Méthodes de fonctionnalisation de boradiazaindacènes pour des applications spécifiques

par Alexandre Haefele

Thèse de doctorat en Chimie

Sous la direction de Raymond Ziessel et de Gilles Ulrich.

Soutenue en 2010

à Strasbourg .


  • Résumé

    Ce travail de thèse a consisté en la synthèse et la modification de composés fluorescents de type bora-diaza-indacène (ou BODIPY). Dans un premier temps, nous nous sommes intéressés à la synthèse de systèmes multichromophoriques entièrement organiques. L’étude photophysique a montré que plus de 80% de l’énergie absorbée par ces systèmes était transférée vers le chromophore de plus basse énergie. Dans le projet suivant, nous nous sommes intéressés à l’introduction d’une fonction bioconjugable sur ces dérivés BODIPYs à l’aide de la réaction de carbonylation catalysée au palladium. Après une étude méthodologique, au cours de laquelle plusieurs substrats ont pu être introduits efficacement, nous avons été en mesure d’obtenir un acide aminé marqué qui a pu être utilisé dans une synthèse peptidique automatisée. Ce mémoire expose également une méthode originale de fonctionnalisation sélective d’un ou des deux méthyles en position α-pyrroliques des BODIPYs à l’aide de nucléophiles. L'étude photophysique des nouveaux composés a montré que cette transformation permettait d’introduire de nouveaux substituants sans modifier les propriétés d'absorption et d'émission du fluorophore. Enfin, la présence d’un atome de bore tétravalent dans les BODIPYs nous a permis d’envisager la synthèse d’un fluorophore chiral comportant un bore stéréogène. Après plusieurs essais infructueux, nous sommes parvenus à synthétiser de façon racémique un BODIPY chiral qui a pu être dédoublé sur HPLC chirale. Les deux énantiomères ont été entièrement caractérisés et la stabilité configurationnelle du bore dans les conditions ambiantes a été démontrée.

  • Titre traduit

    Fonctionalization methods of boradiazaindacenes for specific applications


  • Résumé

    The objective of this thesis was the synthesis and the modification of boradiazaindacenes (or BODIPYs) for various applications. At first, we focused on the synthesis of organic multichromophoric arrays containing up to five different chromophores. The photophysical study showed that the energy absorbed by these systems was almost quantitatively transferred towards the lowest energy chromophore. In the following project, we focused on the introduction of a bioconjugable function on BODIPYs using the Palladium catalysed carbonylation reaction. After a methodological study, during which several substrates were efficiently introduced, we were able to synthesize a fluorescent-labeled amino acid which was used in automated peptide synthesis. We also developped an original and selective fonctionnalization of one or both methyl groups in alpha-pyrrolic position of BODIPYs by the use of nucleophiles. The photophysical study of the new compounds showed that this transformation allowed the introduction of new substituants without modifying the spectroscopic properties of the fluorophore. Finally, the presence of a tetravalent boron atom in BODIPYs allowed us to synthesize a chiral fluorophore containing a stereogenic boron. After several unsuccessfull attempts, we succeeded in synthetizing a chiral BODIPY which was resolved on chiral HPLC. Both enantiomers were completely characterized and configurational stability of the boron in ambient conditions was demonstrated.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (XVIII-251 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p. 171-184

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  • Bibliothèque : Université de Strasbourg. Service des bibliothèques. Bibliothèque L'Alinéa.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : Th.Strbg.Sc.2010;0530
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