La découverte des activités cytotoxiques impressionnantes des subérosanes, des sesquiterpènes d’origine marine isolées dès 1996 de la gorgone Subergorgia suberosa, ainsi que leurs structures tricycliques complexes possédant jusqu’à cinq centre stéréogènes contigus dont un centre quaternaire central, ont fait de ces molécules des cibles de choix tant pour les acteurs de la chimie médicinale que pour ceux travaillant dans le domaine de la synthèse totale. Enfin, une molécule d’origine synthétique « simplifiée » de cette famille, la nor-subérosénone, a également montré des activités cytotoxiques remarquables. Les quantités disponibles de ces produits d’intérêt pharmacologique étant infimes dans le milieu marin, notre équipe s’est intéressée précédemment à la synthèse et à l’évaluation biologique de plusieurs représentants de cette famille de produits naturels et de leurs antipodes permettant de décrire leurs configurations absolues ainsi qu’aux nor-subérosénone et nor-subérosanone d’origine synthétique. L’étape clef de ces synthèses faisant appel à une réaction de Michael asymétrique utilisant un inducteur chiral stœchiométrique peu onéreux et disponible sous ses deux formes antipodales a permis d’obtenir pour la première fois, en version énantiosélective, plusieurs représentants de cette famille de façon concise. Nous décrivons dans ce manuscrit comment nous sommes passés d’une telle réaction de Michael « stœchiométrique » à un processus organocatalysé asymétrique impliquant un système catalytique qui après développement s’est montré efficace et peu coûteux permettant de réduire encore le nombre d’étapes de ces synthèses et d'accroitre l'économie d'atomes, vers une chimie plus respectueuse de l’environnement. Les améliorations apportées aux synthèses précédemment réalisées au sein de notre équipe, et notamment à une cyclisation originale catalysée au triflate d’argent, ont permis de réaliser les synthèses par la voie « stœchiométrique » de nor-subérosanes avec une grande efficacité. La (+)-nor-subérosénone a été obtenue en vingt étapes et 19.29% de rendement global (vs dix-neuf étapes et 4.65% de rendement global précédemment) et la (±)-nor-subérosanone en dix-neuf étapes et 25.06% de rendement global (vs dix-huit étapes et 8.85% de rendement global précédemment). Le succès de la voie organocatalysée a enfin permis de synthétiser la (+)-nor-subérosénone en dix-huit étapes et 19.76% de rendement global (vs dix-neuf étapes et 4.65% de rendement global). Nous avons enfin ouvert la voie à la synthèse potentielle d’épimères des subérosanes via une mise au point de l’addition organocatalysée de Michael de cétone cycliques alpha-méthylées sur les maleimides. Divers maléimides se sont avérés être des électrophiles appropriés dans ce processus, délivrant principalement les adduits attendus portant la stéréodiade centre quaternaire-centre tertiaire adjacents avec des rendements modérés à excellents (39 à 94%) et des énantiosélectivités bonnes à excellentes (75 à 99% ee) dans des conditions réactionnelles faisant intervenir l’activation par les micro-ondes. Des conditions réactionnelles ont été optimisées pour réduire au maximum les diastéréomères et les régioisomères correspondants ainsi que les produits secondaires d’aza-Michael. Ce travail s’inscrit dans le domaine plus vaste et très compétitif de la formation organocatalysée énantiosélective, en une seule étape, d’enchaînement de centre stéréogènes carbonés quaternaire et tertiaire. / The discovery of the impressive cytotoxic activities of the subterranean, sesquiterpenes of marine origin isolated in 1996 from the gorgon Subergorgia suberosa, as well as their complex tricyclic structures with up to five contiguous stereogenic centers including a central quaternary center, made these molecules choice targets for both those involved in medicinal chemistry and those working in the field of total synthesis. Finally, a molecule of "simplified" synthetic origin of this family, nor-suzerenone, has also shown remarkable cytotoxic activities. As the quantities available for these products of pharmacological interest are minimal in the marine environment, our team was interested previously in the synthesis and the biological evaluation of several representatives of this family of natural products and their antipodes allowing to describe their absolute configurations as well as nor-suzerenone and nor-suerosanone of synthetic origin. The key step in these syntheses, using an asymmetric Michael reaction using a low-cost stoichiometric chiral inducer available in its two antipodal forms, made it possible to obtain for the first time, in enantioselective version, several representatives of this family in a way that concisely. We describe in this manuscript how we went from such a "stoichiometric" Michael reaction to an asymmetric organocatalytic process involving a catalytic system that after development proved effective and inexpensive enough to further reduce the number of stages of these syntheses and to increase the economy of atoms, towards a chemistry more respectful of the environment. The improvements made to syntheses previously carried out within our team, and in particular to an original cyclization catalyzed with silver triflate, made it possible to synthesize by the "stoichiometric" way of nor-subterraneans with a great efficiency. (+) - nor-suzerenone was obtained in twenty steps and 19.29% overall yield (vs nineteen stages and 4.65% overall yield previously) and the (±) -nor-suerosanone in nineteen stages and 25.06 % overall return (vs eighteen steps and 8.85% overall return previously). The success of the organocatalyzed route eventually allowed to synthesize (+)-nor-suberosenone in eighteen stages and 19.76% overall yield (vs nineteen stages and 4.65% overall yield). Finally, we have opened the way for the potential synthesis of epimers of suberosanes via a development of organocatalyzed Michael addition reaction of alpha-methylated cyclic ketones to maleimides. Various maleimides have been shown to be suitable electrophiles in this process, mainly delivering the expected adducts carrying the adjacent tertiary center-tertiary center stereodiade in moderate to excellent yields (39 to 94%) and good to excellent enantioselectivities (75 to 99% ee) under reaction conditions involving activation by microwaves. Reaction conditions were optimized to minimize corresponding diastereomers and regioisomers as well as aza-Michael by-products. This work is part of the larger and highly competitive field of one-step enantioselective organocatalyst formation of quaternary and tertiary carbon-based stereogenic centers.

First part is focused on finding suitable reaction conditions for organocatalytic domino Michael/Michael reaction of ethyl (E)-3-(2-thiophenyl)acrylate with α,β-unsaturated aldehydes. Second part deals with the preparation of pyrazolone derivatives from commercially available compounds and describes effects of various substituents in α-position on chemical efficiency and stereoselectivity of amination with azodicarboxylate catalyzed by quinine.

L’objectif de cette thèse était d’accéder au squelette de deux grandes familles d’alcaloïdes, les aspidosperma et les morphinanes, avec pour but, l’utilisation de précurseurs communs, les arylcyclohexa-2,5-diènes. Dans un premier temps, ces arylcyclohexa-2,5-diènes, obtenus par réaction de Birch alkylante, ont été désymétrisés par application de la réaction de Michael. Les substrats ainsi obtenus ont été diversement fonctionnalisés jusqu’à obtention du squelette pentacyclique des aspidosperma. Dans un second temps, plusieurs méthodologies utilisant des réactions de type Mannich ont été développées. Ces méthodologies ont permis d’atteindre une base tricyclique de la famille des morphinanes. Plusieurs transformations ont ensuite été examinées afin d’accéder au squelette tétracyclique avancé de cette famille d’alcaloïdes. / The objective of this work was to access the skeleton of two families of alkaloids, the aspidosperma and the morphinan, using arylcyclohexa-2,5-dienes as common synthetic precursors. In one hand, these arylcyclohexadienes, synthesized by reductive Birch alkylation, were desymmetrized via the Michael reaction. The resulting compounds were then functionalized to give the pentacyclic skeleton of aspidosperma alkaloids. On the other hand, several methodologies were developed using Mannich type reactions. These methodologies allowed an access to the tricyclic framework of the morphinan family. Several transformations were then examined to attain the tetracyclic skeleton of this family of alkaloids.

Au cours de ce travail de nouvelles méthodes pour la formation de liaison C-N ont été développées. Dans la première partie de cette thèse une application de catalyse métal-ligand bifonctionnelle pour la réaction énantiosélective aza-Michael est démontrée. Dans la deuxième partie nous présentons le travail sur les cyclisations, en utilisant des alcaloïdes du quinquina facilement disponibles, comme catalyseurs des plus prometteurs, fournissant des β-amino-acides d’indoline avec jusqu'à 98% ee. Parmi eux, l’hydroquinidine ressort du lot comme étant le catalyseur donnant le meilleur excès énatiomérique. La troisième partie est liée à l'élaboration d'un nouveau processus intermoléculaires de diamination de styrènes, diènes et triènes, utilisant des bis-sulfonylimides comme source d'azote, en combinaison avec le diacétate de iodosobenzène, qui fournit une approche intéressante et efficace de diamines vicinales biologiquement et chimiquement important. La réaction peut être effectuée à température ambiante sans avoir besoin de protection par atmosphère inerte. / The concept of metal-ligand bifunctionality was successfully applied for an enantioselective aza-Michael reaction by employing well-defined ruthenium amido complexes. The catalyst was optimised and the corresponding chiral indoline β-amino acid derivatives were obtained with high enantioselectivities. Next, a straightforward enantioselective bifunctional organocatalytic approach was also developed. Employing hydroquinidine as catalyst the corresponding cyclic products were obtained in excellent enantioselectivities and quantitative yields. These compounds can be selectively deprotected and applied to peptide synthesis. Finally, we have developed unprecedented diamination reactions of styrenes, butadienes and hexatrienes employing easily accessible hypervalent iodine(III) reagents under robust reaction conditions. The first examples of the metal-free 1,2-diamination of butadienes were demonstrated and this oxidation methodology was further extended to the highly attractive 1,4 installation of two nitrogen atoms within a single step.

Cette thèse vise à développer une approche basée sur le concept de Graphe Condensé de Réaction (GCR) capable de (i) sélectionner un espace optimal de descripteurs séparant au mieux différentes classes de réactions, et (ii) de préparer de nouveaux descripteurs pour la modélisation « structure–réactivité ». Cette méthodologie a été appliquée à la recherche par similarité dans une base de données contenant 8 classes de réaction différentes; et à la cartographie de son espace chimique en utilisant des cartes de Kohonen et de cartes topographiques génératives. La seconde partie de la thèse porte sur le développement de modèles prédictifs pour le pKa et pour des conditions optimales pour différents types de réaction de Michael impliquant à la fois les descripteurs d’effet électronique et des descripteurs calculés sur les GCR. / This thesis aims to develop an approach based on the Condensed Graph of Reaction (CGR) method able to (i) select an optimal descriptor space the best separating different reaction classes, and (ii) to prepare special descriptors to be used in obtaining predictive structure-reactivity models. This methodology has been applied to similarity search studies in a database containing 8 different reaction classes, and to visualization of its chemical space using Kohonen maps and Generative Topographic Mapping. Another part of the thesis concerns development of predictive models for pKa and for optimal conditions for different types of Michael reaction involving both CGR-based and Electronic Effect Descriptors.

Les azacycles tels que les morpholines ou les pyrrolidines, sont très répandus dans le domaine de l’organocatalyse et de la chimie médicinale. Cette thèse traitera d’analogues contraints de ces azacycles, qui peuvent moduler de par leurs structures, les propriétés de certains médicaments ou la sélectivité de certaines réactions. Le cas de l’halopéridol, qui est connu pour son activité sur les récepteurs dopaminergiques D2 et D4, est au centre de la première partie de cette thèse, dans laquelle de nouveaux analogues contraints de type 2-oxa-5-azabicyclo[2.2.2]octane ont été développés pour pallier ses problèmes de stabilité métabolique. Dans une seconde partie, la synthèse de deux nouvelles chimères morpholine-proline pontées est rapportée. Leurs structures rigides et conformationnellement verrouillées permettent aux doublets d’électrons non liants sur les atomes d'azote et d'oxygène d’être respectivement orientés dans des directions « Est-Ouest » et « Nord-Est » spatialement différentes. En combinaison avec la présence d'un acide carboxylique, les propriétés électroniques de ces composés peuvent être utiles dans le contexte de la conception peptidomimétique de composés biologiquement pertinents. Des estimations quantitatives de la basicité des atomes d'azote ont été obtenues en utilisant une analyse DFT conceptuelle. Dans la troisième partie de cette thèse, la synthèse de nouvelles pyrrolidines oxabicycliques sera développée. Les cyclopentan[c]pyrroles sont très répandus dans la littérature, et connus pour leurs propriétés analgésiques. Des dérivés fonctionnalisés en positions 4 et 5, synthétisés par Servier, ont notamment présenté de bonnes activités en tant que ligands nicotiniques 7, mais aussi des problèmes d’inhibition de hERG. Afin d’obtenir des composés moins lipophiles et donc de pallier les problèmes d’inhibition hERG, de nouveaux analogues oxygénés de type furo[2,3-c]pyrroles ont été développés par différentes voies de synthèse. Ces nouveaux composés pourront notamment être obtenus sous formes énantiomériquement enrichies, grâce à une étape clé de résolution enzymatique. La proline a été largement utilisée ces dernières années comme organocatalyseur au sein d’importantes transformations asymétriques comme les aldolisations ou les additions de Michael. Cependant, malgré le succès de ce motif, plusieurs de ses dérivés ont été rapportés dans la littérature. C’est notamment le cas des 4,5-méthanoprolines qui furent rapportées pour la première fois par Hanessian en 1997, dont l’efficacité en tant qu’organocatalyseur pour la réaction de Hajos-Parrish ainsi que plusieurs autres types de réaction fut par la suite établie. Les dernières parties de cette thèse viennent compléter ces études. La synthèse de nouvelles 4,5-ethanoprolines a été développée, ainsi que leurs utilisations comme catalyseur lors de réactions de Hajos-Parrish et d’addition catalytique asymétrique de nitroalcanes sur des énones cycliques. Une étude DFT a été effectuée afin d’expliquer l’inversion de sélectivité observée pour ces nouveaux catalyseurs lors des réactions de Hajos-Parrish, le mécanisme de formation des énamines réactives a aussi été investigué. / Azacycles such as morpholines and pyrrolidines, are very widespread in chemistry, especially in the fields of organocatalysis and medicinal chemistry. This thesis will deal with constrained analogues of those azacycles, which, depending on their structures, can modulate the properties of certain drugs or the selectivity of certain reactions. The case of haloperidol, which is known for its activity on the dopamine D2 and D4 receptors, is at the center of the first part of this thesis, in which new constrained analogs of the 2-oxa-5-azabicyclo type [2.2.2] octane have been developed to overcome its metabolic stability problems. In a second part, the synthesis of two new bridged morpholine-proline chimeras are reported. Their rigid structures allow the lone pairs on the nitrogen and oxygen atoms to be oriented in spatially different "East-West" and "North-East" directions, respectively. In combination with the presence of a carboxylic acid, the electronic properties of these compounds could be useful in the context of the design of biologically relevant peptidomimetics. Quantitative estimations of the basicity of the nitrogen atoms were obtained using DFT analysis. In the third part of this thesis, the synthesis of new oxabicyclic pyrrolidines is described. Cyclopentan[c]pyrroles are widely encountered and known for their analgesic properties. The Servier laboratories have synthesized derivatives with substituents at positions 4 and 5, exhibiting good activities as 7 nicotinic ligands, but problems of hERG inhibition. In order to obtain less lipophilic compounds and therefore overcome the problems of hERG inhibition, new oxygenated analogs of the furo[2,3-c]pyrrole type have been developed by different synthetic routes. These new compounds were obtained in enantiomerically enriched forms, using enzymatic resolution. Proline has been widely used in recent years as an organocatalyst in asymmetric transformations such as aldolizations or Michael additions The success of this motif, has inspired synthesis of derivatives, such as 4,5-methanoprolines, which were first reported by Hanessian in 1997, and shown to be effective as organocatalysts in the Hajos-Parrish and other reactions. The last parts of this thesis develop further these studies by the synthesis of new 4,5-ethanoprolines which act as a catalysts in the Hajos-Parrish reaction and the asymmetric catalytic addition of nitroalkanes to cyclic enones. A DFT study was carried out to explain the reversal of selectivity observed for the new catalysts in Hajos-Parrish reaction and to investigate formation of a reactive enamine in the mechanism.

La synthèse asymétrique organo-catalysée est un domaine de recherche en pleine expansion visant une chimie plus verte. Nous nous sommes intéressés au développement d’une réaction de Michael asymétrique organocatalysée en mettant à profit la catalyse par liaison hydrogène et l’activation énamine afin de contrôler en une seule étape la formation d’adduits portant un centre carboné quaternaire à partir de cétones non activées. Ainsi, nous avons développé des organocatalyseurs bifonctionnels de type squaramide qui ont permis d’obtenir les adduits de Michael attendu à partir de cycloalcanones alpha-substituées avec une bonne énantiosélectivité et une grande régiosélectivité dans un processus sous micro-ondes et sans solvant. Nous avons développé de nouveaux systèmes catalytiques sur la base du motif squaramide qui sont simples, efficaces et opérationnels. Nous avons étudié également l'utilité de nos systèmes organocatalytiques dans d'autres transformations comme la polymérisation verte. Afin de réduire l'utilisation de métaux toxiques pour produire des polymères bien définis sans trace de métaux et d'importance environnementale ou médicale, nous avons également étudié comment nos organo-catalyseurs de type squaramide pourraient contrôler la polymérisation verte par ouverture de cycle. Les systèmes organocatalytiques basés sur des squaramides étaient également applicables à la polymerisation par ouverture de cycle afin de donner des polylactides de dispersité étroite et de masses moléculaires contrôlées. / Organocatalyzed asymmetric synthesis is a growing and rapidly expanding research field for a greener chemistry. In this respect, we were interested in developing an organocatalyzed asymmetric Michael reaction taking advantage of H-bond catalysis and enamine activation allowing control of quaternary carbon center from unactivated ketones. Hence compared with well-known H-bond donor urea and thiourea organocatalysts, we first propose bifunctional squaramide organocatalysts for the one-pot transformation of unsymmetrical ketones to produce Michael adducts exhibiting a stereocontrolled quaternary carbon center in a neat microwave process. We also developped new catalytic systems based on the squaramide motive that are efficient and operationnaly simple, and produce Michael adducts in a good regioselectivity with an excellent enantio-selectivity. We also studied the usefulness of our systems in other transformations like green polymerization. In order to reduce the use of toxic metals to produce metal-free and well-defined polymers of environmental and medical significance, we also studied how our squaramide organocatalysts could control the green ring opening polymerization (ROP.The squaramide organocatalyst-based systems were also applicable to ROP to give polylactides of narrow dispersity and controlled molecular masses.

L’objectif de ce travail a été d’introduire des groupements fonctionnels au sein de chaînes polymère silicone pour former des assemblages supramoléculaires, dans le but de former de nouveaux matériaux. Tout d’abord, une étude approfondie de la bibliographie a permis de cerner les avantages et limitations de la réaction d’aza-Michael appliquée aux silicones. Cette étude a aussi permis d’acquérir de solides connaissances générales sur la réaction d’aza-Michael appliquée à des composés organiques aminé et de soulever des points peu ou pas traités tels que la sélectivité et la réversibilité de la réaction. Afin de comprendre et contrôler cette réaction, une étude modèle impliquant un PDMS aminé simple et l’acrylate de butyle a été réalisée. Plusieurs paramètres tels que la présence de solvants polaires protiques, de catalyseurs, ou une température élevée permettent de promouvoir la réaction. Des données cinétiques ont également mis en relief la possibilité de contrôler la sélectivité de la réaction sur un groupement amine primaire (mono- ou di-addition). Un composé 100% mono-adduit et un composé 100% di-adduit ont ainsi été synthétisé en choisissant soigneusement les paramètres expérimentaux. La réaction d’aza-Michael a ensuité été appliquée à un accepteur de Michael moins réactif, l’acide acrylique. Ce composé a la particularité de réagir instantanément et exothermiquement avec les amines par réaction acido-basique. Un déplacement de l’équilibre chimique de la réaction acido-basique vers la formation d’adduits de Michael a été rendu possible, générant ainsi des groupements zwitterioniques. Une étude approfondie de la réaction avec des amines organiques et des oligomères/polymères siliciés et aminés a été réalisée afin de déterminer la structure exacte des groupements fonctionnels obtenus et d’évaluer les propriétés visco-élastiques de tels produits. La dernière partie de ce projet a été focalisée sur l’étude et la caractérisation de ces matériaux silicones supramoléculaires s’échelonnant du liquide visco-élastique à l’élastomère silicone thermoplastique. / This PhD thesis was focused on the incorporation of functional groups onto the siloxane polymer backbone such that supramolecular assemblies are formed, in order to prepare new supramolecular silicone materials. First, an in-depth review of the aza-Michael reaction applied to silicon-containing compounds was realized, highlighting the whole potential of this addition reaction. The aza-Michael reaction applied to organic amines was thoroughly analyzed in order to emphasize some open issues such as selectivity or retro-aza-Michael reaction. In order to understand and master the aza-Michael reaction, a model reaction involving a bis-(3-aminopropyl)-terminated PDMS and butylacrylate was then fully investigated. Operating parameters such as protic polar solvents, catalysts or temperature allow promoting the reaction rate. Kinetic data showed that the selectivity towards the main formation of mono- or di-adduct can be controlled by carefully selecting the solvent nature and content. The syntheses of 100% mono- and 100% di-adduct compounds was succesfully achieved. The aza-Michael reaction was then applied to a less reactive Michael acceptor, i.e. acrylic acid. This unsaturated organic acid reacts instantaneously with amines by acid-base reaction leading to the formation of ionic pairs. This acid-base equilibrium is then shifted in the forward direction allowing the synthesis of zwitterionic groups by aza-Michael. The aza-Michael reaction of this peculiar Michael acceptor was thoroughly investigated both with simple organic amines and aminosilicone oligomers and polymers in order to elucidate the structures and to evaluate the rheological properties. Finally, supramolecular silicone materials bearing zwitterionic-like groups were prepared leading to supramolecular materials with properties ranging from visco-elastic liquids to thermoplastic silicone elastomers.

Depuis plus de 40 ans des chimistes se sont intéressés à l’extraction, à l’activité biologique et à la synthèse de l’homoharringtonine, un ester naturel de la céphalotaxine, qui est un puissant antileucémique, en vue de son utilisation thérapeutique, en particulier contre les leucémies résistantes aux inhibiteurs de tyrosine kinase. Ces alcaloïdes sont extraits de Cephalotaxus, des conifères originaires du sud de la Chine à croissance extrêmement lente et menacés d’extinction, la synthèse de ces alcaloïdes est nécessaire pour une utilisation thérapeutique.L’objectif de ce travail consiste à développer une synthèse concise de la (-)-céphalotaxine 1, afin de palier notamment le problème de sa pureté énantiomérique variable lorsqu’elle est issue de la matière première végétale. La stratégie développée dans ce travail nécessite d’effectuer un couplage de Heck avec des substrats désactivés et encombrés. Les résultats préliminaires ayant été décevants, le première objectif à consisté à développer l’utilisation de la méthode des plans d’expérience en synthèse totale, car l’efficacité de chaque étape a une répercussion importante sur le rendement en produit final. Dans une première partie, l’application d’un plan d’expériences a permis de pallier ce problème par une étude modèle pour déterminer les paramètres importants pour effectuer une telle réaction efficacement. Dans une deuxième partie, nous avons synthétisé les précurseurs et réalisé le couplage de Heck en vue de l’accès à un précurseur AC comportant tous les atomes de carbone du squelette de la céphalotaxine et les fonctionnalités requises pour sa cyclisation ultérieure en tétracycle ABCD. Enfin, nous avons fonctionnalisé les produits de Heck en position C3 par différents méthodes. Ces résultats ont permis de valider notre stratégie de synthèse. / For more than 40 years the chemists were interested in the extraction, in the biological activity and in the synthesis of the homoharringtonine, a natural ester of cephalotaxine, which is a powerful antileukemic compound of therapeutic use, in particular against the leukaemia resistant to tyrosine kinase inhibitors. These alkaloids are extracted from Cephalotaxus, conifers native of the South of China with extremely slow growth. The objective of this work thus consisted in developing a concise synthesis of the cephalotaxine, to limit the recourse to the endangered vegetable resource The developed strategy requires an intermolecular Heck-coupling of electronically and sterically deactivated demanding substrates. The preliminary results having been disappointing, the first objective consisted in developing the use of the model of the experimental design in total synthesis because the classic methodology of variation of a single parameter at the same time said of "one by one" was ineffective. The application of a complete factorial design overcomes this problem by a model study, allowing to determine the optimized parameters to make this coupling reaction effective. We then synthesized the precursors from naturally abundant safrol and 2,3-butanedione then realized the Heck coupling with the aim of the access to the precursor AC containing all the atoms of carbon of cephalotaxine and the features required for its later cyclization in pyrrolobenzazepine ABC fragment. The o-iodized homopiperonylic alcohol led in certain conditions to an isochromane through a tandem Heck-oxa-Michael reaction. Finally, we have functionalized the Heck and hydro-arylation products obtained with 69-70 % yield in position C3 by different methods allowing us to validate our strategy to access these alkaloids.

Les gymnodimines, les spirolides, les pinnatoxines et les ptériatoxines constituent une famille de toxines d’origine marine de structures complexes, produites en faibles quantités par des microorganismes marins appelés dinoflagellés. Ces toxines sont connues pour bloquer les récepteurs nicotiniques de l’acétylcholine (nAChRs) sans que leur mode d’action ne soit connu avec précision. D’après les différents tests biologiques réalisés à ce jour, il semblerait que le motif spiroimine, commun à toutes ces molécules, soit essentiel pour l’activité antagoniste. Un accès rapide à ce motif spiroimine ainsi qu’à de plus grandes quantités du produit naturel permettraient une meilleure compréhension du mode d’action de cette famille de toxines. Le travail réalisé au cours de cette thèse s’est d’une part focalisé sur la synthèse de ce coeur spiroimine de la (–)-gymnodimine A et d’autres part tourné vers le développement d’une nouvelle méthodologie d’additon énantiosélective de silyloxyfuranes sur des accepteurs de Michael cycliques. Dans un premier temps, la mise en place de la chaîne latérale de la (–)-gymnodimine A en position C7 en α du carbone quaternaire a été explorée par plusieurs approches diastéréocontrolées. C’est finalement l’utilisation de la réaction de Michael entre un organocuprate et une énone possédant le centre quaternaire en position C22 en présence de TMSCl qui a permis d’introduire un nucléophile avec la diastéréosélectivité désirée. Un précurseur du cœur spiroimne hautement fonctionalisé a alors été préparé avec une diastéréoselctivté de 83/17. Dans un second temps, un travail méthodologique nous a également permis de développer pour la première fois une version énantiosélective de la réaction de Mukaiyama-Michael vinylogue entre un silyloxyfurane et un accepteur de Michael cyclique. C’est l’utilisation d’un complexe de cuivre-(II) avec l’iso-propyl bis(oxazoline) qui s’est révélée être le système le plus performant pour accéder aux buténolides. En l’occurrence, nous avons testé la méthode avec un évantail de β-cétoesters α,β-insaturés cycliques aboutissant aux adduits de Michael avec une diastéréosélectivité totale et de bonnes énantiosélectivités pouvant aller jusqu’à 96%. Nous avons également proposé un état de transition de type Diels-Alder avec une approche exo du silyloxyfurane afin de rationnaliser les énantiosélectivités observées. / Gymnodimines, spirolides, pinnatoxines and pteriatoxines constitute a family of marine toxins with complex structures. They are produced in small amounts by marine microorganisms called dinoflagellates. These toxins are known to block the nicotinic acetylcholine receptors (nAChR), but the exact mode of action remains largely unknown. Biological tests have showed that the spiroimine moiety, the common feature of these molecules, is crucial for antagonist activity. A rapid access to this spiroimine core and to larger amount of this natural product could lead to a better understanding of the mode of action of this toxin family. This Ph.D. work has been focused on the synthesis of the spiroimine core of (–)-gymnodimine A, and on to the development of new methodology in order to add enanstioselectively silyloxyfurans to cyclic Michael acceptors. In the first part, the insertion of the side chain of (–)-gymnodimine A in poistion C7 next to the quaternary carbon has been explored by several diastereoselctive approaches. We found out that the use of the Michael addition of an organocopper reagent in the presence of TMSCl on an enone bearing the quaternary center at C22 positon was the only way to reach the expected diastereomer. Thus we obtained a key intermediaite with an interesting 83/17 diastereoselctivity for the synthesis of the spiroimine core of (–)-gymnodimine A. In a second time, a methological work allowed us to develop the first enantioselective vinyloguous Mukaiyama-Michael reaction between a silyloxyfuran and a cyclic Michael acceptor. The expected butenolide could be obtained with excellent diastereoselcetivity and good enantioselectivtities up to 96% by using iso-propyl bis(oxazoline) copper-(II) complex. This method proved to be relevant with various cyclic α,β-unsaturated β-ketoesters. Moreover, we proposed a Diels-Alder type transition state with an exo approach of the silyloxyfuran in order to rationalise the asymmetric induction.