Substituted heterocycles are common building-blocks for biologically relevant molecules and represent challenging synthetic targets. Due to limited methods available for their preparation and derivatization, direct C-H functionalization protocols offer considerable advantages. Radical chemistry has shown great potential in this regard; however traditional approaches are unattractive due to poor selectivity and harsh reaction conditions. Visible light photoredox catalysis, on the other hand, is a mild alternative for alkyl radical generation and has proven its utility in organic synthesis. The work encompassed in this thesis details the efforts towards the development of practical photoredox-based functionalizations of heterocycles. Specific focus is placed upon overcoming obstacles pertaining to H-atom abstraction, back electron transfer, and redox strength of photocatalysts to achieve efficient C-Br bond reductions, amine oxidations, and C-C bond formations. In pursuit of these objectives, a C2-selective malonation of indoles and other electron-rich heteroarenes was accomplished in high yields using photocatalyst Ru(bpy)3Cl2, p-CH3OC6H4NPh, and blue LEDs as the light source. Use of a triarylamine over a trialkylamine suppressed H-atom abstraction and promoted C-C bond formation. Subsequent exploitation of the reductive quenching cycle of Ru(bpy)3Cl2 and use of Cl3CBr as an alternative oxidant led to an oxidative nucleophilic trapping of tetrahydroisoquinolines to provide a diverse set of analogues. Finally, photoredox catalysis was utilized for the creation of C-C bonds in the context of complex molecule synthesis. A variety of bromopyrroloindolines and indoles were coupled to furnish C3-C3' and C3-C2' bisindole alkaloids, which was successfully applied to the total synthesis of gliocladin C and related analogues. Moreover, fine-tuning of the redox cycle with photocatalyst Ir(ppy)2(dtbbpy)PF6 and LiB(cat)2 as the reductive quencher enabled the coupling less-reactive substrates and suppression of back electron transfer.

Dans le cadre de la recherche de nouveaux composés à activité antiplasmodiale, deux plantes de Madagascar ont été étudiées : Pyrostria major (Rubiaceae) et Gonioma malagasy (Apocynaceae). Leurs extraits acétate d'éthyle et alcaloïdique ont montré une activité antiplasmodiale significative vis-à-vis de la souche chloroquino-résistante FcB1 lors d'un criblage préliminaire. L'étude phytochimique des feuilles de P. major a conduit à l'isolement du β sitostérol ainsi que de huit nouveaux diarylheptanoïdes glycosylés, décrits pour la première fois dans une plante appartenant à la famille des Rubiaceae. L'activité antiplasmodiale de l'extrait AcOEt des feuilles est probablement due à la présence du β sitostérol. Cette activité serait due à l'effet stomatocytogénique provoqué par cette famille de composés. L'utilisation de l'"Exciton chirality" a permis de déterminer la configuration absolue des diarylheptanoïdes glycosylés isolés. Cette étude structurale nous a permis d'obtenir d'une part, deux composés antiplasmodiaux sélectifs et non cytotoxiques et d'autre part, un composé antileishmanien et un autre antitrypanosomal. L'étude de l'extrait alcaloïdique de G. malagasy a conduit à l'isolement d'une nouvelle série chimique, "les goniomedines". Ces dernières sont caractérisées par un squelette bisindolique constitué de deux monomères dihydroindoliques reliés par une unité dihydropyrane. Une étude configurationnelle basée sur le calcul théorique de spectres de dichroïsme circulaire ainsi que sur des considérations biogénétiques, a permis la détermination de leur configuration absolue. Parmi ces composés, un seul a montré une activité antiplasmodiale significative.

Dans le cadre de la recherche de nouveaux composés à activité antiplasmodiale, deux plantes de Madagascar ont été étudiées : Pyrostria major (Rubiaceae) et Gonioma malagasy (Apocynaceae). Leurs extraits acétate d’éthyle et alcaloïdique ont montré une activité antiplasmodiale significative vis-à-vis de la souche chloroquino-résistante FcB1 lors d’un criblage préliminaire. L’étude phytochimique des feuilles de P. major a conduit à l’isolement du β sitostérol ainsi que de huit nouveaux diarylheptanoïdes glycosylés, décrits pour la première fois dans une plante appartenant à la famille des Rubiaceae. L’activité antiplasmodiale de l’extrait AcOEt des feuilles est probablement due à la présence du β sitostérol. Cette activité serait due à l’effet stomatocytogénique provoqué par cette famille de composés. L’utilisation de l’"Exciton chirality" a permis de déterminer la configuration absolue des diarylheptanoïdes glycosylés isolés. Cette étude structurale nous a permis d’obtenir d’une part, deux composés antiplasmodiaux sélectifs et non cytotoxiques et d’autre part, un composé antileishmanien et un autre antitrypanosomal. L’étude de l’extrait alcaloïdique de G. malagasy a conduit à l’isolement d’une nouvelle série chimique, "les goniomedines". Ces dernières sont caractérisées par un squelette bisindolique constitué de deux monomères dihydroindoliques reliés par une unité dihydropyrane. Une étude configurationnelle basée sur le calcul théorique de spectres de dichroïsme circulaire ainsi que sur des considérations biogénétiques, a permis la détermination de leur configuration absolue. Parmi ces composés, un seul a montré une activité antiplasmodiale significative. / As part of the search for new compounds with antiplasmodial activity, two malagasy plants were studied: Pyrostria major (Rubiaceae) and Gonioma malagasy (Apocynaceae). The Ethyl acetate and alkaloidic extracts showed significant antiplasmodial activity against the chloroquine-resistant strain FcB1 during a preliminary screening. The phytochemical study of the leaves of P. major has led to the isolation of β-sitosterol together with eight new diarylheptanoid glucoside, described for the first time in a plant belonging to the Rubiaceae family. The antiplasmodial activity of the EtOAc extract of the leaves is probably due to the presence of β-sitosterol. This activity is due to the stomatocytogenic effect caused by this family of compound. The use of the "exciton chirality" has determined the absolute configuration of the natural diarylheptanoid glucoside. This structural study allowed us to obtain, two selective antiplasmodial and non-cytotoxic compounds, as well as potential antileishmanial and antitrypanosomal compounds. The study of the alkaloidic extract of G. malagasy led to the isolation of a novel chemical series, "The goniomedines." They are characterized by a bisindole backbone consisting of two monomers connected by a dihydropyran unit. Their absolute configurations were deduced following the comparison of experimental and theoretically calculated ECD spectra and through biogenetic considerations. Among these compounds, only one showed a significant antiplasmodial activity.