Nouvelle voie d'accès aux 2,3-aziridino-γ-lactones : application à la synthèse d'acides aminés naturels : l'acide (-)-polyoxamique et l'APTO, issu des microsclérodermines C et D

par Aurélie Tarrade

Thèse de doctorat en Chimie

Sous la direction de Robert Hugh Dodd.

Soutenue en 2003

à Paris 11, Orsay .


  • Résumé

    Les travaux décrits dans cette thèse concernent la mise au point d'une nouvelle voie d'accès à des composés bicycliques chiraux, les 2,3-aziridino-γ-lactones, et à leur exploitation synthétique en tant que précurseurs d'acides α- et β-aminés polysubstitués. Dans un premier temps, les 2,3-aziridino-γ-lactones ont été préparées de manière stéréocontrôlée à partir de la D-ribonolactone, puis étudiées principalement dans le cadre de réactions d'ouvertures nucléophiles acido-catalysées. Les nucléophiles mous conduisent sous contrôle orbitalaire à des produits d'ouverture d'aziridine en C-2, tandis que les nucléophiles durs induisent la formation, sous contrôle des charges, de produits de substitution en C-3. Ainsi, selon le réactif nucléophile utilisé (mou ou dur), les 2,3-aziridino-γ-lactones permettent d'obtenir respectivement des acides β-aminés α-substitués et des acides α-aminés β- substitués. Par la suite, ces observations ont été appliquées à la synthèse d'acides aminés complexe d'origine naturelle. Ainsi, l'acide (-)-polyoxamique, acide α-aminé contenu dans la structure des polyoxines, a été préparé en 8 étapes à partir de la D-ribonolactone, via la formation d'une 2,3-aziridino-γ-lactone. Par ailleurs, une approche à la synthèse stéréosélective d'un acide β-aminé (APTO), composant des microsclérodermines C et D, a été développée: elle est basée sur la préparation de l'aziridine-lactone appropriée, suivie de l'ouverture régiosélective de l'aziridine en C-2. Parallèlement à ces travaux, une nouvelle méthode d'aziridination d'oléfines en un seul pot à partir d'un sulfonamide, catalysée par le cuivre et médiée par l'iodosylbenzène a été mise au point. Ce procédé efficace évite ainsi l'isolement toujours délicat des iminoiodanes intermédiaires.


  • Résumé

    This study deals with the novel synthesis of chiral bicyclic compounds and their use as precursors of polysubstituted α- and β-amino acids. First, 2,3-aziridino-γ-lactones were prepared in a stereocontrolled manner from D- ribonolactone. The acid-catalyzed nucleophilic ring opening of these compounds was then studied. Soft nucleophiles lead, under orbital control, to aziridine ring opening at C-2 position whereas hard nucleophiles, whose reactivity is under charge control, give rise to aziridine ring-opened product at the C-3 position. Therefore, by choosing the appropriate reagent (soft or hard), 2,3-aziridino--γ-lactones can generate either α-substituted β-amino acids or β-substituted α-amino acids respectively. Secondly, these observations were applied to the synthesis of complex naturally occurring amino acids. Thus, (-)-polyoxamic acid, the α-amino acid constituent of polyoxins, was prepared in 8 steps from D-ribonolactone, through the formation of a 2,3- aziridino-γ-lactone. Moreover, an approach to the stereoselective synthesis of a β-amino acid component of microsclerodermins C and D was developed based on the preparation of the appropriate aziridine-lactone, followed by the regioselective aziridine ring opening at the C-2 position. Parallel to this work, a direct copper-catalyzed aziridination of olefins bu sulfonamides mediated by iodosylbenzene was developed. This efficient procedure avoids the delicate isolation of the intermediate iminoiodanes.

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Informations

  • Détails : 235 p.
  • Notes : Publication autorisée par le jury

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Université Paris-Sud (Orsay, Essonne). Service Commun de la Documentation. Section Sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : M/Wg ORSA(2003)185
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