Synthèse stéréosélective d'aminoacides boronatés et silylés pour le piégeage de fluorures, à visée imagerie médicale

Stereoselective synthesis of boronated and silylated amino acids for fluorine trapping, referred to medical imaging

• Auteur / Autrice : Hassib Audi
• Direction : Sylvain Jugé
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie
• Date : Soutenance le 18/12/2012
• Etablissement(s) : Dijon
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Carnot-Pasteur (Besançon ; Dijon ; 2012-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut de Chimie Moléculaire de l'Université de Bourgogne (ICMUB) (Dijon)
• Jury : Président / Présidente : Franck Denat
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Raluca Malacea, Yves Auberson
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Louisa Barré, Florine Cavelier

Mots clés

Mots clés contrôlés

Catalyseurs à l'iridium

Acides aminés -- Synthèse (chimie)

Trifluorure de bore

Fluoration

Wittig, Réaction de

Mots clés libres

Acides aminés

Réaction de Wittig

Boronation

Fluoration

Iodation

Trifluoroborates

Amino acids

Wittig reaction

Borylation

Iridium catalysis

Iodation

Trifluoroborates

Résumé

La synthèse stéréosélective d'une nouvelle classe d'amino acides boronatés est réalisée par réaction de Wittig, puis borylation catalysée par un complexe d'iridium. Des amino esters portant un noyau aromatique en position δ de la chaîne latérale, sont tout d'abord préparés par réaction de Wittig d'un sel de phosphonium dérivé d'amino acide avec l'aldéhyde aromatique correspondant, puis estérification et hydrogénation. La borylation de ces amino esters avec le bis(pinacolato)diborane (B2Pin2) en présence d'un complexe d'iridium comme catalyseur, conduit aux dérivés correspondants boronatés avec des rendements atteignant 74% . Enfin, des dérivés iodés ou trifluoroboratés sont facilement obtenus à partir des amino acides boronatés, par réaction avec Nal ou avec KHF2. L'hydrolyse des trifluoroborates d'amino acides en solution tampon a été étudiée par RMN 19F. Dans le cas des amino esters difluorophényle et thiophényle, ces composés montrent une très bonne stabilité à l'hydrolyse. D'un autre côté, la synthèse stéréosélective d'amino acides silylés est également obtenue par réaction de Wittig du sel de phosphonium dérivé d'amino acide avec le 4-di-t-butylsilanobenzaldéhyde. L'amino acide silylé a été utilisé pour la préparation d'un dipeptide avec un rendement de 80%, puis son dérivé fluorosilane sans racémisation, par réaction avec KF. Le dipeptide fluorosilylé obtenu montre une excellente stabilité à l'hydrolyse après 10 jours. Finalement, la méthode de synthèse mise au point, se révèle très efficace pour la préparation d'amino acides boronatés et silylés, et pour leur application au marquage par l'iode ou les fluorures

The stereoselective synthesis of new boronato amino acid derivatives, using Wittig and C-H iridium-catalyzed borylation as key step reactions, is described. Firstly, the synthesis of amino ester precursors bearing an aromatic moiety in -position of the lateral chain, was achieved by Wittig reaction of a phosphonium salt derived from amino acid with the corresponding aromatic aldehyde, then esterification and hydrogenation. The reaction of the amino esters with the bis(pinacolato)diborane reagent (B2Pin2) in presence of an iridium complex as catalyst, leads to the corresponding boronato derivatives in yields up to 74 %. Finally, the iodo- or trifluoroborato derivatives were easily prepared from the boronato amino acid by reaction either with NaI or with KHF2. The hydrolysis of the trifluoroborato amino acid derivatives was studied in buffer solution using 19F NMR monitoring. In the case of the difluorophenyl and thiophenyl amino esters, the corresponding trifluoroborates derivatives show good to excellent stability toward hydrolysis. In addition, the stereoselective synthesis of silano amino acid has been developped by Wittig reaction of the phosphonium salt derived from amino acid with the 4-di-t-butylsilanobenzaldehyde. The silano amino acid was used to prepare a dipeptide with 80% yield, and the corresponding fluorosilane derivative without racemization, by reaction with KF. The hydrolysis of the fluorosilylated dipeptide in aqueous media shows an excellent stability, up to 10 days. Finally, this stereoselective synthesis of hetero substituted amino acids, offers a promising tool for the application of the boronated and silyled derivatives to the fluoride labeling