Les acides ulosoniques constituent une famille de monosaccharides complexes dont les glycoconjugués présentent des propriétés biologiques importantes. L’acide sialique ou acide N-acétylneuraminique (Neu5Ac), membre le plus couramment rencontré de cette famille joue notamment un rôle dans l’infection par le virus Influenza. La liaison α-O-glycosylée des résidus naturels de Neu5Ac est cependant sensible à l’hydrolyse chimique et enzymatique. La synthèse d’analogues C-glycosylés qui présentent l’avantage d’être non-hydroysables, constituent alors un axe de recherche de grand intérêt. Les dérivés C-sialylés peuvent être préparés de manière rapide et efficace selon une méthode de couplage de type Reformatsky promue par le diiodure de samarium. Le travail réalisé au cours de cette thèse propose de nouvelles méthodes impliquant l’utilisation de ce métal divalent et permettant un accès rapide à des structures C-sialylées originales. Les réactions de samariation réductice réalisées sur des substrats sialylés fonctionnalisés par un groupement amide ont sélectivement conduit, après réduction d’un acétate anomère à l’obtention d’α-C-sialosides. Ces réactions sont réalisées dans les conditions de Barbier et d’excellents rendements ont été obtenus lorsque des cétones cycliques sont utilisées comme partenaire électrophile. Nous avons également montré qu’il était possible d’appliquer la samariation réductrice à la formation d’α-C-sialylspirolactones. La cyclisation est assurée par réaction de l’intermédiaire réactionnel sur un piège anionique de type cétone introduit sur le sucre grâce à la fonction acide carboxylique en position 2. Cette réaction peut être effectuée au départ de précurseurs porteurs de groupements réductibles acétate ou 2-thiopyridyle. Finalement, un travail méthodologique nous a permis de développer pour la première fois une synthèse sélective de β-C-sialosides. Sous l’action du samarium divalent en présence d’électrophile, la structure figée ⁵C₂ du dérivé lactonique bicylique de l’acide sialique identifié par Ogura en 1988, conduit sélectivement à des produits de couplage de configuration β. Les résultats obtenus par réduction d’un groupement anomère de type tosylate sont les plus encourageants. / Ulosonic acids are a complex monosaccharide family whose glycoconjugates present important biological properties. Sialic acid or N-acetylneuraminic acid (Neu5Ac), the most widespread member of this family, plays a crucial role in the infection with the virus Influenza. As the α-O-glycosidic bond of Neu5Ac conjugates is sensitive towards chemical and enzymatic hydrolysis, the synthesis of carbonated analogs that are not hydrolysable represents an important subject of research. The aim of our project was to develop new synthetic methods using samarium diiodide in order to obtain original C-sialylated structures. These derivatives can be easily prepared using Reformatsky coupling reactions promoted by this very efficient reductive reagent. Reductive samariation conditions applied to sialylated substrates functionalized by an amide group, selectively led to α-C-sialosides, via the reduction of the anomeric acetate group. These reactions were performed at room temperature under Barbier conditions and excellent yields of coupling products were obtained using ketones as electrophilic partner. We have also demonstrated that reductive samariation could be applied to the synthesis of α-C-sialylspirolactones. The Sm(II) mediated cyclizations were enable by reactions of the anomeric organometallic intermediates with keto anionic traps linked to the sugar via esterification of the carboxylic acid function of sialic acid derivatives. These reactions were conducted starting from sugar derivatives either with acetate or 2-thiopyridyle reductible groups in anomeric position. Finally, we have developed a new and selective synthesis of β-C-sialosides. Submitted to samarium diiodide in presence of electrophile, the conformationaly restricted ⁵C₂ bicyclic lactonic silalyl derivative described by Ogura in 1988, selectively led to β-coupling products. Our last results obtained from reductions of the anomeric tosylale group were the most promising.

In Michael J. Krische research group we are developing new transition metal catalyzed Carbon-Carbon (C-C) forming reactions focusing on atom economy and byproduct free, environmental friendly approaches. We have developed a broad family of C-C bond forming hydrogenations with relative and absolute stereocontrol which provide an alternative to stoichiometric organometallic reagents in certain carbonyl and imine additions. Inspiring from the group work my goal was to develop new reactions, extend the scope of our group chemistry and their application towards synthesis of biologically active natural products. I have been part of enantioselective Rh catalyzed Aldol reaction of vinyl ketones to different aldehydes. Also, we have found that iridium catalyzed transfer hydrogenation of allylic acetates in the presence of aldehydes or alcohols results in highly enantioselective carbonyl allylation under the conditions of transfer hydrogenative. Based on this reactivity a concise enantio- and diastereoselective synthesis of 1,3-polyols was achieved via iterative chain elongation and bidirectional iterative asymmetric allylation was performed, which enables the rapid assembly of 1,3-polyol substructures with exceptional levels of stereocontrol. The utility of this approach stems from the ability to avoid the use of chirally modified allylmetal reagents, which require multistep preparation, and the ability to perform chain elongation directly from the alcohol oxidation level. This approach was utilized for the total synthesis of (+)-Roxaticin from 1,3-propanediol in 20 longest linear steps and a total number of 29 manipulations. Further, advancements were made in iridium catalyzed C-C bond formation under transfer hydrogenation. While methallyl acetate does not serve as an efficient allyl donor, the use of more reactive leaving group in methallyl chloride compensate for the shorter lifetime of the more highly substituted olefin π-complex. Based on this insight into the requirements of the catalytic process, highly enantioselective Grignard-Nozaki-Hiyama methallylation is achieved from the alcohol or aldehyde oxidation levels. Also, a catalytic method for enantioselective vinylogous Reformatsky- type aldol addition was developed in which asymmetric carbonyl addition occurs with equal facility from the alcohol or aldehyde oxidation level. Good to excellent levels of regioselectivity and uniformly high levels of enantioselectivity were observed across a range of alcohols and aldehydes. / text

En collaboration avec les Laboratoires Servier, nous présentons la synthèse d'une nouvelle famille d'inhibiteurs portant un groupe thiol ou carboxyle, développé comme antagoniste du TAFIa en vue d'une nouvelle thérapie antithrombotique et thrombolytique. L'étape clé de cette synthèse consiste en la formation de motifs β-lactames gem-difluorés. Dans ce but, la synthèse chimio- et stéréosélective de β-aminoesters et de β-lactames gem-difluorés à partir du bromodifluoroacétate d'éthyle et d'imines par réaction de Reformatsky a été étudiée. L'influence de paramètres réactionnels variés, la nature de l'amine et de l'aldéhyde, la nature de l'auxiliaire chiral ont été évaluées. De hauts degrés de stéréosélectivité (jusqu'à 98%) ont été obtenus pour les gem-difluoro-β-aminoesters et les gem-difluoroazétidin-2-ones en employant soit le (R)-phénylglycinol soit le (R)-méthoxyphénylglycinol. Nous avons également développé une procédure efficace pour effectuer la synthèse de gem-difluoro-β-lactames racémiques. Ces composés ont été obtenus par réaction de Reformatsky entre le bromodifluoroacétate d'éthyle et diverses imines de la p-méthoxybenzylamine. La synthèse de gem-difluoro-β-aminoesters racémiques est accomplie par réaction de Gilman-Speeter entre un sel d'iminium généré selon la procédure de Katritzky et le bromodifluoroacétate d'éthyle. Après une déprotection efficace de ces gem-difluoro-β-aminoesters et gem-difluoro-β-lactames, nous avons étudié la N-alkylation et la N-acylation pour l'introduction du groupe chélateur du zinc, e.g. un groupe portant un acide carboxylique ou un thiol, ainsi qu'un groupe espaceur. Après déprotection, ces composés ont été évalués pour l'inhibition de la carboxypeptidase U par la Division Angiologie de l'IdRS. Malheureusement tous ces dérivés n'ont présenté qu'une IC50 supérieure à 33 rM. Néanmoins, nous avons développé une méthode générale et efficace pour synthétiser des dérivés pseudopeptidiques gem-difluorés comme des building blocks originaux, avec une large gamme d'application.