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L’objectif de nos travaux consiste en la préparation de C-glycosides et d’aminoacides glycosylés trifluorométhylés dans le but d'obtenir des structures biologiquement actives stabilisées. L'intérêt des C-glycosides est lié à leur stabilité autorisant une pharmacocinétique plus appropriée pour un usage thérapeutique. La 1ière partie de mon travail a été de créer une liaison C-C en position anomérique d'un sucre par différentes méthodes d’alkylation, d’alcynylation à l’indium et par la réaction de Réformatsky. Ensuite après avoir fonctionnalisé les C-glycosides synthétisés, une étude tournée vers la synthèse d’aminoacides C-glycosylés par le biais d’alkylations énantiosélectives a été réalisée. Ensuite nous avons étudié la synthèse d’aminoacides glycosylés stabilisés par l’introduction d’un groupement trifluorométhylé en une position stratégique. D’abord nous avons étudié la synthèse d’aminoacides N-glycosylés obtenus par la réaction entre un aminoacide trifluorométhylé et un sucre. Le groupe fluoré, en  de l’azote, diminue la basicité de l’amine et empêche sa protonation. Ainsi, l’hydrolyse du lien anomérique est très défavorisée. Plusieurs conditions réactionnelles ont été étudiées. Le milieu acide protonique a montré des résultats encourageant notamment entre le 2-déoxy-glucose et un dipeptide trifluorométhylé. Ensuite nous avons travaillé sur la synthèse de O-glycosides. 2 stratégies ont été développé à partir d’un sucre trifluorométhylé. D’abord l’éthérification de Williamson a été étudié entre un sucre trifluorométhylé et différents dérivés halogénés. Cette voie a donné des résultats satisfaisant avec des dérivés halogénés linéaires uniquements. Puis la réaction de Mitsunobu a été étudié entre un sucre trifluorométhylé et différents alcools. La réaction donne des résultats variés dépendant de l’alcool. Cette voie nous a aussi permis de synthétiser des aminoacides O-glycosylés trifluorométhylé en utilisant la sérine comme alcool. / The aim of our work consists in the preparation of C-glycosides and trifluorinated glycosylated aminoacids in order to obtain biogically active structures. The interest of such C-glycosides, is due to its stability. It allows a better pharmacokinetics to a therapeutic use. The first part of my work was to create a C-C bond at the anomeric position of a carbohydrate by different methods such as alkylation, alcynylation and Reformatsky reaction. Then, after functionalized these C-glycosides, a study on C-glycosylated aminoacids synthetized by an enantioselectiv alkylation way was made. The second part of my work was to synthesized stabilized glycoaminoacidsby the introduction of a trifluoromethylated group at a strategic position: at the anomeric position of the carbohydtare or at  position of the anomeric position of the carbohydtare. We first studied the synthesis of N-glycosides with a trifluoromethylated group at  position of the anomeric position of the carbohydtare. This strategy is based on the reaction of a protected sugar with a trifluoromethylated amine catalysed by an acid. Then we studied the synthesis of O-glycoaminoacids with a trifluoromethylated group at the anomeric position of the carbohydtare. Two strategies have been developed. The first one is the alkylation of Williamson. The second one is the reaction of Mitsunobu.

Ce travail est une contribution à la synthèse et à la fonctionnalisation d'exo-glycals en vue d'accéder à des composés à activité anti-tumorale potentielle. Les objectifs de ce travail ont été doubles. Dans un premier temps, la transformation d'exo-glycals d'accès aisé en exoglycals plus fonctionnalisés par réaction de couplage pallado-catalysé a été réalisée ouvrant ainsi une nouvelle voie d'accès à des exo-glycals disubstitués. L'hydrogénation des composés issus de ces réactions de couplage a permis l'obtention de nouveaux types de C-glycosides. Dans un second temps, le développement de nouvelles applications des exo-glycals fonctionnels pour accéder à des molécules biologiquement actives a été entrepris. De nouveaux analogues de la phenstatine, molécule présentant une forte activité sur l'antiprolifération cellulaire, ont été synthétisés et leurs propriétés biologiques ont été évaluées. Parallèlement, un C-glycoside a été utilisé en tant que répartiteur de fonction pour la synthèse de peptidomimétiques inhibiteurs potentiels de la liaison VEGF165/NRP-1 impliquée dans le processus de l'angiogénèse tumorale. / The objective of this work consists in the synthesis and functionnalization of exo-glycals toward potential anti-cancer compounds. On the one hand, the transformation of easily accessible exo-glycals to more elaborated ones using palladium cross-coupling reaction has been performed and offered a new route to disubstituted exo-glycals. The hydrogenation of these compounds gave original C-glycosides. On the other hand, the new functionnal exo-glycals have been developped to prepare biologically active compounds. Analogs of phenstatin have been obtained and tested for their cellular growth inhibition. Furthermore, a C-glycoside has been used as a scaffold for peptidomimetics synthesis against the tumor angiogenesis process.

One important goal of this thesis is the hydrogenation of the glycosyl cyanide, which has never been mentioned by any of the groups who have done work in this area, except for B. Coxon and G. Fletcher, who in 1964, reduced a tetra-O-acetyl-β-D-galactopyranosyl cyanide with lithium aluminum hydride. We were hoping to obtain, by reduction with hydrogen on Pd/C, an aminomethyl C-glycoside. It is believed that these aminomethyl C-glycosides are of potential biological importance especially in the area of AIDS and HIV therapy.

Ces travaux s’articulent autour de dérivés saccharidiques de type exo-glycals ou C-glycosides pour lesquels de nouvelles méthodologies synthétiques ainsi que des applications dans le domaine de la biologie ont été développées. Dans un premier temps, l’addition de nucléophiles soufrés et carbonés sur le carbone anomérique de différents exo-glycals activés a été réalisée, permettant un accès efficace à de nouveaux S-glycosides tertiaires ainsi qu’à des γ-glycoamino acides anomériques. Ces derniers ont été utilisés pour l’élaboration de peptides linéaires mixtes α/γ dont les propriétés de structuration ont ensuite été étudiées par RMN, IR, CD et modélisation moléculaire. De nouvelles plates-formes glycopeptidiques multifonctionnelles ont été préparées par cyclisation de ces peptides. Dans un second temps, le développement de peptidomimétiques ciblant le récepteur neuropiline-1, impliqué dans l’angiogenèse tumorale, a été entrepris. En s’appuyant sur des études de modélisation moléculaire, certains composés ont montré une bonne affinité pour le récepteur NRP-1 et l’un des composés a montré des propriétés prometteuses pour l’inhibition de la formation de tubules / This work is focused on the development of new synthetic pathways for exo-glycals functionalization and synthesis of bioactive compounds. The first part of this manuscript describes the efficient preparation of new tertiary S-glycosides and γ-glycoamino acids via Michael addition of thiols derivatives and carbanions on anomeric carbon of exo-glycals. The obtained γ-glycoamino acids were then incorporated in α/γ mixed peptides and their structural properties were studied by NMR, IR, CD and molecular modelling studies. Furthermore, cyclic multivalent platforms were built by intramolecular cyclization of these entities. The second part of the manuscript concerns the elaboration of peptidomimetics targeting neuropilin-1 receptor, implicated in tumor angiogenesis. Based on molecular modeling studies, some compounds showed interesting binding affinity for NRP-1 receptor and one of them displayed promising properties toward inhibition of tubule formation

Les glycoconjugués constituent une classe de molécules organiques importante car ils sont impliqués dans de nombreux processus biologiques à savoir l'inflammation, la transmission du signal, la fécondation, l'adhérence cellule-cellule et bactérie-cellule, la reconnaissance virus-cellule et la défense immunitaire… L'utilisation de ce type de molécules comme principe actif peut être limitée par l'instabilité de la liaison glycosidique en milieu physiologique et de ce fait la préparation de C-glycoconjugués plus stables, non sensibles aux hydrolyses acides et enzymatiques constitue un enjeu en synthèse organique. Cette thèse décrit un nouvel accès à des C-glycoconjugués via des précurseurs céto-C-glycosides. La majeure partie du travail a consisté à la mise au point d’une nouvelle voie d’accès à des céto-C-glycosides à partir de glyconitriles issus du glucose, du galactose ou du mannose. Dans un premier temps, la réactivité de glyconitriles totalement protégés sous forme d’éthers benzyliques vis-à-vis d’organozinciques activés a été étudiée permettant d’isoler différentes cétones fonctionnalisées C-glycosylés. Lorsque ces substrats sont opposés à des organomagnésiens, un mélange de composé attendu et de glycal issu de l’élimination du benzyloxy en position 2 est observé. Afin de limiter la formation des glycals, des glyconitriles comportant un groupe hydroxyle en position 2 ont été préparés. L’addition de réactifs de Grignard ou d’organolithiens sur ces glyconitriles ont conduit à divers céto-C-glycosides. Ainsi, il a été montré que l’addition des organolithiens était plus efficace en termes de rendement.Ayant en main ces dérivés cétoniques, une étude de fonctionalisation de la fonction cétonique (formation de méthylène, de gem-difluoré, réduction en alcool…) a été entreprise, sur un substrat modèle, acquis qui pourra être transposé aux acyl-C-glycosides plus complexes. De plus, l’application de la méthodologie de synthèse à des C-glycoconjugués originaux appartenant à trois familles de composés différentes, inhibiteurs potentiels de SGLT-2 ou de glycogène phosporylase, nouvelles cibles thérapeutiques dans le traitement du diabète de type 2, a été validée. / Glycoconjugates, an important series of organic molecules, are fundamental to many important biological processes such as inflammation, signal transduction, fertilization, bacterial-cell or cell-cell adhesion, virus-cell recognition and immune response…The use of such compounds as drug is limited by the significant hydrolysis occurring in physiological medium or in acidic conditions. Thus, more stable C-glycoconjugates syntheses have to be developed.A new strategy for the synthesis of C-glycoconjugates via acyl-C-glycosides precursors is described from gluco-, galacto- or manno-nitriles. First, the reactivity of O-perbenzylated glyconitriles towards various activated organozinc reagents led to various functionalized keto-C-glycosides. However, with Grignard reagents, a mixture of the corresponding compound along with glycal occurring from the elimination of benzyloxy group located in position 2 is observed. To prevent such elimination, 2-hydroxyglyconitrile was prepared. With organomagnesium or organolithium reagents, these glyconitriles led to various glyconitriles in good yieds. It is noteworthy that organolitium reagents were more efficient, leading to better yields in glucose and galactose series.With these keto derivatives in hands, the transformation of the keto group into methylene, gem-difluorine, alcool…. was performed on a galatose-derived ketone as a model for the preparation of more complex C-glycosides. Moreover, the application of the methodology was applied to the synthesis of original C-glycoconjugates as potential SGLT-2 or glycogen phosphorylase inhibitors, thereby validating the synthetic strategy.

Les iminosucres, analogues de sucres dont l'oxygène intracyclique a été remplacé par un azote, constituent une classe importante de mimes de sucres. Introduire une chaîne alkyle sur le carbone pseudo-anomérique donne accès à une classe importante d'iminosucres, les iminosucres C-glycosides, qui peuvent être des inhibiteurs de glycosidases puissants et sélectifs.Le principal défi associé à la synthèse d'iminosucres C-glycosides est la mise au point de voies de synthèse efficaces et applicables à tous types de sucres permettant ainsi d'accéder à une grande diversité de synthons et d'accélérer la découverte de molécules d'intérêt biologique.Ce travail de thèse a consisté dans un premier temps à élaborer une synthèse efficace et convergente d'iminosucres C-glycosides à six et sept chaînons, à partir d'un précurseur commun, le 6-azido-6-désoxy-2,3,4-tri-O-benzyl-D-glucopyranose. Cette nouvelle méthode implique une réaction tandem Staudinger/Aza-Wittig ainsi qu'une isomérisation de cycle d'azépanes stéréocontrolée.La deuxième partie de ce manuscrit traite de l'extension de cette méthodologie à la synthèse de nouveaux D- et L-iminosucres C-glycosides à six chainons mimes de la N-acétyle-D-glucosamine.La dernière partie de ce travail a été consacrée à la synthèse d'iminosucres-aza-couronnes, qui constituent un nouveau type de récepteur moléculaire. L'étude de leur capacité à complexer des métaux a été effectuée par des techniques de RMN ou fluorimétrie et a donné des résultats prometteurs. / Iminosugars, sugar analogs in which the endocyclic oxygen has been replaced by a nitrogen, constitute a major class of sugar mimetics. Introducing an alkyl chain at the pseudoanomeric carbon position leads to another class of important iminosugars, the iminosugars C-glycosides that can be potent and selective glycosidase inhibitors. The main challenge associated with iminosugars C-glycosides synthesis is currently the design of efficient and general routes applicable to any starting sugar and enabling introduction of structural diversity from advanced synthons to accelerate the discovery of biologically relevant molecules.The first part of this work focused on the development of an efficient and convergent synthesis of six and seven membered iminosugars C-glycosides from a common 6-azido-6-deoxy-2,3,4-tri-O-benzyl-D-glucopyranose precursor. This new methodology involves a highly diastereoselective tandem ring enlargement/alkylation and a stereocontrolled ring contraction.The second part of the thesis delt with the extension of the methodology to access six-membered D- and L-iminosugars C-glycosides derived from N-acetyl-D-glucosamine.The third part of this work was devoted to the synthesis of iminosugar-aza-crowns, which constitute a new type of molecular receptors, using the synthetic route developed in the first part. The ability of these compounds to complex metals was studied either by NMR or fluorimetric techniques and showed promising results.

Les glycosylamines sont des précurseurs très utiles pour préparer une grande diversité de produits naturels et leurs analogues d’intérêts biologiques. Elles ont été particulièrement utilisées comme imines latentes dans des réactions avec différents nucléophiles principalement organométalliques pour former des imino-C-glycosides. Considérant les avantages des t-butanesulfinyl imines d’Ellman en tant qu’électrophiles pour l’addition stéréocontrôlée de différents réactifs pour former des amines, nous avons synthétisé puis exploré la réactivité des t-butanesulfinyl glycosylamines encore peu connues. Nous rapportons ici nos résultats sur la préparation de plusieurs glycosylamines et leur réactivité vis-à-vis de dérivés de magnésium et de lithium, y compris des réactifs fluorés, pour former des amines sous forme de chaîne ouverte. Des détails sont donnés sur les effets de stéréochimie à l’oeuvre dans cette méthode. Nous présentons également la transformation des amines intermédiaires en imino-C-glycosides, incluant des composés importants comme des mimes de glycosyl phosphates portant une aglycone fluorée. L’évaluation biologique de plusieurs de ces composés a été réalisée sur la GlfT2, une cible enzymatique ayant fort un potentiel pour le traitement de la tuberculose. / Glycosylamines are convenient precursors of a diversity of natural products and analogs of biological interest. In particular they have been used as latent imine equivalents in reactions with various organometallic nucleophiles to prepare imino-C-glycosyl compounds. Considering the advantages of Ellman t-butanesulfinyl imines as convenient electrophiles for the stereocontrolled addition of various groups to form amines, we explored the synthesis and reactivity of yet little known t-butanesulfinyl glycosylamines. We report herein our results on the preparation of various glycosylamines and their reactivity towards magnesium and lithium derivatives, including fluorinated reagents, to give open-chain amines. Details are given on the stereochemical effects involved in this process. We also present the transformation of the intermediate amines into imino-C-glycosyl products, including such significant compounds as glycosyl phosphate mimics bearing a fluorinated aglycone. Biological evaluation of number of compounds has been performed on GlfT2, an enzyme of importance regarding to its potential as target for the treatment of tuberculosis disease.

Les iminosucres, analogues de sucres dans lesquels l'oxygène endocyclique a été remplacé par un atome d'azote, constitue une classe importante de mimes de sucres. Aujourd'hui, leurs applications se limitent au domaine biologique car ces composés ont montré un potentiel thérapeutique prometteur. Il serait intéressant d'élargir le domaine d'application de ces iminosucres, et la combinaison de ces structures présentant un azote endocyclique pourrait conduire à de nouveaux macrocycles inédits présentant des propriétés de chélation innovantes. Pour cela, l'introduction d'une chaîne alkyle en position pseudoanomérique donne accès à une nouvelle classe de composés, les iminosucres C-glycosides dont la fonctionnalisation en positions C-5 et C-1 est nécessaire.La première partie de ce travail se focalise sur le développement d'une voie de synthèse rapide et efficace d'iminosucres C-glycosides à six et sept chaînons au moyen d'une réaction tandem de Staudinger aza-Wittig. Pour accéder à ces composés de choix, notre stratégie se base sur des réactions de fonctionnalisation diastéréosélectives et stéréocontrollées. La seconde partie de cette thèse a été consacrée à la synthèse d'iminosucres aza-couronnes, dont les structures constituent un nouveau type de récepteurs moléculaires. L'étude des propriétés de chélation de ces nouveaux macrocycles des cations métalliques a montré des premiers résultats prometteurs et encourageants grâce à des analyses par RMN et par fluorimétrie. / Iminosugars, sugar analogs in which the endocyclic oxygen has been replaced by nitrogen, constitute a major class of sugar mimetics. Their application has been limited to the biological field so far as these compounds have shown promising therapeutic properties[1]. Interestingly, their structural analogy with sugars combined with the presence of an endocyclic nitrogen atom could deliver innovative macrocycles that could display chelation properties as well as catalytic potential when bound to metals and associated as duplex or higher multiplicity scaffolds. For this purpose, efficient introduction of an alkyl chain at the pseudoanomeric position of the iminosugar to yield an iminosugar C-glycoside[2] displaying two arms at C-5 and C-1 position is necessary. The first part of this work focused on the development of an efficient and convergent synthesis of seven and six membered iminosugars C-glycosides using a highly diastereoselective tandem Staudinger-Aza-Wittig reaction is presented. To access to these new compounds, our strategy is based on a highly diastereoselective and stereocontrolled functionalization. The second part of this work is based on the use of these structures to build up unprecedented iminosugar-aza-crowns, a new type of molecular receptors, using the strategy way developed in the first part. These news sweet aza-crowns displaying with various linkages showed promising results through their preliminary chelation properties by NMR and fluorimetric techniques.

Aminomethyl C-glycosides are of pharmaceutical interest as potential therapeutic agents against HIV, viral and bacterial infections, cancer, and metabolic disorders, e.g. diabetes. Their synthesis is an important chemical problem. In this work, Prince-type cyclizations were performed with different Lewis acids to select optimal conditions, for high yield syntheses of a series of 4-chloro-2-phtalimidomethyl-6methyltetrahydropyrans 3,4 ( a–f ) and 4-chloro-2,6-bis(phtalimido-methyl)-tetrahydropyrans 3,4 ( g–i ), and similar bicyclic compounds 9,10 ( a,b ), potential precursors of C-oligosaccharides. An influence of reagent size and nucleophilicity on the reaction outcome was observed and was interpreted in terms of intermediate complex formations in the cationic mechanism. Optimized eliminations of hydrogen halide from 3,4 by 1,8-diaazobicyclo[5.4.0]undec-7-ene (DBU) in presence of LiCl gave a mixture of 2,6-anhydro-1,3,4,5,7-pentadeoxy-1-phtalimido-D,L-erythrohept-3-enitol and 2,6-anhydro1,3,4,5,7-pentadeoxy-1-phtalimido-D,L-erythrohept-4-enitol 5b, 6b in 79% combined yield. Epoxidation of 5b, 6b with urea-hydrogen peroxide complex and trifluoroacetic anhydride followed by treatment with aqueous trifluoroacetic acid gave a mixture of two dihydroxy-2-methyl-6-phtalimidomethyl tetrahydropyrans 15 and 16 with an overall yield of 74%. Cis-dihydroxylation of 5b, 6b with OsO 4 /NMO afforded two other dihydroxy-2-methylphthalimido tetrahydropyrans, 17 and 18 . The regioisomeric protected aminomethyl C-glycosides were separated, and were characterized to produce four racemates of aminomethyl C-glycopyranosides in high yields. These primary amines were amidated with chiral quinic acid lactone in the minimal amount of dimethylacetamide to produce four separable diastereomeric mixtures of C-pseudodisaccharides, for a total of eight diastereomers. Diastereomer 37a (or b ) was purified by crystallization and its conformation and structure was established by NMR methods. Diastereomers of compound 35 were derivatized and separated as O-acetyl derivatives and their structure was established by NMR. It was also found that allyl transfer occurred between acetal and homoallylic alcohol during the cyclization step. A new method for the synthesis of homoallylic alcohols from acetals was developed on the basis of this observation. Homoallylic alcohols, 1-phthalimido-4-penten-2-ol 1 β, 1-phenyl-4-pentene-2-ol 7 and 1-benzyloxy-4-penten-2-ol 8 were synthesized by this new method with yields of 71%, 61% and 40% respectively. This method allows the synthesis of homoallylic alcohols from unstable aldehydes. It could be optimized further, on the basis of a proposed reaction mechanism.