thesis

Etude de cycloadditions tandem cascade [4+2] / [3+2] désaromatisante à partir de nitroarènes

Defense date:

Jan. 1, 2011

Edit

Institution:

Rouen

Disciplines:

Organic chemistry

Authors:

Directors:

Abstract EN:

Aminated heterocycles represent one of the most important structural classes of interest for the pharmaceutical research. More than 90% of the compounds in the field bear at least one of these “privileged-structures”. Among the oldest methods to get access to aminated molecules, those relying on the chemistry of nitro derivatives play a particularly important role. We thus have developed a multicomponent methodology in which, under hyperbaric activation, a nitroarene derivative first reacts as an inverse electron demand heterodiene with an electroenriched dienophile, to generate an intermediate nitronate that undergoes a subsequent [3+2] cycloaddition, leading to a nitrosoketal derivative. Such compounds are useful synthetic scaffolds, giving an easy access to nitrogenated motifs, after cleavage of the N-O bonds, for instance. We have shown that this domino [4+2]/[3+2] cycloaddition process can be applied to a wide panel of nitroaromatic substrates including indoles, thiophenes, benzofurans, furans, imidazoles, naphtalenes, and even benzene, for instance. The aminated compounds generated by this methodology all bear a tetrasubstituted center adjacent to the nitrogen atom. Such structural motifs are of difficult access by other synthetic methods. Our method thus bears the advantage of involving simple starting materials to lead, in two or three synthetic steps only, to dearomatized aminated polycycles.

Abstract FR:

Les composés hétérocycliques aminés représentent une des plus importantes classes de structures d’intérêt pour la recherche pharmaceutique. Plus de 90% des composés dans ce domaine de recherche comportent au moins une de ces structures privilégiées. Parmi les méthodes les plus connues permettant l’accès aux composés aminés, la chimie des dérivés nitrés joue un rôle particulièrement important. Nous avons donc développé une réaction multicomposante activée par les hautes pressions au cours de laquelle un dérivé nitroaromatique réagit tout d’abord en tant qu’hétérodiène avec un diénophile enrichi électroniquement, dans une cycloaddition [4+2] à demande électronique inverse, pour générer un nitronate intermédiaire, qui lui-même réagit en tant que dipole dans une cycloaddition [3+2] subséquente menant au composé nitrosoacétalique. Ces composés sont d’intéressants motifs synthétiques, permettant un accès rapide aux composés hétérocycliques azotés après la rupture des liaisons N-O. Nous avons montré que la réaction pouvait être appliquée à un large panel de substrats nitroaromatiques. La cycloaddition [4+2]/[3+2] domino a ainsi été appliquée à plusieurs types de nitroaromatiques, tel que les indoles, thiophènes, benzofurannes, furannes, imidazoles, naphtalènes, et même au benzène. Les composés hétérocycliques aminés que nous pouvons générer par cette méthodologie comportent tous un carbone tétrasubsitué adjacent à l’atome d’azote. De tels motifs structuraux, sont difficiles d’accès par d’autres méthodes de synthèse. Notre méthode comporte l’avantage d’impliquer des réactifs de départ simples d’accès et de mener, en deux ou trois étapes seulement, aux composés désaromatisés polycycliques.