Academic literature on the topic 'Métathèse par fermeture de cycle'

Ce travail s'inscrit dans un projet du laboratoire dont l'objectif est la synthèse du taxol, un agent antitumoral naturel. Cette molécule présente un intérêt notable en raison de son squelette particulier et de la présence de nombreuses fonctions oxygénées. Une approche convergente reposant sur la fermeture du cycle b central a 8 chainons a été étudiée. A cet effet, un précurseur du cycle c a été synthétise, et son couplage par réaction de shapiro avec un aldéhyde précurseur du cycle a été étudié. La fermeture des divers séco-taxanes ainsi obtenus par réaction de métathèse a été inefficace. En revanche, l'étude de dérivés modèles lors d'une approche qualifiée de semi-convergente a conduit a plusieurs résultats : dans un premier temps, la diastereoselectivite de l'addition de nucléophiles sur des alphatrimethylsilyloxy aldéhydes encombres a été étudiée. Ensuite, la fermeture par métathèse de cyclooctènes, composes modèles du bicycle bc du taxol, dérivés dont la cyclisation difficile nécessite un temps de réaction prolonge a haute température, nous a permis de mettre en évidence certains détails mécanistiques de cette réaction. En effet, un dérivé trans a été obtenu de façon totalement inattendue, et l'isomérisation des oléfines partenaires s'est avérée être une sous-réaction particulièrement importante dans certains cas, notamment avec les catalyseurs comprenant des carbènes stables de type arduengo comme ligand. Les excellents rendements obtenus lors de la synthèse de ces modèles nous ont permis en conclusion de proposer une nouvelle approche semi-convergente du taxol qui devrait permettre un accès efficace a un précurseur tricyclique hautement fonctionnalise.

Le premier chapitre de cette thèse traite des études préliminaires sur le développement d'un auxiliaire chiral clivable par une réaction de fermeture de cycle par métathèse d'alcènes (RCM). Les informations tirées de ces études ont permis de déterminer les différents paramètres qui influencent l'efficacité de ces réactions et d'identifier les éléments structuraux importants à inclure dans les différents substrats. Le deuxième chapitre présente les études de clivage par une réaction de RCM effectuées sur des composés dérivés de l'auxiliaire chiral p -menthane-3-carboxaldéhyde 237 . Les résultats ont montré que des cycloalcènes à cinq et six membres comportant des centres tertiaires ou quaternaires peuvent être obtenus. Certaines limites de la méthodologie sont aussi exposées. Le troisième chapitre présente une revue des différents aspects à considérer pour l'étude du mécanisme de la cycloaddition 4+1 entre dialkoxycarbènes et diènes pauvres en électrons. Une discussion sur les résultats obtenus jusqu'à maintenant concernant cette réaction est également offerte. Le quatrième chapitre expose les études mécanistiques effectuées sur les réactions de cycloaddition 4+1 entre le diméthoxycarbène 24 et différents diènes. Plusieurs hypothèses sont testées et des pistes concernant des travaux futurs sont suggérées.

Du fait de la presence de deux doubles liaisons dans le dicyclopentadiene (dcpd), la polymerisation par ouverture du cycle de type metathese conduit au polymere reticule et, dans certains cas, a une fraction de polydicyclopentadiene lineaire. Notre etude montre l'obtention du polydicyclopentadiene totalement lineaire par les methodes de spectroscopies ir et rmn, en presence des systemes catalytiques a base de catalyseur wcl#6 ou wocl#4 et de cocatalyseur tetraallysilane, dimethyldiallylsilane ou heptadiene. Le polydicyclopentadiene lineaire presente de remarquables proprietes filmogenes. Le comportement thermique de ce polymere a ete determine par la calorimetrie differentielle a balayage (dsc), l'analyse thermomecanique (tma) et l'analyse thermogravimetrique (tga), et les proprietes d'adherence par la microscopie electronique a balayage. La deuxieme partie de ce travail consiste a etudier le copolymere dicyclopentadiene et anhydride maleique (am), obtenu par voie radicalaire. Ce dernier se presente sous la forme d'une poudre blanche et il est caracterise par une structure alternee, determinee principalement par l'analyse elementaire et les spectroscopies ir et rmn. C'est le poly(dicyclopentadiene-alt-anhydride maleique). Une etude cinetique par dilatometrie a ete realisee en fonction de la temperature, de la concentration en peroxydes et du rapport molaire dcpd/am. La technique de photopolymerisation par la calorimetrie differentielle a compensation de puissance (dpc) presente l'avantage de ne pas utiliser de solvant et d'etudier en temps reel des cinetiques ultra rapides de photopolymerisation. Differents systemes de photoamorceurs radicalaire et cationique ont ete utilises. Cependant, seul le photoamorceur 1,2-ethane dithiol associe a la benzophenone, permet d'amorcer la polymerisation du dicyclopentadiene.

Ce travail de thèse porte sur la synthèse de copolymères greffés à squelette 1,4-polybutadiène (PBu) et polyoxanorbornène par combinaison de ROMP et chimie click et/ou polymérisation RAFT selon la méthode grafting through. Une gamme de macromonomères symétriques et non symétriques originaux poly(oxyde d'éthylène) (POE), poly(acrylate d'éthyle), poly(acrylamide de N-isopropyle) (PNIPAM) et POE-b-PNIPAM ont été synthétisés à partir de précurseurs oxanorbornène et cyclobutène fonctionnalisés présentant un ou deux groupements clickables et/ou un agent RAFT par chimie click et polymérisation RAFT. Une série de PBu-g-POE et polyoxanorbornène-g-POE bien définis ont été obtenus par ROMP en solution en utilisant des amorceurs de Grubbs et de Schrock. Les tests de ROMP en milieu aqueux dispersé ont montré que la mini-émulsion était efficace pour la polymérisation des macromonomères POE à extrémité cyclobutényle et oxanorbornényle.

Ce travail de thèse porte sur la synthèse de copolymères greffés à squelette polybuta-1,4-diène par combinaison de ROMP et d’ATRP selon deux stratégies de synthèse différentes : les méthodes grafting through et grafing from. Afin de mener à bien ce projet, la synthèse d’inimers (molécules pouvant à la fois amorcer une polymérisation et jouer le rôle de monomère) cyclobuténiques originaux, a été mise au point. La stratégie grafting through, qui repose sur la synthèse de macromonomères puis sur leur polymérisation ultérieure, a ensuite été étudiée. Des macromonomères (alpha)-cyclobutényl PS et (PS-b-PtBA) ont tout d’abord été synthétisés à partir de ces inimers via une ou deux ATRP successives. Ces macromonomères ont dans un second temps été engagés en ROMP. La mise au point des conditions a permis d’obtenir des PB-g-(PS-b-PtBA) selon une combinaison originale entre méthode grafting through, ATRP et ROMP jamais rapportée dans la littérature auparavant. Une seconde approche, la stratégie grafting from, a également été étudiée. Selon cette stratégie, les inimers cyclobuténiques ont tout d’abord été polymérisés par ROMP conduisant à des troncs de différentes longueurs. Ces troncs ont ensuite été engagés en tant que macroamorceurs en ATRP afin de synthétiser les greffons. Cette stratégie de synthèse a permis d’accéder à des PB-g-PtBA de masses plus élevées que selon la première approche. Enfin, un premier essai de ROMP en mini-émulsion du norbornène engageant des macromonomères (alpha)-cyclobutényl 3,4-(PS-b-PAA) amphiphiles en tant que surfmers (stabilisants + monomères) a conduit à des résultats encourageants<br>The objective of this work is the synthesis of graft copolymers based on a poly(buta-1,4-diene) backbone by combination of atom transfer radical polymerization (ATRP) and ring-opening metathesis polymerization (ROMP). Two synthetic approaches were developed: the grafting through and the grafting from methods. Original cyclobutenic inimers were first synthesized and their efficiency as ATRP initiator was studied. They were then engaged in ATRP of styrene and tert-butyle acrylate (tBA) to access well-defined (alpha)-cyclobutenyl PS and PS-b-PtBA macromonomers. ROMP of these macromonomers has conducted to well-defined PB-g-(PS-b-PtBA) graft copolymers through an original combination between ROMP, ATRP and grafting through strategy never reported before. The grafting from strategy was also developed. ROMP of cyclobutenic inimers was first conducted, leading to polyfunctional PB backbones of various sizes. A range of well-defined high molecular weight PB-g-PtBA graft copolymers was then synthesized by initiation of ATRP from these PB backbones. Finally, a first attempt of ROMP of norbornene in aqueous media stabilized by original (alpha)-cyclobutenyl PS-b-PAA macromonomers was also conducted. This experiment has led to promising results

La contribution principale de ce travail se situe dans la synthèse de nouveaux composés cyclobuténiques, et leurs utilisations en chimie organique. Une partie essentielle de cette étude a été la création d'une bibliothèque de 12 ligands cyclobuténiques et cyclobutaniques. La synthèse de tous ces composés peut être réalisée en partant de l'anhydride cyclobuténique. Ces méthodes de préparation incluent une étape d'acylation enzymatique de diol méso menée à basse température. Nous proposons également une alternative plus rapide à la synthèse des diols cyclobutaniques de symétrie C2 passant par un dédoublement chimique du diacide trans cyclobutanique racémique. Certains de ces diols ont été testés dans des réactions de catalyse asymétrique. Les excès énantiomériques parfois importants (ee=89%) montrent le potentiel de ces molécules en synthèse asymétrique. Dans une autre partie de ce travail, nous avons préparé 3 monoacétates diéniques. Le succès rencontré nous a amenés à étudier la synthèse de triènes par ouverture conrotatoire d'alkylidènecyclobutènes. Nous avons ainsi examiné la torquosélectivité de nouveaux groupements. Dans le dernier volet de notre travail, nous avons étudié l'influence des groupements en positions allyliques sur la polymérisation par métathèse de ce type de cyclène. En collaboration, nous avons mis en évidence 3 nouveaux monomères et préparé un polymère optiquement actif. Ainsi, nous avons mis en évidence le potentiel synthétique très vaste et important des composés cyclobuténiques en améliorant le pool chiral et la compréhension des phénomènes d'ouvertures que ce soit par un processus thermique ou par métathèse<br>The main contribution of this work is the synthesis of new cyclobutene compounds, and their applications in organic chemistry. The most important part of this work was to elaborate of 12 cyclobutene or cyclobutane ligands Cyclobutene anhydride can be the starting material of their syntheses. In this case, the enzymatic acylation of meso diol was carried out at low temperature. Alternatively some of these ligands can be prepared more easily starting from the cyclobutane diacide wich was subjected to a resolution step. Some of these molecules were used as chiral ligand in asymmetric catalysis. The enantiomeric excesses were up to 89% which showed the interest of these molecules. The second area was the synthesis of 3 dienic monoacetates Then the strategy was applied to the synthesis of trienes by conrotatory thermal ring opening of alkylidcnecyclobutenes. We examined the torquoselectivity of new substituants. Finally, we studied the influence of allylic substituants in ring opening metathesis polymerisation of this type of cyclene. Collaborating with another team, 3 new monomers were prepared and we succeded in preparing an optically active polymer. Throughout this work, we print out the great interest of cyclobutene compound in the field of organic chemistry. We could extend the chiral pool and the knowledge on ring-opening of cvclobutenes either thermally or by metathesis

Le polydicyclopentadiène (PDCPD) est un matériau polymère thermodurcissable possédant des propriétés particulièrement intéressantes : il combine une très haute résistance aux chocs, une bonne résistance à la corrosion chimique et possède une température de fléchissement sous charge élevée. Ces caractéristiques permettent d’envisager son utilisation dans des conditions extrêmes comme joint de pipeline pour l’extraction du pétrole offshore. Malgré ses avantages, l’essor de son utilisation est limité par sa sensibilité à l’oxydation en raison de la présence de doubles liaisons sur son squelette. L’'ajout d’additifs qui limitent la dégradation du PDCPD en inhibant son oxydation est donc nécessaire. Cependant, les additifs classiques sont sujets à la diffusion au sein du matériau à cause de leur faible masse molaire, ce qui limite leur efficacité sur le long terme.Pour pallier ce problème, deux stratégies ont été étudiées : (1) le greffage d’additifs à propriétés antioxydantes sur le squelette du PDCPD par polymérisation par ouverture de cycle par métathèse (ROMP) du dicyclopentadiène (DCPD) avec des comonomères norbornène porteurs de groupements antioxydants ; (2) la ROMP de ces monomères pour synthétiser des additifs de masses molaires élevées moins susceptibles de subir de la diffusion au sein du matériau. Les nouveaux matériaux obtenus à partir de formulations industrielles à base de PDCPD et des monomères et polymères synthétisés ont montré une stabilité supérieure par rapport aux formulations à base d’additifs commerciaux, validant ainsi la pertinence des stratégies mises en œuvre lors de ce travail de thèse<br>Polydicyclopentadiene (PDCPD) is a thermoset polymer material with particularly interesting properties: it combines high impact resistance, good resistance to chemical corrosion and high heat deflection temperature. These features allow to consider its use in extreme conditions as a pipeline joint for the extraction of offshore oil. However, its use is limited by its oxidation sensibility because of the presence of double bonds in its backbone. Adding additives to PDCPD materials is needed to limit the PDCPD degradation by inhibition of oxidation. However, conventional additives undergo diffusion that decreases their long-term efficacy because of their low molar mass. To address this issue, two strategies were studied: (1) the grafting of additives with antioxidant properties within the backbone by ring-opening metathesis polymerization (ROMP) of dicyclopentadiene (DCPD) with norbornenyl antioxidant-functionalized comonomers; (2) ROMP of these monomers to prepare additives with higher molar masses, which are less likely to undergo diffusion. The original materials obtained from industrial formulations based on PDCPD and the synthesized monomers and polymers have shown a better stability than the formulations based on commercially available additives, confirming the relevance of the strategies implemented in this thesis work

Ce travail entre dans le cadre général de l'élaboration d-'architectures macromoléculaires contrôlées, et plus particulièrement des copolymères greffés. Dans ce but, la polymérisation par métathèse de monomères hétérofonctionnels amorcée par des complexes alkylidéniques à base de ruthénium a été étudiée. Les monomères hétérofonctionnels retenus renferment un cycle tendu (norbomène ou cyclobutène), apte à la polymérisation par métathèse, et une fonction électrophile cyclique de réactivité élevée. Les groupements azlactone du norboménylazlactone et anhydride cyclique des anhydrides nadique et cyclobuténique ont été choisis comme sites électrophiles compte tenu de leur réactivité intrinsèque et de l'absence de sous-produit au cours de leur réaction avec les nucléophiles. L'un des objectifs de ce travail a été de cerner les potentialités de ces monomères et des polymères réactifs qui en sont issus dans le domaine de l'élaboration de polymères greffés. Deux stratégies ont été mises en oeuvre: la modification chimique et la technique macromonomère qui se sont révélées complémentaires en fonction du type de greffons recherché en chaine latérale. La technique macromonomère utilisant, entre autre, le norboménylaziactone a permis d'accéder à des macromonomères dérivés de la Jeffamine M 600 et d'un oligopeptide du y-benzylglutamate obtenu par oligomérisation du N-carboxyanhydride correspondant amorcée par la benzylainine. La polymérisation par métathèse de ces monomères et de quelques-uns de leurs dérivés a été étudiée et a montré en particulier l'influence de la stéréochimie des monomères (position endo ou exo d'un substituant, cis ou trans de deux substituants) sur leur aptitude à la polymérisation. L'autre objectif de ce travail a été la polymérisation par métathèse sur supports solides dans le but d'obtenir des polymères réactifs scavengers de nucléophiles. Deux stratégies ont été utilisées pour l'ancrage de l'amorceur à partir d'insaturat,. O-. Is C=C introduites sur des résines coirùnerciales de Mert-ilield ou de Wang. La première stratégie met en oeuvre une réaction de métathèse croisée; l'autre une réaction d'ouverture de cycle par métathèse. La polymérisation sur support fournit des rendements très linùtés avec les monomères les moins réactifs (norboménylazlactone et diacétate cyclobuténique). Par contre, avec un monomère très réactif comme le norbomène, le taux de polymère greffé sur le support est beaucoup plus élevé avec la résine de Wang et un groupement d'ancrage de type p-vinylbenzoi͏̈que. Il est ensuite possible d'isoler le polymère formé sur ce support macroréticulé par hydrolyse acide avec un excellent rendement.

Les produits naturels d’origine marine constituent un très grand groupe des produits naturels avec des motifs structuraux très variés. De nombreux membres de ce groupe sont des cibles en synthèse totale de par leurs activités biologiques (anticancéreux, antibiotiques, ….). L’objectif principal de ce travail est la synthèse totale de produits naturels d’origine marine dotés d’activités biologiques, et la synthèse d’analogues structuraux pour effectuer des tests biologiques en appliquant des réactions de métathèse et de la photochimie. La première synthèse totale de l’amphiastérine B4 et celle de nombreux analogues structuraux ont été réalisées. L’application des réactions de métathèse/cyclopropanation en mode séquentiel a permis la synthèse totale de deux produits naturels, le grenadamide et l'acide cascarillique<br>The natural products of marine origin constitute a large group of natural products with very different structural motifs. Many members of this group are targets for total synthesis of their biological activities (anticancer, antibiotics, ...). The main objective of this work is the total synthesis of natural products of marine origin with biological activities, and synthesis of structural analogues for biological testing using metathesis reactions and photochimie. The first total synthesis of amphiasterine B4 and that many structural analogues were réalisées. The application of metathesis reactions / cyclopropanation in sequential mode has the total synthesis of two natural products, and grenadamide acid Cascarilla

Dans le cadre de la formation sélective d'oligomères cycliques à partir du cyclo-octène, des matériaux hybrides organiques-inorganiques mésostructurés bien-définis contenant les unités Ru-NHC dissymétriques le long des canaux poreux de leur matrice de silice ont été développés et caractérisés à un niveau moléculaire. Tous les systèmes obtenus ont montré des fortes activités et sélectivités en oligomères cycliques (dimères : 50% et trimères : 25%) en RO-RCM du cyclo-octène, contrairement aux complexes homogènes Ru-NHC analogues symétriques (G-II et GH-II), qui conduisent préférentiellement à la formation de polymères. La variation de la longueur et de la flexibilité des bras espaceurs, dans le cas des catalyseurs hétérogènes, a prouvé que les bras courts et flexibles stabilisent grandement les sites actifs Ru-NHC pendant la réaction de métathèse et ce, grâce à la présence d'interactions entre les sites Ru-NHC catalytiquement actifs et la surface silicique. La présence de telles interactions a été mise en évidence par RMN du phosphore 31 à l'état solide. Des études supplémentaires concernant les performances catalytiques de complexes organométalliques Ru-NHC dissymétriques (analogues aux sites Ru-NHC contenus dans les catalyseurs hétérogènes) et Ru-NHC symétriques (G-II et Nolan) ont clairement montré que le facteur clé influençant la sélectivité en oligomères cycliques est la dissymétrie des ligands NHC. Cette dissymétrie génère la présence de deux sites actifs de configurations différentes au sein même des espèces Ru-NHC. Un des sites favorise la réaction intramoléculaire de fermeture de cycle par métathèse alors que l'autre site permet la réaction intermoléculaire d'ouverture de cycle conduisant ainsi à la formation des oligomères cycliques de petite taille<br>In the context of the selective formation of cyclic oligomers from cyclooctene, well-defined hybrid organic-inorganic mesoporous materials containing unsymmetrical Ru-NHC units along the pore channel of their silica matrix have been developed and characterized at a molecular level. All systems displayed high activity and selectivity towards the formation of lower cyclic oligomers in the RO-RCM of cyclooctene yielding mainly the dimer and the trimer with 50% and 25% selectivity, respectively, in contrast to classical symmetrical homogeneous analogues (G-II and GH-II), which yield mainly to polymers. Variation of length and flexibility of the tethers showed that flexible short tethers were critical for high stability of the catalysts during metathesis, which is consistent with the stabilization of Ru-NHC active sites by surface functionalities; this surface interaction was further corroborated by the absence of a PCy3 ligand coordinated to Ru when short flexible linkers are used. Further investigations using homogeneous symmetrical (G-II and Nolan) and unsymmetrical (analogues to heterogeneous catalysts) Ru-NHC catalysts clearly showed that the key factor influencing the selectivity towards low cyclic oligomers is the unsymmetrical nature of NHC ligands, which creates dual site configuration in the catalyst architecture thus alternatively favouring one reaction over another, Ring Opening (ROM) vs. Ring Closing (RCM) Metathesis (propagation vs. backbiting), thus leading to the selective tandem RO RCM of cyclooctene. Finally, we have also investigated Grubbs Hoveyda-II (GH-II) type catalysts immobilized on silica support through adsorption, which showed the same product selectivity as that of the well-defined Ru-NHC materials. This result implies that the adsorbed symmetrical GH-II catalyst “becomes unsymmetrical upon adsorption”. Adsorbing unsymmetrical molecular GH II catalysts did not however improve the performances of these types of catalysts. Overall, the unique property of unsymmetrical NHC Ru catalyst, whether supported or not, opens new perspectives in the selective synthesis of macrocycles from other cyclic alkenes via metathesis