Les analogues de nucléosides ont joué, et continuent de jouer, un rôle crucial dans le traitement des maladies virales et cancéreuses. Les travaux de recherche ont permis d’élargir les connaissances sur le mécanisme d’action des analogues de nucléosides. Cependant, certaines zones d’ombre demeurent. Le développement de nouveaux analogues de nucléosides est essentiel à la compréhension de leur mécanisme en vue de synthétiser des analogues beaucoup plus efficaces, moins toxiques, possédant une meilleure biodisponibilité et stabilité métabolique au sein de l’organisme humain. Le laboratoire du Pr Yvan Guindon a développé et breveté plusieurs familles d’analogues de nucléosides à centre quaternaire carboné stéréogénique pour leur utilisation en tant qu’agent antiviral, chimiothérapeutique ou bien dans le contexte de traitement de l’insuffisance cardiaque. Le sujet de ce mémoire présente l’étude de la synthèse d’analogues de nucléosides portant un centre quaternaire C3’ et un groupement hydroxyle en C2’. Pour ce faire, une stratégie de synthèse acyclique est employée afin de contrôler les différents stéréocentres. La réaction énantiosélective de Mukaiyama et la réaction diastéréosélective de transfert d’atomes par catalyse photo-rédox sont des étapes clés de cette voie de synthèse. L’introduction diastéréoselective de la nucléobase sur un précurseur acyclique suivit de la cyclisation intramoléculaire S1’→C4’ permet la formation de l’analogue de nucléoside L-1’,2’-cis-4’-thio. Le développement d’une nouvelle stratégie de synthèse du L-1’,2’-cis-4’-thio est étudié. La réaction radicalaire diastéréosélective de transfert d’atomes développée au laboratoire passe par un intermédiaire oxasilolane bromé qui est peu stable. L’objectif est d’exploiter sa stéréochimie tout en formant le centre quaternaire afin d’obtenir une voie de synthèse beaucoup plus courte et efficace. / Nucleoside analogues have an important role in the treatment of viral and carcinogenic diseases. Although the research has greatly expanded the knowledge of nucleoside analogue synthesis and their mechanisms of action, the development of new analogues remains essential to discovering more effective and less toxic analogues with improved bioavailability and metabolic stability. The laboratory of Professor Yvan Guindon has developed and patented several novel families of nucleoside analogues bearing a stereogenic all-carbon quaternary center for their use as antivirals, chemotherapeutic compounds or in the context of heart failure. The subject of the dissertation is the synthesis of such nucleoside analogues bearing a quaternary center at the C3’ position and a C2’ hydroxyl group. The key steps in the synthetic pathway involve an enantioselective Mukaiyama reaction followed by a diastereoselective group transfer using photoredox catalysis and blue light to generate the stereogenic quaternary center. Diastereoselective introduction of the nucleobase onto an acyclic precursor followed by a subsequent intramolecular S1’-to-C4’ SN2-like cyclization allows for the formation of novel L-1’,2’-cis-4’-thionucleoside analogues. Alternatively, modifications of the key diastereoselective radical atom transfer reaction, typically involving a brominated methylester, have been investigated. Formation and subsequent transformation of a thiolated oxasilolane intermediate will reduce the number of steps to synthesize these novel L-1’,2’-cis-4’-thionucleoside analogues.

Les alcaloïdes Daphniphyllum constituent une vaste famille de produits naturels isolés à partir de plantes à feuillage persistant couramment utilisés dans la médecine chinoise traditionnelle. Ils affichent une gamme impressionnante d'activités biologiques; antipyrétique, anti-inflammatoire, antioxydant et même anticancéreux. La calyciphylline B appartient à cette famille et possède un motif original comprenant sept stéréocentres adjacents, dont un stéréocentre quaternaire tout carbone, avec un échafaudage hexacyclique. Sa structure a été déterminée par données spectroscopiques, plus précisément par des techniques de RMN 2D. Malgré le peu d'information sur son activité biologique, sa synthèse représente sans le moindre doute un grand défi pour les chimistes organiciens. Le groupe de recherche du Prof. Hanessian a entrepris la synthèse totale de la calyciphylline B en 2010, laquelle est toujours en cours. Une nouvelle approche a été développée pour la préparation d'un intermédiaire azabicyclo[3.3.0]octane avancé. Ce mémoire résume les travaux de recherche de l'auteur sur les progrès réalisés pour la voie alternative élaborée par le groupe du prof. Hanessian. Le travail effectué comprend la formation d'un stéréocentre quaternaire, l'alkylation d'un énolate sur un triflate d'alkyle secondaire, une réduction diastéréosélective, une cyclisation réductrice ainsi qu'une oxydation de Wacker régiosélective. / The Daphniphyllum alkaloids constitute a broad class of natural products isolated from a genus of evergreen plants extensively used in traditional Chinese medicine. These alkaloids display an impressive range of biological activities, including antipyretic, anti-inflammatory, antioxidant, and even anticancer properties. Calyciphylline B is a structurally unique member of this family containing seven contiguous stereocenters including an all-carbon quaternary stereocenter with a fused-hexacyclic ring scaffold. Its structure was determined by spectroscopic methods, especially 2D NMR techniques. Despite the sparse availability of information on its biological activity, its synthesis is undoubtedly a great challenge for synthetic chemists. The research group of Prof. Hanessian embarked on the total synthesis of calyciphylline B in 2010 and the project is still ongoing. A new route was developed for the preparation of an advanced azabicyclo[3.3.0]octane intermediate. This thesis summarizes the research work of the author on the progress made for the synthetic route developed by the Hanessian group. The work done includes the formation of a quaternary stereocenter, alkylation of an enolate using a secondary alkyl triflate, diastereoselective reduction, reductive cyclization, and a regioselective Wacker oxidation.

Les alcaloïdes Daphniphyllum constituent une vaste famille de produits naturels isolés à partir de plantes à feuillage persistant couramment utilisés dans la médecine chinoise traditionnelle. Ils affichent une gamme impressionnante d'activités biologiques; antipyrétique, anti-inflammatoire, antioxydant et même anticancéreux. La calyciphylline B appartient à cette famille et possède un motif original comprenant sept stéréocentres adjacents, dont un stéréocentre quaternaire tout carbone, avec un échafaudage hexacyclique. Sa structure a été déterminée par données spectroscopiques, plus précisément par des techniques de RMN 2D. Malgré le peu d'information sur son activité biologique, sa synthèse représente sans le moindre doute un grand défi pour les chimistes organiciens. Le groupe de recherche du Prof. Hanessian a entrepris la synthèse totale de la calyciphylline B en 2010, laquelle est toujours en cours. Une nouvelle approche a été développée pour la préparation d'un intermédiaire azabicyclo[3.3.0]octane avancé. Ce mémoire résume les travaux de recherche de l'auteur sur les progrès réalisés pour la voie alternative élaborée par le groupe du prof. Hanessian. Le travail effectué comprend la formation d'un stéréocentre quaternaire, l'alkylation d'un énolate sur un triflate d'alkyle secondaire, une réduction diastéréosélective, une cyclisation réductrice ainsi qu'une oxydation de Wacker régiosélective. / The Daphniphyllum alkaloids constitute a broad class of natural products isolated from a genus of evergreen plants extensively used in traditional Chinese medicine. These alkaloids display an impressive range of biological activities, including antipyretic, anti-inflammatory, antioxidant, and even anticancer properties. Calyciphylline B is a structurally unique member of this family containing seven contiguous stereocenters including an all-carbon quaternary stereocenter with a fused-hexacyclic ring scaffold. Its structure was determined by spectroscopic methods, especially 2D NMR techniques. Despite the sparse availability of information on its biological activity, its synthesis is undoubtedly a great challenge for synthetic chemists. The research group of Prof. Hanessian embarked on the total synthesis of calyciphylline B in 2010 and the project is still ongoing. A new route was developed for the preparation of an advanced azabicyclo[3.3.0]octane intermediate. This thesis summarizes the research work of the author on the progress made for the synthetic route developed by the Hanessian group. The work done includes the formation of a quaternary stereocenter, alkylation of an enolate using a secondary alkyl triflate, diastereoselective reduction, reductive cyclization, and a regioselective Wacker oxidation.