Synthèses et analyses conformationnelles de macrocycles aza-β³-peptidiques contenant des atomes d'azote chirogéniques

par Philippe Huez

Thèse de doctorat en Chimie

Sous la direction de Philippe Le Grel et de Barbara Le Grel.

Soutenue le 23-10-2014

à Rennes 1 , dans le cadre de École doctorale Sciences de la matière (Rennes) , en partenariat avec Institut des Sciences Chimiques de Rennes (laboratoire) , Université européenne de Bretagne (PRES) et de Sciences chimiques‎ de Rennes (laboratoire) .


  • Résumé

    Le travail présenté dans ce mémoire est consacré à la synthèse de cycles pseudopeptidiques construits à partir d'aza-β³-aminoacides, et à la détermination des conformations adoptées par ces cycles. Le travail réalisé a permis de montrer que les cycles obtenus à 8, 16 et 24 liaisons adoptent des conformations privilégiées dans lesquelles la configuration relative des atomes d'azote chiraux est fixée en dépit du phénomène d'inversion pyramidale associé à la structure électronique de cet élément chimique, en réponse à des contraintes structurelles qui varient selon la taille du macrocycle. Ces cycles existent alors sous la seule forme de deux invertomères en équilibre. La constante de vitesse de cet équilibre, qui est indiscernable de la barrière d'inversion pyramidale des atomes d'azote, est maintenue à des valeurs étonnamment faibles par les contraintes conformationnelles. L'étude de ces macrocycles originaux dans le domaine de la chiralité a permis d'apporter en particulier des résultats nouveaux concernant l'influence de l'encombrement stérique des chaînes latérales sur la vitesse d'inversion pyramidale des atomes d'azote, mais aussi sur le transfert de chiralité d'éléments d'asymétrie exocycliques vers la séquence chirale du squelette, et enfin de montrer également l'intérêt des nouveaux cycles à 8 chaînons à travers l'étude de leur conformation.

  • Titre traduit

    Synthesis and conformational analysis of aza-β³-peptics macrocycles containing chirogenics nitrogen atoms


  • Résumé

    The work depicted here is devoted to the synthesis of pseudopeptides built from aza-β³-aminoacid units, and to their conformational analysis. The results show that the cycles with 8, 16, and 24 bonds each adopt a ground conformation where the relative configuration of the chiral nitrogen atom is fixed in response to specific structural constraints, and despite the nitrogen pyramidal inversion phenomenon. The cycles just undergo equilibrium between two invertomeric forms, and the energetic barrier associated with the macrocycle inversion reveals surprisingly slow considering the size of the compounds. The influence of steric crowding of the side chains on the inversion rate has been carefully studied, but also the transfer of chirality from exocylic elements towards chirotopic nitrogen atoms inside the backbone. A specific chapter is devoted to the 8-membered rings, that reveal the interest of these newly described compounds in the domain of nitrogen chirality.


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