Over the last decade, the domain of click chemistry has grown exponentially and has significantly impacted the fields of organic synthesis, medicinal chemistry, molecular biology, and materials science. The ideal model of a click reaction has become the copper-catalyzed azide-alkyne cycloaddition (CuAAC). Inherent limitations of CuAAC, including high temperatures, long reaction times, and difficult purifications, have been minimized by the development of nitrogen-based ligands. Herein, we present a novel application of 1,2,4-triazines by investigating their use as accelerants for CuAAC. A diverse library of 1,2,4-triazines were synthesized in order to examine the molecular determinants of their catalytic activity. These ligands were found to be potent accelerants, at catalytic concentrations, in the presence of both copper(I) and copper(II) salts. Remarkably, these catalyzed reactions proceeded at room temperature, generating high isolated yields, in both polar and nonpolar solvents. 5,6-Diphenyl-3-(pyridin-2-yl)1,2,4-triazine was the most active ligand studied, producing an 89% yield in a model click reaction within one hour. Additional experiments with an array of azides and alkynes yielded similar results, defining a broad substrate scope for 1,2,4-triazines as catalysts for click chemistry. Heterogeneous 1,2,4-triazines were designed using different solid supports and different sites of attachment with respect to the 1,2,4-triazine ligand. The primary advantages offered by these immobilized catalysts are the prevention of metal contamination in 1,2,3-triazole products and the recyclability of the catalyst. Results indicated that 1,2,4-triazine-functionalized silica was a more effective accelerant of CuAAC, whereas polystyrene-supported 1,2,4-triazines displayed modest activity. In coordination with copper(II), 1,2,4-triazines appended onto silica generated isolated yields greater than 90% after four consecutive reaction cycles with minimal copper leaching. Further research will utilize both homogeneous and heterogeneous 1,2,4-triazine-accelerated CuAAC in the derivatization of solid supports for energy-related chemical processes and in the synthesis of novel enzyme inhibitors.

Parmi tous les neurotransmetteurs identifiés à ce jour, la sérotonine (5-hydroxytryptamine, 5-HT) est impliquée dans le système le plus complexe de récepteurs. Parmi eux, les récepteurs 5-HT7 qui sont les derniers découverts (1993) semblent avoir des implications multiples tant au niveau central que périphérique. Le potentiel thérapeutique représenté par la découverte de ligands 5-HT7 sélectifs vis-à-vis d'autres RCPGs a motivé notre projet de recherche. Nos études sont orientées vers la conception de trois classes distinctes de ligands. Une première famille à été conçue sur une charpente benzimidazolone. Diverses pharmacomodulations ont permis un changement du profil d'activité de 5-HT1A vers 5-HT7. Une deuxième famille de composés à structure furo- ou pyrano[2,3-b] pyridinique constitue des analogues azotés d'un des plus intéressants agonistes sélectifs 5-HT7 actuels. La synthèse de ces dérivés a été conduite via la mise en oeuvre d'une étape clé de cycloaddition intramoléculaire de Diels-Alder à partir de 1,2,4-triazines judicieusement fonctionnalisées en 3 par une chaine aminoalkynol. Cette méthodologie nous a permis de faire varier les substituants alkyle de l'amine, la nature et la position du motif aryle sur le noyau pyridinique, ainsi que la taille du cycle non-aromatique. La synthèse d'une dernière famille de dérivés bisaryliques a enrichi les études de relation structure-activité, connues dans la littérature, associées à ce type de ligands 5-HT7. La variation du cycle aromatique central (phényle, 1,3-diazine et 1,2,4- triazine) a révélé d'importantes conséquences sur l'affinité des molécules.

La loi du 6 juin 2006 sur la gestion des déchets radioactifs de haute activité et à vie longue prévoit la recherche de solutions permettant la séparation et la transmutation des radioéléments à vie longue, pour réduire les quantités et la nocivité des déchets radioactifs ultimes. Ces déchets issus du retraitement du combustible nucléaire usé sont actuellement vitrifiés à La Hague. Ainsi, le projet " séparation poussée " vise à compléter le procédé industriel PUREX par le développement de procédés permettant d'extraire les actinides mineurs des raffinats PUREX où se trouvent également des produits de fission constitués principalement de lanthanides, neutrophages. Pour réaliser la séparation poussée, les actinides mineurs des raffinats PUREX doivent être séparés par des molécules spécifiques. Les BTP ou bis-triazinyl-pyridines ont été largement étudiées au CEA pour la séparation actinides(III)/lanthanides(III). Elles complexent sélectivement les actinides, mais l'origine de cette sélectivité n'est pas complètement expliquée : notamment l'influence des groupements (attachés à leur structure) sur la complexation ou la sélectivité reste à démontrer. En outre, elles sont sensibles à l'hydrolyse et à la radiolyse. La première partie du travail présente la synthèse de BTP ou de BTBP, différemment substituées pour améliorer leur résistance face à l'hydrolyse ou à la radiolyse, et une nouvelle famille de ligands polyaromatiques azotés : les BPBT, présentant un enchaînement original de cycles pyridine et triazine, différent de toutes les structures décrites jusqu'à présent dans la littérature. La seconde partie de ce travail est consacrée à l'étude physico-chimique de nouvelles molécules obtenues, en déterminant leurs constantes de protonation et de complexation, pour connaître l'influence des différents groupements sur la complexation et la sélectivité. Enfin, le troisième volet concerne l'étude des propriétés de ces ligands en extraction liquide-liquide, utilisés soit comme extractants lipophiles, soit comme complexants hydrophiles.