Chromophores pentacycliques azotés fluorescents : nouvelle cascade diastéréosélective pallado-catalysée et exploration de leurs propriétés biologiques

Fluorescents Aza-Pentacyclic Chromophores : New palladium-Catalyzed Diastereoselective Cascade and Exploration of their Biological Properties

• Auteur / Autrice : Zein El Abidine Chamas
• Direction : Yves Fort, Victor Mamane
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie
• Date : Soutenance le 08/10/2012
• Etablissement(s) : Université de Lorraine
• Ecole(s) doctorale(s) : SESAMES - Ecole Doctorale Lorraine de Chimie et Physique Moléculaires
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Structures et réactivité des systèmes moléculaires complexes (Nancy)
• Jury : Président / Présidente : Anne-Sophie Castanet
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Thierry Ollevier, Jean Bernard Regnouf de Vains
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Anne-Sophie Castanet, Giang Vo Thanh

Mots clés

Mots clés contrôlés

Fluorescence

Cyclisation (chimie)

Réaction de Suzuki

Composés hétérocycliques

Mots clés libres

Hétérocycles azotés

Couplage croisé de Suzuki-Miyaura

Réaction cascade

Cyclisation diastéréosélective

Chromophores fluorescents

Aza-heterocycles

Suzuki coupling

Cascade process

Diastereoselective cyclisation

Molecular fluorescent compounds

Résumé

L'objet de ce travail de thèse concerne la synthèse par réaction cascade pallado-catalysé d'une nouvelle famille de chromophores pentacycliques azotés dont les propriétés de fluorescence peuvent être modulées en fonction des groupements fonctionnels présents dans la molécule. Ces chromophores sont obtenus par réaction one-pot entre des acides 2-formyl boroniques et des 2,5-dihalopyridines. Le processus cascade est initié par un couplage de Suzuki suivi par deux cyclisations successives. La première se fait sur l'azote de la pyridine et la seconde se produit de façon régio-sélective sur le carbone adjacent à l'azote. Les structures cristallines et le calcul théorique DFT ont montré la régio et la stéréo-sélectivité de la réaction. De plus, des études préliminaires ont montré que ces composés polycycliques possèdent d'excellentes propriétés de fluorescence ainsi qu'une activité biologique qui devraient nous permettre d'étendre le champ d'application de ces nouveaux chromophores vers le domaine médical et l'électronique moléculaire

The aim of this work concerns the synthesis of a new family of aza-pentacyclic chromophore whose fluorescence properties can be modulated according to the functional groups present in the molecule. These chromophores were obtained through a cascade process between 2-formylbenzene boronic acid and 2,5-dihalopyridines. The cascade process is initiated by a palladium-catalyzed cross-coupling reaction and is followed by two successive nucleophilic cyclizations; the first cyclization performed on the pyridine nitrogen and the second occurred regioselectively on the adjacent carbon atom. This new cascade reaction allowed the formation of a pentacycle as a single regioisomer with four new bonds and two contiguous stereocenters with trans relationships. In addition, preliminary studies have shown that these polycyclic compounds have excellent fluorescence properties as well as biological properties that should enable us to extend the scope of these new chromophores to the medical field and molecular electronics