La manzamine A est un alcaloïde indolique d'origine marine découvert et isolé en 1986 par T. Higa et son groupe dans des éponges marines du genre Pellina et Haliclona. La Manzamine A montre d'intéressantes activités antibactériennes et antitumorales. La structure unique de la Manzamine A ainsi que ces propriétés biologiques et sa rareté a donné l'impulsion en vue de sa synthèse totale. Au cours d'études préliminaires menées au sein de notre laboratoire, divers dérivés tétracycliques, noyau de base des manzamines, ont été obtenus par polycyclisation anionique. Nous avons donc tenté de tirer avantage de cette nouvelle méthodologie pour synthétiser un analogue indolique. Dans un premier temps, nous avons étudié plus en détail notre polycyclisation anionique. Divers intermédiaires de notre processus en une étape ont pu être isolés ou observés. Ceci nous a permis de proposer un schéma réactionnel détaillé et d'expliquer le diastéréosélectivité des tétracycles isolés. Nous avons également développé une méthode générale et efficace pour synthétiser divers β-céto-phosphonates à partir des acides correspondants. Notre objectif suivant était d'obtenir le macrocyle à treize chaînons. Pour ce faire, pas moins de cinq approches différentes ont été étudiées. Même si nous n'avons jamais obtenu le macrocycle désiré, plusieurs intermédiaires-clés ont ainsi été synthétisés de manière courte et efficace prouvant ainsi la versatilité de notre méthode. Certaines approches peuvent encore faire l'objet d'investigations. Enfin, nous nous sommes attardés à la fonctionnalisation des tétracyles obtenus. Les aziridines et les diones correspondantes sont isolées avec de bons rendements.

L’ionomycine est un ionophore produit par la bactérie gram-positive streptomyces conglobatus. Sa synthèse représente un défi, car il possède plusieurs centres chiraux dans un motif polypropylène. De plus, la grande densité d’oxygène sur celui-ci oblige l’utilisation de plusieurs protections orthogonales. Notre stratégie divise l’ionomycine en quatre fragments, trois possédant le motif polypropylène, ainsi qu’un quatrième, bis-tétrahydrofuranne. Les trois premiers sont synthétisés en utilisant une méthodologie puissante développée dans le laboratoire du Pr Spino, qui utilise l’addition d’alkylcyanocuprates sur les carbonates allyliques dérivés de la menthone. Celle-ci permet l’introduction d’une unité propylène, avec un excellent contrôle du centre chiral introduit. Cette méthode est utilisée de manière itérative, afin d’introduire plusieurs unités propylènes. De plus, notre stratégie est hautement convergente, puisque des intermédiaires des fragments plus courts servent de produit de départ pour la synthèse des fragments plus longs. Le dernier fragment, bis-tétrahydrofuranne, a été fabriqué à partir de l’acétate de géranyle, par une polycyclisation d’un diépoxyde chiral, les époxydes ayant été introduits par une époxydation de Shi. Cette synthèse, si complétée, serait la plus courte publiée, avec 24 étapes pour la séquence linéaire la plus longue (51 au total).

La recherche constante de nouvelles stratégies pour la construction de liaisons carbone-carbone et le désir d’imiter la nature dans son extraordinaire habileté à former des polycycles complexes nous ont mené à étudier la réaction de polycyclisation anionique. Jouant sur des modifications autour d’une structure de type sorbate, divers précurseurs ont pu être synthétisés en vue d’une cascade réactionnelle. Parmi ceux-ci, les précurseurs possédant une fonction malonate ont efficacement mené à la formation de polycycles fonctionnalisés, au travers d’une séquence tandem d’oléfination de Horner-Emmons suivie immédiatement d’une polycyclisation anionique incluant une addition de Michael intramoléculaire et une condensation de Dieckmann. Enfin, l’étude d’une variante pour rendre la séquence plus polyvalente a été débutée. Celle-ci se base sur l’initiation de la cascade réactionnelle par une addition de Michael intermoléculaire.

Le fluor est devenu un élément incontournable en chimie médicinale. Les propriétés physico-chimiques induites par l'incorporation de cet atome dans les composés organiques en font un outil efficace dans la conception de mimes de fonctions chimiques. Les difficultés pour accéder aux composés azotés fluorés permettent d'envisager l'utilisation des milieux superacides et acides fluorants comme alternative de synthèse.Dans la première partie, la réactivité de N-allyl-N-arylbenzènesulfonamides en milieu superacide HF / SbF5 a été étudiée. La non observation de la cyclisation de type Friedel-Craft intramoléculaire initialement envisagée pour ces composés a été expliquée grâce à une étude mécanistique utilisant la RMN basse température in situ. En modifiant les conditions opératoires, la synthèse de N-arylbenzènesulfonamides α-fluorés a pu être développée. Les structures obtenues ont été testées pour l'inhibition des anhydrases carboniques.Dans la seconde partie, une nouvelle réaction d'hydrofluoration d'ynamides dans le milieu HF / pyridine a été développée. Cette stratégie a permis d'obtenir régio- et stéréosélectivement des (E)-α-fluoroènamides originaux. Par analogie avec les fluoroalcènes décrits en tant que mimes d'amides, les α-fluoroènamides sont potentiellement des isostères de la fonction urée. Le biomimétisme de ces structures est discuté grâce aux résultats d'études structurales réalisées par modélisation moléculaire. La réactivité surprenante de structures ortho-substituées en milieu superacide a permis le développement d'une réaction de polycyclisation intramoléculaire d'ynamides, cette nouvelle méthode permettant d'accéder en une étape à des polycycles azotés à haute valeur ajoutée. / During the last decades, fluorine became an essential element in medicinal chemistry. The original physical and chemical properties induced by the incorporation of this atom in organic compounds led to the development of fluorinated compounds as bioisosters in medicinal chemistry. Difficulties to access to fluorinated nitrogen containing compounds by "classical methods" led to the use of superacid as an alternative for their synthesis.In the first part of this work, the reactivity of unsaturated N-arylbenzenesulfonamides in superacidic media HF / SbF5 was studied. Intramolecular cyclisation of Friedel-Craft type expected for these compounds was studied and explored through a mechanistic study based on in situ low temperature NMR experiments. By modifying the operating conditions, the synthesis of α-fluorinated N-arylbenzenesulfonamide compounds was developed. The synthetized structures were then tested for carbonic anhydrase inhibition.In a second part, a new hydrofluorination reaction of ynamides was developed, using fluorhydric acid / pyridine media. This strategy allowed to access regio- and stereoselectively to original (E)-α-fluoroenamides. By analogy with the described fluoroalkenes as peptid bond isosters, α-fluoroenamides could potentially be considered as urea bioisosters. The bioisosterism of these structures was discussed and evaluated by using molecular modelling. The surprising reactivity of ortho-substitued structures in superacid media allowed the development of an intramolecular polycyclisation reaction, offering a one step route to complex nitrogen containing molecular polycyclic motif.