O gênero Erythroxylum P. Browne pertence a família Erythroxylaceae Kunth e é principalmente conhecido devido as espécies E. coca e E. novogranatense, as “plantas da coca”. O gênero é a única fonte natural da cocaína e de outros alcaloides com núcleo ecgonina, principais responsáveis pelos efeitos tóxicos e biológicos originados pelo consumo de suas espécies. A presença da cocaína é amplamente aceita para as plantas de coca, porém a sua biossíntese por outras espécies apresenta divergência, o que pode estar relacionada ao período de coleta. Além destas particularidades fitoquímicas, as espécies do gênero também apresentam importantes atividades como antioxidante e antimicrobiana, além de toxicidade a humanos e a ovinos. O Brasil é o centro da diversidade e do endemismo do gênero e no sul do país, nos estados do Rio Grande do Sul e de Santa Catarina, as carcaterísticas fitoquímicas e potencialidades tóxicas e farmacológicas das espécies apresentam um campo aberto para estudos. Desta forma, foram avaliadas características fitoquímicas e potencialidades tóxicas e farmacológicas de espécies nativas dos estados do Rio Grande do Sul e de Santa Catarina, coletadas em dois períodos climáticos distintos, verão e inverno, além de revisão bibliográfica sobre as espécies produtoras de cocaína e as implicações segundo a legislação brasileira vigente. Foram utilizadas metodologia de planária, disco-difusão em ágar, microdiluição em caldo, medida da extinção da absorção do cátion 2,2-difenil-1-picrilhidrazil e procedimentos preconizados pelas Nações Unidas para a investigação fitoquímica de espécies produtoras de cocaína. Foi verificado que 24 espécies apresentam o aparato enzimático para a produção da cocaína. Embora E. novogranatense origina rendimentos apropriados ao tráfico, segundo a legislação Brasileira vigente, apenas E. coca encontra-se proscrita, o que torna necessário a inclusão de E. novogranatense na lista de plantas proscritas. Para o estudo toxicológico desenvolvido com E. deciduum sobre modelo de planária, foi necessário adaptar a metodologia existente. O extrato da espécie ocasionou aumento significativo da velocidade de locomoção (p= 0.016) e comportamentos estereotipados padronizados de posição tipo C e hipercinesia tipo parafuso, eventos característicos da neurotransmissão dopaminérgica em planárias. Os resultados, além de ampliar as possibilidades do uso destes vermes na busca por extratos ativos, demonstram que E. deciduum biossintetiza metabólitos ativos sobre este neurotransmissor, os quais podem estar relacionados com os efeitos ocasionados pelo consumo da espécie vegetal. A influência do período de coleta sobre as potencialidades farmacológicas e as características fitoquímicas foi investigada e os resultados demonstram esta infuência. Diferentes extratos de E. argentinum e E. deciduum, coletadas durante o verão, apresentaram atividade antimicrobiana superiores a verificada para os extratos obtidos de coletas realizadas no inverno. O extrato etanólico de E. argentinum, coleta verão, pode ser considerado um verdadeiro antimicrobiano, MIC= 0,78mg/ mL, e desta forma torna-se uma fonte promissora para a descoberta de novas moléculas antimicrobianas. Os extratos das espécies E. argentinum e E. deciduum demonstram pertinentes resultados sobre a atividade antioxidante. A influência do período de coleta, verão/ inverno, sobre a atividade foi identificada. A influência do período de coleta sobre as atividades tóxico-farmacológicas é corroborada pelo perfil alcaloídico obtido de noves espécies do gênero, coletadas durante o verão e o inverno, nos estados do Rio Grande do Sul e de Santa Catarina. O perfil alcaloídico das espécies E. amplifolium, E. argentinum, E. cuneifolium, E. cuspidifolium, E. deciduum, E. microphyllum, E. myrsinites, E. pelleterianum e E. vacciniifolium demonstra a presença dos alcaloides: éster de metecgonidina, éster de metilecgonina, cuscohigrina e tropacocaína e dos intermediários da biossíntese: higrina, tropinona e tropanol. A identificação dos metabólitos éster de metilecgonina e éster de metilecgonidina também demonstra que as espécies do gênero Erythroxylum presentes no Sul do Brasil apresentam potencialidade econômicas, pois podem ser empregadas na produção de padrões toxicológicos. Os objetivos propostos foram cumpridos e permitem concluir que espécies do gênero Erythroxylum dos estados do Rio Grande do Sul e de Santa Catarina, Sul do Brasil, demonstram importância tóxica, farmacológica e química, sendo parte destas influenciada pelo período de coleta, verão/ inverno. / “Chemical and Biological Study of Erythroxylum P. Browne Species Collected in Southern Brazil”. Erythroxylum P. Browne genus belongs to the Erythroxylaceae Kunth family and is mainly known due to E. coca and E. novogranatense species, the "coca plants". The genus is the only natural source of cocaine and other alkaloids with ecgonine nucleus, mainly responsible for the toxic and biological effects caused by the consumption of their species. The presence of cocaine is widely accepted for coca plants, but its biosynthesis by other species shows divergence, which may be related to the collect period. Besides these phytochemical peculiarities, the species of the genus also present important activities such as antioxidant and antimicrobial, besides toxicity to humans and sheep. Brazil is the center of diversity and endemism of the genus and in the south of the country, in the states of Rio Grande do Sul and Santa Catarina, the phytochemical characteristics, toxic and pharmacological potentials of the species present an open field for studies. Thus, phytochemical characteristics, toxic and pharmacological potentials of native species of the states of Rio Grande do Sul and Santa Catarina were assessed, collected in two distinct climatic periods, summer and winter, as well as a bibliographical review on cocaine producing species and implications under current Brazilian law. Some methodologies were used such as planaria, disc-diffusion in agar, microdilution in broth, extinction measurement of the absorption of cation 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl and procedures recommended by the United Nations for the phytochemical investigation of cocaine producing species. It was verified that twenty-four species present the enzymatic apparatus for the production of cocaine. Although E. novogranatense originate income appropriate to traffic according to current Brazilian legislation, only E. coca is outlawed, which makes it necessary to include E. novogranatense in the list of proscribed plants. For the toxicological study developed with E. deciduum on planaria model, it was necessary to adapt the existing methodology. The extract of the species caused a significant increase in locomotion velocity (p= 0.016) and standardized stereotyped behaviors of type C position and screw- type hyperkinesia, characteristic events of dopaminergic neurotransmission in planarians. The results, besides expanding the possibilities of the use of these worms in search for active extracts, demonstrate that E. deciduum biosynthesizes active metabolites on this neurotransmitter, which may be related to the effects caused by the consumption of the plant species. The influence of the collect period on pharmacological potentials and phytochemical characteristics was investigated and the results demonstrate this influence. Different extracts of E. argentinum and E. deciduum collected during summer showed higher antimicrobial activity than the extracts obtained from winter collect. The ethanolic extract of E. argentinum, summer collect, may be considered a true antimicrobial, MIC= 0.78mg/ mL, on Staphylococcus aureus, and in this way it becomes a promising source for the discovery of new antimicrobial molecules. The extracts of E. argentinum and E. deciduum species demonstrate relevant results on antioxidant activity. The influence of the collecting period, summer/ winter, on the activity was verified. The influence of collect period on toxic- pharmacological activities is corroborated by the alkaloid profile obtained from nine species of the genus, collected during summer and winter in the states of Rio Grande do Sul and Santa Catarina. The alkaloid profile of E. amplifolium, E. argentinum, E. cuneifolium, E. cuspidifolium, E. deciduum, E. microphyllum, E. myrsinites, E. pelleterianum and E. vacciniifolium species shows the presence of alkaloids: ecgonidine methyl ester, ecgonine methyl ester, cuscohygrine and tropacocaine and the biosynthesis intermediates: hygrine, tropinone and tropanol. The identification of the ecgonine methyl ester and ecgonidine methyl ester also shows that Erythroxylum genus species present in southern Brazil have economic potential because they can be used in the production of toxicological standards. The aims were met and allow the conclusion that Erythroxylum genus of Rio Grande do Sul and Santa Catarina states, south of Brazil, show toxic, pharmacological and chemical importance, part of these being influenced by the collect period, summer/ winter.

Kyoto University (京都大学) / 0048 / 新制・課程博士 / 博士(工学) / 甲第16808号 / 工博第3529号 / 新制||工||1534(附属図書館) / 29483 / 京都大学大学院工学研究科合成・生物化学専攻 / (主査)教授 杉野目 道紀, 教授 村上 正浩, 教授 吉田 潤一 / 学位規則第4条第1項該当

Le présent travail de thèse porte sur l’étude de l’impact de la texturation par DIC (Détente Instantanée Contrôlée) sur les deux opérations d’extraction d’huile et de transestérification in-situ appliquées aux graines de colza et fèves de Jatropha Curcas. Une analyse fondamentale a prouvé l’importance de la diffusion du solvant ou réactif dans la matrice solide, et permis d’identifier les processus d’intensification au travers des trois caractéristiques physiques de diffusivité effective, d’accessibilité initiale et de rendement d’extraction ; ainsi que la cinétique de transestérification in-situ et le rendement d’ester méthylique d’acides gras. Une étude phénoménologique a permis de déterminer les diverses valeurs de ces caractéristiques en fonction des paramètres opératoires DIC (pression de vapeur d’eau saturée P et temps de traitement t).Dans le cas d’extraction, la diffusivité effective (Deff) de produits traités par DIC peut atteindre 8,01 10-12 m2/s contre 0,715 10-12 m2/s pour le colza non traité et 5,90 10-12 m2/s contre 2,42 10-12 m2/s pour le jatropha non traité. Le taux d’accessibilité initiale de produits traités par DIC peut atteindre 80,53% contre 26,71% pour le colza non traité et 92,58% contre 75,91% pour le jatropha non traité. Au plan du rendement, la DIC a pu impliquer un rendement de 153% pour le colza et 112% pour le jatropha.Dans le cas de la transestérification in-situ, les rendements d’esters méthyliques d’acides gras totaux (FAME total) obtenus pour les produits traités par DIC sont systématiquement supérieurs à ceux de la matière première non traitée par DIC pour les deux cas de colza et de jatropha. Le temps de réaction a été réduit à 30 - 45 minutes contre 120 minutes pour le produit non traité par DIC (cas de colza) et à 15 minutes au lieu de 60 minutes pour le produit non traité par DIC (cas de fèves de jatropha). / The present work has concerned the impact of Instant - Controlled Pressure Drop (DIC) texturing on both operations of oil extraction and in-situ transesterification, carried out with the rapeseed and the kernels of Jatropha Curcas. A fundamental analysis proved the importance of the reactive or solvent diffusion within the solid matrix. By texturing the natural product, the whole operation can be intensified. The process is revealed through three characteristics, which are the effective diffusivity, the starting accessibility, and the yields of extraction. Also, the kinetics and yield of fatty acid methyl ester of in-situ transesterification are discovered. A phenomenological study allowed determining the value of these characteristics versus DIC operating parameters (saturated steam pressure P and treatment time t).A 2 h solvent extraction of DIC treated material allowed the total oil yields to be improved by 153% for colza and 112% for jatropha, the effective diffusivity (Deff) can reach up to 8.014*10-12 m2/s as against 0.715*10-12 m2/s for colza untreated by DIC, and up to 5.90*10-12 m2/s as against 2.42*10-12 m2/s for the untreated jatropha. The rate of initial accessibility of products treated by DIC can reach up to 80.53% as against 26.71% for untreated colza and can reach up to 92.58% as against 75.91% for the product untreated jatropha. In the case of in situ transesterification, the total yield of fatty acid methyl esters (FAME total) obtained from the DIC treated products is systematically higher than that of untreated colza and jatropha raw material. The reaction time was decreased to 30 - 45 min instead of 120 min in the case of colza, and to 15 min instead of 60 min in the case of jatropha kernel.

Soils contain highly diverse consortia of bacteria making them very attractive starting points for both culture-dependent and metagenomic discovery efforts. The present diploma thesis analyses the composition of the microbial community from pharmaceutically polluted soil, with the employment of next-generation Illumina sequencing of 16S rDNA region. This analysis revealed high complexity of the soil microbial environment and confirmed that anthropogenic activity (represented by production of beta- lactam antibiotics) influences the variability and abundance of the species, yet without reducing the microbial diversity. In the second part of the thesis, isolation and heterologous expression of a novel gene encoding alpha-amino acid ester hydrolase (AEH) from a cultivable soil microorganism B. cereus is described. AEHs possess industrial potential for biocatalytic synthesis of semi-synthetic beta-lactam antibiotics, which are presently of great clinical importance. Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

La réaction d’aziridination catalysée par les sels de cuivre permet de former des aziridines à partir d’oléfines en employant une source de nitrènes générée à partir de aryliminoiodanes.Le développement au laboratoire d’une version « one-pot » impliquant l’iodosylbenzène et un sulfonamide ainsi que l’emploi de l’iminoiodane N-Ses a rendu cette réaction plus attractive en synthèse.La première partie de ce travail a été consacrée à l’étude de la réactivité particulière des esters ω-insaturés dans les conditions d’aziridination. En effet, dans ces conditions, l’aziridine subit une ouverture intramoléculaire par le carbonyle de l’ester pour fournir une γ-lactone 5,5-disubstituée. Cette nouvelle réaction, baptisée réaction d’aminolactonisation, a été exemplifiée sur une série de dérivés styréniques 1-propanoates ou butanoates pour donner les γ-lactones correspondantes avec de très bons rendements. Cependant, sans doute pour des raisons stériques, les composés o-bromés et o-chlorés ont donné majoritairement le produit d’aziridination sans évoluer vers la forme lactonique. Par la suite, ces aziridines placées en milieu acide, ont conduit à la formation de γ-lactones ortho halogénées avec de bons rendements. Enfin, le champ d’application de cette méthodologie a été étendu à la formation d’hétérocycles gem-disubstitués, au départ d’alcools oléfiniques et de carbamates insaturés.La seconde partie de ce travail a été consacrée à l’élaboration d’hétérocycles fonctionnalisés à partir des produits issus de la réaction d’aminolactonisation. Ainsi, en exploitant la réactivité de la partie aromatique, il nous a été possible, notamment via des réactions de couplage croisé, d’obtenir différents motifs tels que des spiroindolines, des indolines gem-3,3-disubstituées ou encore des indolinobutyrolactones avec de très bons rendements. Par ailleurs, en usant de la réactivité de certaines γ-lactones, il nous a été possible d’élaborer deux autres motifs relativement intéressants tels qu’une benzospirolactone ou encore un spirohexahydropyrroloindole. Ce dernier composé a fait l’objet d’une étude approfondie dans le cadre de la synthèse d’un analogue spirolactone de la physostigmine, molécule utilisée notamment dans le traitement de la maladie d’Alzheimer.Enfin, dans le cadre d’une approche à la synthèse de la Fiscaline A, possédant un motif indoline 3,3-disubstituée au sein de sa structure, nos efforts se sont concentrés sur la fonctionnalisation de la position C-2 du noyau indoline. L’ensemble des stratégies élaborées a fait l’objet de la troisième partie de ce travail de thèse. / The reaction of an olefin with a nitrene generated from a phenyliminoiodane in the presence of a copper catalyst allows the direct formation of an aziridine.The versatility of this reaction was improved by a one-pot procedure developed in our laboratory mediated by iodosylbenzene and a sulfonamide and by the use of Ses iminoiodane. The first part of this thesis was devoted to the study of the unexpected reaction observed with ω-unsaturated esters under aziridination conditions in which an intramolecular ring-opening of the aziridine by the carbonyl oxygen of the ester function is observed providing a 5,5-disubstituted butyrolactone. This new reaction named aminolactonization reaction has been used on various styrene-derived 1-propanoates or butanoates for the synthesis of 5,5-disubstituted butyrolactones in high yields. Probably due to hindrance effects, o-bromo and o-chloro compounds selectively gave the aziridination product. The reactivity of these compounds, under acidic conditions, has been investigated and various ortho halogenated γ-lactones have been obtained in good yields. Finally, the field of application of this methodology has been extended to the formation of gem-disubstituted heterocycles starting from, for example, an olefinic alcohol and an unsaturated carbamate. The second part of this work was dedicated to the elaboration of functionalized heterocycles starting from aminolactonization products. To this end, the reactivity of the aromatic ring has been studied to give access to new scaffolds such as spiroindolines, gem-3,3-disubstituted indolines and indolinobutyrolactones in good yields. Furthermore, the reactivity of such γ-lactones allowed us to synthesize new interesting scaffolds such as benzospirolactone or spirohexahydropyrroloindole. The latter has been used as an intermediate for the synthesis of a spirolactone analogue of physostigmine used for the treatment of Alzheimer’s disease.Finally, this methodology was further exploited for an approach to the total synthesis of Fiscalin A, focusing on the C-2 functionalization of the indoline ring. The results are discussed in the third part of this work.

La première partie de ce travail est réalisé dans le but de préparer des produits pouvant jouer un rôle très important de l’imagerie cellulaire des lipopolysaccharides sur la surface des cellules bactériennes, tout en utilisant des méthodes fiables telle que la ‘’chimie click’’. Dans un premier temps, nous avons synthétisé une première génération d’outils fluorescents à base de rhodamine B et fluorescéine modifiée par une fonction oxyde de nitrile. Dans un deuxième temps nous avons cherché les meilleures conditions d’applications de la chimie click 3+2 sans cuivre, entre la fonction oxyde de nitrile et le motif saccharidique complémentaire portant une fonction vinylique. Finalement, nous avons appliquée, avec succès, la méthode click avec cuivre sur plusieurs types de bactéries portant sur leur membrane cellulaire des lipopolysaccharides ayant un motif ‘’Kdo’’ fonctionnalisé par un groupement azoture déjà synthétiser au sein de notre équipe, et une sonde fluorescente porteuse d’une fonction alcyne. Une nouvelle génération d’outils de marquage saccharidique est en cours de finalisation dans le but d’optimiser les conditions finales, tel que le dérivé de ‘’Kdo’’ fonctionnalisé cette fois-ci par des dérivées cycliques, bicycliques et aromatiques porteurs d’une fonction alcyne ou alcène, pour réaliser les derniers essais de marquage in vitro. Le stress oxydant est lié au vieillissement des cellules et à de nombreuses maladies: cardiovasculaire, cancer, diabète, Alzheimer… Il est dû à un déséquilibre entre le système oxydant / antioxydant au niveau des cellules, et se caractérise par la présence principalement de substance radicalaires réactives oxygénées. Dans le but d'identifier le taux de substances réactives oxygénées dans les cellules, le travail dans la deuxième partie de la thèse reposait sur la synthèse multi étape d'une molécule fluorescente dérivée de la coumarine. Le composé ciblé est le peroxyde d'oxygène, connu sous le nom d'eau oxygénée. Possédant un ester vinyl-boronique, notre molécule sera oxydée et réarrangée en aldéhyde conduisant à la condensation intramoléculaire avec le groupement aminé adjacent pour former un cycle indolique, libérant ainsi de la fluorescence. La recherche des conditions optimales de la dernière étape de la voie synthétique sont toujours en cours d’optimisation. Dans le futur, on cherchera les conditions optimales de la dernière étape de la synthèse de la sonde spécifique au peroxyde d’oxygène. Cette molécule est d'une importance remarquable comme sonde du stress oxydant. En réussissant cette étape, on pourra avoir en main une bibliothèque de ‘’KDO’’ fonctionnalisé afin d’avoir des résultats satisfaisants in vivo. / The first part of this work is done in order to prepare products that play a very important role in cellular imaging lipopolisaccharides on the surface of bacterial cells, while using reliable methods such as '' click chemistry ''. Initially, we synthesized the first generation of tools based fluorescent rhodamine B and fluorescein -modified nitrile oxide function. In a second step we sought the best possible applications of click chemistry 3+2 copper free, between the nitrile oxide function and the additional saccharide unit with a vinyl function. Finally, we applied successfully, the click method with copper on several types of bacteria on their cell membrane lipopolysaccharides having a pattern Kdo functionalized azide group already synthesized within our team, and a probe carrying a fluorescent alkyne. A new generation of tools saccharide marking is being finalized in order to optimize the final terms, such as derivative functionalized Kdo this time by cyclic, bicyclic and aromatic derivatives holders of an alkene or alkyne function to perform final testing of in vitro labeling. Oxidative stress is linked to cell aging and many diseases: cardiovascular disease, cancer, diabetes, Alzheimer's ... It is due to an imbalance between oxidant system/antioxidant in cells, and is characterized mainly by the presence of radical substance reactive oxygen. In order to identify the rate of reactive oxygen substances in cells, work in the second part of the thesis based on multi- step synthesis of a fluorescent molecule derived from coumarin. The target compound is oxygen peroxide, known as the name of hydrogen peroxide. Having a vinyl boronic ester, this molecule will be oxidized and rearranged aldehyde leading to intramolecular condensation with the adjacent amino group to form an indolique ring , thereby releasing fluorescence. The search for optimal conditions for the last step of the synthetic pathway is still being optimized. In the future, the optimal conditions for the last step of the synthesis of specific probe oxygen peroxide are sought. This molecule is remarkable importance as a probe of oxidative stress. By passing this step, we will have on hand a library of KDO functionalized to have satisfactory results in vivo.

Le contrôle de la viscosité des lubrifiants moteur est un enjeu clé dans la réduction de la consommation en carburant des moteurs thermiques. Une nouvelle approche basée sur l’utilisation de polymères thermo-associatifs a été développée pour diminuer la perte de viscosité naturelle des lubrifiants avec la température. Pour ce faire, des polymères complémentaires de faibles masses molaires (pour l’application moteur visée) qui peuvent s’associer réversiblement via la réaction d’échange diol-ester boronique lorsque la température augmente ont été conçus et synthétisés. Les faibles masses molaires des polymères et le caractère dynamique de la liaison ester boronique permettent de diminuer la sensibilité de ces systèmes aux forts cisaillements présents dans le moteur, en limitant notamment la rhéofluidification de ces lubrifiants. L’association des polymères est provoquée par l’augmentation d’accessibilité des fonctions portées par les polymères avec la température. L’association réversible des polymères thermo-associatifs a été mise en évidence dans les huiles apolaires par l’augmentation de la viscosité relative des solutions avec la température sur plusieurs cycles de chauffage-refroidissement. Une partie de l’étude a été consacrée à l’amélioration de la stabilité thermique des polymères dans le but de maintenir les bonnes propriétés lubrifiantes des formulations jusqu’à 150°C. Un grand nombre de polymères de natures, de tailles et d’architectures différentes ont été synthétisés. L’étude rhéologique en écoulement de ces polymères seuls et en formulations thermo-associatives a permis de mettre en évidence l’importance de ces différents leviers pour faire varier et contrôler les propriétés des solutions en fonction de la température. / Controlling the viscosity of engine lubricants is a key issue to reduce the fuel consumption of engines. A new approach based on the use of thermo-associative polymers has been developed in order to compensate the natural loss of viscosity of lubricants when the temperature increases. To this aim, complementary low molecular weight polymers (for engine targeted application) that can reversibly associate with temperature through the diol-boronic ester exchange reaction have been designed and synthesized. The low molecular weights of the polymers and the dynamic behavior of the boronic ester bond decrease the high shear sensitivity of the system and so limits the shear-thinning behavior of the lubricant. The increase of polymeric function availability as the temperature rises induces polymer association. The reversibility of the thermo-associative association of polymers in non polar oil is seen over several cycles of warming-cooling with the increase of the relative viscosity of the solutions with increasing temperature. Part of the study was also dedicated to the improvement of polymers’ thermal stability in order to maintain the good lubricant properties of the thermo-associative formulations up to 150°C. Many polymers of different natures, sizes and topologies have been synthesized. The flow behavior of these polymers in both individual state in solution or in thermo-associative formulations was studied by rheology, thus enabling to determine the impact of these levers on the solutions properties as a function of temperature.

Nott Katherine (2007). Synthèse de dérivés tensioactifs de virginiamycine et étude de leurs propriétés (Thèse de doctorat). Gembloux, Académie universitaire Wallonie-Europe, Faculté Universitaire des Sciences Agronomiques, 317 p., 66 tabl., 79 fig. Résumé : Suite à la purification du facteur M1 de la virginiamycine, des dérivés ont été synthétisés et purifiés. Deux types de mono-dérivés ont été obtenus : des esters avec des acides gras (modification de M1 au niveau de lhydroxyle en C-14) et des oximes (liaison chimiosélective) dérivées dacides aminés (réaction avec le carbonyle cétonique en C-16). Des di-dérivés ont également été produits en modifiant simultanément ces deux sites réactionnels avec un acide gras dune part et un aminooxy acétyle acide aminé dautre part. Lidentité des dérivés a été confirmée par un ensemble de techniques spectrales (infrarouge, masse et résonance magnétique nucléaire). Leurs propriétés tensioactives fondamentales ont été étudiées et un criblage de leurs activités antimicrobiennes a été réalisé. Laugmentation simultanée des caractères hydrophobe et hydrophile de M1 (cas des di-dérivés) est nécessaire pour lui conférer un caractère tensioactif marqué. Les di-dérivés présentent des caractéristiques tensioactives (cinétique dadsorption et formation de micelles) similaires voire supérieures à celles dautres tensioactifs classiques de la littérature et de certains biosurfactants tels que les lipopeptides de Bacillus subtilis. La synthèse de di-dérivés a augmenté la capacité de M1 à pénétrer dans un modèle membranaire. Le rôle favorable de M1 sur certaines propriétés de surface a été mis en évidence par comparaison des propriétés des di-dérivés avec celles de molécules témoins de type amide formées entre un acide gras et un acide aminé. La gamme de di-dérivés synthétisés a permis de contribuer aux études des relations structure fonction dans le domaine des tensioactifs. Le criblage des activités antibactériennes des dérivés a montré limportance des fonctions hydroxyle et cétone pour lactivité antibiotique initiale de M1. Les di-dérivés ainsi que les molécules témoins synthétisées présentent une activité vis-à-vis de certaines bactéries et moisissures. Cela pourrait être attribué à la capacité de ces molécules à déstabiliser les membranes de ces microorganismes. Nott Katherine (2007). Synthesis of surface active derivatives of virginiamycin and study of their properties (PhD thesis in french). Gembloux, Belgium, University Academy Walloon Region-Europe, Gembloux Agricultural University, 317 p., 66 tabl., 79 fig. Summary : Following the purification of the M1 factor of virginiamycin, derivatives have been synthesised and purified. Two types of mono-derivatives have been obtained : esters with fatty acids (modification of M1 at its C-14 hydroxyl) and oximes (chemoselective ligation) with aminooxylated amino acids (reaction with the ketone carbonyl at C-16). Bis-derivatives have also been produced by simultaneously modifying the two reactive sites with a fatty acid on one side and an aminooxylated amino acid on the other. The identity of each derivative has been confirmed by a combination of spectral techniques (infrared, mass and nuclear magnetic resonance). Their fundamental tensioactive properties have been studied and screening of their activity against microorganisms has been undertaken. The simultaneous increase of M1s hydrophobic and hydrophilic character (the case of the bis-derivatives) was necessary to render M1 surface active. The bis-derivatives have surface active characteristics (adsorption kinetics and micelle formation) similar or even superior to those of classical surfactants of the literature and of some biosurfactants such as Bacillus subtiliss lipopeptides. The synthesis of the bis-derivatives has enhanced M1s capacity to penetrate a biological membrane model. M1s positive impact on some surface properties has been shown by comparison with amide type molecules obtained by reacting a fatty acid with an amino acid. The range of the synthesised bis-derivatives has allowed this work to contribute to the studies of the relationships between surfactants structures and their properties. The screening of the derivatives antibacterial activities has shown the importance of the hydroxyl and ketone groups for M1s initial antibiotic activity. The bis-derivatives and the reference molecules show an activity against some bacteria and fungi. This may be due to their capacity to destabilise the microorganisms membranes.

Ces travaux de thèse traitent de la valorisation des huiles végétales comme plateforme pour la synthèse de polyesters d’architecture hyper-ramifiée. Pour ce faire, l’approche par polycondensation de monomères de type ABn (n ≥ 2) a été privilégiée. Des précurseurs plurifonctionnels portant des fonctions ester (A) et alcool (B) ont ainsi été préparés par modification chimique d’huiles végétales et/ou d’esters méthyliques d’acide gras. Plusieurs méthodologies de synthèse simple, sûres et efficaces ont été mises en place afin de garantir une réalité industrielle à ce projet. Deux plateformes de monomères de type ABn ont été obtenues par (1) hydrolyse acide d’huiles végétales époxydées et (2) en faisant appel à des réactions d’addition de thiol-ène et de métathèse. Le développement de procédés de polycondensation en masse, a alors permis l’accès à de nouveaux polyesters hyper-ramifiés. La densité de ramifications ainsi que les propriétés thermo-mécaniques de ces matériaux ont été modulées par le choix adapté de la structure chimique des précurseurs ‘gras’ utilisés. Enfin, un travail exploratoire a été conduit concernant la post-fonctionnalisation du coeur comme de la périphérie de ces polyesters hyper-ramifiés dans le but de moduler leurs propriétés et ainsi d’étendre la portée de leurs applications, des plastiques de commodité aux matériaux avancés. / The aim of this thesis was to use vegetable oils as a platform for the design of more sustainable polyesters of hyperbranched architecture. For that purpose, the approach by polycondensation of ABn-type monomers (n ≥ 2) was favored. Plant oils and/or fatty acid methyl esters were chemically modified to synthesize multifunctional precursors featuring ester (A) and alcohol moieties (B). Simple, safe and efficient chemical transformations were considered to provide industrial perspectives to this work. Two main platforms of ABn-type monomers were developed by (1) acid hydrolysis of epoxidized vegetables oils and (2) thiol-ene/metathesis coupling reactions. The subsequent polycondensation of these oily-derived monomers, performed in bulk, gave access to novel renewable hyperbranched polyesters. The branching density as well as the thermo-mechanical properties of these materials were adjusted by designing and selecting the chemical structure of the fatty acid-based monomers. Finally, an exploratory work was carried out regarding the post-functionalization of both the core and the periphery of these hyperbranched polyesters with the aim at tuning their properties and thus opening the scope of their applications, from commodity plastics to advanced materials.

Les réactions multicomposants sont des réactions faisant intervenir au minimum trois composés pour la préparation d'un produit contenant la majeure partie des atomes de départ. Elles constituent l'un des procédés les plus performants en synthèse organique. En diminuant les coûts et les rejets par rapport aux réactions classiques de chimie organique, elles sont également plus économes et plus respectueuses de l'environnement. De plus, en permettant la formation rapide et efficace d'une large librairie de molécules complexes à partir de substrats simples, elles représentent un outil à forte valeur ajoutée dans le domaine pharmaceutique pour l'élaboration de chimiothèques. Face à ces enjeux, le laboratoire a développé en 2006 une réaction multicomposants de type Mannich entre des organozinciques, des amines et des aldéhydes. Cette réaction permet la synthèse efficace d'une variété importante de diarylméthylamines, dont la structure amine α,α-disubstituée est rencontrée dans de nombreux composés d'intérêt pharmacologique.A partir de ces travaux, il a été envisagé d'étendre la réaction multicomposants à la préparation de β-amino esters N-protégés. La réaction a été mise au point à partir d'un acrylate, d'une imine préformée et d'un organozincique aromatique formé in situ dans des conditions de type Barbier. Ces conditions opératoires présentent l'avantage d'éviter l'étape préliminaire de formation de l'organométallique.Par la suite, lors d'essais portant sur le développement d'une réaction à quatre composants entre un aldéhyde, un sulfonamide, un acrylate et un halogénure aromatique, nous avons observé, lorsque le manganèse est utilisé comme réducteur du bromure de cobalt, la formation majoritaire d'un diarylméthylsulfonamide résultant d'une nouvelle réaction à trois composants entre l'aldéhyde, l'amine primaire et le dérivé halogéné. Les conditions opératoires ont donc été optimisées afin de synthétiser de nombreuses diarylméthylsulfonamides.Enfin, en se basant sur la différence de réactivité des deux atomes de brome d'un composé dibromé, il a été envisagé la synthèse en deux étapes d'indolines en partant de bromure de benzyle ortho-bromé, par l'intermédiaire d'une réaction de Mannich benzylique puis une seconde étape d'amination aromatique intramoléculaire, catalysée au palladium. / Multicomponent reactions are processes in which at least three starting materials react together to form a product containing most of the starting atoms. They constitute one of the most efficient processes in synthetic organic chemistry. They are also more economical and environmentally friendly than classic organic reactions. Moreover, since they allow a straightforward access to large libraries of compounds containing the same core unit, they represent a valuable tool for pharmaceutical industries, especially for high-throughput screening. In 2006, the laboratory developed a Mannich-type multicomponent reaction between aromatic organozinc compounds, aldehydes and secondary amines allowing the efficient preparation of diarylmethylamines. These structures, and more generally the α,α-disubstituted amine core unit, are found in a large range of compounds displaying diverse pharmacological properties. On the basis of this work, it was planned to extend the reaction to other families of compounds, N-protected β-amino esters and diarylmethylsulfonamides. In the first part of this work, a range of β-amino esters have been prepared starting from in situ-generated aromatic organometal compounds (Barbier-like conditions), acrylates and preformed sulfonylimines. These conditions present the advantage to avoid the pre-formation of the organometallic compound. Thereafter, during tests pertaining to the development of a four component reaction between an aldehyde, a sulfonamide, an acrylate and an aromatic halide, it was observed the major formation of diarylmethylsulfonamide resulting from the three-component reaction between the aldehyde, the primary amine and the halide, when manganese is used as the reducer of cobalt bromide. The experimental conditions were thus optimized in order to synthesize many diarylmethylsulfonamides.Lastly, based on the difference of reactivity between benzylic and aromatic C-Br bonds, it was described the two-step synthesis of various 1,2-substituted indolines starting from ortho-brominated benzyl bromide by means of a benzylic Mannich-like reaction followed by palladium-catalyzed intramolecular amination of the aromatic ring