Développements méthodologiques pour la préparation de composés à visée anticancéreuse. : accès à des analogues du TMC-95A et synthèse totale de la Spisulosine et de son analogue fluoré

par Guillaume Malik

Thèse de doctorat en Chimie organique

Sous la direction de Philippe Dauban.

Soutenue le 22-11-2011

à Paris 11 , dans le cadre de Ecole doctorale Chimie de Paris-Sud , en partenariat avec Institut de chimie des substances naturelles (Gif-sur-Yvette, Essonne) (laboratoire) .

Le président du jury était Emmanuelle Schulz.

Le jury était composé de Philippe Dauban, Emmanuelle Schulz, Jean-Luc Parrain, David Aitken, Fabrice Chemla.

Les rapporteurs étaient Jean-Luc Parrain, Christophe Meyer.


  • Résumé

    Ce manuscrit expose différents développements méthodolgiques et leurs applications pour la synthèse de composés à visée anticancéreuse.Le premier chapitre décrit les travaux ciblant l’obtention d’analogues du TMC-95A, produit naturel inhibiteur du protéasome dont l’activité antitumorale a été démontrée. La formation de ces analogues passe par la synthèse d’intermédiaires tryptophanes hautement oxydés fonctionnalisés en position 7. Une première stratégie mettant en jeu une réaction d’insertion C-H nous a permis d’obtenir des oxindoles fluorés avec de bons rendements. Cependant, les difficultés rencontrées lors des étapes de déprotection et de réduction nous ont amenés à revoir notre approche synthétique. Une hétéroannulation de Larock a ensuite été envisagée pour la synthèse de tryptophanes fonctionnalisés, sans plus de succès. En revanche, nous avons été capables de mettre au point une réaction de fluoration oxydante régio- et chimiosélective du noyau indolique du tryptophane incorporé dans des tripeptides linéaires. Ainsi, des précurseurs avancés d’analogues du TMC-95A ont pu être obtenus.Dans un deuxième chapitre, nous nous sommes intéressés à la réactivité d’aziridines bicycliques dérivées de sulfamates, obtenues par aziridination intramoléculaire catalysée au cuivre en présence de réactifs de l’iode hypervalent. Nous avons ainsi pu montrer qu’il était possible d’en réaliser l’ouverture à l’aide de nucléophiles carbonés. Puis, les sulfamates cycliques à 7 chaînons obtenus peuvent également réagir avec des nucléophiles carbonés pour conduire à des amines polysubstituées. Enfin, des études préliminaires nous ont permis d’évaluer ces aziridines bicycliques comme précurseurs de dipoles-1,3 et ont conduit à la formation de composés à haute valeur ajoutée.Enfin, le dernier chapitre de ce manuscrit décrit les résultats obtenus pour la synthèse totale de produits naturels. Grâce à la méthodologie développée précédemment, nous avons pu synthétiser la spisulosine ES-285, produit naturel issu des palourdes comestibles de l’océan atlantique nord et dont l’activité antitumorale a été démontrée. La voie de synthèse mise au point permet de moduler la nature des nucléophiles introduits, permettant donc un accès rapide à de nouveaux composés, potentiellement plus actifs. Un analogue fluoré original de la spisulosine a ainsi pu être obtenu. Cette méthodologie a également été mise en œuvre pour la synthèse de molécules plus complexes, comme la monanchorine, un alcaloïde à guanidine polycyclique d’origine marine. Un précurseur avancé a ainsi pu être obtenu, mais il n’a malheureusement pas été possible de conclure la synthèse.

  • Titre traduit

    Synthetic methods for the preparation of new anti-cancer compounds : acces to new TMC-95A analogs and total synthesis of Spisulosine and its fluoro analog


  • Résumé

    This manuscript exposes several synthetics methods and their applications for the preparation of new anti-cancer compounds.The first part describes our efforts toward the obtention of new analogs of TMC-95A, natural proteasome inhibitor, which antitumoral activity has already been shown. The formation of these compounds requires the synthesis of highly oxidized tryptophane substituted in position 7. An initial strategy involving a C-H insertion allowed us to obtain fluoro oxindoles in good yields. However, the encountered difficulties for the reduction and deprotection steps prompted us to rethink our strategy. A Larock heteroannulation has been considered for the synthesis of functionalized tryptophanes and was, unfortunately, unsuccessful. Nevertheless, we have been able to develop a regio- and chemoselctive oxidative fluoration of the trypthophane indolic core incorporated in tripeptides. Therefore, advanced precursors of TMC-95A analogs have been obtained.In the second part, the reactivity of bicyclic aziridines derived from sulfamates has been studied. These aziridines were obtained by copper catalyzed intramolecular aziridination in the presence of hypervalent iodine reagent. We were then able to demonstrate the possibility to perform nucleophilic ring opening of these bicyclic aziridines with carbon nucleophiles. The obtained 7 membered ring sulfamates were also submitted to nucleophilic ring opening with carbon nucleophiles to give acces to polysubstituted amines. Finally, preliminary studies allowed us to test these bicyclic aziridines as dipole-1,3 precursors and have led to the the formation of high value compounds.Finally, the last chapter describes the results we obtained for the total synthesis of natural products. Thanks to the methodology developed above, we were able to synthesize the spisulosine ES-285, natural product extracted from the north Atlantic clams and known to display antitumoral activity. The synthetic path allows us to change the nature of the nucleophile and gives rapidly access to new compounds, potentially more active. A new fluoro analog of the spisulosine has been obtained. This methodology has also been applied for the total synthesis more complex molecules, such as monachorin, a marine polycyclic guanidine alcaloïd. An advanced precursor has been synthesized, but we unfortunately weren’t able to finish the synthesis.


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