Etudes des cycloadditions [2+2+2] ET [2+2+2+2] des yne-ynamides et leur application dans la synthèse de produits naturels

par Vincent Richard

Thèse de doctorat en Chimie Organique, minéral, industrielle

Sous la direction de Jean-Luc Renaud.

Soutenue en 2012

à Caen .

mots clés

• Catalyseurs au fer -- Thèses et écrits académiques
• Catalyseurs au rhodium -- Thèses et écrits académiques
• Catalyse -- Thèses et écrits académiques
• Cyclisation (chimie) -- Thèses et écrits académiques

Résumé

La catalyse par les métaux de transition est un élément clef pour le développement de la chimie verte, et en particulier pour la diminution des déchets, de la consommation d’énergie, pour son efficacité en économie d’atomes et son intérêt d’un point de vue économique. L'efficacité d'un processus peut être définie en termes de complexité, de sélectivité et d'économie d'atome. Des réactions catalytiques peuvent respecter tous ces critères simultanément. Ainsi, l’association de la catalyse et la chimie organique permet d’envisager de nouvelles synthèses organiques plus économiques et écologiques. Un aspect important de cette approche est le développement de nouveaux ligands et/ou de catalyseurs, qui permettent de réaliser des réactions efficaces et sélectives et la création de processus catalytiques originaux. Lors de ce travail, nous sommes intéressés aux réactions de cycloaddition catalysées par divers complexes organométalliques et mettant en jeu notamment des motifs ynes-ynamides. Tout d’abord, après une présentation de l’intérêt de ce motif en synthèse organique, nous avons développé une approche rapide aux - et -carbolines, alcaloïdes tricycliques possédant un noyau indolique, via une réaction de cycloaddition [2+2+2], catalysée soit par un complexe de ruthénium ou de rhodium, entre un yne-ynamide et un nitrile. Par la suite nous avons étendu cette réaction de cycloaddition à la synthèse de pyridine catalysée par des complexes de fer. Enfin, dans le dernier chapitre, nous avons initié un travail sur la réaction de cycloaddition [2+2+2+2] catalysée par des complexes de nickel et appliquée cette méthodologie au squelette de base de la Caulerpine.

Titre traduit

Studies toward transition metal catalysed [2+2+2] and [2+2+2+2] cycloaddition reactions of yne-ynamides for the synthesis of natural products

Résumé

Catalysis by transition metals is a key element for the development of Green Chemistry, in particular for the decrease of waste, energy consumption, for its efficiency in atoms economy and its interest of an economic point of view. The efficiency of a process can be defined in terms of complexity, selectivity and economy of atom. Catalytic reactions can respect all these criteria simultaneously. So, the association of catalysis and organic chemistry allows to envisage new more economic and more ecological organic syntheses. An important aspect of this approach is the development of new ligands and/or catalysts, which allow to realize effective and selective reactions and the creation of original catalytic processes. During this work, we were interested in the cycloaddition reactions catalyzed by several organometallic complexes and involving in particular ynes-ynamides motives First of all, after a short presentation of this motive in organic synthesis, we developed a straightforward approach to - and -carbolines, tricyclic alkaloids possessing an indol framework, via a ruthenium- or rhodium-catalyzed [2+2+2] cycloaddition between an yne-ynamide and a nitrile derivative. Afterward we reported the synthesis of pyridine compounds via an iron-catalyzed [2+2+2] cycloaddition. Finally, in the last chapter, we started a program dedicated to nickel-catalyzed [2+2+2+2] cycloaddition and applied this methodology to the skeleton of Caulerpin