Academic literature on the topic 'Organocatalyse énantiosélective'

Devant l’intérêt grandissant pour le développement de stratégies innovantes applicables à la synthèse de molécules complexes, notre groupe s’est orienté vers la construction de motifs présents dans un grand nombre de produits biologiquement actifs : les tétrahydropyranes (THP) et les polypropionates. Notre stratégie, basée sur la formation diastéréosélective de diols méso primaires, fait intervenir une étape inédite de désymétrisation organocatalysée par transfert d’acyle asymétrique. Cette approche permet la synthèse énantiosélective de THP pentasubstitués qui par la suite peuvent être valorisés par l’obtention de polypropionates fonctionnalisés, possédant quatre centres stéréogènes contigus. Par ailleurs, cette nouvelle méthodologie de désymétrisation donne accès à des motifs cycliques et acycliques comportant plusieurs centres stéréogènes quaternaires. Elle constitue, de plus, l’unique exemple de désymétrisation énantiosélective de diols méso primaires catalysée par une dialkylaminopyridine chirale. Bien que le transfert d’acyle asymétrique organocatalysé ait été très largement étudié depuis la fin des années 90, de nombreuses études sont en cours pour accéder à des catalyseurs plus sélectifs et plus nucléophiles. Inspiré des récents travaux de Steglich et Vedejs, notre deuxième objectif s’est porté sur la synthèse énantiosélective et modulaire d’une nouvelle famille d’organocatalyseurs chiraux plus polyvalents dérivés de la 1,6-naphtyridine. Leur application, en catalyse nucléophile, a pu être évaluée dans des réactions de dédoublement cinétique d’alcools et dans les réarrangements de Steglich
Alongside metallocatalysis and biocatalysis, organocatalysis has emerged as a complementary and powerful tool that can circumvent limitations associated to the use of metals or enzymes. Because of the growing interest for new innovative methodologies useful for complex molecules synthesis, we get interested in the preparation of versatile building blocks present in many bioactive molecules: tetrahydropyrans (THP) and polypropionates. Based on the diastereoselective formation of primary meso diols, our strategy involves an original organocatalyzed desymmetrization of these compounds by asymmetric acyl transfer. This approach allows the enantioselective synthesis of pentasubstituted THP which were valorized through the synthesis of polypropionates bearing four consecutive stereogenic centers. In addition, this new methodology provides cyclic and acyclic scaffolds with several all carbon quaternary stereogenic centers. It represents the first example in organocatalyzed asymmetric desymmetrization by acyl transfer using a chiral dialkylaminopyridine. Although asymmetric organocatalyzed acyl transfer has been widely studied since the late 90s, several investigations are currently underway to access to new chiral nucleophilic catalysts. Following the recent work of Steglich and Vedejs, we were interested in the development of new chiral organocatalysts derived from 1,6-naphthyridine. Their applications in nucleophilic catalysis have then been evaluated in kinetic resolutions of alcohols and in asymmetric Steglich rearrangements

Devant l’intérêt grandissant pour le développement de stratégies innovantes applicables à la synthèse de molécules complexes, notre groupe s’est orienté vers la construction de motifs présents dans un grand nombre de produits biologiquement actifs : les tétrahydropyranes (THP) et les polypropionates. Notre stratégie, basée sur la formation diastéréosélective de diols méso primaires, fait intervenir une étape inédite de désymétrisation organocatalysée par transfert d’acyle asymétrique. Cette approche permet la synthèse énantiosélective de THP pentasubstitués qui par la suite peuvent être valorisés par l’obtention de polypropionates fonctionnalisés, possédant quatre centres stéréogènes contigus. Par ailleurs, cette nouvelle méthodologie de désymétrisation donne accès à des motifs cycliques et acycliques comportant plusieurs centres stéréogènes quaternaires. Elle constitue, de plus, l’unique exemple de désymétrisation énantiosélective de diols méso primaires catalysée par une dialkylaminopyridine chirale. Bien que le transfert d’acyle asymétrique organocatalysé ait été très largement étudié depuis la fin des années 90, de nombreuses études sont en cours pour accéder à des catalyseurs plus sélectifs et plus nucléophiles. Inspiré des récents travaux de Steglich et Vedejs, notre deuxième objectif s’est porté sur la synthèse énantiosélective et modulaire d’une nouvelle famille d’organocatalyseurs chiraux plus polyvalents dérivés de la 1,6-naphtyridine. Leur application, en catalyse nucléophile, a pu être évaluée dans des réactions de dédoublement cinétique d’alcools et dans les réarrangements de Steglich
Alongside metallocatalysis and biocatalysis, organocatalysis has emerged as a complementary and powerful tool that can circumvent limitations associated to the use of metals or enzymes. Because of the growing interest for new innovative methodologies useful for complex molecules synthesis, we get interested in the preparation of versatile building blocks present in many bioactive molecules: tetrahydropyrans (THP) and polypropionates. Based on the diastereoselective formation of primary meso diols, our strategy involves an original organocatalyzed desymmetrization of these compounds by asymmetric acyl transfer. This approach allows the enantioselective synthesis of pentasubstituted THP which were valorized through the synthesis of polypropionates bearing four consecutive stereogenic centers. In addition, this new methodology provides cyclic and acyclic scaffolds with several all carbon quaternary stereogenic centers. It represents the first example in organocatalyzed asymmetric desymmetrization by acyl transfer using a chiral dialkylaminopyridine. Although asymmetric organocatalyzed acyl transfer has been widely studied since the late 90s, several investigations are currently underway to access to new chiral nucleophilic catalysts. Following the recent work of Steglich and Vedejs, we were interested in the development of new chiral organocatalysts derived from 1,6-naphthyridine. Their applications in nucleophilic catalysis have then been evaluated in kinetic resolutions of alcohols and in asymmetric Steglich rearrangements

Ce mémoire de thèse se concentre sur la mise au point de nouvelles réactions mettant en jeu des composés 1,3-cétoamides en organocatalyse énantiosélective, enfin d’accéder à des structures inaccessibles jusqu’alors, ainsi que sur le développement d’une nouvelle synthèse de composés 1,3-dicarbonylés originaux et leur utilisation dans des réactions orgcanocatalysées.Dans un premier temps, nous décrivons tous nos essais de fonctionnalisation stéréosélective en des 1,3-cétoamides acycliques non substitués, par réaction de Mannich énantio- et diastéréosélective, par réaction d’amination énantiosélective et par réarrangement de Lossen énantiosélectif. Puis, nous abordons comment les 1,3-cétoamides nous ont permis de réaliser la synthèse multi-composés régio-, énantio-, et diastéréocontrôlée de 1,2,3,4-tétrahydropyridines, motif qui n’avait jamais été obtenu en organocatalyse auparavant et que la synthèse d’une autre famille d’hétérocycles complexes, les 2,6-DABCO.Dans un second temps, nous détaillons la mise au point d’une nouvelle méthode de synthèse, basée sur l’addition de nucléophiles silylés sur des intermédiaires -oxocétènes, générés par réarrangement de Wolff initié par irradiation micro-ondes. Ainsi, des 1,3-cétoaldéhydes masqués des 1,3-cétoamides primaires, des composés bicycliques fusionnés furan-3-ones et un 1,3-cétoazoture d’acyle masqué, ont pu être synthétisés. L’utilisation en organocatalyse énantiosélective de ces substrats originaux est également détaillée
This thesis focuses on the development of new reactions using 1,3-ketoamides in enantioselective organocatalysis to access structures never obtained before and on the development of a new synthesis of original 1,3-dicarbonyl compounds and their use in organocatalyzed reactions.Firstly, we describe all our attemps of -functionalization of acyclic unsubstituted 1,3-ketoamides by enantio- and diastereoselective Mannich reaction, by enantioselective amination reaction and by enantioselective Lossen rearrangement. Then, we address how 1,3-ketoamides allow us to achieve the regio- enantio- and diastereoselective multicomponent synthesis of 1,2,3,4-tetrahydropyridines, a scaffold never reached previously as well as the synthesis of another family of complex heterocycles, 2,6-DABCO.Secondly, we detail the development of a new synthetic methodology, based on the addition of silylated nuclophiles to -oxoketene intermediates, generated by Wolff rearrangement triggered by microwave irradiation. This way, masked 1,3-ketoaldehydes, primary 1,3-ketoamides, fused bicylic furan-3-ones and a masked 1,3-ketoacyl azide have been synthesized. The use of these original substrates in enantioselective organocatalysis will be discussed as well

Ce mémoire de thèse se concentre sur la mise au point de nouvelles réactions mettant en jeu des composés 1,3-cétoamides en organocatalyse énantiosélective, enfin d’accéder à des structures inaccessibles jusqu’alors, ainsi que sur le développement d’une nouvelle synthèse de composés 1,3-dicarbonylés originaux et leur utilisation dans des réactions orgcanocatalysées.Dans un premier temps, nous décrivons tous nos essais de fonctionnalisation stéréosélective en des 1,3-cétoamides acycliques non substitués, par réaction de Mannich énantio- et diastéréosélective, par réaction d’amination énantiosélective et par réarrangement de Lossen énantiosélectif. Puis, nous abordons comment les 1,3-cétoamides nous ont permis de réaliser la synthèse multi-composés régio-, énantio-, et diastéréocontrôlée de 1,2,3,4-tétrahydropyridines, motif qui n’avait jamais été obtenu en organocatalyse auparavant et que la synthèse d’une autre famille d’hétérocycles complexes, les 2,6-DABCO.Dans un second temps, nous détaillons la mise au point d’une nouvelle méthode de synthèse, basée sur l’addition de nucléophiles silylés sur des intermédiaires -oxocétènes, générés par réarrangement de Wolff initié par irradiation micro-ondes. Ainsi, des 1,3-cétoaldéhydes masqués des 1,3-cétoamides primaires, des composés bicycliques fusionnés furan-3-ones et un 1,3-cétoazoture d’acyle masqué, ont pu être synthétisés. L’utilisation en organocatalyse énantiosélective de ces substrats originaux est également détaillée
This thesis focuses on the development of new reactions using 1,3-ketoamides in enantioselective organocatalysis to access structures never obtained before and on the development of a new synthesis of original 1,3-dicarbonyl compounds and their use in organocatalyzed reactions.Firstly, we describe all our attemps of -functionalization of acyclic unsubstituted 1,3-ketoamides by enantio- and diastereoselective Mannich reaction, by enantioselective amination reaction and by enantioselective Lossen rearrangement. Then, we address how 1,3-ketoamides allow us to achieve the regio- enantio- and diastereoselective multicomponent synthesis of 1,2,3,4-tetrahydropyridines, a scaffold never reached previously as well as the synthesis of another family of complex heterocycles, 2,6-DABCO.Secondly, we detail the development of a new synthetic methodology, based on the addition of silylated nuclophiles to -oxoketene intermediates, generated by Wolff rearrangement triggered by microwave irradiation. This way, masked 1,3-ketoaldehydes, primary 1,3-ketoamides, fused bicylic furan-3-ones and a masked 1,3-ketoacyl azide have been synthesized. The use of these original substrates in enantioselective organocatalysis will be discussed as well

L'organocatalyse, et plus particulièrement l'organocatalyse par les phosphines, est devenu au cours de ces dernières décennies un domaine incontournable en chimie organique. De nombreux groupes ont montré le potentiel des phosphines dans diverses transformations chimiques. Par exemple, on peut noter le développement des réactions de Rauhut-Currier, Morita-Baylis-Hillman, d'additions de Michael ou encore de cyclisations. Dans le cadre de cette thèse, nous nous sommes intéressés aux réactions de cyclisations organocatalysées par les phosphines, pour la synthèse de molécules contenant le squelette spirooxindole. En effet, ce motif est présent dans de nombreux composés bioactifs et naturels. Une réaction de cyclisation [3+2] entre une oléfine activée et un allénoate a ainsi été mise au point, permettant l'accès à une nouvelle famille de spirooxindoles hautement fonctionalisés. Ces composés étant des analogues d'inhibiteurs de l'interaction MDM2-p53, leurs propriétés anticancéreuses ont ensuite été évaluées. Un composé possédant une constante d'inhibition (IC50) de 13 nM, similaire aux inhibiteurs précédemment décrits, a pu être mis en évidence.Lors de l'extension de cette réaction de cylisation [3+2], une nouvelle réactivité a pu être découverte. En effet, l'utilisation d'un allénoate substitué en position gamma par un groupement benzylique a permis de réaliser des cylisations [4+2] et ainsi former une nouvelle famille de spirocyclohexane-oxindoles.Au cours de cette thèse, nous avons également developpé l'utilisation d'une phosphine chirale, portant une chiralité hélicoïdale. Ces phosphahélicènes ont permis de réaliser des réactions de cyclisations [3+2] entre une oléfine et un alléne activé, avec des excès énantiomériques atteignant 97%. Ces cyclisations constituent les premiers exemples en organocatalyse utilisant une phosphine hélicoïdale et illustrent le potentiel des phosphahélicènes en organocatalyse énantiosélective
This last decades, phosphine organocatalysis became an important field in organic chemistry. Various groups showed the potential of phosphines to promote a lot of reactions. For example, Rauhut-Currier reaction, Morita-Baylis-Hillman reaction, Michael addition or cyclizations can be promoted by phosphines. During this thesis, we were particularly interested by cyclization reactions. Moreover, spirooxindole scaffold being present in many bioactive and natural compounds, we focused our attention on this scaffold. A [3+2] cyclisation methodology between electron poor olefins and allenoates has been developed to have access to a new family of highly functionalized spirooxindoles. These compounds being analogs of well know MDM2-p53 interaction inhibitors, we then evaluated them as anticancer agents. One of these compounds showed an inhibition constant (IC50) of 13 nm, which is similar to inhibitors previously describe. During the scope of the [3+2] cyclization methodology, a new reactivity of allenoate has been discovered. Indeed, allenoates bearing benzyl group on gamma position are able to induce [4+2] cylizations. With this new reactivity in hand, a family of highly susbtituted spirocyclohexane-oxindoles have been synthesized. This manuscript also reports the use of new family of chiral phosphines bearing a helical chirality and named phosphahelicenes. These helical catalysts were able to promote [3+2] cyclizations between electron poor olefins and activated allenes with enantiomeric excesses up to 97%. These cyclizations are the first examples of the use of helical phosphines in organocatalysis with high level of enantioselectivity

Le but a été de synthétiser de nouveaux dérivés de la famille des P-aryle- et P-alkyle-2-c,5-t-diphénylphospholanes chiraux et de les tester comme ligand en catalyse asymétrique homogène. Le premier chapitre présente les progrès obtenus dans la préparation des P-aryle-2-c,5-t-diphénylphospholanes, par des couplages catalysés par des complexes de palladium. La synthèse de huit nouveaux composés est décrite par deux méthodes similaires, à partir de l'oxyde secondaire ou de phosphine-borane. Ces composés conduisent facilement aux ligands de type phospholane. Le deuxième chapitre décrit les résultats obtenus dans la synthèse de P-alkyle-2-c,5-t-diphénylphospholane selon une stratégie efficace et originale d'alkylation de la phosphine secondaire par des triflates d'alkyle. Le troisième chapitre présente les résultats obtenus en hydrogénation homogène asymétrique d'oléfines. Tout d'abord, l'efficacité du nouveau ligand bis(phospholane) préparé au laboratoire est illustrée dans l'hydrogénation de doubles liaisons prochirales. La deuxième partie concerne l'étude des nouveaux monophospholanes synthétisés en tant que ligands chiraux. Les résultats similaires observés en hydrogénation asymétrique pour la série des phosphines libres et pour les sels tertiaires de phospholanium confirment les avantages offerts par l'utilisation de ces derniers en tant que précurseurs de ligands. Un quatrième chapitre présente les premiers résultats dans l'étude de la réaction de Morita-Baylis-Hillman catalysée par le triflate de P-méthyle-2,5-diphénylphospholanium. Même si ces résultats sont modestes, il y a un grand potentiel à exploiter cette famille des P-alkyle-phospholanes en organocatalyse
This thesis deals with the synthesis of new chiral P-aryl and P-alkyl-2-c,5-t-diphenylphospholane as ligand in homogenous asymmetric catalysis. In the first part are presented two aspects of preparation of P-aryl-2-c,5-t-phospholane from catalyzed palladium coupling reaction. Synthesis of 8 new compounds is described from secondary phosphine oxyde or phosphine-borane complex. The second chapter devoted the synthesis of P-alkyl-2c, 5t-diphenylphospholane using an efficient and original strategy of alkylation of secondary phosphine by alkyltriflates. The third chapter presents the results in homogenous asymmetric hydrogenation of olefins. In the first part, the efficient activity of 1,2-bis-(2,5-diphenylphospholanyle)ethane ligand is illustrated in hydrogenation reaction of prochiral olefins. The second part describes the use of the new phospholane compounds as ligand in rhodium catalyzed hydrogenation. The similar results obtain from free phosphines and the corresponding tertiary phosphonium salts confirm the advantage to use the salt as ligand precursor. The fourth chapter summarize the result in the Morita-Baylis-Hillman reaction catalyzed by P-méthyle-2,5-diphénylphospholanium. If the results are modest, there is a great potential to use P-alkyle-phospholane in organocatalysis

Le projet présenté dans ce manuscrit concerne l’étude de nouveaux développements en organocatalyse. Dans un premier temps, nous avons développé la fonctionnalisation du squelette 4-(diméthylamino)pyridine. Cette denière a permis de synthétiser 3 nouveaux organocatalyseurs chiraux dont l’efficacité a été démontrée dans le dédoublement d’alcools secondaires et le réarrangement de Steglich. Cette étude, nous a permis de développer une nouvelle méthode de transprotection O-silyl – O-benzoyl. Cette méthode de transprotection nous a conduit à la mise au point de la première réaction de protonation asymétrique organocatalysée d’éthers d’enols silylés. Tout d’abord par l’utilisation de fluorure d’ammonium chiraux, puis par l’emploi d’acide carboxylique en présence d’amine chirale. Ces deux méthodes ont conduit à l’obtention de cétones α-substituées énantioenrichies avec des ee maximum de 92%. Ces méthodologies ont été appliquées à la synthèse énantiosélective d’homoisoflavones et d’isoflavone
This work deals with the development of new organocatalysis tools for organic synthesis. First, we have performed the functionalization of the 4-(dimethylamino)pyridine scaffold. This functionalization has furnished three original organocatalysts which were evaluated in two reactions : the secondary alcohol resolution and the Steglich rearrangement. During the course of this study we have discovered a new transprotection procedure of O-silyl compounds into O-benzoyl compounds. In addition, we have performed the first organocatalytic enantioselective protonation of silyl enolates mediated by cinchona alkaloids and a latent source of HF. This process was simplified by the use of carboxylic acid and cinchona alkaloids. This two approaches leads to enantioselective proton transfer with enantioselectivities up to 92% ee. Finally this methodologies was applied to the enantioselective synthesis of homoisoflavones and isoflavones with enantioselectivities up to 81%

Face à l'émergence des organocatalyseurs comme outils puissants de la catalyse énantiosélective, le développement de procédés impliquant des paires d'ions chirales a fait ses preuves. Notamment, la catalyse énantiosélective dirigée par un contre-ion (ACDC) représente une stratégie efficace pour les réactions énantiosélectives impliquant des espèces cationiques pro-chirales et des contre-anions énantiomériquement purs. Plus spécifiquement, les N-acyliminium cycliques sont des intermédiaires clés dans la préparation de gamma-lactames énantioenrichies. Sur la base du concept de l’ACDC, ce travail a été axé sur la construction de centres carbonés tétrasubstitués via une réaction d’alpha-amidoalkylation organocatalysée par des acides phosphoriques chiraux à partir de gamma-hydroxylactames
In view of the emergence of organocatalysts compounds as powerful tools for asymmetric catalysis, the development of processes involving chiral ion pairs has proven successful. Notably, Asymmetric Counterion-Directed Catalysis (ACDC) is well-known to be an efficient strategy for enantioselective reactions involving cationic species and enantiomerically pure counteranions. More specifically, cyclic N-acyliminium ions are key intermediates in the preparation of enantioenriched gamma-lactams. Based on the concept of ACDC, this work has focused on the construction of tetrasubstituted carbon centers via an organocatalyzed alpha-amidoalkylation reaction by chiral phosphoric acids from gamma-hydroxylactams

Les 1,3-diols acycliques sont des motifs ubiquitaires, essentiels dans la structure de nombreux produits naturels. Le développement d’approches permettant leur obtention de manière énantiosélective se révèle donc d’un grand intérêt synthétique. Dans ce contexte, notre équipe a envisagé une stratégie reposant sur des transferts d’acyle énantiosélectifs organocatalysés multiples. Cette approche a abouti à la mise en oeuvre d’une méthodologie de désymétrisation énantiosélective organocatalysée de 1,3-diols méso acycliques. Les composés ainsi obtenus constituent des briques moléculaires aisément valorisables en synthèse totale. Une approche similaire a permis de décrire, dans un second temps, une méthode inédite de double dédoublement cinétique de 1,3-diols anti. Générale et pratique, ce procédé fournit des diols énantiopurs de structures variées. La particularité de ces méthodologies réside dans l’exploitation du principe de Horeau se traduisant par une amplification de l’énantiosélectivité déployée par le catalyseur chiral. Les isothiourées employés dans ces réactions constituent une famille de bases de Lewis azotées dont la capacité à promouvoir les réactions d’acylation énantiosélectives n’a été découverte que récemment. Bien que leur utilisation en catalyse énantiosélective se soit rapidement démocratisée, les éléments structuraux responsables de leur sélectivité n’ont pas été totalement identifiés. Avec le nouvel objectif d’établir une relation entre structure, réactivité et sélectivité de ces molécules, des isothiourées originales ont été synthétisées et leur potentiel catalytique étudié en détail
Acyclic 1,3-diols are ubiquitous scaffolds, essential in the structure of numerous natural products. The developpment of innovative pathways allowing their enantioselective obtention is of first interst in organic synthesis. In this context, our team envisaged a strategy of multiple organocatalyzed enantioselective acyl transfers. This approach led to the implement of a methodology based on the organocatalyzed desymmetrization of meso 1,3-diols. The desymmetrized compounds were obtained with high level of enantioselectivity and were used as useful building blocks easily valorizable in total synthesis. In a second time, we developed an organocatalyzed method of double kinetic resolution (DoCKR) of anti 1,3-diols. Very general, practicable and useful, this process allows the preparation of enantiopur diols with a large structural diversity. The particularity of these methods reside in the exploitation of the Horeau principle leading to the amplification of the enantioselectivity. These phenomons of kinetic amplification, often anecdotic, were used in this study as a powerful tool.The employed isothioureas belong to the nitrogenated Lewis bases family which were discovered only very recently to promote enantioselective acyl transfer. Although their uses in enantioselective catalysis were rapidly democratized, the structural feature responsible of their selectivity are not all clearly identified. To establish a relationship between structure, reactivity and selectivity of theses molecules, new isothioureas were synthesized and evaluated in enantioselective catalysis

Ces travaux de thèse ont porté sur le développement d’une méthodologie de conversion de chiralité centrale vers axiale pour la formation de 4-arylpyridines atropoisomères, et de son application en synthèse totale. En premier lieu, une méthodologie de synthèse organocatalysée a été optimisée pour la préparation de 1,4-dihydropyridines énantioenrichies et hautement encombrées. Le défi a été, ici, de réussir à trouver le bon compromis entre sélectivité et réactivité afin de générer suffisamment d’encombrement sur la position C4 de la 1,4-dihydropyridine énantioenrichie, et de pouvoir accéder, après conversion du centre stéréogène (C4) en axe de chiralité, à un atropoisomère 4-arylpyridine stable. Une optimisation des conditions opératoires pour l’oxydation de ces 1,4-dihydropyridines énantioenrichies en 4-arylpyridines correspondantes a ensuite été menée et a permis d’atteindre des conversions de chiralité modérées à totales. Sur la base de cette stratégie, la synthèse énantiosélective de la (+)-streptonigrine, produit naturel présentant un motif 4-arylpyridine, a été envisagée selon deux stratégies principales s’appuyant sur des processus organocatalysés
This work focused on the development of central-to-axial chirality conversion methodology for the synthesis of 4-arylpyridine atropisomers, and its application in total synthesis. In the first place, synthetic methodology was optimised for the synthesis of enantioenriched and hindered 1,4-dihydropyridines. At this point, the challenge was to find the right compromise between selectivity and reactivity to get enantioenriched dihydropyridines with sufficient bulkiness around the C4 position, for formation of stable 4-arylpyridine atropisomers after conversion of the chiral center (C4) to a chiral axis. A detailed screen was performed to find the optimal oxidation conditions leading to moderate to full chirality conversion. Based on this strategy, the total synthesis of (+)-streptonigrin, a natural product containing a 4-arylpyridine framework, was planned following two main pathways using organocatalytic transformations as key steps