Les métalloenzymes représentent une classe d’enzymes possédant un cation métallique au niveau de leurs sites actifs. Ce sont des catalyseurs naturels particulièrement remarquables capables d’effectuer une large gamme de transformations chimiques de manière très efficace et avec un haut niveau de chimio-, régio- et stéréosélectivité et spécificité. Dans ce contexte, différents modèles synthétiques de métalloenzymes ont été développés, aussi bien pour élucider les mécanismes impliqués dans les sites enzymatiques que pour l’élaboration de nouveaux catalyseurs, dits « biomimétiques », inspirés des systèmes naturels. Dans cette optique, deux stratégies ont été exploitées :la stratégie classique reposant sur le développement de différents ligands tri- ou tetradentates simples qui sont capables de reproduire de manière efficace la première sphère de coordination du métal, et la stratégie supramoléculaire qui consiste en l’association de ligands coordinants à une cavité macrocyclique ce qui permet de reproduire, non seulement la première. L’une des plateformes macrocycliques les plus utilisées dans ce domaine est la famille des calix[6]arènes. En effet, à l’heure actuelle, trois générations de complexes biomimétiques, dits « entonnoirs », ont été développées au départ de ligands calix[6]aréniques possédant trois ou quatre unités coordinantes, généralement azotées, simples ou reliées entre elles de manière covalente. Dans le cadre de ce travail nous avons envisagé le développement d’une série de nouveaux ligands coordinants, calixaréniques, dans le but de remédier aux limitations rencontrées avec les générations précédentes. Dans ce contexte, trois nouvelles stratégies ont été exploités :(1) le développement d’un nouveau ligand de chiralité inhérente, le 1,2,4-tris-triazole-calix[6]arène, reposant sur la fonctionnalisation sélective de la plateforme calix[6]arénique utilisant des groupement triflate, (2) la conception d’un nouveau ligand calix[6]arène azacryptand, l’hexaméthoxy-calix[6]arène tren, via la fonctionnalisation sélective du grand col de la plateforme, et (3) le développement d’une nouvelle famille de ligands azacryptand, l’hexahomotrioxacalix[3]arène tren et l’hexahomotrioxacalix[3]arène tmpa, par fonctionnalisation de la plateforme hexahomotrioxacalix[3]arénique. La synthèse et la caractérisation de ces différentes cibles ont été réalisées avec succès, et l’étude des propriétés hôte-invité des complexes métalliques correspondants a permis de mettre en évidence, dans la majorité des cas, un haut niveau de biomimétisme ainsi que des propriétés de complexation uniques et originales. / Doctorat en Sciences / info:eu-repo/semantics/nonPublished

L’organique électronique, qui repose sur l’utilisation de molécules et macromolécules fi-conjuguées comme semi-conducteurs dans divers dispositifs électroniques, connaît un essor considérable depuis une vingtaine d’années. L’utilisation de molécules organiques octroie de nombreux avantages vis-à-vis du silicium actuellement largement utilisé comme semi-conducteur. Citons par exemple la facilité de mise en oeuvre et la flexibilité méca- nique. La synthèse de nouvelles structures moléculaires est un axe important pour la mise au point de semi-conducteurs organiques plus performants mais aussi pour fournir les systèmes physiques nécessaires à la compréhension des processus physico-chimiques inhérents au transport de charges. Le paramètre primordial pour déterminer la qualité des semi-conducteurs est la mobilité des charges (μ), soit l’efficacité avec laquelle les charges se déplacent au sein des matériaux pi-conjugués. Il n’est pas impossible, qu’un jour, les performances des semi-conducteurs organiques dépassent celles du silicium en raison de la grande diversité de structures moléculaires accessibles via la synthèse organique. Le contrôle de la dimensionnalité de la structure électronique dans les solides organiques moléculaires est crucial pour le développement des dispositifs électroniques organiques à hautes performances. La dimensionnalité correspond au nombre de dimensions de l’espace (1D, 2D, 3D) dans lesquelles les charges peuvent se déplacer, plus celle-ci sera faible, plus le transport de charges sera sensible aux défauts. Dans ce contexte, nous nous sommes basés sur l’étude menée par Schweicher et al. sur le 2,7-di-tert-butyl[1]benzothiéno[3,2- b]benzothiophène, présentant une dimensionnalité des propriétés du transport de charges proche de deux. Ce travail repose sur la synthèse et la caractérisation de semi-conducteurs moléculaires sur base du [1]benzothiéno[3,2-b]benzothiophène (BTBT) dans le but d’augmenter la dimensionnalité du transport de charges. Pour ce faire, différents groupements aromatiques mais également plusieurs substituants dont le tert-butyle ont été greffés au BTBT. Ce travail a permis de voir que la relation structure-propriétés est difficilement prédictible mais il s’avère que la présence des groupements tert-butyles permet d’augmenter la dimensionnalité dans la plupart des cas. Cependant, lorsque des groupements 2-méthylnonyles sont utilisés à la place des tert-butyles, la structure cristalline des semi-conducteurs présentent généralement du désordre structural, néfaste aux propriétés du transport de charges. Du polymorphisme a aussi été décelé pour quelques semi-conducteurs munis de chaînes octyles. En plus de différents substituants, des groupements aromatiques ont été greffés au BTBT tels que des phényles, des thiényles, des bithiényles et également une unité BTBT pour former le dimère. Contre toute attente, l’allongement du système pi n’a pas conduit à la diminution du potentiel d’ionisation. Néanmoins, l’ajout de longues chaînes alkyles induit le rapprochement spatial des systèmes conjugués au sein de la maille cristalline, octroyant aux semi-conducteurs un potentiel d’ionisation plus faible ainsi que des intégrales de transport plus élevées, propices au transport de charges. Ce travail a permis également de faire une étude préliminaire du transport de charges au sein de monocristaux sur trois semi-conducteurs dont deux nouvellement synthétisés. / Doctorat en Sciences / info:eu-repo/semantics/nonPublished

RésuméLes biosenseurs sont fort utilisés dans beaucoup de domaines, notamment dans celui du diagnostic médical. Ils permettent de détecter, de quantifier et de caractériser des biomarqueurs souvent protéiques. La spectroscopie infrarouge à transformée de Fourrier (FTIR) est un transducteur optique particulièrement bien adapté, par exemple pour la détection des amyloses. Celles-ci sont des maladies (comme la maladie d’Alzheimer, le prion et la maladie de Parkinson) caractériséespar l’agrégation et l’accumulation de protéines qui changent de conformation. Dans ce contexte, l’étude des conformations, grâce à la spectroscopie FTIR qui distingue les structures secondaires des protéines investiguées, est importante pour suivre l’évolution de ces maladies.Notre projet a donc consisté à développer une nouvelle interface pour des biosenseurs par spectroscopie IR, basée sur une stratégie innovante :le greffage de calixarènes. En effet, la fonctionnalisation chimique du matériau de support reste toujours un des principaux défis pourle développement de biosenseurs, car la performance du dispositif en dépend directement. Nous avons choisi de développer le biosenseur sur du germanium, car cet élément est un matériau de support idéal pour l’analyse par spectroscopie FTIR. Voici en quelques lignes une traversée du chemin qui m’a permis de réaliser ce projet.A. Caractérisation des calixarènes greffés par spectroscopie IRLa fonctionnalisation de surfaces via le greffage covalent de calix[4]arènes sur divers supports a été réalisée dans notre laboratoire. Différentes techniques d’analyse ont été utilisées pour la caractérisation des surfaces modifiées (l’électrochimie, la spectroscopie photoélectriqueà rayons X, la microscopie à force atomique, l’éllipsométrie, la spectroscopie UV-VIS). L’adaptabilité de la spectroscopie infrarouge pour la caractérisation des calixarènes greffés est la première vérification réalisée dans le cadre de notre travail. En premier lieu, les spectresd’absorbance IR de nanoparticules d’or portant des calix[4]arènes ont été caractérisés. Ensuite, ces mêmes calix[4]arènes, et d’autres, ont été greffés sur des surfaces de germanium et leurs spectres d’absorbance IR ont été entièrement caractérisés.B. Inhibition des phénomènes d’adsorption non spécifiqueLe greffage de calix[4]arènes sur germanium a été validé par d’autres techniques d’analyse (l’électrochimie, les angles de contact, etc.). Afin d’utiliser cette stratégie innovante dans le cadre de la biodétection, elle doit remplir certains critères, dont l’inhibition des phénomènes d’adsorption non spécifique sur les surfaces. Une diminution de cette adsorption parasite a étéobtenue à plus de 85 % sur germanium.C. Conception du biosenseurUn certain nombre de propriétés validées (la stabilité, la nature et la répartition des groupes fonctionnels, etc.), la stratégie a ensuite montré son intérêt dans le domaine de la biodétection. Une preuve du concept a d’abord été réalisée sur des surfaces de germanium avec un coupled’affinité modèle :la biotine (élément de reconnaissance) et la streptavidine.En parallèle, cette même stratégie a été utilisée pour une reconnaissance du L-tyrosinamide par résonance plasmonique de surface ou par une microbalance à cristal quartz durant un stage de recherche à Grenoble. Pour les deux reconnaissances, l’immobilisation du récepteur a principalement été réalisée via un couplage de type peptidique. D’autres immobilisations ont été réalisées notamment la bioconjugaison d’un dérivé thiol sur une surface calix-maléimide.D. Détection de biomarqueurs liés à la maladie d’Alzheimer Pour valoriser au mieux cette recherche, le biosenseur développé a été utilisé avec succès dans une expérience directement liée à la maladie d’Alzheimer. / AbstractBiosensors are widely used in many fields, especially in that of medical diagnosis. They allow the detection, quantification and characterization of often protein biomarkers.Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) is an optical transducer particularly well suited, for example for the detection of amyloidosis. These are diseases (like Alzheimer's disease, prion and Parkinson's disease) characterized by the aggregation and accumulation of proteins that change their conformation. In this context, the study of conformations, thanks to the FTIR spectroscopy, which distinguishes the secondary structures of the proteins investigated, is important to follow the evolution of those diseases.Our project therefore consisted in developing a new interface for biosensors using the IR spectroscopy, based on an innovative strategy: the grafting of calixarenes. Indeed, the chemical functionalization of the support material still remains one of the main challenges for thedevelopment of biosensors, the performance of the device directly depending on it. We chose to develop the biosensor on germanium, because that element is an ideal support material for analysis by FTIR spectroscopy. Here is in a few lines a reminder of the path that allowed me tocarry out this project.A. Characterization of grafted calixarenes by IR spectroscopyThe functionalization of surfaces via the covalent grafting of calix[4]arenes on various supports was carried out in our laboratory. Different analytical techniques have been used for the characterization of the modified surfaces (electrochemistry, X-ray photoelectricspectroscopy, atomic force microscopy, ellipsometry, UV-VIS spectroscopy). The adaptability of infrared spectroscopy for the characterization of grafted calixarenes is the first verification carried out in our work. First, the IR absorbance spectra of gold nanoparticles bearingcalix[4]arenes were characterized. Then, those same calix[4]arenes, and others, were grafted onto germanium surfaces and their IR absorbance spectra were fully characterized.B. Inhibition of non-specific adsorption phenomenaThe grafting of calix[4]arenes on germanium has been validated by other analytical techniques (electrochemistry, contact angles, etc.). In order to use this innovative strategy for biodetection, it must meet certain criteria, including the inhibition of non-specific adsorptionphenomena on surfaces. A decrease in this spurious adsorption was obtained with more than 85% on germanium.C. Design of the biosensorOnce a certain number of properties (stability, nature and distribution of functional groups, etc.) had been validated, the strategy then showed its interest in the field of biodetection. A proof of concept was first performed on germanium surfaces with a model affinity couple:biotin (recognition element) and streptavidin. In parallel, this same strategy was used for a recognition of L-tyrosinamide by surfaceplasmon resonance or by a quartz crystal microbalance during a research internship in Grenoble. For both recognitions, immobilization of the receptor was mainly achieved via peptide-type coupling. Other immobilizations were carried out, in particular the bioconjugation of a thiolderivative on a calix-maleimide surface.D. Detection of biomarkers linked to Alzheimer's diseaseTo make the most of this research, the biosensor developed was used with success in an experiment directly linked to Alzheimer's disease. / Doctorat en Sciences / info:eu-repo/semantics/nonPublished

A l’heure actuelle, il y a une forte demande de l’industrie de la chimie fine pour développer des procédures basées sur des réactions n’impliquant pas l’utilisation de métaux de transition et mettant en jeu des produits de départ facilement accessibles. Les principales raisons sont la disponibilité, le coût et la toxicité des métaux de transition ou des électrophiles. Dans ce contexte, utiliser d’alcools et alcènes pour la formation de liaisons carbone-carbone et carbone-hétéroatome est particulièrement attractif, cependant cela reste encore un challenge, surtout quand les substrats sont extrêmement désactivés ou susceptibles de piéger le catalyseur. Récemment, nous avons démontré que l’acidité de l’hexafluoroisopropanol (HFIP) pouvait être augmentée de façon significative par des sels de calcium(II) afin d’activer des liaisons C-O et C-C, surpassant les acides de Lewis et de Brønsted habituels que ce soit en termes d’activité ou de sélectivité grâce à la coordination de HFIP au calcium et la formation d’assemblages par liaison hydrogène. De plus, grâce à sa capacité à former des liaisons hydrogène fortes, HFIP peut faciliter la libération d’acides de Lewis piégés par une coordination non désirée avec le substrat (ou le produit), permettant, le turn-over du procédé catalytique. En particulier, l’association Ca²⁺/HFIP peut être un outil puissant pour promouvoir des électrocyclisations, hydroamidations, hydroarylations, hydroacyloxylations et des halofonctionnalisations. Ces réactions sont à la fois générales et compatibles avec un plus large éventail de substrats que les systèmes catalytiques classiques. / Today, there is a strong demand from the fine chemicals industry to develop procedures based on transition metal-free reactions using readily available starting materials. The main reasons behind this are the availability, cost and toxicity of transition-metals or electrophiles. In that respect, employing simple alcohols and alkenes for C-C and C-heteroatom bond forming reactions is truly appealing, but it can remain challenging, notably when the substrates are highly deactivated or prone to sequester the catalyst. Recently, we have demonstrated that the acidity of hexafluoroisopropanol (HFIP) could be significantly harnessed by calcium(II) salts in order to activate C-O and C-C bonds, outperforming common Lewis and Brønsted acids in terms of activity or efficiency in several reactions through the coordination of HFIP to calcium and the formation of hydrogen-bond clusters. Moreover, due to its strong hydrogen-bond donor ability, HFIP has the capacity to facilitate the release of Lewis acids trapped by unwanted coordination to the substrate (or the product), allowing the catalytic process to turn over. In particular, the combination Ca²⁺/HFIP can be a powerful tool to promote electrocyclizations, hydroamidations, hydroarylations, hydroacyloxylations and halofunctionalizations. These reactions proved to be general and compatible with a wider range of substrates than the traditional catalytic systems.

Les leustroducsines sont des molécules naturelles issues de la bactérie Streptomyces Platensis. Elles ont montré des activités antifongiques, antibactériennes et antitumorales, les rendant intéressantes pour des études thérapeutiques. Notre équipe s’intéresse à la synthèse de ces composés et notre analyse rétrosynthétique montre que les leustroducsines peuvent s’obtenir par couplage entre trois fragments : un fragment lactone, un fragment dérivé du cyclohexane et un fragment central de type dihydrooxazinone. Nous proposons également une synthèse flexible puisque les trois fragments peuvent être couplés dans différents ordres et la coupure de la liaison N-O peut se faire avant ou après l’addition du fragment lactone. Ceci offre donc de nombreuses solutions de repli. La synthèse de la dihydrooxazinone passe par une réaction de nitroso Diels-Alder régio- et stéréosélective. Nous avons envisagé deux groupements précurseurs de cétone : un bromure de vinyle ou un phosphate d’énol. Dans le premier cas, nous n’avons pas réussi à obtenir la cétone contrairement au deuxième cas, où nous sommes parvenus à former la dihydrooxazinone. La stéréosélectivité a été contrôlée (86 % ee) lors de la réaction de nitroso Diels-Alder par l’emploi du réactif de Wightman, un dérivé nitroso chiral. Quant au fragment lactone, les deux centres asymétriques ont été introduits de manière originale par une cycloaddition [2+2] entre un cétène et un aldéhyde en présence du catalyseur de Nelson chiral. L’ouverture du cycloadduit par de l’acétate de t-butyle suivi d’une lactonisation et déshydratation en milieu acide conduit au fragment lactone avec 90 % ee. Le couplage entre les deux fragments a été réalisé après transformation préalable du fragment lactone en dérivé de lithium avec 46 % de rendement. La réaction de coupure de la liaison N-O est actuellement à l’étude. / Leustroducsins are natural products produced by bacteria called Streptomyces Platensis. They have shown antifungal, antibacterial as well as antitumoral activities, which make them interesting for therapeutic studies.Our team is interested in the synthesis of these compounds and our retrosynthetic analysis shows that leustroducsins can be obtain by a coupling between three fragments: a lactone fragment, a cyclohexane moiety and a dihydrooxazinone type central fragment. We also suggest a flexible synthesis since we can couple the three fragments in different orders and cleavage of the N-O bond can be achieved before or after addition of the lactone fragment. Hence we have many alternative solutions.The dihydrooxazinone is obtained by a regio- and stereoselective nitroso Diels-Alder reaction. We thought of two ketone precursors: vinyl bromide or enol phosphate. In the first case, we did not succeed in forming the ketone contrary to the second case, in which we obtained the dihydrooxazinone. Stereoselectivity was controlled (86 % ee) during nitroso Diels-Alder reaction thanks to the Wightman’s reagent, a chiral nitroso compound. Regarding the lactone fragment, the two stereocenters were introduced via an original [2+2] cycloaddition between a ketene and an aldehyde in the presence of the chiral Nelson’s catalyst. Opening of the cycloadduct by t-butyl acetate followed by lactonisation and dehydration in acidic conditions leads to the lactone fragment with 90 % ee.Coupling of the two fragments was performed after a prior change of the lactone fragment into a lithium derivative with 46 % yield. We are now studying the cleavage of the N-O bond.

Le diabète de type 2 (DT2) est une maladie dégénérative liée à une résistance des tissus à l’insuline et à la mort des cellules β-pancréatiques. Il touche près de 400 millions de personnes dans le monde. Les traitements actuels sont symptomatiques et présentent soit des effets secondaires importants soit peu d’effet sur la réduction de la mortalité ou des complications cardiovasculaires. L’agrégation du peptide amyloïde hIAPP (human Islet Amyloid PolyPeptide) est impliquée dans la destruction des cellules β-pancréatiques. A l’état pathologique, hIAPP adopte une conformation en feuillets β, conduisant à son agrégation en formant des oligomères toxiques responsables de la mort des cellules β-pancréatiques. Bloquer cette agrégation est une voie à explorer pour un traitement étiologique du DT2. Des peptides et des peptidomimétiques de type azapeptide, basés sur les séquences peptidiques clés impliquées dans la structuration de hIAPP agrégé, ont été conçus rationnellement dans le but d’interagir avec le peptide de manière sélective et d’inhiber son agrégation. Le développement de différentes voies de synthèse des azapeptides contenant 2 acides aza-aminés consécutifs a été réalisé. L’activité anti-fibrillation des composés a été évaluée par fluorescence à la Thioflavine-T et par microscopie électronique en transmission. Pour les composés les plus prometteurs, l’activité anti-oligomérisation a été évaluée par électrophorèse capillaire et par spectrométrie de masse à mobilité ionique. Ce travail a ainsi permis de développer des composés peptidomimétiques originaux, présentant une activité inhibitrice prometteuse de l’agrégation du peptide amyloïdogénique hIAPP, impliqué dans le diabète de type 2. / Type II diabetes (T2D) is a degenerative disease linked to insulin resistance and pancreatic β-cells death. Worldwide, approximately 400 million people currently have T2D. Actual treatments are symptomatic and have either significant side effects or little effect on reducing mortality or cardiovascular complications. The aggregation of hIAPP peptide (human Islet Amyloid PolyPeptide) is involved in pancreatic β-cells destruction. At the pathologic state, hIAPP adopt a β-sheet rich conformation, leading to its aggregation forming toxic oligomers responsible of pancreatic β-cells death. Blocking this aggregation is a way to explore for etiological treatment of T2D. Peptides and peptidomimetics of azapeptide type, based on key sequences linked to the structuration of aggregated hIAPP, have been rationally designed, to interact with the peptide in a selective manner, and to inhibit its aggregation. The development of different synthetic routes to prepare azapeptides containing 2 consecutive aza-amino acids, have been performed. The anti-fibrillization activity of the compounds have been evaluated by Thioflavin-T fluorescence and by transmission electronic microscopy. For the most promising compounds, the anti-oligomerization activity has been evaluated by capillary electrophoresis and by Ion mobility spectrometry-mass spectrometry. Thus, this work allowed to develop original peptidomimetic compounds displaying a promising inhibitory activity of hIAPP peptide aggregation, involved in type II diabetes.

Montréal Trigonix inc. 2018

Les batteries Li-ion sont désormais si omniprésentes dans notre société qu’il nous est difficile de concevoir un futur sans elles. Leur usage à grande échelle engendre toutefois plusieurs problèmes politiques, sociologiques, économiques et écologiques reliés à l’exploitation, la distribution et la disposition des matériaux requis incluant notamment le lithium et le cobalt. Les matériaux cathodiques en particulier sont souvent toxiques, dispendieux et difficiles à recycler et la performance des matériaux disponibles limite présentement la performance des batteries. Il est conséquemment plus que jamais nécessaire de développer de nouveaux matériaux cathodiques performants pour les batteries Li-ion et de s’intéresser au développement de nouvelles alternatives plus vertes. Les matériaux organiques électro-actifs sont prometteurs en tant qu’alternative aux matériaux d’électrode actuels puisqu’ils sont versatiles, potentiellement plus performants et peuvent être dérivés de ressources renouvelables. Les quinones en particulier soulèvent beaucoup d’intérêt pour la conception de cathodes organiques en raison de leurs processus rédox rapides, réversibles et multiélectroniques. L’état des connaissances reliées à leur intégration aux batteries demeure toutefois sous-développé par rapport à celui des composés d’intercalation inorganiques et plusieurs efforts sont encore nécessaires afin de mener au développement de batteries organiques performantes; plusieurs classes de matériaux organiques demeurent inexplorées et les principes structuraux menant à des matériaux performants sont encore à élucider. Dans cette optique, nous nous sommes intéressés à l’étude des diphénoquinones, une classe de composés quinoïdes disposant de potentiels plus élevés que les quinones communes et pouvant être préparées par le couplage oxydatif de substrats abondants et potentiellement dérivés de la biomasse. Les diphénoquinones sont très peu solubles et hautement cristallines, ce qui leur permet de produire des électrodes stables et performantes. Malgré cela, ces composés attrayants demeurent peu étudiés et leur intégration aux batteries est négligée. / Li-ion batteries have become so omnipresent in our society that it is difficult to envision a future without them. However, their large-scale production leads to numerous political, sociologic, economic and ecological problems related to the exploitation, distribution and disposition of materials required for their production, including notably lithium and cobalt. Cathodic materials in particular are often toxic, expensive and hard to recycle, and their efficiency is currently limiting the overall performance of batteries. Consequently, it is now more than ever necessary to create new efficient cathodic materials and to revisit the development of alternatives to Li-ion batteries. Organic electro-active materials represent a promising alternative to current battery electrode materials as they are versatile, potentially more efficient and can be derived from renewable resources. Quinones in particular stir a lot of interest which stems from their rapid and reversible multi-electronic redox processes. The state of knowledge related to their integration to batteries yet remains under-developped as opposed to that of inorganic intercalation compounds and many additional efforts are required to develop efficient organic batteries; many classes of organic materials remain unexplored and the structural principles leading to efficient organic electrodes have yet to be uncovered. In this context, we have revisited the study of diphenoquinones, a class of quinonoid compounds which exhibit higher redox potentials than common quinones and can be derived from the oxidative coupling of abundant organic substrates potentially derived from biomass. Diphenoquinones have very low solubility and show a high degree of crystallinity, which allows them to prepare stable and efficient electrodes. Despite this, these attractive compounds remain poorly studied and their integration to batteries has been neglected.

Cette thèse s’inscrit dans le cadre de l’étude de la relation structure-activité d’analogues de ligands naturels de récepteurs nicotiniques et purinergiques. Ce travail se divise en deux parties. Dans la première partie de cette thèse, nous avons réalisé la synthèse d’analogues de la 11-homosédinone, alcaloïde isolé de la plante Sedum acre, qui présente une activité agoniste sur différents récepteurs nicotiniques du système nerveux central. Les différents analogues ont été synthétisé par application de la méthoxylation anodique pour introduire succesivement deux substituants en postion 2 et 6 d’un noyau pipéridinique. Les analogues synthétisés se différencient par la nature du noyau aromatique, la présence d’un groupement méthyle sur l’atome d’azote de la pipéridine et l’oxydation du sustituant en position 2. Ce travail a notamment permis de montré l’importance du groupement N-méthyle vis-à-vis de l’activité des analogues. Nous avons également pu mettre en évidence que l’introduction d’un halogène sur le noyau aromatique diminuait l’activité de l’analogue sur le récepteur a7 tout en augmentant l’acitivité sur le récepteur a4b2 et que l’introduction d’un noyau furanique permettait d’augmenter la sélectivité vis-à-vis du récepteur a4b2 tandis que l’introduction sur le noyau aromatique d’un groupement nitro ou méthoxy conduit à une perte totale de l’activité. Dans la seconde partie de cette thèse, nous avons réalisé la synthèse d’analogues de la dATP, afin d’évaluer leur effet agoniste sur le récepteur P2Y11, impliqué dans différents mécanismes de différentiation cellulaire, dont notamment celui de la maturation des cellules leucémiques HL60 en cellules de type neutrophile. Les analogues synthétisés se différencient de la dATP par la présence d’un groupement méthylène ou dichlorométhylène entre les phosphores b et g de la chaîne polyphosphate, ainsi que par l’estérification de l’alcool en position 3’ du sucre. Ce travail a pu confirmer que les analogues en série 2’-désoxy conduisent à de meilleures activités que ceux de la série 2’-OH. Nous avons également pu montrer que l’estérification de la position 3’ conduit à une diminution de l’activité agoniste, à l’exception du groupement a-naphtoyle qui conduit à une augmentation significative de l’activité sur P2Y11.

Au cours de cette thèse nous nous sommes intéressés à la synthèse d'hétérocycles azotés dérivés de benzazépinones et de composés pyridiniques et pyrimidiniques. Ces travaux ont été menés sous la direction du Pr. Samir Z. Zard au Laboratoire de Synthèse Organique à l'Ecole Polytechnique. Ce manuscrit est composé de cinq chapitres. Dans un premier temps, nous presentons brièvement les grands principes de la chimie radicalaire (Chapitre I), et puis plus particulièrement la chimie radicalaire des xanthates qui a été développée au laboratoire (Chapitre II), afin de familiariser le lecteur à la chimie radicalaire par transfert de xanthate. Le Chapitre III concerne une nouvelle synthèse de benzazépin-2-ones et 5-arylpipéridin-2-ones (ce motif est un précurseur de pipéridines, qui sont au centre de nombreuses molécules bioactives) par voie radicalaire à partir de matières premières simples, via une cyclisation radicalaire sur noyau aromatique de type 7-endo-trig. L'optimisation de l'étape de cyclisation a permis d'obtenir des rendements modérés à excellents. De plus, grâce à la présence de substituents halogènes sur le noyau aromatique, il est possible de combiner ce processus radicalaire avec d'autres réactions importantes, ce qui pourrait avoir des applications intéressantes. Le Chapitre IV traite de la préparation de nouveaux 3,4-disubstitués-5,6-difluoro-7-azaindoles et 7-azaindolines avec de bons rendements par voie radicalaire à partir de la pentafluoropyridine. La formation de ces deux composés comprend la rupture homolytique d'une très forte liaison C-F, ce qui est très rare dans de telles conditions douces. L'efficacité de cette cyclisation radicalaire se trouve être très sensible à la propriété électronique de la substitution en C-4. Sur la base de ce travail, une mini-librairie de composés divers de 7-azaindoles et 7- azaindolines pourrait être créée. Enfin, le dernier chapitre a été réalisé en collaboration avec M. Ling QIN, que j'ai été amené à encadrer au cours de ma thèse. Dans cette partie, nous nous sommes interessés à de nouvelles cyclisations radicalaires de xanthates sur des noyaux hétéroaromatiques bis-azotés. L'un des développements de ce travail est la possibilité d'utiliser des substrats où l'azote non aromatique n'est pas protégé. La méthode pourrait être partiellement étendue à des pyridines. En outre, la première cyclisation radicalaire à l'azote hétéro-aromatique de type 6-endo-trig a également été réalisé. Les développements de ces voies de synthèse a permis de mieux comprendre certains mécanismes réactionnels ainsi que d'en découvrir de nouveaux.