Ce travail traite de l’exploration de la biodiversité des Baeyer-Villiger MonoOxygénases (BVMOs) : des enzymes utilisées en biocatalyse pour la production de lactones optiquement pures à partir de cétones. Pour mettre à bien cet objectif nous avons réalisé, en association avec le Génoscope d’Evry, une sélection de plusieurs centaines d’enzymes couvrant une forte diversité génétique. Après clonage et criblage à haut débit sur plus de vingt substrats différents nous avons obtenus plus de 90 nouvelles BVMOs. Avec ce résultat nous avons triplé le nombre de BVMOs connues dans la littérature. Dans un second temps nous avons étudié l’activité de certaines de ces nouvelles enzymes sur les cétones α,β-insaturées (ou enone), Ces substrats sont peu étudiés en biocatalyse et, lors de la réaction chimique, aboutissent à la formation de nombreux sous-produits. Deux enzymes d’O.batsensis et de P. lavamentivorans se sont révélées être actives aboutissant à la production d’ene-lactone et d’enol-lactone respectivement. La conversion de certaines enones chirales a abouti à des lactones présentant un fort excès énantiomérique.Nous avons ensuite étudié la régio-sélectivité de 35 enzymes issues du criblage sur une série de cétones aliphatiques acycliques. Alors que la formation de l’ester méthylique est très rare, nous avons obtenu des résultats très variés pour la formation de l’ester éthylique allant jusqu’à 80%. Le travail de thèse s’est terminé par le développement d’une cascade enzymatique sur la production d’ester à partir d’alcool secondaire. La cascade implique deux enzymes : une Alcool Déshydrogénase et une BVMO. La cascade est à la fois fonctionnelle et est très efficace. / -

La chimie radicalaire connaît depuis une vingtaine d'années un succès grandissant et ses applications en synthèse organique sont devenues fréquentes. La désoxygénation de Barton et la réduction de dérivés halogénés par l'hydrure de tributylétain ont ouvert la voie à toute une classe de réactions de modification sélective de groupes fonctionnels. Depuis quelques années, les recherches menées au laboratoire sont centrées sur les applications possibles de la chimie radicalaire dans le domaine des réactions intermoléculaires, notamment grâce à la chimie radicalaire des xanthates. Ces composés donnent en effet des résultats particulièrement intéressants dans le cas des réactions d'addition intermoléculaire entre des radicaux carbonés et des oléfines de caractères variées. C'est dans ce cadre que se situent les travaux présentés dans ce manuscrit. L'objectif de ces études a été de développer une série de réactions applicables en synthèse organique. Toutes ces réactions ont pour particularité d'utiliser les xanthates comme source de radicaux. L'organisation du manuscrit est faite de la manière suivante : Dans une première partie, nous présenterons la chimie radicalaire des xanthates développée au laboratoire. Après une brève introduction sur la chimie radicalaire, nous nous attacherons à la particularité de la fonction xanthate, les synthèses possibles de ce type de composés, et les réalisations utilisant cette méthode. Mes travaux effectués sous la direction du Professeur Samir Zard, en collaboration avec Monsieur Jean-Marc Paris et Monsieur François Metz de la société Rhodia, sont centrés sur l'étude de nouveaux radicaux générés par des xanthates, chaque étude présentant un grand nombre d'applications variées. L'exposé de nos travaux portera en premier lieu sur l'étude de xanthates trifluorométhylés. Nous montrerons comment ils permettent d'offrir un accès facile à des composés fluorés particulièrement utiles, notamment dans l'industrie pharmaceutique (Partie 2). Par la suite, nous présenterons la formation de nouveaux radicaux issus d'aldéhydes. Cette méthode ouvre un nouvel accès aux cyanodiènes et δ-lactones insaturées, et offre des solutions inédites pour la synthèse organique (Partie 3). Enfin, nous ferons état de nos travaux sur les radicaux formés à partir de sels d'aryldiazoniums. Nous montrerons qu'il est possible de réaliser des réactions d'additions radicalaires intramoléculaires, permettant l'accès à des hétérocycles variés (Partie 4).