Une approche photochimique de la synthèse de bétâ-aminoacides cyclobutaniques

par Christine Gauzy

Thèse de doctorat en Chimie organique

Sous la direction de David Aitken.

Soutenue en 2003

à Clermont-Ferrand 2 .

mots clés

• Cyclobutane
• Synthèse asymétrique
• Uracile
• Éthylène
• Cyclisation (chimie)
• Mannich, Bases de
• Radiocristallographie
• Isomérie

Résumé

De nos jours, les bétâ-aminoacides font l'objet de nombreuses études en raison de leurs propriétés chimiques et pharmacologiques intéressantes. Des travaux récents ont montré les conséquences engendrées par les contraintes particulières des bétâ-aminoacide cyclobutaniques, ce qui nous a incité à chercher une méthode de synthèse sélective et efficace de ce type de composés. Nous avons d'abord mis au point une synthèse courte du cis-bétâ-aminoacide cyclobutanique racémique selon une stratégie de photocycloaddition [2+2] entre l'éthylène et l'uracile (rdt global 52%), puis vérifié la configuration relative du produit final par une étude radiocristallographique du 3,5-dinitrobenzamide correspondant. Nous avons ensuite adapté cette approche pour la synthèse asymétrique. Nous avons étudié la diastéréosélectivité induite par la présence d'un sucre ou d'un auxilaire de type alpha-méthylbenzyle sur l'azote N1 de l'uracile et retenu un composé bicyclique énantiomériquement pur. Celui-ci réagit par photocycloaddition [2+2] avec l'éthylène pour donner deux diastéréoisomères cyclobutaniques, séparables par chromotographie, à partir desquels nous avons élaboré les 2 énantiomères du cis-bétâ-aminoacide cyclobutanique. Le rendement global de cette synthèse, à partir du seul précurseur chiral bicyclique, est de 29% pour l'isomère (1S,2R) et de 18% pour l'isomère (1R,2S). Les configurations absolues ont été vérifiées par une étude radiocristallographique. Une courte étude de la stabilité du cis-bétâ-aminoacide cyclobutanique dans diverses conditions nous a permis de mettre en évidence une ouverture de type rétro-Mannich de ces systèmes. Enfin, une extension de la méthode a été réalisée dans la photocycloaddition [2+2] de l'orotate d'hexyle avec l'éthylène, ce qui a conduit à l'adduit cyclobutanique désiré. Sa transformation en analogue cyclobutanique de l'acide aspartique racémique a été réalisé de façon efficace (rdt global 70%)

Titre traduit

A photochemical approach to the synthesis of cyclobutane beta-aminoacids

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