Cette thèse présente le développement du réarrangement photochimique des lactames N -hétérosubstituées ainsi que son potentiel d'application en synthèse organique. Le premier chapitre traite de l'étude des possibilités et limitations de la photolyse des N -chlorolactames, les premiers précurseurs rapportés pour cette nouvelle contraction de cycle. Une variété de substrats ont été synthétisés et réarrangés afin d'établir la généralité de cette nouvelle réaction. Une discussion élaborée sur les résultats obtenus ainsi que les preuves mécanistiques apportées par ceux-ci y est faite. Une proposition mécanistique de cette nouvelle réaction est également apportée. Le deuxième chapitre présente la synthèse et contraction de cycle des N -mésyloxylactames. Celles-ci ont été élaborées afin d'inhiber la voie radicalaire secondaire en compétition lors de la photolyse des N -chlorolactames et par ce fait augmenter le rendement provenant de cette nouvelle migration [1,2].Cette nouvelle modification réactionnelle a démontré des rendements beaucoup plus élevés et synthétiquement viables pour les carbamates isolés et une bonne généralité pour le type de précurseurs pouvant subir cette migration stéréospécifique. Le réarrangement photochimique des lactames N -hétérosusbtituées est donc devenu une méthode fiable et prévisible pour la formation de liens C-N de manière stéréospécifique et ainsi une nouvelle réaction complémentaire aux réarrangements ioniques existants. Le troisième chapitre traite de l'application de cette nouvelle méthodologie vers la synthèse de la (+)-géphyrotoxine. Deux approches synthétiques racémiques ont été développées et un précurseur avancé vers cet alcaloïde a été synthétisé de manière expéditive avec un bon rendement et la bonne stéréochimie relative. Une version énantiosélective a été proposée en employant cette nouvelle stratégie.

Les hétérocycles azotés chiraux représentent une classe importante de composés biologiquement actifs. L’hydroamination asymétrique intramoléculaire correspond parfaitement au concept d’économie d’atomes et permet l’accès direct à la formation de nouvelles liaisons carbone-azote. Le développement de catalyseurs pour la formation de pyrrolidines et piperidines reste cependant une tâche importante. Le thème de cette thèse est l’étude de nouveaux complexes chiraux binaphthylamide d’yttrium facilement accessibles et leur application pour promouvoir la réaction d’hydroamination/cyclisation des amines primaires liées à des alcènes stériquement encombrés.Des complexes chiraux binaphthylamidure alkyl ate d’yttrium ont été développés. Ces systèmes catalytiques ont été préparés in situ par une réaction simple stœchiométrique en présence d’un précurseur d’yttrium [Li(THF)4][Y(CH2SiMe3)4] connu et d’une variété de ligands chiraux binaphthyldiamine substitués. Les complexes chiraux hétéroleptiques obtenus se sont révélés actifs et énantiosélectifs pour la réaction d’hydroamination asymétrique intramoléculaire des aminoalcènes 1,2-disubstitués conduisant à la formation d’hétérocycles azotés avec cinq et six châinons. Les catalyseurs d’yttrium préparés à partir du ligand (R)-N-anthrylmethyl-binaphthylamine H2L13 et des ligands (R)-benzyl N-para-substitués H2L4 or H2L6 se sont révélés les plus énantiosélectifs à 70-110°C pour la réaction d’hydroamination/cyclisation des aminoalcènes encombrés. Un excès énantiomérique de 77% a été obtenu comme valeur la plus élevée décrite jusqu’à présent pour l’hydroamination asymétrique intramoléculaire des amines comportant des alcènes 1,2-disubstitués. Les premiers exemples de la réaction d’hydroamination intramoléculaire asymétrique des aminoalcènes 1,1,2-trisubstitués ont été rapportés. Les complexes ate alkyl d’yttrium ont fourni les produits hétérocycliques avec des centres quaternaires énantiomériquement enrichis dans des conditions réactionelles plus sévères que la cyclisation des aminoalcènes 1,2-disubstitués et avec des énantiosélectivités prometteuses atteignant 55%. Les complexes alkyl d’yttrium contenant une molécule de chlorure de lithium [{(R)-C20H12(NSiMe3)2}Y{CH2SiMe3}{LiCl(THF)2}] and [{(R)-C20H12(NC5H9)2}Y{CH2SiMe3}{LiCl(THF)2}] ont été préparés et comparés aux mêmes complexes sans LiCl. Ils se sont révélés être des catalyseurs efficaces pour la réaction d’hydroamination intramoléculaire des aminoalcènes terminaux. / Chiral nitrogen-containing heterocycles represent an important class of biologically active compounds. The asymmetric intramolecular hydroamination perfectly matches the concept of sustainable chemistry and allows the formation of new nitrogen-carbon bonds in an ideal atom efficiency and economy, starting from non activated substrates. The development of catalysts for formation of enantioenriched pyrrolidines and piperidines derivatives remains however a challenging task. The topic of this dissertation is the study of new easily accessible chiral yttrium binaphthylamide complexes and their application for promoting the hydroamination/cyclisation of primary amines tethered to sterically demanding alkenes. Chiral binaphthylamido alkyl ate yttrium complexes have been investigated. These catalytic systems have been prepared by a facile in situ stoichiometric reaction of a well-known yttrium precursor [Li(THF)4][Y(CH2SiMe3)4] with a variety of chiral substituted (R)-binaphthylamine ligands. These chiral heteroleptic complexes are shown to be efficient catalysts for the enantioselective intramolecular hydroamination of 1,2-disubstituted aminoalkenes leading to the formation of five and six-membered N-heterocycles. Yttrium catalysts prepared from (R)-N-anthrylmethyl-binaphthylamine ligand H2L13 and (R)-N-para-substituted benzyl ligands H2L4 or H2L6 proved to be the most enantioselective catalysts at 70-110°C for the hydroamination/cyclisation of challenging aminoalkenes. An enantiomeric excess value of 77 % was indeed disclosed as the highest value reported so far for the asymmetric intramolecular hydroamination of amines tethered to 1,2-disubstituted alkenes. The first examples of asymmetric intramolecular hydroamination of 1,1,2-tri-substituted aminoalkenes have been reported. The alkyl ate yttrium complexes produced the heterocyclic compounds with enantioenriched quaternary centres under harsher reaction conditions than the cyclisation of the corresponding 1,2-disubstituted alkenes, and with promising enantioselectivities of up to 55 %.The neutral alkyl yttrium complexes containing one molecule of lithium chloride [{(R)-C20H12(NSiMe3)2}Y{CH2SiMe3}{LiCl(THF)2}] and [{(R)-C20H12(NC5H9)2}Y{CH2SiMe3}{LiCl(THF)2}] have been prepared and compared with the same complexes lacking LiCl. They have been revealed as efficient catalysts for intramolecular hydroamination of terminal aminoalkenes.

Cette thèse présente l'étude de la régiosélectivité de la contraction de cycle par migration-[1,2] de N -mésyloxylactames par voie photochimique et le développement de ce même type de réarrangement de N -trifloxylactames, mais par voie thermique, en plus des efforts déployés à développer une méthode de synthèse d'acides hydroxamiques cycliques. Également, one étude préliminaire du piégeage intramoléculaire de l'intermédiaire formé lors du réarrangement photochimique de N -mésyloxylactames, un cation aza-acylium, de même qu'une application en synthèse du réarrangement photochimique de N -chlorolactames sont présentées. Le premier chapitre montre one étude complète de la régiosélectivité lors du réarrangement photochimique de N -mésyloxylactames, à savoir quels facteurs influencent la compétition entre la migration du carbone voisin du carbonyle et la migration du carbone voisin de l'atome d'azote. Dans le second chapitre, l'étude des possibilités et limitations du réarrangement thermique de N -trifloxylactames est présentée. Ce réarrangement thermique donne de meilleurs rendements en produits de migration que le réarrangement photochimique de N -mésyloxylactames pour les substrats ne portant pas de substituants sur les carbones qui migrent. De plus, la base utilisée dans la réaction permet d'obtenir on contrôle sur la régiosélectivité dans certains cas. Le troisième chapitre fait état des efforts qui ont été investis dans le développement d'une méthode de synthèse efficace d'acides hydroxamiques cycliques, molécules utilisées dans la synthèse des substrats nécessaires à l'étude des réarrangements photochimiques et thermiques. Le quatrième chapitre porte sur l'étude préliminaire du piégeage intramoléculaire, par on nucléophile carbone, du cation aza-acylium intermédiaire formé lors du réarrangement photochimique de N -mésyloxylactames. Finalement, le cinquième chapitre démontre l'utilité du réarrangement photochimique de N -chlorolactames en l'appliquant à la synthèse d'on produit naturel. En effet, one stratégie comprenant cette réaction de contraction de cycle comme étape-cle à été utilisée dans one synthèse formelle de la géphyrotoxine 287C.

La métathèse d'oléfines est une des réactions les plus efficaces pour former des liaisons carbone-carbone et elle est maintenant utilisée pour synthétiser une large gamme de composés tels que des polymères, des produits issus de la pétrochimie, des produits pharmaceutiques ou des molécules naturelles. Une large gamme de groupes fonctionnels est tolérée comme des alcools, des amides, des carbamates et des sulfonamides. Cependant, des limites restent à surmonter comme la présence de N-hétéroaryles enrichis qui désactivent le catalyseur par coordination au centre métallique et/ou réagissent avec les intermédiaires. Nous décrivons dans ce manuscrit que le choix du substituant approprié d'une pyridine contenant une oléfine permet à la métathèse croisée d'avoir lieu et cette méthode a été appliquée à d'autres N-hétéroaryles.Outre les N-hétéroaryles, les composés fluorés sont largement utilisés en chimie médicinale, en agrochimie et dans le domaine des matériaux. Parmi ces composés fluorés, le groupement trifluorométhyle est le motif le plus utilisé. En effet, comparés à leurs analogues non fluorés, les composés possédant un groupement trifluorométhyle ont souvent de meilleures propriétés biologiques. C'est pourquoi il est intéressant de développer de nouvelles méthodes d'introduire ce groupement sur des molécules organiques, plus particulièrement des hétérocycles azotés. Dans ce but, nous avons développé une nouvelle méthode de trifluorométhylation d'ènes-carbamates cycliques pour accéder à des pipéridines, tétrhydropyridines et dihydropyridines trifluorométhylées. / Has now been applied to the synthesis of a wide range of compounds such as polymers, petrochemicals, pharmaceuticals and naturals compounds. A large range of functional groups are well tolerated including alcohols, amides, carbamates and sulfonamides. However, some limitations still have to be overcome Olefin metathesis has emerged has one of the most efficient carbon-carbon bond forming reaction and such as rich N-heteroaryles which are probably causing desactivation of the ruthenium catalyst by coordination of the metal center and/or reacting with the intermediates. We describe in this manuscript that a suitable choice of the 2-substituent olefinic substituted pyridine allows the cross-metathesis to occur and the method has been applied to others N-heteroaryles. Apart from N-heteroaryles, fluorinated compounds are widely used in pharmaceuticals, agrochemicals and materials. Among the organofluorides, the trifluoromethyl group is the most important motif used. In fact, compared to their non-fluorinated counterpart, trifluoromethylated compounds often show enhanced biological properties. Thus, new ways to introduce trifluoromethyl group into organic molecules, especially nitrogen heterocycles, are of keen interest. In this aim, we have developed a new method to introduce the trifluoromethyl moiety onto various cyclic ene-carbamates to access trifluoromethylated piperidines, tetrahydropyridines and dihydropyridines.