Les glycophanes sont des molécules cycliques, chirales contenant des sucres séparés par des segments hydrocarbonés. Ils sont considérés comme des hybrides de cyclophanes et de cyclodextrines. Ce travail concerne la synthèse de glycophanes symétriques à partir du D-glucal. Après la synthèse de O-glycosides insaturés et de bis-O-glycosides d'alkyle 2,3 insaturés par réarrangement de Ferrier, nous avons préparé des précurseurs bifonctionnels pour différentes réactions de macrocyclisation pour l'obtention de ces macrocycles à savoir les bis-ethers de propargyle pour la réaction de Glaser ; les azido-alcynes pour la réaction de Huisgen et les amino-acides de sucres pour le couplage peptidique. Les conditions de dilution ont permis d'obtenir des molécules-cages de symétrie C2 que nous avons déprotégées pour des essais de complexation.

La pollution des eaux par les métaux est devenue un problème majeur. Il est donc nécessaire de contrôler régulièrement la qualité des eaux de consommation et de rejet, selon les fréquences et les paramètres d'analyses définis par le décret européen -2001-1220 de Décembre 2001. Face à de nouvelles normes de plus en plus exigeantes, la sensibilité et la limite de détection des appareillages (ICP-AES par exemple) deviennent problématiques pour la quantification des métaux. Une étape de préconcentration préliminaire à l'analyse serait une alternative. Parmi les différentes méthodes de préconcentration, l'extraction en phase solide chélatante est particulièrement adaptée à l'extraction d'espèces métalliques en milieu aqueux. Elle fait intervenir des interactions entre une phase liquide et un support solide poreux modifié par un ligand, générant un mécanisme de rétention spécifique vis-à-vis de l'analyte (Chélation). Différents types de supports solides peuvent être employés en SPE. Les polymères organiques de synthèse et plus particulièrement les copolymères à base de styrène et de divinylbenzène (EVBDVB) offrent les performances attendues pour une telle application : stabilité sur une large gamme de pH, bonnes propriétés chimiques, physiques et thermiques. Afin d'améliorer les propriétés complexantes des copolymères EVB-DVB vis-à-vis des métaux, l'introduction d'un ligand est nécessaire pour obtenir un support poreux chélatant. Dans le cadre de ces travaux, le 1,2- benzènediol (catéchol) a été sélectionné pour sa capacité à retenir les espèces métalliques et parce qu'il permet d'envisager deux voies d'incorporation : 1. Greffage du catéchol sur un copolymère EVB-DVB commercial (Amberlite® XAD4 de Rohm et Haas) via des ponts imines réduits et diazonium ; 2. Copolymérisation en suspension d'un monomère styrénique comportant le catéchol avec du divinylbenzène. Les supports solides fonctionnalisés issus des deux modes de préparation sont caractérisés par ATG-DSC, Py-GC/MS et spectroscopie IRTF afin de valider l'incorporation du catéchol. Les propriétés complexantes pour le Cd(II), Cu(II), Ni(II) et Pb(II) ont été déterminées par ICP-AES et sont reliées aux taux de fonctionnalisation (évalués par dosage acido-basique en retour des fonctions hydroxyles du catéchol) et aux propriétés texturales (surface spécifique, volume poreux, diamètres de pores déterminés par adsorption/désorption de gaz). Par rapport au greffage, la copolymérisation en suspension permet de faire varier la quantité de ligand introduit, de conserver la sphéricité des supports et de contrôler la taille des particules, en réduisant à la fois le coût et les contraintes de mise en oeuvre. Ce procédé de préparation a permis d'aboutir à des matériaux originaux (peu colorés) ouvrant des perspectives notamment en terme d'application : détection directe des métaux retenus par spectroscopie de réflexion diffuse.

Le travail présenté dans ce mémoire a pour thème central la synthèse de nouvelles quinones, et plus spécialement des terpénylquinones et des hétéroquinones, composés bien connus pour avoir des propriétés biologiques intéressantes. Dans une première partie, la synthèse d'un podocarpane fonctionnalisé, intermédiaire avancé vers l'accès de terpénylquinones naturelles comme le célaphanol A, est présenté. La seconde partie, qui a été consacrée à la synthèse d'hétéroquinones, s'articule autour de deux axes, la préparation d'hétéroquinones substituées par deux chaînes thioalkyles d'une part et la synthèse d'hétéroquinones possédant une activité antipaludique d'autre part. Les produits obtenus dans le cadre du premier axe ont été testés en tant qu'agents anticancéreux (inhibiteurs de phosphatases CDC25), et l'évaluation de l'activité biologique des hétéroquinones comme agents antipaludiques nous a permis d'identifier le meilleur substrat qui a été couplé avec un dérivé terpénique.

L'azaelliptitoxine, molécule antitumorale, a été élaborée par modélisation moléculaire à partir des structures de l'ellipticine et de l'étoposide. La présence de deux motifs 2 et 3-indolylméthanamines dans le squelette de ses dérivés 11-aminés, aussi biologiquement actifs, nous a conduit à développer deux stratégies de synthèse stéréosélectives de ces composés, basées sur la méthodologie d'addition nucléophile de l'indole sur les nitrones alpha-chirales développée au laboratoire. La première stratégie a nécessité la préparation énantiosélective d'un nouveau sérinal précurseur de la nitrone considérée, dont le motif bêta-aminoalcool est protégé sous la forme d'une oxazolidinone. L'addition nucléophile de l'indole en milieu acide sur cette nitrone a permis l'obtention de deux hydroxylamines diastéréoisomères, conduisant à la formation stéréosélective de quatre dérivés 11-aminés de l'azaelliptitoxine avec de bons rendements. Une seconde stratégie a été imaginée, mettant en jeu une addition nucléophile d'un 2-lithioindole sur deux dérivés électrophiles de type N-Boc-oxazolidine ou nitrone, dérivés de la L-sérine. Les travaux réalisés ont permis d'accéder à certains de ces intermédiaires clé. Cette étude nous a permis de mettre en évidence des conditions de pivaloylation chimiosélective du noyau indolique vs. une fonction amine secondaire. Les études résultant de la déprotection de ce noyau indolique ont montré une déprotection chimiosélective de ce même noyau vis-à-vis d'une amine primaire préalablement N-pivaloylée, mais aussi une déprotection chimiosélective des amines secondaires préalablement N-pivaloylée vis-à-vis des amines pimaires.

Une nouvelle stratégie de synthèse pour la préparation de N-hydroxyphtalimides par le biais de la cycloaddition [2+2+2] entre le maléimide et des α,ω-diynes catalysée par le système [IrCl(COD)]2/DPPE ou [RhCl(COD)]2/DPPE a été développée. Cette nouvelle méthodologie de synthèse nous a permis de préparer 17 N-hydroxyphtalimides originaux en seulement quatre étapes et avec des rendements compris entre 47 et 85%. Nous avons aussi utilisé cette approche dans la préparation de 5 nouveaux N-hydroxyphtalimides possédant deux axes d'atropoisomèrie et 2 phtalimides originaux énantio- et atropoisomèriquement purs avec des rendements compris entre 15 et 44%. L'activité de ces N-hydroxyphtalimides en tant que catalyseurs d'oxydation aérobie a été évaluée et nous avons obtenu dans certains cas, des activités similaires à celle du NHPI, l'indane étant transformé en indanone avec 57% de rendement à un taux de conversion de 84% dans nos conditions de réactions.

La transformation du raisin en vin est un procédé complexe. Des auxiliaires technologiques comme les enzymes ont été développés pour faciliter ce procédé et améliorer la qualité des vins. Cette qualité est influencée par les composés phénoliques : les anthocyanes sont responsables de la couleur rouge et les tanins de la sensation d'astringence. Les enzymes de macération qui dégradent les parois cellulaires du raisin sont utilisées pour améliorer les rendements en jus et l'extraction des pigments et des tanins. Cependant, ces traitements sont utilisés de manière empirique et leur impact sur la libération des polysaccharides pectiques constitutifs des parois et la composition en composés phénoliques des vins reste controversée. Dans cette étude, un enrichissement des vins enzymés en tanins et en RG-II et une diminution des polysaccharides riches en arabinose et en galactose libérés par la dégradation des parois ont été démontrés. Les vins enzymés présentent une intensité colorante plus élevée que les vins témoins expliquée par une augmentation des pigments issus des réactions entre anthocyanes et tanins. Les effets sont plus ou moins marqués suivant le millésime. Pour la première fois, les oligosaccharides des vins ont été isolés et caractérisés. Les structures des oligosaccharides présentes dans les vins témoins résultent de la dégradation des zones lisses des pectines, les vins enzymés renferment des composés provenant des zones hérissées des pectines. Pour comprendre l'impact des modifications induites par les enzymes sur la qualité et plus particulièrement la couleur et la stabilité des vins, l'évolution des polysaccharides et des polyphénols a été suivie en milieu modèle.

Cette thèse s'inscrit dans un ensemble de travaux menés au laboratoire de Chimie Thérapeutique de Lyon sur la mise au point d'analogues de di- ou tripeptides hydrophobes appelés réversines susceptibles de moduler la chimiorésistance des cellules tumorales liée à l'expression de protéines de transport appartenant à la famille « ATP-Binding Cassette » (ABC). Des analogues de ces réversines ont été synthétisés afin d'augmenter leur activité et leur biodisponibilité et de préciser les requis structuraux nécessaires à cette activité vis-à-vis de deux protéines de transport, la glycoprotéine P (P-gp) et la « Breast Cancer Resistance Protein » (BCRP). Dans un premier temps, afin d'évaluer l'influence de la liaison peptidique, nous avons synthétisé des analogues aminométhyléniques des réversines les plus actives ainsi que des dérivés cétométhyléniques d'une réversine de référence. Dans un second temps, nous avons entrepris la synthèse d'autres dérivés modifiés au niveau de la chaîne latérale du côté N-terminal d'une réversine de référence ainsi que des dérivés contraints de cette chaîne latérale afin d'explorer l'espace conformationnel dans cette région de liaison aux protéines de type ABC. Les activités biologiques des analogues synthétisés ont été évaluées sur les deux protéines de transport de type ABC, P-gp et BCRP. Les premiers résultats ont montré une sélectivité des produits vis-à-vis de la P-gp par rapport à BCRP ainsi que l'interaction de la chaîne latérale du côté N-terminal avec le site de liaison de la P-gp. Cette démarche a permis d'aboutir à des analogues plus actifs que les réversines de référence sur P-gp notamment ceux des dérivés contraints.

Voir résumé en fin de thèse

L'incorporation d'éléments f au sein d'architectures polymétalliques et organisées est d'un intérêt fondamental en chimie supramoléculaire et permet la mise au point de composés combinant une taille nanométrique avec les propriétés optiques ou magnétiques des ions métalliques Ln(III). Cependant, à cause des difficultés liées au contrôle de l'environnement de coordination de ces ions, les assemblages de complexes polynucléaires à base de lanthanides ont été beaucoup moins étudiés que les autres systèmes et la construction de tels assemblages reste encore un véritable défi. Afin de mieux comprendre les facteurs régissant l'assemblage des complexes polymétalliques, nous avons conçu deux types différents de ligands organiques, favorisant, dans un cas, la formation de complexes infinis (ou polymères de coordination), et dans l'autre, l'assemblage d'architecture polymétalliques discrètes. Ainsi, nous montrons que l'utilisation de ligands dérivés de l'unité picolinate, flexibles et multidentes permet la formation de polymères de coordination présentant des propriétés de luminescence très intéressantes. La géométrie du ligand a une grande influence sur l'architecture finale du réseau. En particulier, l'incorporation de quatre unités picolinates au sein d'un ligand tétrapode résulte en la formation contrôlée de réseaux à une dimension. Inversement, pour favoriser l'assemblage contrôlé de complexes polymétalliques discrets des ligands dissymétriques et de faible denticité ont été utilisés. Les études de complexation d'un ligand tridente dérivé de l'unité 8 hydroxyquinoléine et d'un ligand tétradente possédant un cycle oxazoline sont présentées.

CETTE ETUDE S'INTERESSE A L'ETAPE DE GLAÇAGE LORS DE LA CONGELATION D'UN PRODUIT LIQUIDE COMPLEXE, DE TYPE SORBETS OU CREME GLACEE. CETTE ETAPE A LIEU DANS DES ECHANGEURS DE CHALEUR A SURFACE RACLEE (ECSR) OU FREEZERS. AU COURS DE CETTE ETAPE, LA FORMULE INITIALE OU LE MIX EST LE SIEGE DE PLUSIEURS PHENOMENES : LES TRANSFERTS THERMIQUES, LA CRISTALLISATION DE L'EAU EN GLACE ET LE CISAILLEMENT. CETTE ETAPE PREDISPOSE LA QUALITE FINALE DU PRODUIT, NOTAMMENT SA TEXTURE. L'ETUDE ENTREPRISE LORS DE CE TRAVAIL DE THESE A POUR OBJECTIF DE MIEUX COMPRENDRE L'EVOLUTION DU PRODUIT DURANT LE GLAÇAGE ET DE CARACTERISER L'INFLUENCE DES VARIABLES DU PROCEDE ET DE CERTAINS ASPECTS DE FORMULATION SUR LA TEXTURE DU PRODUIT. POUR CELA, ON S'EST INTERESSE PLUS PARTICULIEREMENT A LA TAILLE DES CRISTAUX ET A LA VISCOSITE. NOTRE APPROCHE A COMBINE L'EXPERIMENTATION (A L'ECHELLE DU LABORATOIRE) ET LA MODELISATION (CINETIQUE DE CRISTALLISATION ET SIMULATION NUMERIQUE DES ECOULEMENTS ET DES TRANSFERTS THERMIQUES). L'ETUDE EXPERIMENTALE A ETE REALISEE A L'ECHELLE DU LABORATOIRE (DANS UN SIMULATEUR D'ECSR) DANS DES CONDITIONS THERMIQUES ET MECANIQUES CONTROLEES. ELLE A PERMIS DE SUIVRE L'EVOLUTION STRUCTURALE (GRANULOMETRIE