solides avec de bons rendements, plus riches en carbone et en phosphore que ceux obtenus par la pyrolyse des phosphines non complexees. Les diffractogrammes de ces materiaux indiquent la presence de phases cristallisees que nous pensons etre des phases mixtes cr#xp#yc#z

Dans le cadre de l'obtention de nouvelles molécules d'intérêt en chimie thérapeutique, nous avons, dans ce travail de thèse, mis au point une méthode générale d'obtention d'azaphénanthrènes et plus particulièrement de benzo- et pyridonaphtyridines. Après un rappel du contexte bibliographique dans l'introduction, une partie théorique décrit les deux voies de synthèse explorées pour obtenir ces azaphénanthrènes. Les deux voies de synthèse ont notamment permis la mise au point d'une méthode générale d'ortholithiation permettant d'obtenir facilement de nouvelles cyanopyridines orthofonctionnalisées. Nous avons également synthétisé par cette méthode de nouveaux acides et esters orthocyanopyridylboroniques et étudié leurs réactivités dans le couplage de Suzuki. Un choix de partenaire judicieux pour ce couplage, nous a permis de mettre au point une méthode de cyclisation intramoléculaire autorisant une synthèse générale de benzo- et pyridonaphtyridinones. Les premières études de fonctionnalisation de ces benzo- et pyridonaphtyridines ont été réalisées et ont permis d'accéder à des dérivés substitués nous permettant d'entrevoir de nombreuses perspectives. Toutes ces structures sont actuellement évaluées d'un point de vue biologique et plus particulièrement vis-à-vis de l'inhibition de kinases. Une partie expérimentale décrit les moyens mis en œuvre pour obtenir tous les dérivés synthétisés et également leurs caractéristiques analytiques. Environ 275 références bibliographiques sont citées dans cette étude.

Ce travail porte sur la chimie des dérivés ambiphiles combinant une base et un acide de Lewis de type PE (E = B, Al). Le premier chapitre aborde l'étude d'adduits phosphine-boranes et phosphine-boréniums dans lesquels le phosphore et le bore sont en positions peri d'un noyau naphthalène. Dans une première partie, l'influence du squelette carboné ainsi que des substituants portés par le bore sur l'interaction donneur-accepteur PB au sein d'une famille de phosphine-boranes a été étudiée par des méthodes expérimentales et théoriques. Dans une deuxième partie, ce système a été étendu à la préparation de boréniums stabilisés intramoléculairement par la phosphine. L'acidité de ces espèces cationiques du bore a été estimée par différentes méthodes expérimentales et leur réactivité vis-à-vis de petites molécules a été étudiée. Le deuxième chapitre porte sur l'étude en coordination d'un ligand monophosphine-alane à espaceur Csp2 vis-à-vis des métaux chlorures des groupes 9 à 11. L'influence de la géométrie du fragment métallique et de la nature des co-ligands sur le mode de coordination du ligand ambiphile ont été étudiées. Une attention particulière a été portée sur la chimie de coordination à l'or(I) qui a permis d'accéder à un complexe actif en cycloisomérisation catalytique. Le troisième chapitre explore plus avant la chimie de coordination du ligand monophosphine-alane et se concentre sur le comportement de type Z d'un tel ligand. La capacité de l'aluminium à accepter un transfert de densité électronique de la part de l'or(I) et du platine(0) a été étudiée par des méthodes expérimentales et théoriques. Dans le cas des complexes d'or, la nature du co-ligand a été variée et son influence sur la force de l'interaction a été étudiée. Finalement, le complexe de platine(0) a fait l'objet d'une étude en réactivité vis-à-vis du dihydrogène
This work deals with the chemistry of ambiphilic derivatives that combine a Lewis base and a Lewis acid of general formula PE (E = B, Al). The first chapter deals with the study of phosphine-borane and phosphine-borenium adducts in peri position on a naphthalene backbone. First, the influence of the naphthyl backbone and the substituents at boron on the PB donor-acceptor interaction was studied with different analytical methods. This system was then applied to the prepration of boreniums stabilized intramolecularly by the phosphorus. The Lewis acidity as well as the reactivity of such species toward small molecules were studied. The second chapter focuses on the coordination chemistry of a phosphine-alane ambiphilic ligand containing a Csp2 linker toward M-Cl bonds in transition metal fragments of groups 9 to 11. The gold chemistry has been studied particularly in detail as well as the capability of the resulting complexes to promote cycloisomerisation processes catalytically. The third chapter further explores the coordination chemistry of the phosphine-alane ligand and focuses on its ability to behave as a Z-type ligand. The propensity of the aluminum atom to accept electron density from the isoelectronic gold(I) and platinum(0) has been assessed by experimental and computational means. The influence of the organic co-ligand on the strength of the interaction was also investigated. Finally, the reactivity of the platinum complex toward dihydrogen has been studied

Le nitrure de bore hexagonal possède une structure anisotrope similaire à celle du carbone graphite. Il présente une grande stabilité thermique (sous atmosphère inerte jusqu'à 2500ʿC), une bonne stabilité chimique (vis-à-vis de l'oxydation jusqu'à 1000ʿC) et un caractère isolant. Ce matériau pourrait donc être utilisé comme renfort fibreux et remplacer avantageusement les fibres de carbone pour des applications hautes températures sous atmosphère oxydante. La voie "polymère pré-céramique" est une méthode bien adaptée à l'élaboration de fibres BN et, parmi les précurseurs polymères, les poly[(alkylamino)borazines] présentent les qualités requises pour une bonne mise en forme par extrusion à chaud puis étirage. Nous avons donc choisi cette famille de précurseurs et plus particulièrement le poly[2,4,6-tri(méthylamino)borazine] (polyMAB) en raison de son fort rendement céramique. Il est obtenu par chauffage en masse du 2,4,6-tri(méthylamino)borazine (MAB) sous argon. Cette thermolyse s'accompagne de la libération de méthylamine et d'un faible dégagement d'ammoniac qui correspondent à trois types de mécanisme incluant des réactions de polycondensation et probablement des réactions d'ouverture des cycles borazines. Ces réactions conduisent à la formation d'un oligomère ramifié dont la température de transition vitreuse (Tg) doit être comprise entre 75 et 96ʿC pour qu'il présente (1) les propriétés rhéologiques adaptées à une filabilité optimale (monofilaments et multifilaments) et (2) un rendement céramique suffisamment important pour une bonne tenue des fibres "polyMAB" au cours de la pyrolyse. La pyrolyse peut être décomposée en quatre étapes. La première étape sous ammoniac jusqu'à 400ʿC conduit à la réticulation du précurseur oligomère par libération de méthylamine. Le polyMAB se transforme progressivement en un réseau polymère tri-dimensionnel dense qui permet l'obtention d'une fibre infusible. La deuxième étape sous ammoniac jusqu'à 1000ʿC consiste en une minéralisation par libération continue de méthylamine impliquant la conversion en une fibre BNH (BN hydrogéné) exempte de carbone. La troisième étape sous azote jusqu'à 1400ʿC consiste en une céramisation par libération d'ammoniac. Une fibre BN amorphe est élaborée à 1400ʿC. Elle subit alors une cristallisation sous azote lors de la quatrième étape entre 1400ʿC et 2000ʿC qui conduit à une fibre BN de hautes performances mécaniques, le nitrure de bore étant de structure "méso-hexagonale".

Dans le cadre de l’obtention de nouvelles molécules entrant dans la catégorie des mimes de forme d’hélice alpha, nous avons mis au point une méthode générale de synthèse de nouvelles oligopyridines en utilisant des réactions de couplage itératives de type Suzuki-Miyaura via une stratégie régiosélective basée sur le concept du Garlanding. La première partie traite des notions de chimiothèque et de criblage. Nous abordons ainsi la notion d’espace chimique et l’exploration de nouveaux espaces en vue de la découverte de nouveaux médicaments. Notre programme de recherche se place dans ce contexte, et en particulier celui des interactions protéine-protéine et des molécules « BH3 » mimétiques capables d’interagir avec les protéines de la famille Bcl-2. La seconde partie décrit les travaux personnels concernant la synthèse de bi-, ter-, quater-, quinque- et sexipyridines diversement substituées, en particulier par des groupements méthyles et styryles. Les études théoriques de modélisation moléculaire de certains composés sont présentées dans cette partie ainsi que les premiers résultats biologiques obtenus. Une partie expérimentale décrit les modes opératoires et les caractéristiques physico-chimiques de tous les dérivés nouveaux synthétisés. Enfin, 265 références bibliographiques replacent cette étude dans son contexte chimique et biologique
In order to obtain new non-peptidic scaffolds as potential alpha helix mimetics, we developed a convergent and highly flexible synthesis of new oligopyridines variously substituted by using iterative Suzuki-Miyaura cross-coupling reactions in a regioselective strategy named Garlanding. The first part presents chemical library and screening concepts. We focus on the chemical space concept and the exploration of new chemical spaces in order to discover new drugs. This is in this approach that our research program takes place, and particularly concerning protein-protein interactions and the “BH3” mimetics able to interact with the proteins of the Bcl-2 family. The second one describes the personal work of the author on the synthesis of bi-, ter-, quater-, quinque- and sexipyridines variously substituted, particularly by methyl or styryl groups. The molecular modelling studies and the first biological results of the compounds are presented in this part. Then experimental procedure and physico-chemical characteristics of all synthezised compounds are described. Finally, 265 bibliographical references replace this study in both its chemical and biological context

Ce manuscrit décrit les développements de diènes chiraux monosubstitués, nouvelle famille de ligands de symétrie C1, et leur utilisation dans les réactions d’addition asymétriques de dérivés du bore catalysées par le rhodium. L’accès à ces diènes est réalisé aisément en quatre étapes à partir d’un produit commercial et peu cher, la carvone. L’introduction de la diversité du diène monosubstitué, installée à la dernière étape de la voie de synthèse, offre la possibilité d’accéder rapidement à une librairie de ligands chiraux. Les complexes organométalliques formés par l’association de ces ligands avec le rhodium, d’environnement chiral non symétrique, ont été mis à profit dans les réactions d’addition-1,4 asymétriques d’acides boroniques et de trifluoro(organo)borates de potassium sur de nombreux accepteurs de Michaël, réactions conduites à température ambiante avec de hautes énantiosélectivités. Les catalyseurs du rhodium se sont aussi révélés très adaptés pour la réaction d’addition/-hydroxyélimination de dérivés du bore sur des adduits de Baylis-Hillman di- et trisubstitués. Cette réaction permet un accès privilégié à des alcènes trisubstitués, facilement fonctionnalisables, avec d’excellents rendements et une stéréochimie E bien contrôlée. De plus, l’utilisation des diènes chiraux monosubstitués a permis de conduire la version asymétrique de cette réaction avec un double contrôle stéréosélectif, au niveau de la double liaison et du centre stéréogène créé.

Dans ce travail, la synthese d'acides alpha-amines bores tels que la borophenylalanine-compose actuellement en essais cliniques chez l'homme pour le traitement des melanomes par boroneutrotherapie- et divers de ses analogues a ete abordee. Diverses approches d'une synthese stereospecifique de la l-borophenylalanine (ce qui n'avait jamais ete realise auparavant), ont ete envisagees. La premiere, dont l'etape clef repose sur une reaction de couplage entre un organozincique chiral derive de la l-serine et un iodure aromatique bore, a permis d'obtenir la l-borophenylalanine optiquement pure. La deuxieme voie d'acces a fait appel a une transamination enzymatique de l'acide 4-boronophenylpyruvique. Les resultats preliminaires de la reaction enzymatique (effectuee a l'universite de clermont-ferrand) montrent que la borophenylalanine est effectivement produite. Des etudes complementaires concernant cette reaction sont actuellement menees. Une troisieme voie d'acces a la l-borophenylalanine a mis en jeu un couplage catalyse au palladium (0) entre un diboronate et des derives de la l-iodophenylalanine, ce qui en a fait la synthese la plus courte et la plus performante. Par ailleurs, la preparation d'analogues bores de la dopa a ete abordee, ce qui a conduit a preparer des dehydroaminoesters aromatiques bores dont la reduction n'a malheureusement pu etre effectuee. La preparation d'acides amines carboranes, analogues de la borophenylalanine, a constitue un autre axe de recherches et a demande la mise au point d'une monofonctionnalisation performante du para-carborane, ce qui a permis l'acces a deux nouvelles classes des para-carboranes : les para-carboranols et les acides para-carboranylboroniques. Enfin, un groupement protecteur de la fonction acide boronique d'un type nouveau, permettant le deblocage dans des conditons reductrices douces, a ete developpe et son utilisation s'est revelee determinante a plusieurs occasions au cours de ce travail.

L'objectif de ce travail de thèse a été de synthétiser et de caractériser des composés à basse coordinence de l'arsenic (les arsa-imines -as=n-, les diarsenes -as=as-), du phosphore (les phospha-imines -p=n-) et du bore (les phosphinoboranes <>>>b=p<<<>) par couplage de la thermolyse éclair avec la spectroscopie photoélectronique à rayonnement UV (SPE). L'interpretation des spectres a été réalisée par confrontation avec une approche quantique DFT : b3lyp/6-311g(d,p). La première partie concerne l'étude des chloro(arsa-imines), des amino(arsa-imines) obtenues par réaction de dechlorosilylation des précurseurs correspondants ainsi que de leurs analogues phosphorés. Les composés chlorés se présentent sous la forme CIS et possèdent deux orbitales énergétiquement proches (N et ). Leur système est thermodynamiquement stable. Pour les dérivés amino, la forme trans est privilégiée. L'encombrement stérique des substituants situés sur l'azote amino joue un rôle important sur la position énergétique de l'orbitale. Celle-ci se situe vers les faibles potentiels d'ionisation (8 EV) lors de la substitution par un groupement tétramethylpiperidino (interaction N N maximale) et vers 9,2 EV avec N(sime 2 tbu) 2 (pas d'interaction N N) dans un second temps, nous avons abordé l'étude de deux diarsènes encombrés et comparé leurs spectres photoélectroniques avec ceux des diphosphènes correspondants. La comparaison systématique composés arsenies et phosphores a montré une grande analogie au niveau de leurs propriétés électroniques et structurales. La deuxième partie est consacrée aux phosphinoboranes, composés possédant une liaison pseudo B P (fort caractère de paire libre et faible caractère de liaison ). Ils ont été obtenus par thermolyse de complexes phosphinéb1oranes cycliques après perte de dihydrogène et -élimination d'isobutène. L'analyse SPE de ces composés a conforté les observations faites en HRMS et a permis de préciser leurs propriétés électroniques, encore inconnues.

La 2,2,6,6-tétrachlorocyclohexanone après réduction en alcool peut subir une cyclisation en milieu basique pour conduire à un époxyde trichloré stable. L'ouverture de cet époxyde à l'aide des réactifs HF/pyridine et BF3,et 2O conduit de façon très régio- et stéréosélective a une cis fluorhydrine. Celle-ci, par traitement basique est cyclisée de manière hautement régiosélective en époxyde fluoré susceptible d'être ouvert de nouveau en alcool gem-difluoré. Cette succession de réactions, introduction d'un atome de fluor suivie d'une cyclisation en époxyde a permis le remplacement des quatre atomes de chlore par quatre atomes de fluor sur la molécule de départ. Un mécanisme a été proposé. L'utilisation complémentaire de BCl3 a permis la préparation de tous les diastéréoisomères des alcools tétrahalogénés porteur d'un à trois atomes de fluor. Pour la réaction de cyclisation, des règles ont pu être énoncées, prévoyant la structure des époxydes obtenus préférentiellement. Les hydrates de cétone ont été préparés par oxydation des fluorhydrines, et des imines ont été obtenues directement à partir de ces gem-diols. Des fluorhydrines, hydrates et imines ont été aromatisés par des réactions de deshydrohalogénation permettant l'accès respectivement au 2-fluorophénol, aux 2,6-dihalogénophénols et aux 2,6-dihalogénoanilines (chlorés ou fluorés). Enfin, l'aromatisation des époxydes porteurs ou non d'un groupement alkyle a été réalisée pour conduire à des 3-halogénophénols isomériquement purs

Les besoins énergétiques mondiaux sont principalement satisfaits par l’utilisation de ressources fossiles telles que le pétrole, le charbon ou le gaz. L’utilisation de ces ressources fossiles dans le domaine de l’énergie ou de l’industrie chimique entraine une forte accumulation de CO2 dans l’atmosphère et provoque des dérèglements climatiques. En plus de poser un problème écologique majeur, ces ressources fossiles ne sont pas renouvelables et poseront un problème de disponibilités à terme. Pour parer à ces difficultés, une solution envisageable est de limiter, voire de stopper l’utilisation des ressources fossiles au profit de sources carbonées renouvelables telles que le CO2 ou la biomasse. Ces ressources pourrait être utilisées comme source de produits chimiques et / ou pour le stockage des énergies intermittentes. Ces utilisations requièrent la transformation de composés oxygénés comportant des liaisons C=O (comme CO2) et C−O (comme la biomasse) et demandent un apport d’énergie dans des réactions de réduction. Peu de réducteurs sont compatibles avec cette utilisation qui nécessite l’emploi de composés à la fois renouvelables et ayant un potentiel rédox adapté à la réduction de liaisons C–O. Ce sont essentiellement le dihydrogène et l’acide formique. Dans ce contexte, le présent travail doctoral se propose de définir et de répondre au cahier des charges d’un réducteur renouvelable. En premier lieu, l’utilisation des formiates de silicium est explorée, à travers des réactions mimant le comportement d’hydrosilanes. Cette stratégie est mise à profit dans des réactions de couplages déshydrogénant et pour la réduction de cétones par hydrosilylation par transfert. Enfin, ce concept est transposé à l’hydroboration par transfert avec l’utilisation de composés mono formiates de bore et d’un catalyseur mettant en jeu un ligand participatif. Les formiates de bore et de silicium apparaissent ainsi comme des réducteurs renouvelables attrayants, qui combinent une source d’hydrure renouvelable (l’acide formique) avec un élément oxophile du groupe principal dont les propriétés stéréo-électroniques sont facilement modulables
Global energy needs are mostly covered by the use of fossil fuels such as oil, coal or gas. The use of these fossil resources in the field of energy or the chemical industry causes a high accumulation of CO2 in the atmosphere and causes climatic disturbances. In addition to posing a major ecological problem, these fossil resources are not renewable and will pose a problem of availability in the long term. To overcome these difficulties, one possible solution is to limit or even stop the use of fossil resources in favor of renewable carbon sources such as CO2 or biomass. These resources could be used as a source of chemicals and / or storage of intermittent energies. These uses require the conversion of oxygenates with C=O (such as CO2) and C–O (such as biomass) and require energy input into reduction reactions. Few reducers are compatible with this use which requires the use of compounds both renewable and having a redox potential adapted to the reduction of C–O bonds. These are essentially dihydrogen and formic acid. In this context, this doctoral work aims to define and meet the specifications of a renewable reducer. In the first place, the use of silyl formates is explored, through reactions mimicking the behavior of hydrosilanes. This strategy is used in dehydrogenating coupling reactions and for the reduction of ketones by transfer hydrosilylation. Finally, this concept is transposed to transfer hydroboration with the use of boryl mono formate compounds and a catalyst involving a participative ligand. The boryl and silyl formates thus appear as attractive renewable reducers, which combine a source of renewable hydride (formic acid) with an oxophilic element of the main group whose stereo-electronic properties are easily adjustable

Le développement d'une nouvelle classe de composés inorganiques par combinaison chimique entre deux types de clusters "Hydroborates" HYD et "polyoxométalates" POM a été étudiée. La fonctionnalisation des polyoxométalates par des closo-décaborates pourrait créer une synergie entre ces différents types de clusters et optimiser leurs propriétés, en particulier vers des applications biologiques.Le lien direct entre POM et HYD a échoué en raison de leurs caractères anioniques, des problèmes de solubilité et de la dépendance de la stabilité du POM en fonction du pH. Une autre méthode a ensuite été utilisée basée sur le greffage de ligands espaceurs entre les entités POM et HYB. L'hydroborate [B10H10]2- a été transformé en son dérivé carbonyle [B10H9CO]- pour réagir avec différentes familles hybrides de POM fonctionnalisées par des ligands amine tris- (hydroxyméthyl) méthylamine dans le cas des POMs de type Anderson "MMo6" (avec M: Al, Mn ) ou par des groupements aminopropyltri (éthoxy) silane dans le cas des dérivés vacants de type Keggin et Dawson, tels que "SiW10" et "P2W17" respectivement . Après avoir établi les conditions expérimentales permettant de synthétiser les adduits covalents POM-Bore, ces derniers ont été entièrement caractérisés à l'état solide et en solution. L’analyse élémentaire supportée par l’analyse thermogravimétrique, les spectroscopies FT-IR UV-Visible, MALDI-TOF et ESI-MS et diverses techniques RMN ont mis en évidence la formation de composés mono ou di-adduits qui ont été étudiés en électrochimie pour démontrer l'influence des clusters de bore greffés sur les fragments POM. Enfin les calculs DFT réalisés pour ces systèmes ont donné des modèles structuraux et des profils énergétiques permettant de comprendre la complexité de la synthèse de tels systèmes. Une autre approche méthodologique a également été étudiée en utilisant le concept supramoléculaire en prolongeant les interactions connues CD / POM de cyclodextrine et CD / closo-borate pour synthétiser des systèmes ternaires associant [B10H10]2-, CD et POMs ou clusters métalliques. Des études en solution ont été réalisées par ESI-MS et RMN qui ont mis en évidence la formation de complexes d'inclusion 1: 1 entre [B10H10]2- et CD alors que seule la structure des rayons X a été obtenue avec α-CD et caractérisée à l'état solide. Les mesures RMN DOSY nous ont permis d'accéder aux constantes d'association qui apparaissent relativement faibles avec une constante optimale obtenue avec -CD. Les mesures ITC ont confirmé ces constantes et ont donné les paramètres thermodynamiques associés à la formation des complexes d'inclusion qui mettent notamment en évidence le caractère chaotrope du cluster [B10H10]2-. Encore une fois, les calculs de DFT ont apporté un élément important prouvant que les composés d'inclusion issus de -CD sont les plus stables en raison de la bonne adéquation entre la taille de l'amas de bore et la taille de la cavité de la -CD. Les résultats du système ternaire sont préliminaires, et ils nécessitent d'autres développements et investigations. Les détails de la synthèse et de la caractérisation seront présentés dans ce manuscrit
Development of a novel class of inorganic compounds by chemical combination between two types of clusters "Hydroborates" HYD and "polyoxometalates” POM has been investigated. Functionalization of polyoxometalates by closo-decaborates could create a synergy between these different types of clusters and optimize their properties, especially towards biological applications.The direct link between POM and HYD was unsuccessful due to their anionic characters, to solubility problems and to the stability dependence of POM according to pH. Another method was then used based on the grafting of linkers on POM and HYB. Hydroborate [B10H10]2-; was transformed to its carbonyl derivative [B10H9CO]- to react with differents families of POMs functionalized by tris-(hydroxymethyl)methylamine ligands in the case of the "MMo6" (with M: Al, Mn) Anderson-type POMs or by aminopropyltri(ethoxy)silane groups in the case of the vacant Keggin and Dawson-type derivatives"SiW10"and "P2W17", respectively. After establishing the experimental conditions allowing to synthestise the targeted covalently linked POM-Boron adducts, the later were fully characterized in the solid state and in solution. Elemental analysis supported by TGA, FT-IR spectroscopy, UV-VIS, MALDI-TOF, ESI-MS and various NMR technqiues evidenced the formation of mono or di-adducts compounds which were studied in electrochemistry to demonstrate the influence of the boron clusters grafted on the POM moieties. Finally DFT calculations performed for these systems gave structural models and energetic profiles allowing to understand the complexity of the synthesis of such systems.Another approach was also studied using supramolecular concept by extending the known cyclodextrin CD/POM and CD/closo-Borate interactions to synthesize ternary systems associating [B10H10]2- ,CD and POMs or metallic clusters. Solution studies were performed by ESI-MS and NMR which evidence the formation of 1:1 inclusion complexes between [B10H10]2- and CDs while only X-ray structure was obtained with α-CD and characterized in the solid state. DOSY NMR allowed us to access the association constants which appear relatively low with an optimal constant obtained with α-CD. ITC measurements confirmed these constants and gave the thermodynamic parameters associated to the formation of the inclusion complexes which notably evidence the chaotrope character of the [B10H10]2- cluster. Once again, DFT calculations brought important element proving that the inclusion compounds fomed with -CD is the most stable because of the good matching between the size of the boron cluster and the size of the cavity of the -CD. The results of ternary system are preliminary, and require further development and investigations. Details of synthesis and characterization will be presented in this manuscript

Ce travail porte sur la synthèse de molécules organométalliques à propriétés biologiques : principalement des amines et sulfonamides des groupes 13 et 14. Le premier chapitre est consacré à la synthèse de sulfonamides insaturés ou aromatiques précurseurs de sulfonamiamides métallés. Le deuxième chapitre s'intéresse aux dérivés à liaison métal-azote en optimisant les méthodes de synthèse pour chaque élément. Le groupement aminobenzènesulfonamide a été utilisé pour stabiliser une germa-imine. La première partie du troisième chapitre est consacré aux composés à liaison métal-oxygène. Les dérivés borés sont essentiellement obtenus par clivage protique de liaisons métal-azote par des alcools ou des phénols. Dans la deuxième partie du troisième chapitre, sont obtenus les dérivés à liaison métal-carbone par hydrométallation de dérivés allyliques, utilisés ensuite pour la synthèse de sulfonamides insaturés ou aromatiques.

Ce travail a tout d’abord porté sur la réactivité des dérivés borés puis sur la réaction de O-alkylation des alcools aromatiques. L’utilisation des composés borés est en plein essor. Ils sont employés comme partenaires de couplage dans la réaction de Suzuki et les réactions d’additions [1,4] catalysées au rhodium pour la synthèse de molécules à hautes valeurs ajoutées. La polarisation de la liaison C-B induit le caractère nucléophile de ces composés. Cette réactivité a été exploitée pour la formation de liaisons C-F par fluoration électrophile. L’utilisation de Selectfluor® comme agent de fluoration aboutit à de bons rendements. Toutefois, la nucléophilie des composés alkylborés peut être inversée par substitution nucléophile oxydante. Ainsi, une méthode créant des liaisons C-N a pu être développée et a permis la synthèse d’amides à partir de nitriles et de sels de trifluoroborates de potassium en présence de Cu(OAc)2 et BF3.OEt2. En vue de l’importance de la chimie des éthers en synthèse organique, une méthode de préparation d’éthers aryliques a été développée au laboratoire. En partant d’un système stœchiométrique en trifluorure de bore, un système catalytique impliquant du triflate de cérium a été mis au point. Afin de répondre au mieux au concept de la chimie verte, un système catalytique hétérogène, sans solvant, a été décrit. Dans ce cas, le catalyseur employé est le Nafion® NR50, facilement recyclable, sans perte d’activité, et conduisant à de bons rendements avec les alcools aliphatiques et aromatiques. Des amines aromatiques secondaires peuvent également être préparées par cette méthode
This thesis describes the study of the reactivity of boron compounds and the O-alkylation of aromatic alcohols. The use of boronic derivatives increased considerably over the past decades. There are used as cross-coupling partners in the Suzuki reaction and for 1,4 rhodium-catalyzed addition reaction. The nucleophilic nature of these compounds was induced by the C-B bond polarization. This peculiar reactivity was studied for the C-F bond formation. The use of Selectfluor® as fluorinating agent leads to good yields. Nevertheless, the polarity of the C-B bond could be reversed by oxidative nucleophilic substitution. Thus, C–N bond could be formed from nitriles and potassium trifluoroborate salts promoted by Cu(OAc)2 in the presence of BF3.OEt2. Due to the importance of ether chemistry in organic synthesis, the O-alkylation of phenol derivatives was achieved in the laboratory. From a stoichiometric amount of Lewis acid, BF3.OEt2, a catalytic system was developed involving cerium triflate. Then, the focus on green chemistry led to use a heterogeneous catalyst. Where Nafion® NR50 appears as a suitable catalyst for the ether synthesis

Les dérivés cyclopropaniques 1,2,3-substitutés sont des composés intéressants dans de nombreux domaines de la chimie. Au cours de cet ouvrage, nous nous sommes intéressés à la synthèse, tout d’abord diastéréosélective puis énantiosélective de ces composés. Nous nous sommes en particulier intéressés à l’utilisation de la zinciocyclopropanation pour l’obtention de ces dérivés cyclopropaniques 1,2,3-substitutés. Cette méthode consiste en l’utilisation d’un carbénoïde gem-dizincique pour effectuer une réaction de type Simmons-Smith. Cette stratégie a l’avantage d’être diastéréosélective favorisant la formation du zinciocyclopropane dont l’atome de zinc est dans une configuration cis avec le groupement directeur qu’est l’oxygène allylique basique. Lors de cette réaction, l’existence d’une réaction compétitive avec un réactif monozincique diminuait l’utilité de la zinciocyclopropanation. L’issue de la réaction s’est avérée dépendre fortement de la nature du carbénoïde utilisé, de la température réactionnelle et de la présence de ZnI2 dans le milieu. L’étude par GCMS de nombreuses conditions pour la formation des différents carbénoïdes a permis d’identifier les paramètres clés conduisant à la zinciocyclopropanation. Ces découvertes ont notamment permis d’étendre la réaction de zinciocyclopropanation aux alcools allyliques portant un seul groupement directeur (ie. non dérivé du 1,4-buténediol). Dans ces conditions, la réaction s’est avérée extrêmement diastéréosélective favorisant la formation du zinciocyclopropane dont l’atome de zinc est dans une configuration cis avec le groupement directeur. Afin de fonctionnaliser les zinciocyclopropanes ainsi obtenus, plusieurs réactions de fonctionnalisation in situ ont été développées. Chacune de ces méthodes a montré une conservation totale de la diastéréosélectivité obtenue lors de la réaction de zinciocyclopropanation. La versatilité de la zinciocyclopropanation a donc été démontrée. Avec une méthode diastéréosélective efficace pour la formation de zinciocyclopropanes à partir d’alcools allyliques ne portant qu’un seul groupement directeur, il est devenu possible d’envisager le développement énantiosélectif de la réaction. L’utilisation d’un dioxaborolane énantiopur a permis la zinciocyclopropanation avec de très bons excès énantiomères de divers alcools allyliques chiraux. La présence sur la même molécule d’un lien C–Zn nucléophile est d’un atome de bore électrophile a conduit à un échange bore-zinc in situ, formant un cyclopropylborinate énantioenrichi. La formation de ce composé bicyclique a permis d’obtenir une diastéréosélectivité parfaite. De nombreux alcools allyliques ont pu ainsi être convertis en cyclopropylborinates. Une réaction de Suzuki subséquente a permis la formation de dérivés cyclopropaniques 1,2,3-trisubstitués avec de très bons excès énantiomères et une excellente diastéréosélectivité. Les cyclopropylborinates obtenus à l’issue de la zinciocyclopropanation énantiosélective se sont avérés être des unités très versatiles puisque de nombreuses méthodes ont pu être développés pour leur fonctionnalisation.
1,2,3-Substituted cyclopropanes are useful compounds present in several chemical domains. This thesis considers both the diastereo- and enantioselective synthesis of these compounds, particularly focusing on zincocyclopropanation methodologies. This method relies on a gem-diorganozinc carbenoid undergoing a Simmons-Smith type cyclopropanation. This method is advantageous due to its diastereoselectivity, forming the cyclopropylzinc adduct, where the zinc atom is cis relative to the directing group involved in the cyclopropanation. In this reaction, the existence of a competitive pathway involving a monoorganozinc reagent dramatically decreased the efficiency of the zincocyclopropanation. Reactivity studies, and screening of numerous conditions for the formation of the carbenoids highlighted the crucial parameters favouring the zincocyclopropanation reaction. This work demonstrated that the outcome of the reaction strongly depends on the nature of the carbenoid used, the temperature, and the presence of ZnI2 in the reaction mixture. Due to these findings, zincocyclopropanation was extended to allylic alcohols bearing one directing group only (i.e. not derived from 1,4-butenediol). As predicted, under these optimized conditions the zincocyclopropanation was highly cis-diastereoselective. To functionalize these cyclopropylzinc reagents many in situ functionalization reactions were developed. All these methods demonstrated total retention of the diastereoselectivity, and as such, the versatility of zincocyclopropanation for the synthesis of 1,2,3-susbtituted cyclopropanes is demonstrated. With a diastereoselective method in hand for the synthesis of 1,2,3-substituted cyclopropanes, we explored the development of an enantioselective version for this reaction. The use of a dioxaborolane-based ligand allowed the zincocyclopropanation of various allylic alcohols with high enantioselectivity. The presence of a nucleophilic C-Zn bond and an electrophilic boron center within the same molecule led to an in situ zinc-boron exchange and the formation of a cyclopropylborinate. This intramolecular zinc to boron exchange is responsible of the perfect diastereoselectivity of the reaction. These cyclopropylborinates were submitted to a Suzuki cross-coupling reaction leading to various 1,2,3-substituted cyclopropane with high enantioselectivities and excellent diastereoselectivities. These cyclopropylborinates are versatile intermediates as other functionalization reactions have been developed for these compounds.