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Short view PhD thesis
Amination intramoléculaire catalytique de liaisons C-H nonactivées: Application à la synthèse de C-glycosides originaux et de pipéridines polyfonctionnalisées
Toumieux S.
Thèses. Université d'Orléans (17/12/2007), Olivier MARTIN (Dir.)
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Sylvestre Toumieux1
1:  ICOA - Institut de Chimie Organique et Analytique
http://www.univ-orleans.fr/icoa/
CNRS : UMR6005 – Université d'Orléans
UFR Sciences Rue de Chartres - BP 6759 45067 ORLEANS CEDEX 2
France
Amination intramoléculaire catalytique de liaisons C-H nonactivées: Application à la synthèse de C-glycosides originaux et de pipéridines polyfonctionnalisées
Intramolecular catalytic amination of unactivated C-H bonds: Application to the synthesis of original C-glycosides and of polyfonctionalized piperidines
2007-12-17
La fonctionnalisation de liaisons C-H non-activées est un défi pour la chimie organique. Dans cette thèse, l'amination intramoléculaire, via l'insertion catalytique de nitrènes sur ces positions réputées inertes, a été effectuée sur des glycomimétiques de type C-glycoside. A l'inverse de leurs analogues 1- carbamoyloxyméthyle, cette réaction s'est montrée fortement stéréo-dépendante de la configuration du carbone pseudo-anomérique dans le cas des dérivés 1-sulfamoyloxyméthyle. L'insertion régiosélective en position pseudo-anomérique conduit à des composés spiraniques dont la fonction N,O-acétal peut être fonctionnalisée pour aboutir à des glycomimétiques originaux. Une étude sur des dérivés pipéridinique a permis d'évaluer l'influence de l'hétéroatome endocyclique sur la réaction d'insertion. L'amination intramoléculaire de ces dérivés nous a permis d'observer une régiosélectivité complètement différente de celle observée précédemment avec la formation inédite d'un cycle à sept membres. La combinaison d'effets stéréoélectroniques et conformationnels décisifs nous a permis de rationaliser ce résultat inattendu. Nous avons exploité ce résultat par la mise au point d'une stratégie de synthèse générale de 4-amino-imino-Cglycosides. En nous appuyant sur l'utilisation séquentielle du groupe 1-sulfamoyloxymethyle comme "bras moléculaire activateur", nous sommes parvenus à fonctionnaliser toutes les positions d'une pipéridine monosubstituée. La synthèse totale de divers iminosucres originaux a permis d'illustrer l'intérêt de cette stratégie et ouvre ainsi l'accès à la découverte de nouveaux composés d'intérêt thérapeutique.
Fonctionalisation of unactivated C-H bonds is a tremendous challenge in organic chemistry. In this work, intramolecular catalytic amination was performed on a sugar-derivative substrate. Insertions into a pseudoanomeric C–H bond in a C-glycoside carrying a 1-carbamoyloxymethyl group were independent of the configuration of this carbone whereas the corresponding 1-sulfamoyloxymethyl derivatives were strongly dependent of that configuration. The insertion products which contain a spiranic N,O-acetal function might be functionalized to afford new original glycomimetics. A model study on piperidine substrates was performed to evaluate endocyclic heteroatom effect. The regioselectivity of intramolecular amination of these compounds was found to be completely different from that usually observed. The unexpected seven-membered ring formation was then rationalized by decisive stereoelectronics and conformational factors. Finally, to exploit these results, we designed a new general synthetic strategy leading to 4-amino-imino-Cglycoside. In this process, the sulfamoyloxymethyl group was used several times as a “molecular activating arm” to functionalize all positions of a monosubstituted piperidine. The total synthesis of various iminosugars was achieved to illustrate the synthetic potential of this strategy and to open the way to the discovery of new therapeutic agents.
Chemical Sciences/Other

Université d'Orléans
Chimie et Sciences du Vivant
chimie organique
French

Olivier MARTIN
Philippe Compain (co-directeur)
Philippe Dauban (rapporteur)
Jean-Claude Jacquinet (Président)
Olivier Martin (directeur)
Jacques Royer (rapporteur)
Jan Szymoniak

Rhodium – Amination – Catalytique – C-H non-activées – Insertion C-H – Nitrène – Pipéridine – C-glycoside –
Iminosucre
Rhodium – Amination – Catalyst – Unactivated C-H – C-H insertion – Nitrene – glycomimetiques –
piperidines – C-glycosides – Iminosugars