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THÈSE présentée en vue de l'obtention du grade de DOCTEUR EN SCIENCES DE L'UNIVERSITÉ LOUIS PASTEUR Par Arnaud GISSOT Vers de nouveaux procédés en synthèse organique. Réinvestigations de quelques réactions anciennes. Soutenue le 5 février 2002 devant la commission d'examen : M. Daniel Uguen Président M. Max Malacria Rapporteur M. Maurice Santelli Rapporteur M. Charles Mioskowski Directeur de thèse

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Publié le : vendredi 1 février 2002
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THÈSE


présentée en vue de
l’obtention du grade de





DOCTEUR EN SCIENCES
DE L’UNIVERSITÉ LOUIS PASTEUR



Par


Arnaud GISSOT





Vers de nouveaux procédés en synthèse organique.
Réinvestigations de quelques réactions anciennes.







Soutenue le 5 février 2002 devant la commission d’examen :


M. Daniel Uguen Président
M. Max Malacria Rapporteur
M. Maurice Santelli Reur
M. Charles Mioskowski Directeur de thèse

Remerciements


Ce travail a été réalisé sous la direction des docteurs Alain Wagner et Charles
Mioskowski au laboratoire de synthèse bio-organique de la faculté de pharmacie à
Illkirch. Qu’ils soient tous les deux assurés de ma profonde reconnaissance pour leur
constante aide ainsi que pour la liberté et la confiance qu’ils m’auront toujours
accordées. Un remerciement spécial à Alain pour sa disponibilité lors des derniers
instants.

Je remercie chaleureusement M. Daniel Uguen, M. Maurice Santelli et M. Max
Malacria pour avoir accepté de juger ce travail.

Un grand merci à Jean-Luc Rehspringer, Alain Valleix et à Marc Schmutz pour leur
aide au cours de ce travail mais également, et surtout, pour les excellents moments
que j’aurais passé en leur compagnie que ce soit d’un point de vue scientifique ou
humain.

Je tiens également à remercier M. Mathonière, M. Deshager, M. Périchon et M. Uguen
pour l’excellence de leurs enseignements.

Un autre grand merci à tous les membres passés et présents de l’UMR 7514 qui
auront contribué à embellir ces quelques années de dur labeur : Patrick, Franck,
Muriel, Mike, Stellios, Giovanna, Andrea, Audrey, Stéphane, Joël, Steve, Nicolas,
Silvère, Subhash, Anne, Jean-Michel, Manu, Marius, Cédric(s), « la fleur » alias Marie,
Sonia, Graciela, Sylvain, Cyrine (bon courage pour le DEA…), Przymo, Sandra L.,
Alex.
Enfin, special awards à Matteo (ah ces soirées…), Justyna (nos discussions, pardon
tes monologues, vont réellement me manquer), Sandra, Carla, Simonetta, Audrey,
Céline et à mes compères de toujours Manu alias DJ Num et Fab alias Merlin alias
Linmer alias DJ Mermouz et accessoirement Fabien… pour les moments uniques que
l’on aura passés ensemble.
L’écrivain, correcteur, relieur, éditeur remercie tout particulièrement Silvère (encore
merci pour la partie expérimentale et pour le reste…), Stéphane (vive le RU et merci
sincèrement pour tout…), Joël (compagnon de galère au labo II et putain c’est pas dur
de tenir un paquet de feuilles !), Simone, Justyna et Liliane (comment te remercier ?).
Enfin merci à Steve sans qui la soutenance n’aurait pas pu aussi bien marcher…

Pour finir je tiens à remercier mes parents et plus particulièrement mon père qui n’a
jamais perdu courage lors de ma prime jeunesse…

Abréviations utilisées



λ : Longueur d’onde ))) : Sonication
MET : Microscope électronique à
APTS : Acide para-toluène sulfonique transmission
MS : Molecular sieves BAS : Base alkylsodée
NMO : N-Methylmorpholine oxide BAL : Base alkyllithiée
PEI : Polyéthylène imine BIP : Matériau à bande photonique interdite
T.A. : Température ambiante CIPE : Complex induced proximity effect
TBAF : Fluorure de tetrabutylammoniumcmc : Concentration micellaire critique
m-CPBA : Acide méta-chloroperoxybenzoïque TBDPS : tertio-Butyldiphenylsilane
DMB : Diméthoxybenzène TEOS : Tétraéthoxysilane
TFAA : Anhydride de l’acide DME : 1,2-Diméthoxyéthane
trifluoroacétique
ε : quantité négligeable Tp : Tampon
GD : groupe directeur Tp : Tampon phosphate




Conventions stéréochimiques employées



A B A Bénantiomère de configuration mélange racémique des
absolue déterminée deux énantiomèresC CDD
C
énantiomère de configuration
AB absolue non déterminée
C C
A Aracémique anti racémique synD D
B B

?


Table des matières




INTRODUCTION GÉNÉRALE 1


CHAPITRE PREMIER 5

I INTRODUCTION 7
I-1 Généralités sur les bases hydrocarbonées alcalines 7
I-1-1 Synthèse des bases alkyles lithiées et sodées 8
I-1-2 Utilisation des espèces organosodées en synthèse organique 11
I-2 Présentation du sujet 17
I-2-1 Généralités sur la réaction de substitution aromatique
I-2-2 La réaction d’ortho-métallation 18
II ORTHO-METALLATION D’ETHERS AROMATIQUES VIA LA
FORMATION IN SITU DE BAS 20
II-1 Présentation de la problématique 20
II-2 Mise au point et optimisation des conditions de réaction sur le 1,3-DMB 21
II-2-1 Conditions réactionnelles 21
II-2-2 Fonctionnalisation du 1,3-DMB 24
II-3 Extension de la méthode à d’autres éthers aromatiques 24
III METALLATION D’AUTRES SUBSTRATS 28
III-1 ortho-Métallation d’amines aromatiques 28
III-2 Métallation de thioéthers 29
IV AUTRES TYPES DE METALLATION 31
IV-1 α-Métallation de composés hétéroaromatiques 31
IV-2 Métallation de composés dérivant du toluène 32
V MODELE EXPLICATIF 34 VI APPLICATION A L’ORTHO-METALLATION D’AROMATIQUES
ELECTRO-DEFICIENTS. 40
VI-I Tentatives d’ortho-métallation par une approche classique 40
VI-I-1 ortho-Métallation de la 2,2-diméthylphényloxazoline 40
VI-I-2 Tentatives d’ortho-métallation d’autres dérivés électro-déficients 41
VI-2 Développement d’une méthode originale d’ortho-métallation d’aromatiques
électroniquement appauvris à l’aide de sodium 42
VII LA REACTION DE METALLATION AU SODIUM COMME VOIE
D’ACCES A DES COMPOSES DE TYPE BIARYLE. 44
VII-1 Réactions à partir du 1,3-DMB 44
VII-2 Réactions à partir d’halogénures de benzène 47
VIII CONCLUSION 49
IX REFERENCES 51


CHAPITRE DEUXIÈME 61

I INTRODUCTION 63
I-1 Propriétés chimio-protectrices des polyphénols 63
I-2 Synthèses chimiques de polyphénols 68
I-2-1 Synthèses de flavonoïdes via la formation de chalcones 68
I-2-2 Stratégie C + C -C 76 6 6 3
I-2-3 Synthèses de tannins 80
I-2-4 Conclusion 81
II VERS LA SYNTHESE DE LA CATECHINE 82
II-1 Réactions dans l’eau d’espèces organométalliques à base d’indium (Voie A, Schéma II-24) 83
II-1-1 Allylations de dérivés phénoliques dans l’eau à l’aide d’indium 83
II-1-2 Tentatives de greffage d’un groupement autre que le groupement allyle 84
II-1-3 Cas du t-BuBr et de l’acide bromhydrique 86
II-1-4 Cas du bromure de benzyle 86
II-1-5 Conclusion 88
II-2 Stratégie C -C + C : étude de l’alkylation du phloroglucinol (Voie B, Schéma II-24) 88 6 3 6
II-2-1 Allylation du phloroglucinol 89
II-2-2 Benzylatidu phloroglucinol 93
II-2-3 Alkylation du phloroglucinol à l’aide d’un halogénure d’alkyle non activé 96
II-2-4 Synthèse de phloroglucinol cinnamylés 104
II-2-5 Études RMN de la structure du phloroglucinol dans l’eau en milieu basique 112
II-2-6 Conclusion 118
II-3 Étude de la réactivité des phloroglucinol cinnamylés 118
II-3-1 Tentatives d’époxidation de 37 et 38 en conditions classiques 118
II-3-2 Réaction domino à partir du phloroglucinol et de l’époxyde α-halogéné 60 121
II-3-3 Tentatives d’halogénation de 37 et 38 en conditions classiques 122
II-4 Tentatives d’époxydation ou d’halogénation de 37 ou 38 par formation d’une protection
transitoire du noyau phloroglucinol 125
II-4-1 Protection transitoire de la partie phloroglucinol de 37 via la formation d’un complexe de
transfert de charge 125
II-4-2 Protection transitoire de la partie phloroglucinol de 37 via la formation d’un complexe
supramoléculaire 127
II-4-3 Protection transitoire de la partie phloroglucinol de 37 via une combinaison bisulfitique 130
II-4-4 Conclusion 130
II-5 Étude de la condensation entre deux aldéhydes (Voie C, Schéma II-24) 131
III CONCLUSION 135
IV REFERENCES 137


CHAPITRE TROISIÈME 149

I INTRODUCTION 151
II NITROSATION DE DERIVES NITRES SECONDAIRES ALIPHATIQUES
EN CETONES 153
II-1 Précédent bibliographique 153
II-2 Développement de conditions alternatives de transformation de dérivés nitrés
secondaires en cétones 154
II-3 Étude du mécanisme réactionnel 156
II-3-1 Considérations expérimentales 156
II-3-2 Mécanisme réactionnel proposé 159
IV APPLICATIONS SYNTHETIQUES 164
IV-1 Dérivés nitrés secondaires aromatiques 164
IV-2 Autres dérivés électroniquement non-appauvris 165
IV-3 Cas des dérivés nitrés secondaires électroniquement appauvris 166
V CONCLUSION 169
VI REFERENCES 171
ANNEXE 175

I INTRODUCTION 177
I-1 Qu’est ce qu’un matériau à bande interdite photonique ?
I-1-1 Cas du miroir de Bragg 177
I-1-2 Notion de BIP à full band gap et applications 178
I-2 Approches utilisées vers la fabrication de BIP opérant dans le visible 180
II SYNTHESE DE DIMERES DE BILLES DE SILICE 183
II-1 Problématique du sujet 183
II-2 Approche ionique 184
II-2-1 Synthèse des billes fonctionnalisées 185
II-2-2 Essais de dimérisations 187
II-3 Approche covalente 188
II-3-1 Développement d’une stratégie originale 188
II-3-2 Design et synthèse du bras espaceur organique 189
II-3-3 Mise en pratique 191
III CONCLUSION ET PERSPECTIVES 192
IV REFERENCES 193


PARTIE EXPÉRIMENTALE 199









Introduction générale

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