Synthetic transformations of natural products
Hémisynthèses à partir de produits d'origine naturelle
par Ivaylo SLAVCHEV sous la direction de Brigitte DEGUIN et de Vladimir DIMITROV
Thèse de doctorat en Chimie
ED 563 Médicament, Toxicologie, Chimie, Imageries

Soutenue le lundi 04 novembre 2019 à Université Paris Cité , B¿lgarska akademiâ na naukite

Sujets
  • Aucubine
  • Camphre
  • Catalyse asymétrique
  • Produits naturels
  • Synthons
  • Terpènes
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Mots clés
Produits naturels, Synthons chiraux, Aucuboside, Fenchone
Resumé
L'obtention de nouveaux synthons chiraux à partir de produits naturels reste l'un des domaines fondamentaux de la chimie organique contemporaine. Donner de nouvelles applications aux substances naturelles constitue un moyen très important de produire de nouvelles structures chimiques. Les produits naturels sont des composés chimiques, produits par des organismes vivants tels que les bactéries, les champignons, les plantes et les animaux. Une grande diversité de substances ayant d'intéressantes propriétés peut être trouvée partout dans la nature. La capacité du vivant à créer des structures chimiques est immense, elle offre un trésor de matériaux pour toutes les branches de l'activité humaine. Les substances naturelles ont toujours suscité un intérêt scientifique considérable dans des domaines scientifiques variés - de la médecine à la chimie industrielle en passant par les sciences pharmaceutiques. La chimie organique de synthèse explore le potentiel des produits naturels, trouve de nouvelles applications et de nouvelles avancées scientifiques et technologiques. Les disciplines s'intéressent à la qualité de la vie, l'allongement de l'espérance de vie, la lutte contre le vieillissement, le cancer, les maladies infectieuses ou tout autres types de maladies, font appel à la nature pour trouver des composés, des idées et de l'inspiration. Parmi la grande variété de produits naturels, ce travail s'articule autour de trois molécules de la famille des terpènes : - L'aucuboside, à partir duquel de nouveaux synthons chiraux ont été obtenus et testés en tant que ligands pour la catalyse asymétrique. - La fenchone, à partir de laquelle une série de dérivés a été produite et examinée pour son activité antituberculeuse. - Le camphre, à partir duquel des dérivés ayant une activité anticancéreuse potentielle ont été synthétisés. Les iridoïdes naturels sont énantiomériquement purs et parfois abondants chez certains végétaux. Non commerciaux, ils ne font pas partie du pool chiral. L'objectif de ce travail était de trouver des conditions efficaces pour convertir l'aucuboside en une série de nouveaux ligands chiraux destinés à la catalyse asymétrique. Les travaux de recherche ont débuté par l'étude de la séquence réactionnelle découverte par Cachet et ses collaborateurs, qui permet de libérer le glucose de l'aucuboside et de convertir l'aglycone en un mélange d'esters (1R,5S,8R)-4-alcoxy-6-pivaloyoxyméthyl, 8- pivaloyloxy-3-oxabicyclo[3.3.0]dec-6-ène-1-carboxyliques. Les quatre 2,4-diastéréoisoromères possibles étant formés, nous avons d'abord cherché les conditions de réaction permettant la formation d'un seul stéréoisomère. Appliquant ensuite une réduction cationique sur le fragment acétal en C (4) et une double addition du réactifs de Grignard à l'ester carboxylique, six nouveaux alcools tertiaires diastéréoisomériquement purs ont été obtenus et leur potentiel en tant que ligands chiraux lors de l'ajout de diéthylzinc à du benzaldéhyde a été exploré. Bien que nos résultats préliminaires concernant l'induction asymétrique soient médiocres, nos études ont permis de limiter le nombre de voies mécanistes de formation des esters (1R, 5S, 8R) -4-alcoxy-6-pivaloyoxyméthyle, 8-pivaloyloxy-3-oxabicyclo] [3.3.0] dec-6-ène-1-carboxyliques et suggèrent de nouvelles alternatives pour la valorisation de l'aucuboside. La (-) - fenchone commerciale a été utilisée comme produit de départ pour une synthèse facile de 31 nouveaux dérivés diastéréoisomériquement purs, portant une partie cinnamique. Tous les composés nouvellement synthétisés ont été évalués pour leur activité in vitro contre Mycobacterium tuberculosis H37Rv. La série dans son ensemble a démontré une activité antituberculeuse significative.