Yes / Temozolomide (TMZ) is the standard first line treatment for malignant glioma, reaching “blockbuster” status in 2010, yet it remains the only drug in its class. The main constraints on the clinical effectiveness of TMZ therapy are its requirement for active DNA mismatch repair (MMR) proteins for activity, and inherent resistance through O6-methyl guanine-DNA methyl transferase (MGMT) activity. Moreover, acquired resistance, due to MMR mutation, results in aggressive TMZ-resistant tumour regrowth following good initial responses. Much of the attraction in TMZ as a drug lies in its PK/PD properties: it is acid stable and has 100% oral bioavailability; it also has excellent distribution properties, crosses the blood-brain barrier, and there is direct evidence of tumour localisation. This review seeks to unravel some of the mysteries of the imidazotetrazine class of compounds to which TMZ belongs. In addition to an overview of different synthetic strategies, we explore the somewhat unusual chemical reactivity of the imidazotetrazines, probing their mechanisms of reaction, examining which attributes are required for an active drug molecule and reviewing the use of this combined knowledge towards the development of new and improved anti-cancer agents.

Nos travaux ont porté sur la mise au point de nouvelles stratégies de synthèse de la nicotianamine (molécule naturelle ubiquitaire chez les plantes et impliquée dans le transport du fer in planta) qui ont été appliquées à la préparation de nouveaux analogues naturels et non-naturels inédits. Les propriétés chélatrices d'un de ces analogues naturels, la thermonicotianamine, ont été mises en évidence par spectrométrie de masse.Ce manuscrit est organisé en quatre chapitres : la première partie présente un point bibliographique sur le rôle central de la nicotianamine dans l'homéostasie du fer chez la plante. Puis, nous avons décrits, après un aperçu de l'état de l'art sur les synthèses de la nicotianamine et de ses analogues naturels et non-naturels, notre nouvelle stratégie de synthèse de la basée sur la réaction de N-alkylation. Afin de répondre à un besoin de nouvelles molécules et de réduire leur temps de fabrication nous avons développé la première synthèse de la NA et de ses analogues sur support. Enfin, après une vue de l'état de l'art sur les méthodes d'analyse des phytosidérophores et de leurs complexes avec les métaux, les propriétés chélatrices de la tNA avec les métaux ont été étudiées par spectrométrie de masse. / Our work focused on developing new strategies for synthesis of nicotianamine (a natural molecule ubiquitous in plants and involved in iron transport in planta) which have been applied to the preparation of new natural and unnatural analogues. The chelating properties of a natural analogue, the thermonicotianamine, were investigated by mass spectrometry.This manuscript is organized into four chapters: the first part presents a literature review on the central role of nicotianamine in iron homeostasis in plants.After an overview of the state of the art in the synthesis of nicotianamine and its natural and non-natural analogues, we described our new synthetic strategy based on the N-alkylation reaction.To meet the need for new molecules and reduce manufacturing time we developed the first synthesis of nicotianamine and its analogues on solid phase.Finally, after a view of the state of the art on methods for analyzing phytosiderophores and their complexes with metal, chelating properties of thermonicotianamine with metals have been studied by mass spectrometry.

La désymétrisation d’arylcyclohexa-2,5-diènes est une méthode très efficace pour obtenir en une seule étape des squelettes complexes à partir de synthons simples. Lors de cette thèse, une nouvelle approche à la synthèse d’arylcyclohexadiènes porteur d’un centre quaternaire a été développée. L’une des structures synthétisées par cette voie a ensuite été désymétrisée par une réaction d’hydroamination diastéréosélective, nous permettant de réaliser la première synthèse énantiosélective de l’épi-Elwesine. Notre démarche s’est ensuite orientée vers la synthèse et la désymétrisation de nouveaux types de diènes spirocycliques de type oxindoles. La présence dans ces diènes de deux faces très différenciées nous a permis de réaliser des processus complètement diastéréosélectifs. De plus une nouvelle séquence réarrangement-alkylation a été mise au point, nous permettant d’accéder efficacement à des squelettes de type phénanthridinones de façon régio- et diastéréosélective. / The desymmetrization of arylcyclohexa-2,5-dienes is a powerful method to synthesize complex structures from simple synthons in a single step. We first developed a new protocol to obtain arylcyclohexa-2,5-dienes bearing a quaternary center. One of these structures was desymmetrized via a diastereoselective hydroamination and further elaborated into epi-Elwesine, an Amaryllidaceae alkaloid. We next turned our attention towards the synthesis and desymmetrization of spirocyclic cyclohexadienes. Diastereoselective processes were carried out due to the presence of two well- differentiated faces. A new rearrangement-alkylation process was developed and provides efficient access to phenanthridinones regio- and diastereoselectively.

Les hydrotropes sont de petites molécules amphiphiles utilisées dans de nombreux domaines d'applications (détergence, extraction, solubilisation, etc …). Les hydrotropes sont principalement d'origine pétrosourcée et des molécules alternatives d'origine biosourcée ont été synthétisées selon des voies de synthèse éco-compatibles.Deux tétraols, l'érythritol et le pentaérythritol, ont été utilisés comme tête polaire. La partie apolaire est incorporée via une liaison éther car celle-ci est plus résistante en milieux salins. L'alkylation réductrice directe de dérivés carbonylés conduisant à des résultats non satisfaisants, une synthèse en deux étapes d'acétalisation puis d'hydrogénolyse a donc été développée, conduisant aux éthers de tétraols avec de bons rendements. Les propriétés physico-chimiques de ces éthers sont meilleures que celles d'hydrotropes standards, mais non suffisantes pour l'application visée. Ainsi, des éthers de glycérol fonctionnalisés par une fonction carboxylate ont été synthétisés. Une première étape d'alkylation réductrice permet d'accéder aux mono-éthers de glycérol. Une réaction en cascade d'acétalisation puis d'hydrogénolyse à partir de céto-esters permet de greffer la fonction carboxylate. L'alcool libre peut ensuite être méthylé à l'aide du phosphate de triméthyle. Cette méthode de méthylation a ensuite été étendue à de nombreux polyols (érythritol, glycérol, diglycérol, acide tartrique, etc …). Les produits de perméthylation sont obtenus avec de bons rendements, et le catalyseur acide est une résine recyclable / Hydrotropes are small amphiphilic molecules with applications in numerous fields such as extraction, detergency, solubilization, etc … Generally, hydrotropes are petrosourced, thereby biosourced alternatives molecules have been synthesized using eco-compatible synthesis.Two tetraols, erythritol and pentaerythritol, were used as polar head. Ethers bond was retained to link the two parts of the amphiphilic molecule due to its better resistance in saline media. Using carbonyl derivatives, the reductive alkylation didn’t allow to reach the corresponding ethers. A two-step strategy of acetalisation and hydrogenolysis was developed to reach good yields in ethers. The physico-chemical properties of these compounds are better than standard hydrotropes, but they are not sufficient for the targeted application. Thereby, functionalized glycerol ethers with a carboxylic acid have been synthesized. First, reductive alkylation led to glycerol mono-ethers in good yields. Then, acetalisation/hydrogenolysis cascade using ceto-ester enable the addition of carboxylic acid in good yields. Free hydroxyl group can be methylated using trimethylphosphate. This methylation process has been extended to other polyols (erythritol, pentaerythritol, glycerol, diglycerol, etc …). The permethylated products have been obtained in good yields, and the acid catalyst is a recyclable resin

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L’obtention de nouvelles structures zéolithiques a été permise grâce à la diversification des conditions de synthèse, comme l’utilisation d’ions fluorures, la substitution partielle du silicium par du germanium ou l’ajout d’un agent structurant organique. Les travaux développés au cours de cette thèse se concentrent sur la synthèse de nouveaux solides microporeux zéolithiques possédants de larges à extra-larges pores (>10 unités TO4) à l’aide de nouvelles molécules organiques structurantes. Le travail de thèse se divise donc en deux étapes avec, dans un premier temps, la synthèse de molécules organiques originales (dérivées de la pyrrolidine) qui sont ensuite engagées en synthèse hydrothermale. Huit nouveaux structurants non commerciaux ont été élaborés qui ont permis d'obtenir divers matériaux déjà connus, parmi lesquels les zéolithes octadécasil (AST), ITQ-7 (ISV), ITQ-17 (BEC) et ITQ-21. L'utilisation des cations N,N-diméthylperhydro-dicyclopenta[b,d]pyrrolium et N,N-diméthyldicyclopentylammon-ium, ont permis la découverte de deux nouveaux silicogermanates dont l’un de topologie connue nommé clovérite (-CLO) et l’autre nommé Mu-43 présentant une topologie de charpente inédite. Chacun de ces deux matériaux possède un système tridimensionnel de canaux avec des ouvertures à 12 atomes T (Mu-43) ou à 20 atomes T (clovérite). / Several synthetic strategies have emerged such as the use of fluoride, the introduction of germanium and the development of new organic structure directing agents (SDAs) to obtain zeolites, which have led to significant structural diversity. Previous works at the laboratory enable us to develop a new range of non-commercial SDAs that have been designed to produce novel extra-large pores zeolites (>10 TO4 units). Elaborated organic structure directing agents (pyrrolidine derivatives) were first synthesized by a concise route and then engaged in hydrothermal synthesis. Eight non-commercial and original SDAs were produced which led to the synthesis of several known zeolites such as octadecasil (AST), ITQ-7 (ISV), ITQ-17 (BEC) and ITQ-21. The use of the cations N,N-dimethylperhydro-dicyclopenta[b,d]pyrrolium and N,N-dimethyldicyclopentyl-ammonium, allowed us to discover two new silicogermanates named cloverite of known topology -CLO and the novel one Mu 43. Each of these two materials possesses a three-dimensional channel system with 12-membered ring pores (Mu-43) or 20-membered ring pores (cloverite).

Mémoire numérisé par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal