New Reagents For Fluoroalkylchalcogenations : applications To Hot Chemistry

par Ermal Ismalaj

Thèse de doctorat en Chimie organique

Sous la direction de Thierry Billard.

Soutenue le 10-02-2017

à Lyon , dans le cadre de École Doctorale de Chimie (Lyon) , en partenariat avec Université Claude Bernard (Lyon) (établissement opérateur d'inscription) et de ICBMS - Institut de Chimie et Biochimie Moléculaires et Supramoléculaires (Villeurbanne, Rhône) (laboratoire) .

Le président du jury était Florence Popowycz.

Le jury était composé de Luc Zimmer.

Les rapporteurs étaient Véronique Gouverneur, Emmanuel Magnier.

  • Titre traduit

    Nouveaux réactifs de fluoralkanechalcogénations : applications en radiochimie


  • Résumé

    Au cours des dernières années, de nombreux progrès ont été réalisés dans le domaine de la chimie du fluor. Diverses équipes ont contribué au développement de nouvelles méthodologies ainsi qu'à la mise au point de réactifs de fluoration trouvant de larges applications au sein de la communauté scientifique. Au cours de ces travaux, nous nous sommes intéressés à l'association du fluor à des hétéroatomes. Cet intérêt s'explique par les propriétés de ces groupements. En effet, ils permettent ainsi d'augmenter la lipophilie des molécules sur lesquelles ils sont introduits, en particulier le motif SCF3. Durant les dernières années, nous avons développé trois réactifs de trifluorométhylthiolation stables qui ont pu être par la suite utilisé en synthèse aussi bien par notre groupe que par d'autres équipes.A partir de ces résultats, nous avons récemment étendu cette thématique vers le développement de réactifs de fluoroalkylthiolation en conditions électrophiles. Ainsi, deux réactifs portant le motif SCF2FG (FG=groupe fonctionnel) ont été développés et utilisés avec succès dans diverses réactions. Aux vues de ces résultats, ces réactifs permettent l'accès à de nouvelles molécules fluoroalkylthiolées fonctionnalisées ; mais également à leur post-transformation.Nous avons également étudié l'association du fluor avec un autre élément de la famille des chalcogènes ; le sélénium. Les composés fluoroalkylséléniés sont moins étudiés que leurs analogues soufrés. Dans ces travaux, nous reportons une nouvelle stratégie monotopique pour accéder à diverses molécules trifluorométhylséléniés via la formation in situ de l'intermédiaire CF3SeCl à partir d'un pré-réactif facile à manipuler, le trifluorométhylséléniure de benzyle. Des analogues et homologues de ce pré-réactif ont été synthétisés et utilisés pour conduire à des composés SeCF2R. Certains des produits synthétisés ont été employés comme réactifs de départ dans des réactions nucléophiles de radiomarquage au fluor-18. Ainsi, nous avons pu accéder pour la première fois à des molécules comportant le groupement (18F)F3CSe offrant la possibilité d'utiliser le sélénium dans des molécules marquées au fluor-18


  • Résumé

    During the last years a lot of progress has been done in the fluorine field. Various groups contributed by developing methodologies or fluorinated reagents that find a wide use nowadays within the scientific community. Among them, we were concentrated in exploiting the association of fluorine with heteroatoms. Such an interest is totally comprehensible considering the changes that fluorine is able to organic compounds. Fluorine is well known for increasing the lipophilicity of the compounds bearing it and one of the most lipophilic motifs is the SCF3 motif. During the last years we have developed three bench-stable trifluoromethylthiolating reagents that were used in synthetic chemistry from us and other groups as well. Starting from the results obtained in this field, recently we expanded our interest towards the development of reagents that act as fluoroalkylthiolating compounds in electrophilic reactions. Thus, two reagents bearing a SCF2FG (FG= functional group) motif were developed and successfully used in SEAr reactions. Thus, such reagents not only opened the way to access various new fluoroalkylthiolated molecules, but also the obtained compounds could be post-functionalized.In this dissertation we also studied the association of fluorine with another chalcogen, Selenium. Fluoroalkylselenolated compounds are less studied respect to the thiolated analogs. Herein, we report a new one-pot strategy to access various trifluoromethylsalenolated compounds through in situ formation of F3CSeCl starting from the easy-to-handle pre-reagent trifluoromethyl benzyl selenide. Also analogs and homologs of the reagent were synthesized and successfully used in reactions leading RCF2Se-addcuts. Some of the synthesized adducts were also used as starting materials innucleophilic 18F-labeling reactions. Thus we accessed for the first time [18F]F3CSe molecules opening the way to selenium in 18F radiolabeling


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