Synthèse totale de terpènes isolés d'algues d'ordre Caulerpales

STotal synthesis of terpenes isolated from algae order Caulerpales

• Auteur / Autrice : Laurent Commeiras
• Direction : Jean-Luc Parrain
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie organique
• Date : Soutenance en 2002
• Etablissement(s) : Aix-Marseille 3

Mots clés

Mots clés contrôlés

Terpènes

Synthèse organique

Caulerpales

Produits naturels

Résumé

Les algues d'ordre Caulerpales sont connues pour leurs toxines à structure terpéniques responsables de la défense chimique contre les brouteurs et les épiphytes. Parmi toutes les toxines, il existe plusieurs métabolites qui possèdent un motif 1,4-diacétoxybutadiène supposé responsable de leurs activités biologiques. Afin de comprendre, par un suivi radiomarqué, et d'exploiter au mieux les dites propriétés biologiques liées à ce motif, nous avons envisagé la première synthèse totale de deux métabolites : la caulerpényne et la dihydrorhipocéphaline. La première partie de ce travail concerne donc la synthèse totale de la caulerpényne principale toxine de Caulerpa taxifolia. Elle a été réalisée via la synthèse d'un autre métabolite naturel, le taxifolial A. Notre stratégie de synthèse a été basée sur la construction de trois fragments fonctionnalisés qui ont pu être réunis par différentes réactions de couplage. Ainsi le (±)-taxifolial A a été obtenu, en 9 étapes, avec un rendement total de 16. 5 % puis la (±)-caulerpényne, par acétylation du taxifolial A, avec un rendement de 6 %. Dans une deuxième partie, par un schéma réactionnel identique à celui établi pour la synthèse de la caulerpényne, la synthèse de la (±)-dihydrorhipocéphaline a été réalisée, en 7 étapes, avec un rendement total de 9 %. Pour confirmer la valeur du motif diacétoxybutadiène comme pharmacophore, la synthèse racémique puis énantiosélective de la furocaulerpine, par une réaction de dédoublement enzymatique, a été exposée dans un dernier chapitre. Sa structure est en tout point identique à celle de la caulerpényne sauf le motif diacétoxybutadiène qui est remplacé par un groupement -3-furyl. Ainsi la (±)-furocaulerpine, la (+)-furocaulerpine et la (-)-furocaulerpine ont été obtenues avec des rendements respectifs de 65 %, 15 % et 11 %.

Algae order Caulerpales are known for their chemical defence against predators via terpenic toxins. Among toxins, metabolites having a diacetoxybutadiene moiety are presumed responsible for their biological activities. To understand their biological activities and to prepared labelled toxins, we have undertaken the first total synthesis of two metabolites: caulerpenyne and dihydrorhipocephaline. The first part of this work deals with the total synthesis of the caulerpenyne, the main toxin of Caulerpa taxifolia. It was carried out via the synthesis of another natural metabolite, the taxifolial A. Our strategy was based on the construction of three functionalised fragments which have been joined by various coupling reactions. Thus, (±)-taxifolial A was obtained, over 9 steps, in 16. 5 % overall yield, then (±)-caulerpenyne in 6 % overall yield. In a second part, using an analog strategy, the synthesis of (±)-dihydrorhipocephaline was achieved, over 7 steps, in 9 % overall yield. To confirm, by biological tests, the reactivity of diacetoxybutadiene moiety, a racemic then enantioselective synthesis, via enzymatic resolution step, of the two enantiomers of the furocaulerpine was exposed in a final chapter. Thus, (±)-furocaulerpine, (+)-furocaulerpine and (-)-rurocaulerpine were obtained in respectively 65 %, 15 % and 11 %.