Le travail présenté dans ce manuscript est scindé en deux grands axes. Dans la partie principale, une procédure « one-pot » de cycloaddition [2+2] du dichlorocétène sur des éthers d'énols chiraux suivie d'une déchloration permet un accès facile à différentes cyclobutanones chirales de façon hautement chimio-, régio- et stéréosélective. Une cyclobutanone est ensuite utilisée pour développer une nouvelle synthèse asymétrique du Lobucavir®. Enfin, une étude a permis de montrer qu'il est aussi possible d'accéder à des chlorocyclobutènes chiraux à partir des cycloadduits. Le deuxième axe majeur de ce manuscript consiste à déterminer le mécanisme de formation des éthers d'ynols à partir des éthers d'énols dichlorés. Un marquage isotopique au chlore 35 a permis pour la première fois de départager les deux mécanismes envisagés: β–élimination ou réarrangement de Fritsh-Buttenberg-Wiechell.

La synthèse énantiosélective de deux pyrrolizidines naturelles, la (+)-rétronecine et la (+)-hyacinthacine A1, a été effectuée en se basant sur la réaction de cycloaddition [2+2] du dichlorocétène sur un éther d'énol chiral encombré. Ces synthèses sont caractérisées par une séquence très efficace conduisant à un lactame chiral (intermédiaire commun) qui conduit facilement au squelette pyrrolizidine.<br />La synthèse de la (+)-rétronecine est effectuée, notamment, par une oxydation allylique de la double liaison terminale de ce composé et une méthoxycarbonylation catalysée au palladium de manière à introduire un équivalent du groupe hydroxyméthyle. Pour la (+)-hyacinthacine A1, un groupement hydroxyméthyle masqué est introduit par addition d'un cuprate de phényldiméthylsilylméthyle sur un imminium intermédiaire provenant du même lactame. Ce groupement est alors converti en hydroxyméthyle, en fin de synthèse, par une oxydation de Tamao-Fleming.

La première partie de ce travail a été consacrée à la synthèse asymétrique formelle de la (+)-anatoxine-a, un alcaloïde neurotoxique isolé d'Anabaena flos aquae. L'approche développée est basée sur une cycloaddition [2+2] hautement diastéreosélective du dichlorocétène avec un éther d'énol chiral. Le squelette azabicyclique du produit naturel a été construit par une réaction de cyclisation intramoléculaire d'un intermédiaire N-acyl iminium.<br /><br />Dans la déuxième partie, nous avons développé une nouvelle synthèse de la camptothécine, sous sa forme racémique. Cet alcaloïde pentacyclique isolé du Camptotheca acuminata, s'est avéré être un puissant anticancéreux agissant comme inhibiteur de la topoisomérase I. Les étapes-clé de notre approche font intervenir une cycloaddition [3+2] dipolaire, un couplage de Suzuki et d'une cyanosilylation suivie d'une réaction de Pinner intramoléculaire.