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O sistema nervoso simpático é escassamente descrito em livros na anatomia veterinária e encontra-se pouca informação a respeito de seu funcionamento em grandes mamíferos. O conceito atual da estrutura e função dos gânglios simpáticos deriva de estudos desenvolvidos no gânglio cervical superior (GCC) em animais de laboratório, devido ao seu grande tamanho, facilidade de acesso e multiplicidade de território de inervação nestas espécies. A ganglionectomia unilateral do GCC causou condição patológica associada à síndrome de Horner com sinais associados à anisocoria, enoftalmia, ptose e hipertermia de orelha. Aplicando-se métodos estereológicos, objetivamos investigar a neuroplasticidade do G CC em condições de exigência funcional em diferentes períodos de tempo. A neuroplasticidade foi investigada em vista dos aspectos morfoquantitativos, tamanho e número total de neurônios. Objetivou-se encontrar variação, ou não, no tamanho dos neurônios, na densidade neuronal, no número de neurônios secundários à ganglionectomia unilateral do GCC. Alterações macroscópicas revelaram um aumento médio de 8%, 3% e 11% em comprimento, largura e espessura para os gânglios operados no grupo I. Para o grupo II encontraram-se aumentos em 4% para comprimento e largura e 5% em espessura, enquanto que para o grupo III, 29% de aumento foram encontrados para comprimento, 4% em largura e 7% em espessura. Os gânglios controle e operados apresentaram diferença significativa (p = 0,0001) na densidade neuronal (Nv). Os gânglios operados apresentaram diminuição na densidade neuronal em média de 89% para o grupo I, 65% para o grupo II e 47% para o grupo III. Esta redução reflete a distribuição heterogênea dos neurônios no gânglio operado. Um aumento no volume neuronal global foi significativamente detectado (p = 0,0001), o gânglio operado apresentou aumentos médios de 13% para o grupo I, 24% para o grupo II e 29% para o grupo III, sugestivo de maior exigência funcional em resposta à ganglionectomia. O numero total de neurônios apresentou diferenças significativas (p = 0,0514) e dois efeitos distinto nos gânglios operados. No grupo I observou-se um aumento de 3% no numero total de neurônios enquanto que uma redução foi determinada para os grupos II (8%) e III (20%). A avaliação global dos resultados leva-nos a inferir duas hipóteses associadas e consecutivas: 1) a hipertrofia neuronal estaria associada a um mecanismo compensatório para a re-inervação contralateral sendo que a maior exigência funcional poderia levar estes neurônios à morte, seguido de hipertrofia de tecido não-neuronal cicatricial refletido na diminuição da densidade neuronal; 2) a hipertrofia neuronal estaria associada a um mecanismo compensatório à morte celular determinada pela maior exigência funcional. As alterações quantitativas principais secundárias à ganglionectomia unilateral do GCC no gânglio remanescente estão associadas à: perda significativa no número total de neurônios a partir da 8ª semana de evolução da doença, perda significativa na densidade neuronal a partir da 8ª semana e aumento significativo na área e volume neuronal. / The sympathetic nervous system is briefly described in veterinary anatomy text-books and there is little information so far concerning its function in large mammal species. The current concept of the structure and function of the sympathetic ganglia is derived from studies on the cranial cervical ganglia (CCG) carried out in laboratory animals due to very attractive characteristics of CCG in these species such as large size, accessibility and multiplicity of target organs. The CCG unilateral ganglionectomy caused a pathological condition associated with Horner´s syndrome which includes anisocoria, enophtalmos, ptosis and increase in the temperature of ear as a result of peripheral vasodilatation. Using stereology-designed methods, we aimed to study CCG neuroplasticity under experimental functional overloading along distinct periods of time. Neuroplasticity was investigated according to morphoquantitative aspects, mostly size and total number of neurons. We wanted to find out whether or not neuron size, numerical density and nerve cell numbers would vary as a result of CCG ganglionectomy. Gross anatomic differences were considered to the increase in the operated ganglia, means of 8%, 3% and 11% for length, width and thickness, respetively in the group I. For group II it was encountered means increases of 4% for length and width and 5% in thickness. Group III showed means values of 29% increase in length, 4% in width and 7% in thickness. Control and operated sheep CCG revealed significant difference (p=0.0001) in the neuronal density (Nv). The operated ganglia revealed reduction in the neuronal density of 89% for group I, 65% for group II and 47% for group III. This reduction in the operated ganglia reflects its inhomogeneous distribution of neurons. An increase in the global neuronal volume was significantly detected (p= 0.0001), the operated ganglia showed increases in the means of 13% for group I, 24% for group II and 29% for group III, suggesting a functional overload response for the unilateral ganglionectomy. The total number of neurons presented significant differences (p = 0.0514) and two distinct effects in the operated ganglia. In the group I, an increase of 3% was encountered meanwhile reduction in the total number was associated to groups II (8%) and group III (20%). An overlook of the results suggests two consecutive and associated hypotheses: 1) the hypertrophy of neurons would be associated to a compensatory mechanism for contralateral re-innervation although the functional overload would drive these neurons to cellular death, followed by hypertrophy of non-neuronal tissue as reflected in the neuronal density; 2) the neuronal hypertrophy would be associated to a compensatory mechanism to cellular death caused by the functional overload The main quantitative changes in the remaining ganglia are: Significant loss in the total number of neurons from the 8th week of evoloution of the disease; Significant decrease in the numerical density (Nv) from the 8th week and significant increase in both neuron area and neuron volume.

O sistema nervoso simpático é escassamente descrito em livros na anatomia veterinária e encontra-se pouca informação a respeito de seu funcionamento em grandes mamíferos. O conceito atual da estrutura e função dos gânglios simpáticos deriva de estudos desenvolvidos no gânglio cervical superior (GCC) em animais de laboratório, devido ao seu grande tamanho, facilidade de acesso e multiplicidade de território de inervação nestas espécies. A ganglionectomia unilateral do GCC causou condição patológica associada à síndrome de Horner com sinais associados à anisocoria, enoftalmia, ptose e hipertermia de orelha. Aplicando-se métodos estereológicos, objetivamos investigar a neuroplasticidade do G CC em condições de exigência funcional em diferentes períodos de tempo. A neuroplasticidade foi investigada em vista dos aspectos morfoquantitativos, tamanho e número total de neurônios. Objetivou-se encontrar variação, ou não, no tamanho dos neurônios, na densidade neuronal, no número de neurônios secundários à ganglionectomia unilateral do GCC. Alterações macroscópicas revelaram um aumento médio de 8%, 3% e 11% em comprimento, largura e espessura para os gânglios operados no grupo I. Para o grupo II encontraram-se aumentos em 4% para comprimento e largura e 5% em espessura, enquanto que para o grupo III, 29% de aumento foram encontrados para comprimento, 4% em largura e 7% em espessura. Os gânglios controle e operados apresentaram diferença significativa (p = 0,0001) na densidade neuronal (Nv). Os gânglios operados apresentaram diminuição na densidade neuronal em média de 89% para o grupo I, 65% para o grupo II e 47% para o grupo III. Esta redução reflete a distribuição heterogênea dos neurônios no gânglio operado. Um aumento no volume neuronal global foi significativamente detectado (p = 0,0001), o gânglio operado apresentou aumentos médios de 13% para o grupo I, 24% para o grupo II e 29% para o grupo III, sugestivo de maior exigência funcional em resposta à ganglionectomia. O numero total de neurônios apresentou diferenças significativas (p = 0,0514) e dois efeitos distinto nos gânglios operados. No grupo I observou-se um aumento de 3% no numero total de neurônios enquanto que uma redução foi determinada para os grupos II (8%) e III (20%). A avaliação global dos resultados leva-nos a inferir duas hipóteses associadas e consecutivas: 1) a hipertrofia neuronal estaria associada a um mecanismo compensatório para a re-inervação contralateral sendo que a maior exigência funcional poderia levar estes neurônios à morte, seguido de hipertrofia de tecido não-neuronal cicatricial refletido na diminuição da densidade neuronal; 2) a hipertrofia neuronal estaria associada a um mecanismo compensatório à morte celular determinada pela maior exigência funcional. As alterações quantitativas principais secundárias à ganglionectomia unilateral do GCC no gânglio remanescente estão associadas à: perda significativa no número total de neurônios a partir da 8ª semana de evolução da doença, perda significativa na densidade neuronal a partir da 8ª semana e aumento significativo na área e volume neuronal. / The sympathetic nervous system is briefly described in veterinary anatomy text-books and there is little information so far concerning its function in large mammal species. The current concept of the structure and function of the sympathetic ganglia is derived from studies on the cranial cervical ganglia (CCG) carried out in laboratory animals due to very attractive characteristics of CCG in these species such as large size, accessibility and multiplicity of target organs. The CCG unilateral ganglionectomy caused a pathological condition associated with Horner´s syndrome which includes anisocoria, enophtalmos, ptosis and increase in the temperature of ear as a result of peripheral vasodilatation. Using stereology-designed methods, we aimed to study CCG neuroplasticity under experimental functional overloading along distinct periods of time. Neuroplasticity was investigated according to morphoquantitative aspects, mostly size and total number of neurons. We wanted to find out whether or not neuron size, numerical density and nerve cell numbers would vary as a result of CCG ganglionectomy. Gross anatomic differences were considered to the increase in the operated ganglia, means of 8%, 3% and 11% for length, width and thickness, respetively in the group I. For group II it was encountered means increases of 4% for length and width and 5% in thickness. Group III showed means values of 29% increase in length, 4% in width and 7% in thickness. Control and operated sheep CCG revealed significant difference (p=0.0001) in the neuronal density (Nv). The operated ganglia revealed reduction in the neuronal density of 89% for group I, 65% for group II and 47% for group III. This reduction in the operated ganglia reflects its inhomogeneous distribution of neurons. An increase in the global neuronal volume was significantly detected (p= 0.0001), the operated ganglia showed increases in the means of 13% for group I, 24% for group II and 29% for group III, suggesting a functional overload response for the unilateral ganglionectomy. The total number of neurons presented significant differences (p = 0.0514) and two distinct effects in the operated ganglia. In the group I, an increase of 3% was encountered meanwhile reduction in the total number was associated to groups II (8%) and group III (20%). An overlook of the results suggests two consecutive and associated hypotheses: 1) the hypertrophy of neurons would be associated to a compensatory mechanism for contralateral re-innervation although the functional overload would drive these neurons to cellular death, followed by hypertrophy of non-neuronal tissue as reflected in the neuronal density; 2) the neuronal hypertrophy would be associated to a compensatory mechanism to cellular death caused by the functional overload The main quantitative changes in the remaining ganglia are: Significant loss in the total number of neurons from the 8th week of evoloution of the disease; Significant decrease in the numerical density (Nv) from the 8th week and significant increase in both neuron area and neuron volume.

Pumiliotoxinas e seus congêneres são compostos isolados da pele de algumas espécies de sapos das famílias Dendrobatidae, Mantellidae, Bufonidae, e Myobatrachidae, apresentando interessantes propriedades farmacológicas. As pumiliotoxinas, embora tóxicas, apresentam consideráveis atividades cardiotônicas, assim, acredita-se que as homopumiliotoxinas, as desmetilpumiliotoxinas e as desidrodesmetilpumiliotoxinas também devam apresentar. Nesse sentido, a síntese destes compostos é de extrema valia para a comunidade científica. As diazocetonas α,β-insaturadas são intermediários promissores para a síntese rápida e eficiente de diversos tipos de esqueletos químicos, entre eles, a construção do esqueleto indolizidínico presentes nas pumiliotoxinas. Cabe ressaltar que para as diazocetonas α,β-insaturadas com geometria Z provenientes de amino aldeídos, elas já apresentam a estereoquímica correta para uma direta ciclização para a construção de esqueletos indolizidínicos. Dessa forma, as etapas chaves do trabalho consistiram na preparação de amino aldeídos N-protegidos, na avaliação da reação de Horner-Wadsworth-Emmons para fornecer as diazocetonas α,β-insaturadas com geometria Z, e na reação de inserção N-H intramolecular para a obtenção do ciclo indolizidínico. Outra parte do trabalho consistiu na síntese de imino açúcares de esqueleto piperidínico com cadeias laterais alifáticas (aplicação na química medicinal) e da (-)-1deoxi-altronojirimicina, utilizando-se a mesma metodologia (uso de diazocetonas α,β-insaturadas com geometria Z). / Pumiliotoxins and their congeners are a class of compounds isolated from the skin of some frogs from the Dendrobatidae, Mantellidae, Bufonidae, e Myobatrachidae families, possessing interesting pharmacological activities (cardiotonic activity in low concentrations). Because of the big number of compounds among these toxins (about 100), synthetic methodologies that provide the preparation of these compounds (as well as analogues) in great amounts and in a fast and efficient way using common intermediates, are very important for application in chemical-biology. The α,β-unsaturated diazoketones are promising intermediates for the rapid and efficient synthesis of a range of chemical skeletons, among them, the construction of indolizidine skeleton that pumiliotoxins present. It is important to note that α,β-unsaturated diazoketones with Z geometry (prepared from amino aldehydes) have already the correct stereochemistry for a direct cyclization to construct indolizidine skeletons. The key steps of the work consisted in the preparation of N-protected amino aldehydes, evaluation of Horner-Wadsworth-Emmons reaction in order to obtain α,β-unsaturated diazoketones with Z geometry, and the intramolecular N-H insertion reaction to provide the indolizidine cycle. Another part of the work consisted in the synthesis of iminosugars with piperidine core and aliphatic side chains (application in medicinal chemistry) and in the synthesis of (-)-1-deoxy-altronojirimycin, applying the same methodology (use of α,β-unsaturated diazoketones with Z geometry).

Cette thèse s'inscrit dans le cadre du programme PentoRaf, dans la thématique « Transformation par voie chimique d'agromolécules en produits bioactifs ». Le travail de ce projet porte sur la synthèse de nouveaux azépanes tétrahydroxylés comportant un bras anomérique fonctionnel et sur l'évaluation des propriétés inhibitrices sur des glycosidases. La séquence réactionnelle a la particularité de valoriser les co produits issus du son et de la paille de blé.Dans une première partie, l'accès à un synthon polyfonctionnel, développé à partir des travaux précédents, a été réalisé avec des groupements protecteurs pivaloylés et méthoxyméthylés sur les hydroxyles communs aux sucres de départ (D-xylose et L-arabinose).La deuxième partie de ce travail consiste d'abord à introduire les différents groupements électroattracteurs : CO2Et, CN, PO(OEt)2, (CO2Et)PO(OEt)2 via une réaction de Wittig-Horner-Emmons. Les problèmes rencontrés lors de l'addition de l'allylamine ont clôturé les travaux sur la préparation d'azépanes avec un substituant phosphonate. Seuls les azépanes insaturés, comportant les fonctions : ester et nitrile, sont isolés.Une stratégie visant à obtenir les différentes distributions des hydroxyles (cis et trans) sur l'insaturation des azépanes obtenus est établie, dans une troisième partie, sur les composés fonctionnalisés avec un ester. Une réaction de déprotection finale donne ainsi accès à une famille de diastéréoisomères d'azépanes comportant un bras anomérique avec une fonction acide carboxylique, dont un composé a montré une activité biologique intéressante. Cette stratégie a été reproduite sur les azépanes comportant un nitrile jusqu'aux tétrahydroxyazépanes cis protégés. / This thesis is part of the PentoRaf program, in the theme “Chemical Transformation of agromolecules into bioactive products”. The aim of this project is the synthesis of new tetrahydroxylated azepanes containing a functional anomeric arm and the evaluation of their inhibitive properties on glycosidases. The reactive sequence advantageously values the co-products obtained from wheat bran and wheat straw.In the first part, the access to a polyfunctional synthon, developed from previous research, is carried out by protecting the common hydroxyl groups of the starting sugars (D-xylose and L-arabinose) with pivaloyl and methoxymethyl groups.The second part of this work is to introduce the various electroattracting groups: CO2Et, CN, PO(OEt)2, (CO2Et)PO(OEt)2 via a Wittig-Horner-Emmons reaction. The problems encountered during the addition of the allylamine ended our approach to prepare azepanes with a phosphonate substituent. Only the unsaturated azepanes containing ester and nitrile functions are isolated.A strategy is developed in the third part in order to achieve a specific distribution (cis and trans) of the hydroxyl groups on the unsaturation of the resulting azepanes by functionalizing these compounds with an ester. A final deprotection reaction leads to a family of azepane diastereoisomers containing an anomeric arm with a carboxylic acid function, among which one compound showed an interesting biological activity. This strategy was applied to azepanes containing a nitrile and lead to cis-protected tetrahydroxyazepanes.

Os alcalóides ergolínicos são uma categoria de compostos que possuem um esqueleto tetracíclico [6,5,6,6] derivados da ergolina. Do ponto de vista farmacológico, estes compostos são uma classe de produtos naturais importantes, já que exibem uma grande variedade de atividade biológica. Estas moléculas têm sido alvos sintéticos devido ao seu complexo esqueleto tetracíclico e as propriedades supracitadas, o que resultou no desenvolvimento de sínteses totais ao longo do tempo. O ácido lisérgico é o representante notável da família dos alcaloides ergolínicos, uma vez que desde o ano de 1956 até 2013 foram desenvolvidas treze sínteses totais do mesmo. Por isso, o nosso grupo de pesquisa propõe uma rota sintética para a construção de um intermediário indólico-piperidinico, que será usado para realizar a síntese total estereosseletiva do ácido lisérgico em um trabalho de pesquisa futuro. A estratégia para a síntese do intermediário baseia-se na reação de Horner-Wadsworth-Emmons (HWE) e na reação de inserção N-H intramolecular a partir de um aminoaldeído derivado do L-triptofano. A rota sintética inicia-se a partir da elaboração do reagente de olefinação de HWE em três etapas: reação de Michaelis Becker, hidrogenólise catalítica e formação do diazofosfonato. A construção do aminoaldeído requer cinco etapas: esterificação, proteção com Boc, desproteção seletiva, redução do éster e oxidação de Swern. O reagente de olefinação e o aminoaldeído reagem através da reação HWE, fornecendo a diazocetona α, β -insaturada com configuração preferencial Z (Z:E=10:1). Finalmente a olefina Z reage mediante a reação de inserção N-H intramolecular, para fornecer o intermediário indólico-piperidínico. Adicionalmente, desenvolveu-se outra rota para construir o intermediário mencionado através da construção de um derivado de 4-nitroindol, porém esta não foi reprodutível. A síntese do intermediário indólico-piperidínico foi feita em sete etapas, partindo do L-triptofano com rendimento global de 14.9 %. / The ergot alkaloids are a class of compounds which have the tetracyclic skeleton [6,5,6,6] found in the ergoline molecule. These compounds are an important class of natural products that have wide biological activities. They have also been important synthetic targets due to their challenging tetracyclic skeleton as well as due to the previously mentioned biological properties. Lysergic acid is the main representative of the family of ergot alkaloids. Since 1956, thirteen total syntheses have been developed for this alkaloid. Considering the importance of lysergic acid and of the ergot alkaloids, our research group decided to propose a synthetic route to construct an advanced indole-piperidinic intermediate, which may be used to perform the total synthesis of lysergic acid and derivatives in a future work. The strategy to the synthesis of this advanced intermediate is based on the Horner-Wadsworth-Emmons reaction (HWE) and the intramolecular N-H insertion reaction, starting from a L-tryptophan aminoaldehyde derivative. The synthetic route started with the elaboration of the HWE olefination reagent in three steps: Michaelis Becker reaction, hydrogenolysis and diazophosphonate formation. In continuation, the construction of the aminoaldehyde required five steps: esterification, Boc protection, selective deprotection, ester reduction and Swern oxidation. The olefination reagent and the aminoaldehyde reacted by the HWE reaction furnishing an α, β -unsaturated diazoketone with Z configuration (Z:E = 10:1). Finally the Z isomer reacted by means of an intramolecular N-H insertion reaction to provide the indole-piperidine intermediate. Additionally, we developed another route to construct a 4-nitro-indole intermediate, but this was not reproducible. The synthesis of the indole-piperidine intermediate was carried out in seven steps starting from L-tryptophan, with an overall yield of 14.9%.

Pumiliotoxinas e seus congêneres são compostos isolados da pele de algumas espécies de sapos das famílias Dendrobatidae, Mantellidae, Bufonidae, e Myobatrachidae, apresentando interessantes propriedades farmacológicas. As pumiliotoxinas, embora tóxicas, apresentam consideráveis atividades cardiotônicas, assim, acredita-se que as homopumiliotoxinas, as desmetilpumiliotoxinas e as desidrodesmetilpumiliotoxinas também devam apresentar. Nesse sentido, a síntese destes compostos é de extrema valia para a comunidade científica. As diazocetonas α,β-insaturadas são intermediários promissores para a síntese rápida e eficiente de diversos tipos de esqueletos químicos, entre eles, a construção do esqueleto indolizidínico presentes nas pumiliotoxinas. Cabe ressaltar que para as diazocetonas α,β-insaturadas com geometria Z provenientes de amino aldeídos, elas já apresentam a estereoquímica correta para uma direta ciclização para a construção de esqueletos indolizidínicos. Dessa forma, as etapas chaves do trabalho consistiram na preparação de amino aldeídos N-protegidos, na avaliação da reação de Horner-Wadsworth-Emmons para fornecer as diazocetonas α,β-insaturadas com geometria Z, e na reação de inserção N-H intramolecular para a obtenção do ciclo indolizidínico. Outra parte do trabalho consistiu na síntese de imino açúcares de esqueleto piperidínico com cadeias laterais alifáticas (aplicação na química medicinal) e da (-)-1deoxi-altronojirimicina, utilizando-se a mesma metodologia (uso de diazocetonas α,β-insaturadas com geometria Z). / Pumiliotoxins and their congeners are a class of compounds isolated from the skin of some frogs from the Dendrobatidae, Mantellidae, Bufonidae, e Myobatrachidae families, possessing interesting pharmacological activities (cardiotonic activity in low concentrations). Because of the big number of compounds among these toxins (about 100), synthetic methodologies that provide the preparation of these compounds (as well as analogues) in great amounts and in a fast and efficient way using common intermediates, are very important for application in chemical-biology. The α,β-unsaturated diazoketones are promising intermediates for the rapid and efficient synthesis of a range of chemical skeletons, among them, the construction of indolizidine skeleton that pumiliotoxins present. It is important to note that α,β-unsaturated diazoketones with Z geometry (prepared from amino aldehydes) have already the correct stereochemistry for a direct cyclization to construct indolizidine skeletons. The key steps of the work consisted in the preparation of N-protected amino aldehydes, evaluation of Horner-Wadsworth-Emmons reaction in order to obtain α,β-unsaturated diazoketones with Z geometry, and the intramolecular N-H insertion reaction to provide the indolizidine cycle. Another part of the work consisted in the synthesis of iminosugars with piperidine core and aliphatic side chains (application in medicinal chemistry) and in the synthesis of (-)-1-deoxy-altronojirimycin, applying the same methodology (use of α,β-unsaturated diazoketones with Z geometry).

Os alcalóides ergolínicos são uma categoria de compostos que possuem um esqueleto tetracíclico [6,5,6,6] derivados da ergolina. Do ponto de vista farmacológico, estes compostos são uma classe de produtos naturais importantes, já que exibem uma grande variedade de atividade biológica. Estas moléculas têm sido alvos sintéticos devido ao seu complexo esqueleto tetracíclico e as propriedades supracitadas, o que resultou no desenvolvimento de sínteses totais ao longo do tempo. O ácido lisérgico é o representante notável da família dos alcaloides ergolínicos, uma vez que desde o ano de 1956 até 2013 foram desenvolvidas treze sínteses totais do mesmo. Por isso, o nosso grupo de pesquisa propõe uma rota sintética para a construção de um intermediário indólico-piperidinico, que será usado para realizar a síntese total estereosseletiva do ácido lisérgico em um trabalho de pesquisa futuro. A estratégia para a síntese do intermediário baseia-se na reação de Horner-Wadsworth-Emmons (HWE) e na reação de inserção N-H intramolecular a partir de um aminoaldeído derivado do L-triptofano. A rota sintética inicia-se a partir da elaboração do reagente de olefinação de HWE em três etapas: reação de Michaelis Becker, hidrogenólise catalítica e formação do diazofosfonato. A construção do aminoaldeído requer cinco etapas: esterificação, proteção com Boc, desproteção seletiva, redução do éster e oxidação de Swern. O reagente de olefinação e o aminoaldeído reagem através da reação HWE, fornecendo a diazocetona α, β -insaturada com configuração preferencial Z (Z:E=10:1). Finalmente a olefina Z reage mediante a reação de inserção N-H intramolecular, para fornecer o intermediário indólico-piperidínico. Adicionalmente, desenvolveu-se outra rota para construir o intermediário mencionado através da construção de um derivado de 4-nitroindol, porém esta não foi reprodutível. A síntese do intermediário indólico-piperidínico foi feita em sete etapas, partindo do L-triptofano com rendimento global de 14.9 %. / The ergot alkaloids are a class of compounds which have the tetracyclic skeleton [6,5,6,6] found in the ergoline molecule. These compounds are an important class of natural products that have wide biological activities. They have also been important synthetic targets due to their challenging tetracyclic skeleton as well as due to the previously mentioned biological properties. Lysergic acid is the main representative of the family of ergot alkaloids. Since 1956, thirteen total syntheses have been developed for this alkaloid. Considering the importance of lysergic acid and of the ergot alkaloids, our research group decided to propose a synthetic route to construct an advanced indole-piperidinic intermediate, which may be used to perform the total synthesis of lysergic acid and derivatives in a future work. The strategy to the synthesis of this advanced intermediate is based on the Horner-Wadsworth-Emmons reaction (HWE) and the intramolecular N-H insertion reaction, starting from a L-tryptophan aminoaldehyde derivative. The synthetic route started with the elaboration of the HWE olefination reagent in three steps: Michaelis Becker reaction, hydrogenolysis and diazophosphonate formation. In continuation, the construction of the aminoaldehyde required five steps: esterification, Boc protection, selective deprotection, ester reduction and Swern oxidation. The olefination reagent and the aminoaldehyde reacted by the HWE reaction furnishing an α, β -unsaturated diazoketone with Z configuration (Z:E = 10:1). Finally the Z isomer reacted by means of an intramolecular N-H insertion reaction to provide the indole-piperidine intermediate. Additionally, we developed another route to construct a 4-nitro-indole intermediate, but this was not reproducible. The synthesis of the indole-piperidine intermediate was carried out in seven steps starting from L-tryptophan, with an overall yield of 14.9%.

Small rings are frequently found in natural products as well as incorporated into drugs and agrochemicals in which they impart valuable properties on the biological activity of these compounds. Cyclopropanes are also extremely useful as reagents in organic synthesis, in particular as “umpolung” reagents, allowing access to products which would otherwise be more difficult to synthesise. This thesis will describe forays into the synthesis and further substitution of small rings as well as the iminium-catalysed ring-opening of cyclopropanes. The introduction will outline the uses and properties of cyclopropanes, and will also describe some of the more common ways for incorporating cyclopropanes into larger structures. This will include the Horner–Wadsworth–Emmons procedure which has previously been developed by the group. The second chapter describes efforts towards the iminium-catalysed nucleophilic ring-opening of cyclopropanes. This is followed by Chapter 3, in which the Horner–Wadsworth–Emmons methodology for the synthesis of the cyclopropanes used in Chapter 2 is investigated as a procedure for the synthesis of 4-membered heterocycles. Chapter 4 describes the development of a decarboxylative method for the protodecarboxylation of cyclopropanecarboxylic acids. This was developed as the first step towards decarboxylative cross-coupling of cyclopropanes. Decarboxylative cross-couplings have been extensively developed as environmentally friendly and facile alternatives to the current cross-coupling methods. In Chapter 5 the attempted development of a decarboxylative cross-coupling reaction of cyclopropanes is described. Conclusions and future work are outlined in Chapter 6, followed by the experimental details in Chapter 7.

La recherche constante de nouvelles stratégies pour la construction de liaisons carbone-carbone et le désir d’imiter la nature dans son extraordinaire habileté à former des polycycles complexes nous ont mené à étudier la réaction de polycyclisation anionique. Jouant sur des modifications autour d’une structure de type sorbate, divers précurseurs ont pu être synthétisés en vue d’une cascade réactionnelle. Parmi ceux-ci, les précurseurs possédant une fonction malonate ont efficacement mené à la formation de polycycles fonctionnalisés, au travers d’une séquence tandem d’oléfination de Horner-Emmons suivie immédiatement d’une polycyclisation anionique incluant une addition de Michael intramoléculaire et une condensation de Dieckmann. Enfin, l’étude d’une variante pour rendre la séquence plus polyvalente a été débutée. Celle-ci se base sur l’initiation de la cascade réactionnelle par une addition de Michael intermoléculaire.