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L'objectif du projet a été de développer des versions asymétriques de la réaction d'hétéro-Diels-Alder (HDA) à partir de dithioesters. Les réactions diastéréosélectives entre des dithioesters portant des auxiliaires chiraux alcool ou oxazolidinone et le 2,3-diméthyl-1,3-butadiène ont conduit à des excès diastéréomériques allant jusqu'à 78%. En version énantiosélective, le meilleur résultat (82% ee) a été obtenu à partir du dithiooxalate d'éthyle et du 2,3-diméthyl-1,3-butadiène, en présence de 5 mol% d'un catalyseur chiral [Cu(OTf)2/bis(oxazoline)]. La réaction est limitée car fortement substrat-dépendante, mais représente le premier exemple d'une réaction d'HDA catalytique énantiosélective, à partir d'un diénophile thiocarbonylé. Pour chaque cycloadduit, la stéréochimie absolue a été détérminée par corrélation structurale à partir d'un dérivé analysé par RX. Des expériences de double différentiation (dithioester chiral/catalyseur chiral) ont été réalisées. Pour un dithiooxalate, le sens de l'induction asymétrique semble être guidé par le catalyseur, alors que pour un dithioester oxazolidinone, le catalyseur influence peu l'énantiosélectivité, dû probablement aux différentes possibilités de coordination (O,O vs S,O) du diénophile à l'acide de Lewis. Pour rationaliser les résultats, nous avons proposé une géométrie tétraédrique du complexe dithiooxalate/catalyseur (avec chélation S,O du cuivre) et plan-carrée pour celui impliquant l'oxazolidinone dithioester (avec chélation O,O du cuivre). L'étude théorique de la réaction a montré qu'un catalyseur chiral peut accélérer la cycloaddition et induire l'asymétrie, les dithioesters étudiés étant coordinés au métal de façon bidentée.

My thesis works have consisted in elaborating new catalysts, in agreement with the “green chemistry” principles, to promote the catalysis of asymmetric oxygenation of thioethers and alkenes. These new catalysts are bio-inorganic hybrids which result from the association of a protein and an iron catalyst. Our choice for the protein have consisted of the bacterial protein NikA which is able to bind the Fe(EDTA) complex. Then, we have synthesized iron complexes containing N2Py2 ligands (two amine and two pyridine moieties), a favorable environment for metal-based chemistry. On the amino moieties, were added one or two carboxyle groups to allow the recognition with NikA. The catalytic studies of these complexes in alkenes and thioethers oxidation have shown that the presence of one carboxyle moiety alter slightly the reactivity of the catalyst, but two carboxyle groups poisoned totally the catalyst. The obtention of the structure of one complex and several spectroscopic analyses have shown uncommon features for theses complexes, such as the coordination of carboxyle groups by the carbonyl moiety to the iron center, and the formation of the species Fe(II)Cl42-, as counter-ion, when the complexes are prepared with Fe(II)Cl2. The NikA/Fe(N2Py2) hybrids were tested in sulfoxidation catalysis showing an enhanced activity without (or very few) sulfone production, opposite to the corresponding complexes alone which afford both sulfoxide and sulfone. Besides, we have determined cristallographic structure of some hybrids and some novel configurations for this type of complexes have been observed. Unfortunately, we have obtained poor enantioselectivities (ee = 11%). To solve this problem, directed mutagenesis experiences, based on cristallographic structure of the hybrids and on docking studies, are envisaged. To conclude, new artificial metalloenzymes have been designed. They will serve as basis for new more optimized systems., Mes travaux de thèse ont consisté en l'élaboration de nouveaux catalyseurs répondant aux critères de la “chimie verte” dans le but de réaliser la catalyse asymétrique d'oxygénation de molécules organiques telles que les thioéthers et les alcènes. Ces nouveaux catalyseurs sont des hybrides bioinorganiques résultant de l'association d'une protéine et d'un complexe de fer. Notre choix s'est porté sur la protéine bactérienne NikA qui est capable de reconnaître le complexe Fe(EDTA). Nous avons synthétisé des complexes de fer possédant des ligands de type N2Py2 (deux amines et deux pyridines), un environnement propice pour avoir une chimie centrée sur le métal. Sur les amines, ont été greffés un ou deux groupements carboxyle pour permettre la reconnaissance avec NikA. Les études catalytiques menées sur ces complexes en oxydation d'alcènes et de thioéthers ont montré que la présence d'un seul groupement carboxyle altère peu l'activité du catalyseur, mais deux groupements carboxyle inhibent totalement la réactivité du complexe. L'obtention de la structure de l'un d'entre eux, ainsi que les analyses spectroscopiques nous ont montré des aspects singuliers de ces complexes, comme la coordination sur l'ion Fe(II) des groupements carboxyle par le carbonyle, et la formation de l'espèce Fe(II)Cl42-, en contre-ion, lorsque les complexes sont préparés à partir de Fe(II)Cl2. Les hybrides ont été testés en catalyse de sulfoxydation montrant une activité accrue sans (ou très peu) de production de sulfone, contrairement aux complexes correspondants avec lesquels autant de sulfoxyde que de sulfone se forme. En outre, nous avons observé au niveau de la structure cristallographique de certains des hybrides des configurations inédites pour ce type de complexes. Malheureusement, nous n'avons obtenu que de très faibles énantiosélectivités (ee = 11%). Pour pallier à ce problème, des expériences de mutagenèse dirigée, basées sur la structure cristallographique des hybrides et des études de docking, sont envisagées. Pour conclure, de nouvelles métalloenzymes artificielles ont été élaborées. Elles serviront de base pour de nouveaux systèmes plus optimisés.

We were interested in synthesis of P-stereogenic ligands derived from calix[4]arene and in their application in asymmetric catalysis. Mono et diphosphines were prepared on the upper rim of the macrocyle starting from the mono or dianion of the calix[4]arene and chlorophosphines borane or the oxazaphospholidine borane complex. The best selectivity was obtained by reaction of the dianion with the oxazaphospholidine borane complex leading to a bisaminophosphine borane. After acidolysis with HCl giving the corresponding bischlorophosphine and reaction with organolithium reagents, diphosphines diborane were obtained with good yields (40 à 60 %). X-ray structures of the prepared ligands confirmed the stereospecificity of the ephedrine method. Preparation of P-stereogeniques diphosphines elevated above the upper rim of the calix[4]arène was carried out by reaction of phosphides borane with the corresponding bisiodomethyl derivative. Ligands aminophosphinephosphinite (AMP*P) were also prepared from the opened product of the oxazaphospholidine borane complex by the calixarene anion.Ligands were synthetised in borane complex serie. Decomplexation with DABCO affords quantitatively the free phosphanes which were used in the preparation of transition metal catalysts. AMP*P bearing calix[4]arene on the aminophosphine moeity gave very high asymetric induction in hydrogenation catalysis of methyl α-acetamidocinnamate with rhodium complexes (98% e.e.). Compared study with isoelectronic or sterically similar ligands obviously prove the positive influence of the calix[4]arene substituent. P-stereogenic mono and diphosphines on the upper rim of the macrocycle were used in asymetric allylic subtitution catalyzed with palladium complexes. High yields and enantioselectivities were obtained with carboned and nitrogened nucleophiles. The best inductions were carried out with a diphosphine bearing methyl and phenyl on the phosphorous centers, affording enantiomeric excesses of 82 % and 79 % in alkylation and in amination, respectively., Cette thèse porte sur la synthèse de ligands P-stéréogéniques dérivés du calix[4]arène et leur utilisation en catalyse asymétrique dans des complexes de métaux de transition. Des mono et diphosphines ont été préparées sur la cavité supérieure du macrocycle par réaction du mono ou dianion du calix[4]arène avec des chlorophosphines borane ou le complexe d’oxazaphospholidine borane préparés à partir d’éphédrine. La meilleure sélectivité est observée par réaction du dianion avec le complexe d’oxazaphospholidine borane qui conduit à une bisaminophosphine borane. Après acidolyse par HCl pour donner la bischlorophosphine correspondante puis réaction avec organolithien, les diphosphines diborane sont obtenus avec 40 à 60 % de rendement. Les structures cristallographiques des ligands préparés confirment la stéréospécificité de la méthode éphédrine. La préparation de diphosphines P-stéréogéniques surélevées au dessus de la cavité supérieure du calix[4]arène a été effectuée par réaction de phosphures borane avec le dérivé bisiodométhyl correspondant. Des ligands de type aminophosphinephosphinite (AMP*P) ont également été préparés à partir du produit d’ouverture du complexe d’oxazaphospholidine borane par l’anion du calixarène. Les différents ligands ont été synthétisés en série complexée au borane. La décomplexation est ensuite réalisée par réaction avec le DABCO et les phosphanes libres obtenus quantitativement ont été utilisés pour la préparation de catalyseurs chiraux de métaux de transition. Les AMP*P porteurs d’un substituant calix[4]arène sur le fragment aminophosphine ont permis d’obtenir de très bonnes inductions asymétriques en catalyse d’hydrogénation de l’α-acétamidocinnamate de méthyle par des complexes de rhodium (98% e.e.). L’étude comparée avec des ligands homologues d’un point de vue stérique et/ou électronique montre clairement l’influence bénéfique du substituant calix[4]arène. Les mono et diphosphines P-stéréogéniques fonctionnalisées sur la partie supérieure du calix[4]arène ont été utilisés en substitution allylique catalysée par des complexes de palladium. La réaction donne d’excellents rendements et stéréosélectivités avec des nucléophiles carbonés et azotés. Les meilleures inductions ont été obtenues avec une diphosphine porteuse de substituants méthyl et phényl au niveau des atomes de phosphore, qui entraîne des excès énantiomériques de 82% et 79 % en alkylation et en amination, respectivement.

Mémoire numérisé par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal.

International audience; Cet article présente la synthèse et la caractérisation structurale de dérivés chiraux tétrathiafulvalèneoxazolines, en insistant sur quelques éléments clés. Ces dérivés sont préparés principalement pour servir comme précurseurs de matériaux conducteurs chiraux, dans lesquels l'influence de la chiralité sur les propriétés de conductivité sera discutée. D'autre part, certains de ces composés peuvent être utilisés comme ligands dans des complexes de métaux de transition actifs dans des réactions catalytiques.

Thèse numérisée par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal.

Mémoire numérisé par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal.

The amphetamine-type stimulants (ATS) and methadone (MTD) are chiral drugs of abuse, whose enantiomers present different pharmacological properties. Thus, the determination of the R/S ratios of these analytes could be helpful for the interpretation of toxicological results in clinical and forensic cases. The enantiomers of ATS extracted from the hair matrix have been quantified by gas chromatography-mass spectrometry using a new chiral derivatization agent, (2S,4R)-N-heptafluorobutyryl-(4-heptafluorobutoyloxy)-prolyl chloride. The method showed excellent limits of detection compared to former studies. This study permitted us to determine the enantiomeric ratios of the ATS in hair. The results pointed out that the incorporation mechanism of ATS into hair matrix seems not to be enantioselective. Furthermore, the R/S ratios remained relatively stable along hair shafts. The enantioselective quantification of methadone and its primary metabolite EDDP in oral fluid was studied using capillary electrophoresis (CE). Separations were obtained using highly sulphated ?-cyclodextrins as chiral selectors. A predominance of (R)-MTD and (S)-EDDP were observed in oral fluid. Finally, computational simulations showed that molecular modelling is an additional tool for the prevision of the migration order of enantiomers such as ATS, MTD or EDDP separated by CE using cyclodextrins as chiral selectors., Les stimulants de type amphétaminique (STA) et la méthadone sont des drogues chirales dont les énantiomères possèdent des propriétés pharmacologiques différentes. Ainsi, la détermination des rapports énantiomériques de ces substances peut s'avérer utile dans l'interprétation d'examens toxicologiques dans un contexte clinique et médico-légal. Les STA ont été dosés dans les cheveux en utilisant un nouvel agent de dérivation chiral, le chlorure de (2S,4R)-4-heptafluorobutoyloxy-N-heptafluorobutyryl-prolyle. Les diastéréoisomères ont été séparés et quantifiés par chromatographie en phase gazeuse couplée à un spectromètre de masse en mode d?ionisation chimique négative. Les limites de détection ont nettement été améliorées par rapport à d'autres méthodes. Les rapports R/S des STA les plus courants ont été calculés dans les cheveux de consommateurs connus. Les expériences ont permis de montrer que le mécanisme d'incorporation des STA dans les cheveux n'était pas énantiosélectif et que les rapports R/S restaient stables le long d'une mèche. La quantification énantiosélective de la méthadone (MTD) et de son métabolite principal, l'EDDP dans la salive a été étudiée par électrophorèse capillaire (EC), en utilisant la cyclodextrine ? hautement sulfatée comme sélecteur chiral. Les résultats ont montré une prépondérance de la (R)-MTD et de la (S)-EDDP dans la salive. Finalement, les simulations par ordinateur ont montré que la modélisation moléculaire est un outil supplémentaire permettant de prévoir l?ordre de migration des énantiomères des STA, de la MTD ou de l'EDDP, séparés par des cyclodextrines en EC.

BINOL is an efficient chiral ligand widely used in asymmetric reactions. The work of this thesis concerns the synthesis of a new derivative of BINOL, bearing a triflyl group (CF3SO2) one of the strongest electron withdrawing groups and demonstrates its first applications in asymmetric catalysis.The first part constitutes a bibliographic review on BINOL and its derivatives substituted by electron withdrawing groups in position 3,3' and/or 6,6'. These latter ligands have shown that the presence of this type of group induces strong increases in stereoselectivity and is beneficial for turnover.The second part presents the synthesis and the characterization of the new (R)-6,6'-bis(trifluorométhanesulfonyl)-1,1'-bi-2-naphthol. Due to the difficulty of the aromatic trifluoromethanesulfonylation, this synthesis has required numerous attempts which we examined before detailing the original route to this ligand that we developed.The third part describes the first applications of (R)-6,6'-Tf2BINOL in asymmetric catalysis. The results that we have obtained clearly indicate that this ligand, complexed with oxophilic metals such as zirconium or titanium leads to very active organometallic catalysts.During the characterization and tests of crystallization of the zirconium complex, we isolated a product of which the structure corresponds to an organometallic cluster. This proved to be air-stable and more powerful in the catalysis of the Mannich-type reactions than the complex prepared in situ.; Le BINOL est un inducteur chiral largement utilisé dans les réactions asymétriques. Le travail de ce mémoire porte sur la synthèse d'un nouveau dérivé du BINOL, porteur de groupements triflyles (CF3SO2) fortement électroattracteurs et présente ses premières applications en catalyse asymétrique.La première partie constitue une mise au point bibliographique sur le BINOL et ses dérivés substitués par des groupements électroattracteurs en position 3,3' et/ou 6,6'. Ces derniers ont montré que la présence de ce type de groupements induit de fortes augmentations de stéréosélectivité et s'est révélée bénéfique pour le turnover.La deuxième partie présente la synthèse et la caractérisation du nouveau (R)-6,6'–bis(trifluorométhanesulfonyl)-1,1'-bi-2-naphtol. Au regard de la difficulté de la trifluorométhanesulfonylation aromatique, cette synthèse a nécessité de nombreuses tentatives que nous citons avant de détailler la voie de synthèse originale de ce ligand que nous avons mise au point.La troisième partie décrit les premières applications du (R)-6,6'-Tf2BINOL en catalyse asymétrique. Les résultats que nous avons obtenus indiquent clairement que ce ligand, complexé à des métaux oxophiles tels que le zirconium ou le titane, conduit à des catalyseurs organométalliques très actifs.Lors de la caractérisation et des essais de cristallisation du complexe du zirconium, nous avons isolé un produit dont la structure correspond à un cluster organométallique. Ce dernier s'est avéré stable à l'air et plus performant dans la catalyse de la réaction type-Mannich que le complexe préparé in situ.

Au cours de ce travail de recherche, nous nous sommes intéressés à la réaction d'hydrosilylation asymétrique de diverses cétones aromatiques catalysée par des complexes chiraux du cuivre. Un premier système catalytique mis au point à partir du fluorure de cuivre (II) et du ligand (S)-BINAP (1 mol %) a permis d'atteindre 92 % d'excès énantiomérique en alcools chiraux obtenus. L'aspect fondamental de ce procédé réside dans l'effet accélérateur de l'oxygène. Nous avons alors mis au point une méthode de réduction de diverses cétones aromatiques dans des conditions douces et à l'air. Un deuxième système catalytique, plus efficace en termes de réactivité et de sélectivité, mis au point à partir de fluorure de cuivre (I) et de ligands diphosphines chiraux a permis de réduire de façon catalytique et énantiosélective diverses cétones aromatiques. L'effet accélérateur de l'oxygène est nettement plus marqué comparé au système au fluorure de cuivre (II). L'optimisation est réalisée en présence de ligands encombrés de la famille de la MeO-BIPHEP. Une méthode de réduction de cétones aromatiques pratique, douce, efficace, sélective (jusqu'à 95 % e.e.) et avec des taux catalytiques particulièrement intéressants (< 0,05 mol %) est alors proposée. L'étude mécanistique entreprise nous a permis de préciser certaines étapes du cycle catalytique envisagé pour cette réaction et de souligner la complexité de la réaction étudiée. Mots-clés : catalyse asymétrique, hydrosilylation asymétrique, hydrure de cuivre, effet de l'oxygène, étude mécanistique. / During this research work, we have studied the asymmetric hydrosilylation reaction of various aromatic ketones catalysed by chiral copper complexes. The first system, based on copper fluoride (II) and (S)-BINAP as ligand (1 mol %), allowed us to achieve up to 92% e.e. in chiral alcohols. The fundamental aspect of this reaction is based on the accelerating effect of oxygen. A smooth method of various aromatic ketones was therefore established under air atmosphere. A second catalytic system, based on copper fluoride (I) and diphosphine ligands, was developed. This system was found to be more efficient in terms of reactivity and selectivity for the reduction of various aromatic ketones than the first system. An increase in sensitivity to the accelerating effect of the oxygen was observed with this copper (I) system. Some optimisations have shown than hindered ligands such as MeO-BIPEPH furnish up to 95% e.e. in the presence of a very low catalytic loading (< 0,05 mol %). Those conditions allowed the reduction of aromatic ketones in practical, soft, efficient and selective conditions. The mechanistic study enabled us to get a better understanding of the catalytic cycle but also pointed out the complexity of the reaction. Keywords: asymmetric catalysis, asymmetric hydrosilylation, copper hydride, oxygen effect, mechanistic investigation. (CHIM 3)--UCL, 2007

Ce projet de recherche, réalisé au sein du laboratoire du Professeur Olivier Riant, a pour thème la réduction énantiosélective de cétones prochirales. La réduction de ces cétones donne accès à des alcools secondaires énantiomériquement enrichis d'intérêt synthétique. Dans le cadre de ce projet nous restons toutefois confinés à la réduction de l'acétophénone. Nous débutons par une brève introduction sur l'origine de la chiralité ; elle est suivie par une revue des diverses structures de ligands utilisées en réductions asymétriques. Le fil conducteur reste la réduction de cétones prochirales, même si quelques autres exemples de substrats sont proposés. Le projet de recherche compte alors trois grandes parties : 1 La synthèse de nouveaux ligands chiraux, constitutifs d'une 4ème génération de ligands (type A et type B). Il s'agit en fait de participer à la fin d'un processus d'optimisation dirigé. Nous montrerons qu'il est possible d'échanger les caractéristiques des ligands entre eux pour accélérer la sélection des meilleurs candidats, en termes de réduction énantiosélective notamment. 2 La deuxième partie est consacrée à la synthèse d'une nouvelle bibliothèque de catalyseurs chiraux dont la structure est présentée ci-dessous. Ils sont utilisés en réduction asymétrique de l'acétophénone par transfert d'hydrure. Pour ce faire, nous engageons divers amino-alcools en réaction d'amination réductrice avec plusieurs dérivés carbonylés. Nous avons couplé les ligands amino-alcools alkylés obtenus à quelques précurseurs métalliques in situ ; ainsi se constitue notre bibliothèque de catalyseurs. Nous montrons qu'il est possible d'appliquer un processus d' " évolution simulée " à cette bibliothèque, et que ce processus évolutif permet de retrouver les structures les plus intéressantes de catalyseurs sans pour autant devoir tester l'ensemble de la bibliothèque. 3 Les ligands de type A et de type B font l'objet d'une étude plus approfondie. De nombreux tests mettent en lumière un phénomène de racémisation, lors de la réduction asymétrique de l'acétophénone. Nous proposons donc une série d'expériences afin de dégager une hypothèse mécanistique de la racémisation. Finalement, nous dévoilons la possibilité de tirer avantage de ce phénomène dans le cadre de dédoublements cinétiques dynamiques. (CHIM 3)--UCL, 2007

The use of stereochemically dynamic ligands in asymmetric activation processes is recent and successful results have been obtained.BIPHOS, a stereodynamic diphosphine, can be used in asymmetric allylic substitution, after spontaneous resolution by crystallization and complexation.According to these results, we have investigated a general pathway for the synthesis of 2,2'-biphosphole ligands based on two-steps chirality control process.The introduction of a chiral linker between the two phosphorus atoms resulted in a partial chirality control as three diastereoisomers are obtained among the six expected. In solution, these three diastereoisomers exist as an equilibrium mixture, the interconversion occurred by phosphorus-inversion inducing atropoinversion.Taking advantage of this facile isomerization, we were able to accomplish the total chirality control over dynamic resolution by complexation. These complexes were isolated and asymmetric catalysis experiments were made.; L'utilisation de ligands stéréochimiquement dynamiques en catalyse asymétrique est récente et des résultats marquants ont déjà été obtenus.Le BIPHOS, diphosphine stéréodynamique, est efficace en alkylation allylique asymétrique, après dédoublement spontané par cristallisation et complexation.Ces résultats nous ont amenés à développer une méthode générale d'accès aux 2,2'-biphospholes fondée sur un processus de contrôle des chiralités en deux étapes.Grâce à l'introduction d'un lien chiral pontant les deux atomes de phosphore, le contrôle partiel a été obtenu puisque trois diastéréoisomères sont obtenus sur les six attendus. Ces derniers sont en équilibre en solution, l'interconversion se produit par inversion du phosphore, induisant l'atropoinversion.Le contrôle total est réalisé lors du dédoublement dynamique par complexation. Des complexes énantio- et diastéréo- purs ont pu être isolés et testés en catalyse asymétrique.

We have developed a new catalytic system for aerobic oxidation of benzylic substrates using N-hydroxy-3,4,5,6-tetraphénylphtalimide (NHTPPI)/CuCl. This system allows efficient catalysis under mild conditions with low catalyst loading. We have then reported the synthesis of easily modulable C2 symmetric organocatlysts, analogues of NHPI. Some of them bearing carbamates functions exhibit good catalytic activities in the oxidation of various substrates and a very good selectivity in the kinetic resolution of racemic oxazolidines, with stereoselectivity factors up to 40. The chemistry reported herein opens the way to a new methodology for catalytic enantioselective oxidation., Un nouveau système catalytique d'oxydation aérobie sélective de composés benzyliques a été développé. Ce système efficace fonctionne en présence d'oxygène moléculaire dans des conditions douces et utilise le N-hydroxy-3,4,5,6-tétraphénylphtalimide (NHTPPI) comme catalyseur, associé au chlorure cuivreux. Lors de cette étude, l'optimisation des conditions réactionnelles a permis de réduire la quantité de catalyseur de 10 à 1%. Ces résultats, ainsi que la miniaturisation des essais ont permis d'aborder la version asymétrique de ces oxydations.Pour mettre en œuvre l'oxydation énantiosélective de substrats organiques, une synthèse modulable d'organocatalyseurs à symétrie C2, analogues du NHPI, a été réalisée. Certains de ces organocatalyseurs portant des fonctions carbamates ont montré de bonnes activités catalytiques lors de l'oxydation de nombreux substrats et surtout une très bonne sélectivité dans le dédoublement cinétique d'oxazolidines où des facteurs de stéréosélectivté de l'ordre de 40 ont pu être obtenus. Ces résultats, très intéressants, ouvrent la voie au développement d'une nouvelle méthodologie d'oxydation énantiosélective de substrats organiques.

Nous avons développé de nouvelles réactions de formation de liaison carbone-carbone catalysées par les complexes du rhodium utilisant les organotrifluoroborates de potassium. Ces dérivés du bore, facilement synthétisés, constituent une alternative, en terme de réactivité et de stabilité, aux acides boroniques. Les réactions d'additions-1,4, catalysées par le rhodium, d'organotrifluoroborates de potassium sur des substrats alpha,béta-insaturés ont été étendues aux énoates. Aussi, pour la première fois, les esters alpha-aminés ont pu être préparés par addition de Michael sur des alpha-aminoacrylates en présence de ligands chiraux et d'un agent de protonation efficace: le guaiacol. Une voie d'accès très simple aux alcènes trisubstitués à partir d'adduits de Baylis-Hillman a également été décrite et procède par un mécanisme d'addition conjuguée / béta-hydroxyélimination original. Enfin, nous avons abordé la synthèse de la Biphénomycine A: un tripeptide cyclique possédant une activité contre les bactéries à gram positif.

The work presented here brings together the results on the preparation of phosphamétallocènes mainly around M = Ru. A better understanding of phenomena governing the coordination of transition metals on soft anions phospholures and preparation of phospholures modified by ester group allowed us to promote the coordination mode of 5 and solve the chirality by simple crystallization. We showed that this synthesis method of resolution is quite general and apply in those cases where M = Fe, Ru, and Mn. Taking into account specific issues related to the development of an ester unresponsive on a skeleton sensitive to oxidation, methods for preparing enantiopure phospamétallocènes have been developed. With access to the four oxidation states alkyl alcohol / carbocation, aldehyde, acid carbon centered on position 2 cycle phospholyle many derivatives can be easily prepared. To enhance the modularity of the skeleton is important for the development of asymmetric catalysts, the variation of four settings (the central metal, phosphine, phosphorus bridge linking the chelate, secondary substituent in position 5) gave rise to several families ligands. These ligands have been evaluated on the test reaction of hydrogenation of a-acétamidocinnamates and enantiomeric excesses are better with than with phospharuthénocènes phosphaferrocènes tested. The dependence of excess and with different external parameters (temperature) or specific ligands (replacing the bridge, the central metal, phosphine ...) has been studied.; Le travail présenté ici rassemble les résultats obtenus sur la préparation de phosphamétallocènes essentiellement autour de M=Ru. Une meilleure compréhension des phénomènes gouvernant la coordination de métaux de transition mous sur des anions phospholures et une préparation de phospholures modifiés par un groupement ester nous a permis de favoriser le mode de coordination 5 et de résoudre la chiralité par simple cristallisation. Nous avons pu montrer que cette synthèse et cette méthode de résolution sont assez générales et s'appliquent dans ces cas où M=Fe, Ru et Mn. En tenant compte des enjeux spécifiques liés à l'élaboration d'un ester peu réactif sur un squelette sensible à l'oxydation, des méthodes d'élaboration de phospamétallocènes énantiopurs ont été mises au point. Disposant d'un accès aux quatre états d'oxydation alkyle, alcool/carbocation, aldéhyde, acide du carbone porté sur la position 2 du cycle phospholyle de nombreux dérivés peuvent être facilement préparés. Pour mettre en valeur la modularité du squelette, importante pour la mise au point de catalyseurs asymétriques, la variation de quatre paramètres (métal central, phosphine, pont reliant les phosphores du chélate, substituant secondaire en position 5) a donné naissance à plusieurs familles de ligands. Ces ligands ont été évalués sur la réaction test de l'hydrogénation des a -acétamidocinnamates et les excès énantiomériques sont meilleurs avec les phospharuthénocènes qu'avec les phosphaferrocènes testés. La dépendance des activités et des excès avec différents paramètres externes (température) ou propres aux ligands (substitution du pont, métal central, phosphine...) a été étudiée.

Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

Thèse diffusée initialement dans le cadre d'un projet pilote des Presses de l'Université de Montréal/Centre d'édition numérique UdeM (1997-2008) avec l'autorisation de l'auteur.

Le présent travail est consacré à l'étude des réactions d'hétéro-Diels-Alder des 2-azadiènes et des transformations des hétérocycles formés. La première partie de ce travail est focalisée sur la synthèse asymétrique de pipéridines par réaction de Diels-Alder entre un 3-trialkylsilyloxy-2-azadiène et un diénophile carboné. Dans un premier temps, nous nous sommes attelés à la préparation de pipéridones porteuses d'un hétéroatome en position 3. Nous avons remarqué que certains azadiènes ne peuvent pas être exploités puisqu'ils se dégradent lors de l'étape de distillation. Le procédé à trois composants mis au point précédemment au laboratoire pour la synthèse de pyridones nous a permis de préparer ces nouveaux composés. Ce procédé ne nécessite pas la purification préalable de l'azadiène. Les 2-pipéridones ont été obtenues avec des rendements variables, en fonction de la substitution en position 3 et 6 de l'hétérocycle. Dans un second temps, nous nous sommes intéressés à la mise au point de conditions permettant l'utilisation de cette méthode à trois composants pour la synthèse asymétrique de ces pipéridones en présence du complexe de cuivre (II) associé à la bis[4-(S)-tert-butyloxazoline] (10 % molaire). L'utilisation de triflate de triméthylsilyle comme additif nous a permis d'obtenir certaines pipéridones avec d'excellents rendements et des excès énantiomériques élevés. Cette stratégie de synthèse catalytique asymétrique de dérivés pipéridines est très prometteuse. Outre le contrôle rigoureux que cette réaction exerce sur la configuration absolue de la molécule, elle permet une synthèse convergente de nombreux hétérocycles azotés. Dans la seconde partie de cette thèse, nous avons focalisé nos efforts sur la préparation d'hétérocycles azotés à six chaînons par réaction d'hétéro-Diels-Alder de 2-azadiénes avec des composés azo . Les diénophiles azo non symétriques originaux que nous avons préparés, sont substitués d'une part par un groupement aryle, tert-butyle ou éthoxycarbonyle, et d'autre part, par une fonction acyloxazolidinone, offrant la possibilitéde formation d'une complexation bidentate avec le complexe de cuivre chiral. Les 1,2,4-triazinones ont été obtenues avec d'excellents rendements et des excès énantiomériques élevés. Ces réactions conduisant à des hétérocycles azotés chiraux constituent, à notre connaissance, le premier exemple de réaction de Diels-Alder catalytique asymétrique de composés azo. Le comportement de certains de ces composés azo a été évalué dans des réactions d'amination électrophile asymétrique d'éther d'énols silylés. Des dérivés d'acides α-hydrazinés ont été obtenus avec d'excellents rendements et excès énantiomériques. (CHIM 3)--UCL, 2004

The growth of organometallic chemistry has allowed numerous developments in the field of medical diagnosis, especially for Positron Emission Tomography (PET). Developing new methodologies for the synthesis of biological tracers by a last-step 11C labeling, our team has been recently able to take advantage of the great functional tolerance of palladium-catalyzed carbonylation to achieve this goal. A new synthetic strategy involving preformed palladium complexes is described in this manuscript. Their anchoring on a polystyrene resin allowed subsequently to facilitate the carbonylation process by simplifying the purification. New palladium complexes have also been investigated for their potential photoredox applications. Finally, new coupling strategies implying gold (III) intermediates and photoredox catalysis being a very attractive subject, new gold complexes have been synthetized in order to investigate the reaction mechanisms that could operate. Possibilities of asymmetric induction in the synthesis of atropoisomeric biaryl compounds were also studied., L’essor de la chimie organométallique a permis de développer de nouvelles possibilités dans le domaine du diagnostic médical, en particulier pour la tomographie à émission de positrons (TEP). Ainsi, de nouvelles méthodologies ont été développées pour permettre la synthèse de bio-traceurs avec le marquage au 11C comme étape finale. Dans ce contexte, notre équipe a récemment développé une nouvelle méthodologie pour marquer une large variété de substrats dans des conditions standards de carbonylation et ces travaux de thèse présentent une nouvelle stratégie de synthèse impliquant la préformation de complexes palladiés supportées. Ainsi, leurs ancrages préalables sur une résine facilitent la réaction de carbonylation en simplifiant leur purification. De nouveaux complexes à base de palladium ont aussi été synthétisés et étudiés pour envisager de potentielles applications en catalyse photorédox. Enfin le développement de nouvelles stratégies de couplage impliquant des intermédiaires d’or (III) étant un domaine en plein expansion, notamment lorsqu’elles combinent catalyse à l’or et photorédox, il a été envisagé de synthétiser de nouveaux complexes d’or afin d’étudier les mécanismes réactionnels impliqués dans ces couplages et d’évaluer les possibilités de synthèse de composés biaryliques atropoisomériques.