La réactivité de l’α-bromoacrylate d’éthyle et du benzylidène malonate d’éthyle vis à vis des dialkylzincs en milieu aérobie a été étudiée afin d’évaluer la capacité des radicaux α-alcoxycarbonyle tertiaires à évoluer par SH2 sur le métal pour conduire à un énolate de zinc. Le travail expérimental réalisé à partir de l’α-bromoacrylate d’éthyle a permis la synthèse de cyclopropanes et de céto-esters. Dans le cas des benzylidène malonates la réversibilité de l’addition du diéthylzinc sur le substrat, a été mise en évidence. L’effet inhibiteur d’additifs tels que TMSCl ou CuCl concourt à indiquer que les peroxydes de zinc formés dans le milieu pourraient y tenir un rôle clé. L’étude théorique a mis en évidence pour les 2 substrats étudiés, le rôle crucial de la stabilisation de l’énolate formé sous la forme d’un chélate à 5 ou 6 chaînons. Les carbozincations d’ynamides via le CuI ou le FeCl2 en présence de dialkylzincs ont été étudiées pour la synthèse régio-et stéréosélective d'énamides tri- ou tétrasubstitués. Le CuI s’est montré plus performant et moins substrat-dépendant que FeCl2. Une étude théorique a été réalisée afin de mieux comprendre ce phénomène. Enfin, l'addition intermoléculaire des radicaux sulfanyle sur les ynamides a été revisitée. Les calculs théoriques et les résultats expérimentaux montrent que la régio- et stéréosélectivité de la réaction dépendent de la nature du substituant porté par le carbone en β de l’atome d’azote et des conditions expérimentales. L’addition intermoléculaire inédite d’un radical carboné électrophile sur ces substrats a pu être décrite et ouvre de nouvelles perspectives quant à la synthèse d’énamides tétrasubstitués originaux. / The reactivity of ethyl α-bromoacrylate and ethyl benzylidene malonate towards dialkylzincs in aerobic medium was studied in order to evaluate the capacity of tertiary α-alcoxycarbonyl radicals to undergo SH2 at zinc leading to a zinc enolate. The use of ethyl α-bromoacrylate allowed the synthesis of cyclopropanes and keto-esters. With the second substrate, the addition of the alkyl group was shown to be reversible. The inhibitor effect of additives like TMSCl or CuCl suggested that zinc peroxydes formed in situ could play a key role in the process. Theoretical studies highlighted the crucial role of the stabilization of the zinc enolate through the formation of a 5 or 6-membered chelate. Regio- and stereoselective synthesis of tri- and tetra-substituted enamides was achieved through the carbozincation of ynamides in the presence of dialkylzincs and CuI or FeCl2 as catalyst. CuI was shown to be more efficient and less substrate-dependent than FeCl2. Molecular modelings were performed to better understand this phenomen. Finally, intermolecular addition of sulfanyl radicals onto ynamides was revisited. Theoretical calculations and experimental results showed that the regio- and stereo-selectivity of the process depended on the nature of the substituent on the carbon in β position of the nitrogen atom and on experimental conditions. Unprecedented intermolecular addition of a carbon-centered radical has been described and opened new perspectives for the synthesis of original tetrasubstituted enamides.

Le travail présenté dans ce mémoire de thèse concerne pour l'essentiel, l'utilisation des dialkylzincs en tant que médiateurs de réactions radicalaires. La particularité de ces organométalliques réside dans le fait qu'ils sont, d'une part, de très bons précurseurs de radicaux alkyle en présence d'oxygène, et d'autre part, qu'ils peuvent subir des réactions de substitution homolytique bimoléculaire permettant de passer au cours d'une même réaction d'une espèce radicalaire à une espèce organométallique. Ainsi, les dialkylzincs sont de très bons médiateurs de réactions radicalaires et polaires en cascade en milieu aérobie.Cette méthodologie a été appliquée à la synthèse one-pot stéréosélective de γ-lactones disubstituées et de pyrrolizidines à partir du fumarate de diéthyle. La synthèse inédite de dérivés fumariques tri- et tétrasubstitués a été réalisée, à partir de l'acétylènedicarboxylate de diéthyle. Des cétoesters ont également été préparés à partir du bromoacrylate d'éthyle et de cétones silylées. L'utilisation d'azoture d'alkyle comme accepteur de radicaux s'est révélée infructueuse mais a permis de détecter une réactivité originale des azotures d'alkyle, qui en présence d'iodure de tertiobutyle, sont convertis en iodures correspondants. Enfin, une étude fondamentale par RPE du mécanisme d'oxydation des dialkylzincs a été réalisée afin de mieux appréhender les différences de comportement observées pour les divers dialkylzincs à l'échelle préparative. / The research work reported in this thesis is essentially concerned with the use of dialkylzincs in radical reactions. The peculiar behavior of these organometallic reagents resides in the fact that they are good precursors of alkyl radicals in the presence of oxygen and that they are good partners for bimolecular homolytic substitution reactions that enable to generate polar species from radical ones. Thereby, dialkylzincs are reagents of choice to perform radical-polar cascades in aerobic medium.This methodology has been applied to the one-pot stereoselective synthesis of disubstituted γ-lactones and pyrrolizidines from diethylfumarate and to the original formation of tri- and tetrasubstituted fumaric derivatives from diethylacetylene dicarboxylate. Ketoesters have also been prepared from bromoethylacrylate and sylilated ketones. The use of alkyl azide as radical acceptor in this process failed but a new reactivity of alkyl azides was detected during this study, i.e, their original conversion into the corresponding alkyl iodides in the presence of t-BuI.Finally, mechanistic studies have been achieved to investigate the mechanism of the oxidation of dialkylzincs. EPR experiments have been performed with the aim to gain a better understanding of the behavior observed for various dialkylzincs at preparative scale.