Les neurostéroïdes sont des composés endogènes qui peuvent moduler la transmission synaptique et avoir un effet neuroprotecteur dans les maladies neurodégénératives. Les systèmes régulant leur biosynthèse ne sont pas connus mais la première étape de celle-ci peut être régulée par la protéine TSPO. Cette protéine mitochondriale facilite le transport du cholestérol vers l’intérieur de la mitochondrie pour y être métabolisé en prégnénolone. Ce stéroïde est le précurseur principal de la biosynthèse des neurostéroïdes et l’utilisation in vitro de ligands du TSPO permet d’augmenter sa sécrétion. Dans ce travail de thèse, nous avons ainsi cherché à développer de nouvelles familles de ligands solubles du TSPO augmentant la sécrétion de prégnénolone. Le développement de ces nouvelles familles a nécessité la réalisation d’une méthodologie de synthèse faisant intervenir une réaction de cyclisation pallado-catalysée de type Buchwald-Hartwig. Une étude de solubilité des composés synthétisés a été effectuée expérimentalement, leur activité a été évaluée par des méthodes fonctionnelles et leur effet neuroprotecteur a été testé sur un modèle cellulaire de la maladie d’Alzheimer. / Neurosteroids are endogenous compounds which can alter the synaptic transmission and enhance neuroprotection in neurodegenerative diseases. The systems that regulates their biosynthesis are not described but its first step ca be regulated by the TSPO. This mitochondrial protein facilitates the transport of cholesterol to the mitochondrial matrix to be metabolized in pregnenolone. This steroid is the precursor of neurosteroid biosynthesis and in vitro use of TSPO ligands induces its secretion. For this project, we looked forward to develop new families of soluble TSPO ligands that can increase pregnenolone production. The access to 3-amino-3,4-dihydroquinolin-2-ones required the establishment of a synthesis methodology of a palladium-catalyzed cyclization following Buchwald-Hartwig amination. A solubility study of synthesized compound was performed, their activity was established based on functional assays and their neuroprotective effect was evaluated on a cellular model of Alzheimer disease.

The known 2-aryl-6,8-dibromo-2,3-dihydroquinolin-4(1H)-ones 122 were dehydrogenated using thallium(III) p-tolylsulfonate in dimethoxyethane under reflux to afford the 2-aryl-6,8-dibromoquinolin-4(1H)-ones 136. Palladium-catalyzed Sonogashira cross-coupling of the 2-aryl-6,8-dibromo-2,3-dihydroquinolin-4(1H)-ones with terminal alkynes in the presence of PdCl2(PPh3)2-CuI (as homogeneous catalyst source) and 10% Pd/C-PPh3-CuI (as heterogeneous catalyst source) catalyst mixture and NEt3 as a base and co-solvent in ethanol under reflux afforded the corresponding 6,8-dialkynyl-2-aryl-2,3-dihydroquinolin-4(1H)-ones 138 and 8-alkynyl-2-aryl-6-bromo-2,3-dihydroquinolin-4(1H)-ones 137, respectively. PdCl2-catalyzed electrophilic cyclization of the 8-alkynyl-2-aryl-6-bromo-2,3-dihydroquinolin-4(1H)-ones in acetonitrile under reflux afforded the 4-aryl-8-bromo-2-phenyl-6H-pyrrolo[3,2,1-ij]quinolin-6-ones 139 or the 2-aryl-6-bromo-8-(4-hydroxybutanoyl)-2,3-dihydroquinolin-4(1H)-ones 140 from the 4-phenylethynyl-substituted or 4-alkylethynyl-substituted precursors, respectively. The 2-aryl-6,8-dibromoquinolin-4(1H)-ones 136 wturn, subjected to similar homogeneous and heterogeneous palladium catalyst sources using NEt3 as a base in DMF-water mixture under reflux and K2CO3 as a base in dioxane under reflux afforded 2,8-disubstituted 4-aryl-6-oxopyrrolo[3,2,1-ij]quinolines 143 and 2-substituted 4-aryl-8-bromo-6-oxopyrrolo[3,2,1-ij]quinolines 142, respectively. The monoalkynylated 4-aryl-8-bromo-2-phenyl-6H-pyrrolo[3,2,1-ij]quinolin-6-ones 139 and 2-substituted 4-aryl-8-bromo-6-oxopyrrolo[3,2,1-ij]quinolines 142 were subsequently transformed using palladium-catalyzed Suzuki-Miyaura cross-coupling with arylboronic acids in the presence of PdCl2(PPh3)2-PCy3 catalyst mixture and K2CO3 as a base in dioxane-water mixture to afford the corresponding novel 8-substituted 2-phenyl-6H-pyrrolo[3,2,1-ij]quinolin-6-ones 141 and 2,8-disubstituted 4-aryl-6-oxopyrrolo[3,2,1-ij]quinolines 144, respectively. All the new compounds were characterized using a combination of 1H NMR, 13C NMR, IR, mass spectroscopic techniques and X-ray crystallography. / Chemistry / D. Phil. (Chemistry)