Ce travail a été consacré à l’utilisation d’un sulfoxyde chiral pour effectuer une réaction de cyclisation polarisée de Nazarov asymétrique. Une méthodologie mettant en jeu une condensation de Knoevenagel a été mise au point pour la synthèse de divinylcétones portant un sulfoxyde chiral en position α. Cet auxiliaire a mené à une sélectivité du sens de rotation, appelée torquosélectivité, des orbitales π impliquées dans l’électrocyclisation. Une diastéréodivergence de la pentannelation a pu être développée à partir de substrats dihydropyraniques qui ont mis en évidence une inversion de torquosélectivité selon l’acide de Lewis employé. La cyclisation de différents substrats (hétéro)-aromatiques a aussi montré des torquosélectivités importantes, ceci ayant permis de réaliser la première synthèse non-racémique d’une indanone dérivée de l’acide gallique, composé anticancéreux. Par la suite, une réduction stéréodivergente du carbonyle de la cyclopenténone formé a pu conduire aux carbinols épimères correspondants. Parallèlement, l’oxydation de l’inducteur chiral en sulfone a donné lieu à une allylation avec une totale diastéréosélectivité. Enfin, le clivage de la liaison C-S sous forme de sulfure ou de sulfone a permis d’élaborer, avec un excellent stéréocontrôle, des bicycles dihydropyrane-cyclopentane fusionnés à substituants fonctionnalisés. / This work was devoted to the use of a chiral sulfoxide to perform an asymmetric polarized Nazarov cyclization. A methodology involving a Knoevenagel condensation has been developed for the synthesis of divinylketones bearing a chiral sulfoxide in α-position.This auxiliary led to a rotation direction selectivity, called torquoselectivity, for the orbitals involving during the electrocyclization. A pentannelation diastereodivergence could be developed from dihydropyran-containing substrats that showed a torquoselectivity switch depending to the used Lewis acid.(Hétéro)-aromatic substrates cyclization also showed significant torquoselectivities, this allowed the first non-racemic synthesis of a gallic acid-based indanone, an anticancer agent.Thereafter, stereodivergente reduction of the cyclopentenone carbonyl gave the two corresponding carbinolic epimers. In parallel, the chiral inductor oxidation into sulfone allowed a total diastereoselective allylation. Finally, C-S bond cleavage, as sulfide or sulfone, afforded dihydropyran-fused-cyclopentane rings bearing functionalized substituents with excellent stereocontrol.

Carbo- and heterocyclic compounds are of great interest to chemists. Intramolecular cyclization strategies of donor-acceptor (D-A) cyclopropanes and alkylidene malonate monoamides have excellent potential for synthesis as they offer easy access to structurally-diverse compounds. The work described in this thesis accesses the scope of the In(OTf)3-catalyzed cyclization reaction of cyclopropanes and alkylidene malonate monoamides. In(OTf)3-catalyzed reactions of alkenyl and heteroaryl cyclopropyl ketones were examined in the synthesis of functionalized cyclohexenone-based derivatives (Chapter 2). Subsequent efforts to utilize a tandem cyclopropane ring-opening/Friedel-Crafts alkylation sequence of methyl 1-(1H-indolecarbonyl)-1-cyclopropanecarboxylates to prepare functionalized hydropyrido[1,2-a]indole-6(7H)-ones is discussed in Chapter 3. The extension of this tandem protocol towards the total synthesis of (±)-deethyleburnamonine is the subject of Chapter 6. Intramolecular Friedel-Crafts alkylation of N-indolyl alkylidene malonate monoamides was also examined. An In(OTf)3-catalyzed cyclization of substituted methyl 2-(1H-indole-1-carbonyl) acrylates afforded a series of 1H-pyrrolo[1,2-a]indole-3(2H)-ones (Chapter 4), whereas substrates with the indole 2-position blocked provided access to substituted 4H-pyrrolo[3,2,1-ij]quinolin-4-ones (Chapter 5).

Nous avons développé deux méthodes originales de synthèse de cyclopenténones fonctionnalisées et découvert de nouveaux réarrangements d’alcools 1-styryl propargyliques catalysés par des acides.Ce travail de thèse a aussi permis de mettre en évidence les limitations d’une méthode de synthèse des flavaglines développée par des chercheurs de la compagnie Bayer. De plus, la resynthèse de certaines flavaglines et la synthèse d’une sonde de fluorescence originale ont permis de mieux caractériser le mode d’action et le potentiel thérapeutique des flavaglines pour leurs effets anticancéreux (notamment dans la résistance aux inhibiteurs de B-RAF), la régulation du canal TRPM6 et l’infection par le virus du Chikungunya. / We have developed two novel methods to prepare functionalized cyclopentenones and also discovered new acid-catalyzed rearrangements of 1-styryl propargylic alcohols. This work also explored the limitations of a method for the synthesis of flavaglines reported by Bayer researchers. Moreover, the re-synthesis of some flavaglines and the synthesis of an original fluorescence probe allowed some advances in the characterization of the mechanism of action and therapeutic potential of flavaglines for their anti-cancer effects (especially in the resistance to B6RAF inhibitors), the regulation of TRPM6 channel and the infection by Chikungunya virus.

Nous avons développé trois accès synthétiques performants à des cyclopentènones fonctionnalisées en exploitant des réactivités inattendues que nous avons découvertes. Nous avons aussi effectué la première synthèse d’isostères des flavaglines substitués par un groupement formylamino ou mésylamino en position 1b et ainsi démontré l’importance de l’hydroxyl en cette position pour la cytotoxicité de ces composés. De plus, nous avons aussi contribué à l’exploration du potentiel thérapeutique des flavaglines et d’un autre ligand des prohibitines, la fluorizoline, dans le traitement des cancers et de l’inflammation chronique des intestins, ainsi que dans la prévention des effets adverses des chimiothérapies au niveau cardiaque. / We have developed three novel synthetizes of functionalized cyclopentenones based on unexpectedreactivities that we discovered.We also developed the first synthesis of flavaglines isostere substituted by a formylamino or mesylaminogroup on the position of 1b, and demonstrated the importance of a hydroxyl group on this position forcytotoxicity.Moreover, we contributed to the exploration of the therapeutic potential of flavaglines and another ligand ofprohibitins, fluorizoline, in the treatment of cancers and intestinal chronic inflammation, and also in theprevention of the cardiac adverse effects in anticancer treatments.

La catalyse organométallique est l’un des outils les plus puissants de la synthèse chimique, car elle permet de réaliser des transformations sélectives et spécifiques selon le catalyseur employé. Dans ce contexte, les sels et complexes d’or ont émergé il y a une quinzaine d’années et se sont révélés très utiles et attractifs pour la synthèse organique, faisant preuve de propriétés particulières de type acide de Lewis à la fois π (alcyno- alcènophilie) et σ (oxo- azaphile). L’objectif initial de cette thèse a été d'approfondir l’étude de la réactivité de l’or au travers la mise au point de nouvelles réactions catalysées par l’or(I/III). Si la majorité des réactions développées en catalyse à l’or concerne des processus de type π, nous avons dans un premier temps, souhaité évaluer son potentiel dans une réaction qui repose sur une activation purement σ, la cyclisation de Nazarov. Cette réaction a ensuite été étendue à un processus de type cascade, combinant activations π et σ. De plus, la formation d’un sous-produit inattendu au cours de cette étude a orienté nos recherches vers un nouveau processus catalytique, le réarrangement de γ–acyloxy alcynylcétones en furanes. Par la suite, nous nous sommes aussi intéressés au potentiel de l’or dans les réactions asymétriques, ce qui a conduit au développement d’un nouveau type de complexes d’or chiraux basés sur des ligands de type NHC-oxazoline. Enfin, nous nous sommes proposés d’utiliser la spectroscopie RMN J-résolue hétéronucléaire (une méthode simple mais peu exploitée), pour répondre à des problèmes d’attribution structurale. / Organometallic catalysis is one of the most powerful tools in chemical synthesis, because, depending on the catalyst, it allows for selective and specific transformations. Thus, the reactivity of gold salts and complexes was revamped around fifteen years ago. Nowadays, they are considered as powerful and very attractive for organic synthesis, showing both π (alcyno- alcènophilie) and σ (oxo- azaphile) Lewis acid properties.The first objective of this thesis was to study the reactivity of gold catalysts by the development of new reactions catalyzed by gold(I/III). If most of the developed reactions in gold catalysis is related to π activation, we proved its potential in a reaction dealing with σ activation, the Nazarov cyclization. This reaction was then extended to a cascade process, combining both π and σ Lewis acidities. Moreover, the obtainment of an unexpected by-product during the study directed our research towards a new gold catalytic reaction, the formation of furans from γ-acyloxyalkynyl ketones. Subsequently, we were also interested in the potential of gold in asymmetric reactions, which led to the development of new chiral gold complexs, based on NHC-oxazoline type ligands. Finally, we proposed to use the heteronuclear J-resolved NMR spectroscopy (a simple but scarce method), to answer some structural assignment problems.