Synthèse totale de l'énacyloxine IIa, un antibiotique d'origine naturelle au mécanisme d'action original
Total synthesis of enacyloxin IIa, an antibiotic of natural origin displaying an original mechanism of action
par Orane CHRISTIN sous la direction de Emmanuel ROULLAND
Thèse de doctorat en Chimie organique
ED 563 Médicament, Toxicologie, Chimie, Imageries

Soutenue le mercredi 20 décembre 2023 à Université Paris Cité

Sujets
  • Acétogénines
  • Alcynes
  • Chlorure de vinyle
  • Polyènes
  • Produits naturels
  • Synthèse (chimie)
  • Synthèse totale

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Mots clés
Synthèse totale, Produits naturels, Énacyloxines, Chlorures de vinyle, Synthèse de polyènes, Chloroallylation d'alcynes, Couplage croisé allène-Alcyne
Resumé
Isolée en 1982 par l'équipe de Watanabe à partir de la souche bactérienne Frateuria sp. W-315, l'énacyloxine IIa est un antibiotique polyénique présentant une forte activité contre les bactéries à Gram positif et à Gram négatif, ainsi qu'une activité plus faible contre les champignons. Ce polycétide se compose d'une chaîne linéaire de 23 carbones portant 6 centres stéréogènes, parmi lesquels un est chloré. Il comprend également un pentaène fragile doté d'un chlorure de vinyle, ainsi qu'un cyclohexane possédant 3 centres stéréogènes. L'énacyloxine IIa est une molécule dont la complexité laisse entrevoir de nombreux défis synthétiques. La rétrosynthèse envisagée repose sur un découpage en trois fragments A, B et C, suivi de leur assemblage à l'aide de réactions d'estérification et d'aldolisation de Mukaiyama. Une première voie de synthèse a été élaborée pour le fragment B C1-C16. Cette dernière implique une réaction clé de chloroallylation d'alcynes en présence de palladium(II), conduisant à la formation sélective du chlorure de vinyle (Z). Elle est suivie d'un couplage croisée allène-alcyne catalysé par un couple Pd(II)/Cu(I), et enfin, d'une étape d'élimination 1,2 visant à achever la formation de la chaîne polyénique. La synthèse du fragment A C1'-C6' repose, quant à elle, sur une réaction de métathèse cyclisante, une réaction de carbonylation catalysée par du Pd(0), et une séquence d'hydrogénation/isomérisation de l'acrylate formé afin de générer le troisième centre stéréogène du fragment. D'autre part, le fragment C C17-C23 est obtenu à l'aide d'une étape clé de chloration en position alpha d'un aldéhyde, catalysée par la L-prolinamide, ce qui engendre sélectivement le centre stéréogène chloré souhaité. Finalement, l'assemblage des fragments B et C a été réalisé avec succès grâce à une réaction d'aldolisation diastéréosélective de Mukaiyama, nous permettant d'accéder à la chaîne fonctionnalisée C1-C23 de l'énacyloxine IIa naturelle. Ce manuscrit présente également les premières tentatives d'assemblage des fragments A et B.