Soluble polymer supports facilitate the recovery and recycling of expensive transition metal complexes. Recently, polyisobutylene (PIB) oligomers have been found to be suitable polymer supports for the recovery of a variety of transition metal catalysts using liquid/liquid biphasic separations after a homogeneous reaction. Our work has shown that PIB-supported Ni(II) and Co(II) β-diketonates prepared from commercially available vinyl terminated PIB oligomers possess catalytic activity like that of their low molecular weight analogs in Mukaiyama epoxidation of olefins. Carboxylic acid terminated PIB derivatives can act as carboxylate ligands for Rh(II) cyclopropanation catalysts. An achiral PIB-supported Rh(II) carboxylate catalyst showed good activity in cyclopropanation of styrene in hydrocarbon solvents, and could be easily recycled nine times by a post reaction extraction. Further application of PIB supports in asymmetric cyclopropanation reactions were investigated using PIBsupported arenesulfonyl Rh(II) prolinates derived from L-proline as examples. The PIBsupported chiral Rh carboxylates demonstrated moderate activity and were recovered and reused for four to five cycles. The prolinate catalyst prepared from PIB-anisole also showed encouraging enantioselectivity and about 8% ee and 13% ee were observed on trans- and cis-cyclopropanation product respectively. Finally, PIB oligomers can be modified in a multi step sequence to prepare PIBsupported chiral bisoxazolines that can in turn be used to prepare active, recyclable PIBsupported Cu(I) bisoxazoline complexes for olefin cyclopropanation. These chiral copper catalysts showed moderate catalytic activity and good stereoselectivity in cyclopropanation of styrene. A chiral ligand prepared from D-phenylglycinol provided the most effective stereo control and gave the trans- and cis-cyclopropanation product in 94% ee and 68% ee respectively. All three PIB-supported chiral bisoxazoline-Cu(I) catalysts could be reused five to six times.

Le développement d'une nouvelle voie de synthèse de poly(éther cétone cétone),polymères thermostables, a été étudiée pour des matériaux composites à matrice thermoplastique obtenus par le procédé de moulage par injection de résine RTM. Pour cela,nous nous sommes orientés vers une polymérisation par couplage réactif entre des monomères difonctionnels et des agents de couplage. Neuf monomères X-EKKE-X avec différentes extrémités réactives ont été synthétisés par acylation de Friedel-Crafts ou substitution nucléophile aromatique puis caractérisés structurellement et thermiquement.Des essais de couplage à partir de monomères à extrémités COOH sur des bisoxazoline sont permis la synthèse en masse de quatre polymères, semi-cristallins ou amorphes, de faibles masses molaires. A travers l'étude du comportement thermique de molécules modèles, une fragilité thermique à partir de 250°C a été mise en évidence pour ces polymères et attribuée au pont ester-amide entre deux unités EKKE. / A new synthetic route to poly(ether ketone ketone), thermostable and semi-crystalline polymers, has been studied towards composite materials with a thermoplastic matrix obtained by a resin transfer molding process (RTM). This original synthesis was conducted by coupling reactions between difunctionals monomers and coupling agents. Nine X-EKKE-X monomers with different reactive extremities have been synthesized by Friedel-Crafts acylation or nucleophilic aromatic substitution. Thermal and structural properties were thoroughly investigated. Four polymers with semi-crystalline or amorphous morphologies and low molecular weights were obtained by coupling reactions between monomers with COOH functional extremities and bisoxazolines. Through the study of the thermal behavior of models molecules, a thermal fragility was highlighted for these polymers from 250°C and assigned to the amide-ester bridge between two EKKE units.

Les bisoxazolines de symétrie C2, ligands chiraux bidentates formés par deux cycles oxazolines séparés par un atome de carbone portant deux substituants identiques, font partie de ligands le plus utilisés en chimie de coordination et en catalyse asymétrique (homogène et hétérogène). Ce travail décrit la synthèse de treize ligands polytopiques chiraux comportant des unités bisoxazolines. Ces ligands ont été par la suite utilisés, d'une part, en tant que ligands chiraux pour la construction des catalyseurs auto-supportés de Cu(II)/ ligand polytopique (catalyseurs testés par la suite dans les réactions d' α-amination de β-cétoesters énantiosélective, de desymétrisation asymétrique par benzoylation de meso-diols, de dédoublement cinétique de rac-diols et dans la nitroaldolisation du nitrobenzaldehyde ou réaction de Henry); et d'autre part, en tant que briques deconstruction dans l'autoassemblage alterné et contrôlé de polymères de coordination métalloorganiques racémiques et énantiopurs. / Chiral C2-symmetric bis(oxazolines), bidentate ligands formed by two oxazoline rings separated by a carbon atom with two identical substituents, are one of the most popular types of chiral ligands which have already been successfully used in coordination chemistry and asymmetric catalysis (heterogeneous and homogeneous). This work describes the synthesis of thirteen polytopic chiral ligands bearing bis(oxazolines) moieties which have then been used, on the one hand, as chiral ligands for the construction of selfsupported Cu(II)/ polytopic ligand catalysts which were subsequently tested in the enantioselective α-hydrazination of β-ketoesters, the asymmetric desymmetrization of meso-diols by benzoylation and the kinetic resolution of rac-diols and the nitroaldolisation reaction (Henry reaction); and on the other hand, as organic building blocks for the controlled and alternate self-assembly of racemic and enantiopur metal-organic coordination polymers.

Les cyclopropanes sont des motifs d’une grande importance puisqu’ils sont présents dans plusieurs molécules biologiquement actives en plus d’être de puissants intermédiaires dans la synthèse de molécules complexes. Au cours de cet ouvrage, nous avons développé une nouvelle méthode générale pour la synthèse d’ylures d’iodonium de malonates, soit d’importants précurseurs d’esters cyclopropane-1,1-dicarboxyliques. Ainsi, à l’aide de ces ylures, une méthode très efficace pour la synthèse d’esters cyclopropane-1,1-dicarboxyliques racémiques a été développée. Des travaux ont aussi été entrepris pour la synthèse énantiosélective de ces composés. Par ailleurs, les esters cyclopropane-1,1-dicarboxyliques ont été utilisés dans le développement de deux nouvelles méthodologies, soit dans une réaction de cycloaddition (3+3) avec des imines d’azométhines et dans la formation d’allènes par l’addition-1,7 de cuprates. Nous avons aussi poursuivi l’étude synthétique du cylindrocyclophane F impliquant l’utilisation de cyclopropanes pour le contrôle des centres chiraux. Ainsi l’addition-1,5 d’un cuprate sur un ester cyclopropane-1,1-dicarboxylique a été utilisée comme l’une des étapes clés de notre synthèse. L’autre centre chiral a pu être contrôlé par l’hydrogénolyse sélective d’un cyclopropylméthanol. Ces études ont, par ailleurs, mené au développement d’une nouvelle réaction d’arylcyclopropanation énantiosélective utilisant des carbénoïdes de zinc générés in situ à partir de réactifs diazoïques. Cette méthode permet d’accéder très efficacement aux cyclopropanes 1,2,3-substitués. De plus, nous avons développé la première réaction de Simmons-Smith catalytique en zinc menant à un produit énantioenrichi. / Cyclopropanes are important scaffolds as they are present in many biologically actives compounds and they are useful intermediates in the synthesis of complex molecules. In this thesis, we developed a novel general method for the synthesis of iodonium ylides of malonates, which are important precursors in the synthesis of cyclopropane-1,1-dicarboxylic esters. From these ylides, a method to generate racemic cyclopropane-1,1-dicarboxylic esters very efficiently was developed. Further works was also achieved on an asymmetric version of this reaction. Cyclopropane-1,1-dicarboxylic esters were used to develop two new methods: a (3+3) cycloaddition reaction with azomethine imines and the formation of allenes by the 1,7-addition of cuprates. We also continued our studies towards the total synthesis of cylindrocyclophane F, which use the cyclopropanes to control all chiral centers. The 1,5-addition of a cuprate on a cyclopropane-1,1-dicarboxylic ester was utilized as one of the key steps of our synthesis. The other chiral centre was controlled by the hydrogenolysis of a cyclopropylmethanol. Moreover, these studies led to the development of a novel highly enantioselective arylcyclopropanation reaction using zinc carbenoids generated in situ from diazo compounds. This method allows the efficient access to 1,2,3-substituted cyclopropanes. Moreover, we developed the first Simmons-Smith reaction using a catalytic amount of zinc to produce an enantioenriched product.

Les cyclopropanes sont des motifs d’une grande importance puisqu’ils sont présents dans plusieurs molécules biologiquement actives en plus d’être de puissants intermédiaires dans la synthèse de molécules complexes. Au cours de cet ouvrage, nous avons développé une nouvelle méthode générale pour la synthèse d’ylures d’iodonium de malonates, soit d’importants précurseurs d’esters cyclopropane-1,1-dicarboxyliques. Ainsi, à l’aide de ces ylures, une méthode très efficace pour la synthèse d’esters cyclopropane-1,1-dicarboxyliques racémiques a été développée. Des travaux ont aussi été entrepris pour la synthèse énantiosélective de ces composés. Par ailleurs, les esters cyclopropane-1,1-dicarboxyliques ont été utilisés dans le développement de deux nouvelles méthodologies, soit dans une réaction de cycloaddition (3+3) avec des imines d’azométhines et dans la formation d’allènes par l’addition-1,7 de cuprates. Nous avons aussi poursuivi l’étude synthétique du cylindrocyclophane F impliquant l’utilisation de cyclopropanes pour le contrôle des centres chiraux. Ainsi l’addition-1,5 d’un cuprate sur un ester cyclopropane-1,1-dicarboxylique a été utilisée comme l’une des étapes clés de notre synthèse. L’autre centre chiral a pu être contrôlé par l’hydrogénolyse sélective d’un cyclopropylméthanol. Ces études ont, par ailleurs, mené au développement d’une nouvelle réaction d’arylcyclopropanation énantiosélective utilisant des carbénoïdes de zinc générés in situ à partir de réactifs diazoïques. Cette méthode permet d’accéder très efficacement aux cyclopropanes 1,2,3-substitués. De plus, nous avons développé la première réaction de Simmons-Smith catalytique en zinc menant à un produit énantioenrichi. / Cyclopropanes are important scaffolds as they are present in many biologically actives compounds and they are useful intermediates in the synthesis of complex molecules. In this thesis, we developed a novel general method for the synthesis of iodonium ylides of malonates, which are important precursors in the synthesis of cyclopropane-1,1-dicarboxylic esters. From these ylides, a method to generate racemic cyclopropane-1,1-dicarboxylic esters very efficiently was developed. Further works was also achieved on an asymmetric version of this reaction. Cyclopropane-1,1-dicarboxylic esters were used to develop two new methods: a (3+3) cycloaddition reaction with azomethine imines and the formation of allenes by the 1,7-addition of cuprates. We also continued our studies towards the total synthesis of cylindrocyclophane F, which use the cyclopropanes to control all chiral centers. The 1,5-addition of a cuprate on a cyclopropane-1,1-dicarboxylic ester was utilized as one of the key steps of our synthesis. The other chiral centre was controlled by the hydrogenolysis of a cyclopropylmethanol. Moreover, these studies led to the development of a novel highly enantioselective arylcyclopropanation reaction using zinc carbenoids generated in situ from diazo compounds. This method allows the efficient access to 1,2,3-substituted cyclopropanes. Moreover, we developed the first Simmons-Smith reaction using a catalytic amount of zinc to produce an enantioenriched product.