Jusqu’à très récemment, les catalyseurs pour la synthèse asymétrique étaient limités aux enzymes et aux complexes de coordination. Depuis les années 2000, une troisième approche a vu le jour: l’organocatalyse asymétrique. Il est assez surprenant de constater que parmi la multitude de catalyseurs organiques développés chaque année, une minorité d’entre eux seulement est basée sur de nouveaux squelettes chiraux. En effet, l’introduction d’une nouvelle entité chirale pourrait mener à la découverte de nouvelles combinaisons de substrats ainsi qu’à de nouvelles réactions catalytiques hautement stéréosélectives. C’est pourquoi, nous nous sommes proposé de préparer une série de nouveaux catalyseurs organiques bifonctionnels incluant des fonctions thiourées et basée sur le squelette chiral de la base de Tröger. L’accès aux dérivés énantiopures de la base de Tröger reste un défi majeur. C’est pourquoi, nous avons décidé de mettre au point une méthode efficace et prévisible, pour la résolution des analogues de la base de Tröger. Dans la mesure où l’élaboration d’une telle méthode nécessite un grand nombre de molécules, nous avons synthétisé une série de dérivés de la base de Tröger. La condensation d’anilines variablement substituées avec du paraformaldehyde dans de l’acide trifluoroacétique a été étudiée, conduisant à la synthèse d’analogues symétriques de la base de Tröger. L’utilisation de paraformaldehyde n’étant pas compatible avec tous les groupements fonctionnels, d’autres voies de synthèse ont également été explorées. Ainsi, des dérivés amino et cyano ont été préparés par l’intermédiaire de réactions organométalliques. Ensuite, une voie de synthèse menant aux analogues non-symétriques de la base de Tröger a été mise au point. Finalement, une série de dérivés présentant un pont –NCH2CH2N- a été préparée. La résolution de l’ensemble des composés a été systématiquement étudiée par chromatographie sur la phase stationnaire chirale commerciale Whelk O1. Des relations structure vs. énantioséléctivité ont pu être établies permettant de prédire la séparation par notre méthode. Une corrélation entre l’ordre d’élution et la configuration absolue a également pu être mise en évidence. Enfin, l’activité catalytique des dérivés thiourées de la base de Tröger a été évaluée dans la réaction d’addition de Michael de différents dérivés de l’acide malonique au trans-nitrostyrene. Compte tenu de la faible basicité de la base de Tröger, il a été démontré que l’issue de la réaction est fortement dépendante du pKa du nucléophile. De plus, aucune stéréosélectivité n’a pu être mise en évidence dans cette réaction d’addition.

Described in this thesis is the isolation of two microorganisms containing a nitrile hydratase and amidase to effect the enantioselective hydrolysis of a-substituted nitriles to their corresponding amides and acids. Isolate NP3854 was identified as an atypical Rhodococcus sp. The nitrile hydratase proved to be non-selective for all the substrates tested. However, carboxylic acids with excellent enantiomeric excess were obtained from a large number of amides. X R~CN H nitr-il-e--h-y-d-r.a~tase ~X amidas.e RH CONH2 X R~"""CO H H 2 Optically active acids with an enantiomeric excess of, generally, >98 %, were obtained when X = NH2, Me and Cl, but proved to be racemic for OH and Br. R could be a variety of aromatic, cyclic and acyclic alkyl residues without adversely affecting the enantioselectivity. The pH-activity profile was determined for the amidase of NP3854 using propionamide as the substrate. From this data, coupled with inhibition studies, it may ,.tentatively be suggested that the amidase has a histidine residue in the active site, which may act as a general base for a serine amino acid. The pH-activity profile was determined for 2-amino-2-phenylacetamide 2b, and this suggested that the unprotonated form of the amine acted as the substrate. Within a pH range of 3 - 9 the enantiomeric excess remains high (>98 %) and experimentally invariant. The amidase was found to have a temperature optimum of 60°C and could tolerate 20 % THF with a loss of only 15 % activity. Attempts made to hydrolyse 4,5,6-amino nitriles and amides to the corresponding amino acids and isolate any reaction intermediates failed. This was presumed to be due to the large fraction of the unprotonated amine due to the higher pKa (- 9 - 10).

Une échelle de taille contenant 20 substituants usuels en chimie a été construite à partir des barrières de rotations de N-aryl-thiazoline-2-thiones. L’énergie d’activation ΔG≠rot qui est mesurée reflète l’encombrement stérique du substituant en ortho du cycle benzénique. Les perturbations électroniques, et les facteurs externes tels que la température ou le solvant sont négligeables. La grande sensibilité du modèle proposé conduit au classement suivant Me > Cl et CN > OMe > OH. Ces classements divergents décrits dans la littérature seront discutés. Une limitation du modèle proposé concerne les substituants très volumineux comme le CF3 et l’iPr qui apparaissent plus petit qu’ils ne le sont en réalité à cause d’un encombrement stérique dans l’état fondamental qui abaissent la valeur de la barrière de rotation. / A steric scale of 20 recurrent groups was established from comparison of rotational barriers on N-(o-substituted-aryl)-thiazoline-2-thione atropisomers. The resulting energy of activation ΔG≠rot reflects the spatial requirement of the ortho substituent borne by the aryl moiety, electronic aspects and external parameters (temperature and solvent) generating negligible contributions. Concerning divergent rankings reported in literature, the great sensitivity of this model allowed to show unambiguously that a methyl appears bigger than a chlorine, and gave the following order in size: CN > OMe > OH. For the very bulky CF3 and iPr groups, constraints in the ground state decreased the expected ΔG≠rot values resulting in a minimization of their apparent sizes.

Jusqu’à très récemment, les catalyseurs pour la synthèse asymétrique étaient limités aux enzymes et aux complexes de coordination. Depuis les années 2000, une troisième approche a vu le jour: l’organocatalyse asymétrique. Il est assez surprenant de constater que parmi la multitude de catalyseurs organiques développés chaque année, une minorité d’entre eux seulement est basée sur de nouveaux squelettes chiraux. En effet, l’introduction d’une nouvelle entité chirale pourrait mener à la découverte de nouvelles combinaisons de substrats ainsi qu’à de nouvelles réactions catalytiques hautement stéréosélectives. C’est pourquoi, nous nous sommes proposé de préparer une série de nouveaux catalyseurs organiques bifonctionnels incluant des fonctions thiourées et basée sur le squelette chiral de la base de Tröger.<p>L’accès aux dérivés énantiopures de la base de Tröger reste un défi majeur. C’est pourquoi, nous avons décidé de mettre au point une méthode efficace et prévisible, pour la résolution des analogues de la base de Tröger. Dans la mesure où l’élaboration d’une telle méthode nécessite un grand nombre de molécules, nous avons synthétisé une série de dérivés de la base de Tröger. <p>La condensation d’anilines variablement substituées avec du paraformaldehyde dans de l’acide trifluoroacétique a été étudiée, conduisant à la synthèse d’analogues symétriques de la base de Tröger. L’utilisation de paraformaldehyde n’étant pas compatible avec tous les groupements fonctionnels, d’autres voies de synthèse ont également été explorées. Ainsi, des dérivés amino et cyano ont été préparés par l’intermédiaire de réactions organométalliques. Ensuite, une voie de synthèse menant aux analogues non-symétriques de la base de Tröger a été mise au point. Finalement, une série de dérivés présentant un pont –NCH2CH2N- a été préparée. <p>La résolution de l’ensemble des composés a été systématiquement étudiée par chromatographie sur la phase stationnaire chirale commerciale Whelk O1. Des relations structure vs. énantioséléctivité ont pu être établies permettant de prédire la séparation par notre méthode. Une corrélation entre l’ordre d’élution et la configuration absolue a également pu être mise en évidence.<p>Enfin, l’activité catalytique des dérivés thiourées de la base de Tröger a été évaluée dans la réaction d’addition de Michael de différents dérivés de l’acide malonique au trans-nitrostyrene. Compte tenu de la faible basicité de la base de Tröger, il a été démontré que l’issue de la réaction est fortement dépendante du pKa du nucléophile. De plus, aucune stéréosélectivité n’a pu être mise en évidence dans cette réaction d’addition. <p> / Doctorat en Sciences / info:eu-repo/semantics/nonPublished

The aim of this work was finding suitable conditions for separation of enantiomers of citalopram and citadiol, optimization of chromatographic system and validation of the analytical method for determination of selected enantiomers in drugs. Drugs are often chiral compounds. In many cases, only enantiomer has required pharmacological effects. Advanced chemical technologies associated with the synthesis, separation and analysis of the individual enantiomers caused an increase of the number of new chiral drugs in the form of single pure enantiomers, the chiral switch. Citalopram is one of the widely used antidepressants of selective serotonin reuptake inhibitors (SSRI). Citalopram is used for treatment of depression, panic anxienty or obsessive compulsive disorder of pathological laughing and crying. The pharmacological activity is associated with the S-citalopram, while R-enantiomer is essentially inactive and even counteracts the activity of escitalopram. Citadiol is a chiral syntetic precursor of citalopram. This thesis was focused on monitoring enantioseparation "behaviour" of selected enantiomers. HPLC method with chiral stationary phases based on macrocyclic antibiotics, cyclofructans and cellulose was applied for enantioseparation of the above-mentioned compounds. The optimized chromatographic...

A duloxetina é um potente inibidor duplo da recaptação de serotonina e norepinefrina, disponível como enantiômero puro, sob a forma S-duloxetina e comercializado como pellets em cápsulas. O R enantiômero da duloxetina é também um inibidor da recaptação, no entanto, este é menos potente que seu isômero, sendo considerado como impureza enantiomérica. Este trabalho teve como objetivos o desenvolvimento e a validação de métodos analíticos para o controle de qualidade da duloxetina e de sua respectiva impureza enantiomérica por cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE), e por eletroforese capilar (EC). A resolução dos enantiômeros da duloxetina foi realizada a partir da utilização de fase estacionária quiral, baseada celulose, por CLAE. A separação por EC foi desenvolvida a partir da utilização de hidroxipropil-β-ciclodextrina (HPβCD) como seletor quiral. A validação dos métodos foi efetuada de acordo com os guias de validação disponíveis na literatura e os métodos propostos foram considerados específicos, lineares, precisos, exatos e robustos. A análise comparativa entre os métodos desenvolvidos demonstrou não haver diferença estatisticamente significativa na quantificação do enantiômero S-duloxetina. / Duloxetine is a double potent inhibitor of serotonin and norepinephrine reuptake, available as a pure enantiomer, in the S-duloxetine form and marketed as pellets into capsules. The R enantiomer of duloxetine is also an inhibitor of reuptake, however, less potent and being considered enantiomeric impurity. This work aimed the development and validation of analytical methods for quality control of duloxetine and its respective enantiomeric impurity by high performance liquid chromatography (HPLC) and capillary electrophoresis (CE). The resolution of the enantiomers of duloxetine was performed with the use of chiral stationary phase, based on cellulose, by HPLC. The separation by CE was developed with the use of hydroxypropyl-β-cyclodextrin (HPβCD) as chiral selector. The method validation was performed according to the guides available in the literature and the proposed methods were considered specific, linear, precise, accurate and robust. The comparative analysis between the methods developed showed no statistically significant difference in the quantification of S-duloxetine enantiomer.

A duloxetina é um potente inibidor duplo da recaptação de serotonina e norepinefrina, disponível como enantiômero puro, sob a forma S-duloxetina e comercializado como pellets em cápsulas. O R enantiômero da duloxetina é também um inibidor da recaptação, no entanto, este é menos potente que seu isômero, sendo considerado como impureza enantiomérica. Este trabalho teve como objetivos o desenvolvimento e a validação de métodos analíticos para o controle de qualidade da duloxetina e de sua respectiva impureza enantiomérica por cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE), e por eletroforese capilar (EC). A resolução dos enantiômeros da duloxetina foi realizada a partir da utilização de fase estacionária quiral, baseada celulose, por CLAE. A separação por EC foi desenvolvida a partir da utilização de hidroxipropil-β-ciclodextrina (HPβCD) como seletor quiral. A validação dos métodos foi efetuada de acordo com os guias de validação disponíveis na literatura e os métodos propostos foram considerados específicos, lineares, precisos, exatos e robustos. A análise comparativa entre os métodos desenvolvidos demonstrou não haver diferença estatisticamente significativa na quantificação do enantiômero S-duloxetina. / Duloxetine is a double potent inhibitor of serotonin and norepinephrine reuptake, available as a pure enantiomer, in the S-duloxetine form and marketed as pellets into capsules. The R enantiomer of duloxetine is also an inhibitor of reuptake, however, less potent and being considered enantiomeric impurity. This work aimed the development and validation of analytical methods for quality control of duloxetine and its respective enantiomeric impurity by high performance liquid chromatography (HPLC) and capillary electrophoresis (CE). The resolution of the enantiomers of duloxetine was performed with the use of chiral stationary phase, based on cellulose, by HPLC. The separation by CE was developed with the use of hydroxypropyl-β-cyclodextrin (HPβCD) as chiral selector. The method validation was performed according to the guides available in the literature and the proposed methods were considered specific, linear, precise, accurate and robust. The comparative analysis between the methods developed showed no statistically significant difference in the quantification of S-duloxetine enantiomer.

A duloxetina é um potente inibidor duplo da recaptação de serotonina e norepinefrina, disponível como enantiômero puro, sob a forma S-duloxetina e comercializado como pellets em cápsulas. O R enantiômero da duloxetina é também um inibidor da recaptação, no entanto, este é menos potente que seu isômero, sendo considerado como impureza enantiomérica. Este trabalho teve como objetivos o desenvolvimento e a validação de métodos analíticos para o controle de qualidade da duloxetina e de sua respectiva impureza enantiomérica por cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE), e por eletroforese capilar (EC). A resolução dos enantiômeros da duloxetina foi realizada a partir da utilização de fase estacionária quiral, baseada celulose, por CLAE. A separação por EC foi desenvolvida a partir da utilização de hidroxipropil-β-ciclodextrina (HPβCD) como seletor quiral. A validação dos métodos foi efetuada de acordo com os guias de validação disponíveis na literatura e os métodos propostos foram considerados específicos, lineares, precisos, exatos e robustos. A análise comparativa entre os métodos desenvolvidos demonstrou não haver diferença estatisticamente significativa na quantificação do enantiômero S-duloxetina. / Duloxetine is a double potent inhibitor of serotonin and norepinephrine reuptake, available as a pure enantiomer, in the S-duloxetine form and marketed as pellets into capsules. The R enantiomer of duloxetine is also an inhibitor of reuptake, however, less potent and being considered enantiomeric impurity. This work aimed the development and validation of analytical methods for quality control of duloxetine and its respective enantiomeric impurity by high performance liquid chromatography (HPLC) and capillary electrophoresis (CE). The resolution of the enantiomers of duloxetine was performed with the use of chiral stationary phase, based on cellulose, by HPLC. The separation by CE was developed with the use of hydroxypropyl-β-cyclodextrin (HPβCD) as chiral selector. The method validation was performed according to the guides available in the literature and the proposed methods were considered specific, linear, precise, accurate and robust. The comparative analysis between the methods developed showed no statistically significant difference in the quantification of S-duloxetine enantiomer.

The theoretical part shortly describes chirality with focus on chiral pharmaceuticals. The processes of their absorption, distribution, metabolism and elimination in human body are discussed. These points are very important to understand possible fate of chiral drugs in the environment as there is only little data concerning their environmental behaviour. The occurrence and enantioselective toxicity of chiral drugs is also discussed here. One of the chapters describes non-steroidal anti-inflammatory drugs, as they are analyzed in the wastewater in the experimental part, and their occurrence in the environment. The experimental part describes optimization of the enantioselective HPLC method using Chiralpak AD as column for ibuprofen and ketoprofen. Reproducible separation of enantiomers wasn’t achieved for naproxen. Optimized methods were then applied for analysis of samples from municipal wastewater treatment plant in Brno-Modřice.

Dans cette thèse les résultats dans le domaine de la synthèse des dérivée des TADDOL et leur capacité d’induction chirale sont présentés. Une librairie des TADDOLs a été synthétisée et une analyse conformationnelle par VCD a été faite. Ces composés enantiopurs ont été testés dans la réaction de cyanosilylation enantioselective en donnant des résultats moyens. En partant de TADDOL nous avons synthétisé des dérivée phosphorés, des amines et des (thio)urées. Les dérivés de P(III) ont été utilisés comme ligands pour le palladium dans l’alkylation allylique asymétrique et les amines dans le réarrangement des époxydes meso. Les (thio)urées ont été testées pour leur capacité de complexation des anions carboxylates. / In this thesis are presented the results in the field of synthesis of TADDOL derivatives and their chiral induction capacity. A family of TADDOLs was synthesized and a conformational analysis was performed by VCD. These enantipure compounds were tested in enantioselective cyanosilylation reactions obtaining moderate results. Starting from TADDOL we obtained phosphorus derivatives, amines and (thio)ureas. The P(III) derivatives were tested as ligands for palladium in asymmetric allylic alkylation and the amines in the rearrangement of meso-epoxides. The (thio)ureas were screened for complexation capacity for carboxylate anions.