Catalyse duale pour une synthèse énantiosélective éco-compatible

Dual catalyse for an eco-compatible enantioselective synthesis

• Auteur / Autrice : Mylène Roudier
• Direction : Jean-Antoine Rodriguez, Adrien Quintard
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie organique
• Date : Soutenance le 07/11/2016
• Etablissement(s) : Aix-Marseille
• Ecole(s) doctorale(s) : Ecole èdoctorale Sciences Chimiques (Marseille ; 1996-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut des sciences moléculaires de Marseille (ISM2) - École centrale de Marseille (2006-....)
• Jury : Président / Présidente : Laurence Feray
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Clément Mazet
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Jérôme Hannedouche, Jean-François Brière

Mots clés

Mots clés contrôlés

Énantiomères

Lactones

Catalyse asymétrique

Alcynylation énantiosélective

Organocatalyse

Catalyse

Mots clés libres

Organocatalyse

Catalyseur au Fer

Synthèse Enantiosélective

Addition de Michael

Borrowing Hydrogen

1

3-Dicarbonylés

Catalyse duale

Catalyse triple

Etudes Mécanistiques

Organocatalysis

Iron Catalyst

Enantioselective Synthesis

Michael Addition

Borrowing Hydrogen

1

3-Dicarbonyls

Dual Catalysis

Triple Catalysis

Mechanistic Studies

Résumé

Ce mémoire de thèse se concentre sur le développement de réactions multicatalysées impliquant une activation iminium et un transfert d’hydrogène réversible rédox-neutre pour la synthèse de briques moléculaires complexes énantioenrichies à partir de composés 1,3-dicarbonylés et d’alcools allyliques.Une cascade réactionnelle combinant un complexe de fer et une pyrrolidine chirale a été développée pour la préparation d’alcools g-fonctionnalisés énantioenrichis par une approche impliquant économie d’étapes et d’atomes. L’efficacité de cette méthode impliquant une catalyse duale ainsi qu’une étape de rétro-Claisen a été démontré dans la synthèse de fragments clés de produits naturels. Cette méthodologie a ensuite été complétée par une étude mécanistique expérimentale aboutissant à une meilleure compréhension du mécanisme de cette transformation et conduisant également au développement d’une catalyse triple impliquant deux complexes métalliques et un organocatalyseur. Par la suite, une nouvelle approche pour la synthèse de lactones énantioenrichies de taille de cycles moyens a été mise au point. Cette stratégie de synthèse est basée sur une addition-1,4- organocatalysée énantiosélective de Michael, suivie d’une réduction chimiosélective qui engendre une fragmentation de Claisen.Enfin, grâce aux méthodologies développées au cours de cette thèse, la synthèse totale d’un produit naturel, la floribundane B, a été étudiée.

This manuscript is focus on the development of multicatalyzed reactions involving iminium activation and reversible neutral hydrogen transfer reaction for the synthesis of complexe enantioenriched building blocks from allyl alcohols and 1,3-dicarbonyls.An unprecedented cascade catalysis combining an iron catalyst and a pyrrolidine-base catalyst is developed for the preparation of g-fonctionalized enantioenriched alcohols in a formal redox-, atom- and step-economical approach. The efficiency of this method involving a dual catalysis and a retro-Claisen xas further demonstrated in the short synthesis of several key fragments of biologically active natural products or odorant molecule. This methodolgy was then incremented by a experimental mechanistic study allowing a better understanding of the mechanism of this transformation and leading to a new catalytic systeminvolving three different catalysts (iron complex, copper and organocatalyst). Then, we focused on the development of a new synthetic approach to enantioenriched medium-sized lactones. This methodology is based on a 1,4-Michael addition of cycloalkane-1,3-diones to a,b-insaturated aldehydes. Then, a key chemoselective reductively triggered Claisen fragmentation occurred to generate desired lactones in a rapid manner.Finally, thanks to our methodology developed during this thesis, the total synthesis of floribundane B was studied.