Etudes sur la métathèse asymétrique d'énynes

Studies on asymmetric enyne metathesis

• Auteur / Autrice : Meng Liu
• Direction : Philippe Bertus, Fabien Boeda, Morwenna Pearson
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie organique
• Date : Soutenance le 09/12/2022
• Etablissement(s) : Le Mans
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Matière, Molécules Matériaux et Géosciences (Le Mans)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut des Molécules et Matériaux du Mans (Le Mans ; 2012-....) - Institut des Molécules et Matériaux du Mans / IMMM
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Sylvain Gaillard
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Véronique Michelet, Hervé Clavier

Mots clés

Mots clés contrôlés

Catalyseurs au ruthénium

Ènediynes

Catalyse asymétrique

Métathèse (chimie)

Mots clés libres

Métathèse d'ényne

Catalyse asymétrique

CAAC

Carbène N-hétérocyclique

Nitrile

Propargylation

Enyne metathesis

Asymmetric catalysis

CAAC

N-heterocyclic carbene

Nitrile

Propargylation

Résumé

La métathèse des oléfines est une réaction chimique catalysée par des métaux de transition (ruthénium, molybdène, tungstène) et est un outil très puissant en synthèse organique pour la création de doubles liaisons carbone-carbone. Une version asymétrique de ce type de réaction est possible par dédoublement cinétique d’un composé racémique ou par désymétrisation d’un composé achiral (ou méso). De nombreux travaux impliquant des alcènes comme substrats ont été reportés dans la littérature, mais la métathèse asymétrique d’énynes reste actuellement peu développée. Ainsi, l’objectif de cette thèse était d’étudier des réactions de désymétrisation d’ènediynes et de diènynes par métathèse en utilisant des complexes chiraux de ruthénium. La première partie de ce travail a concerné la préparation de substrats originaux de type ènediyne en s’appuyant notamment sur une méthodologie de double propargylation d’acylcyanhydrines. La réactivité de ces composés (ou dérivés) dans des réactions de désymétrisation par métathèse a été évaluée et dix-huit composés hétérocycliques originaux ont été synthétisés. L’'étude suivante a été consacrée à la transposition en version asymétrique. Pour ce faire, des catalyseurs chiraux de ruthénium ont été préparés et ces derniers ont permis, après optimisation, d’atteindre des énantiosélectivités très encourageantes de 69%. La seconde partie de cette thèse a concerné la synthèse de nouveaux ligands chiraux CAArCs et CAACs en vue d’accéder à de nouveaux complexes de ruthénium. Un précurseur de CAArC chiral obtenu à partir de paracyclophane a été préparé en version racémique et cette étude préliminaire constitue une base solide pour la suite du projet.

Olefin metathesis is a chemical reaction catalyzed by transition metals (ruthenium, molybdenum, tungsten) and is a powerful tool in organic chemistry for the creation of carbon-carbon double bonds. An asymmetric version of this reaction is possible by kinetic resolution of racemic compounds or desymmetrization of achiral substrates (meso). Many studies involving alkenes as substrates have been reported in the literature, however enantioselective enyne metathesis reaction remains still underexplored. Indeed, the objective of this PhD thesis relied in the study of enediynes and dienynes metathesis desymmetrization reactions using chiral ruthenium catalysts.The first part of this work on the preparation of original enediyne substrates by using a methodology involving a double propargylation of acylcyanohydrins. The reactivity of these compounds (or derivatives) in metathesis desymmetrization reactions has been evaluated and eighteen original heterocyclic compounds have been synthesized. The next study was dedicated to the asymmetric version. Chiral ruthenium complexes have been prepared and these tools, allowed to reach encouraging enantioselectivities up to 69% after optimization. The second part of this PhD thesis concerned the synthesis of new chiral CAArC and CAAC ligands to access to original ruthenium complexes. A new precursor of chiral CAArC displaying a paracyclophane scaffold has been synthesized in a racemic fashion and this preliminary study paves the way for the continuation of the project.