Nous nous sommes tout d'abord familiarisé à la synthèse de tétrahydroisoquinoléines incorporant des structures hétérocycliques. Cette méthode a été adaptée à la préparation d'intermédiaires synthétiques de type (1,3')-bis-tétrahydroisoquinoléines. Ces composés ont servi de plateforme à la synthèse des pipérazines polycycliques recherchées. Les propriétés biologiques de ces composés ont été étudiées par le biais d'une collaboration avec le « Centre for Molecular Drug Design » de l'Université de Salford (Grande-Bretagne) sous la supervision du Professeure Sylvie Ducki.<br />Pour la synthèse de dérivés des ecteinascidines, nous avons également étudié une nouvelle méthode de fonctionnalisation des positions benzyliques afin d'incorporer des fonctions soufrées nécessaires à la construction de ces alcaloïdes. Cette méthode a été développée sur un substrat modèle obtenu à partir de la L-DOPA par Substitution Nucléophile Oxydante (SNOx) en présence du réactif 1,3-dichloro-5,6-dicyanobenzoquinone.<br />Enfin, nous avons réalisé la synthèse de précurseurs hautement fonctionnalisés nécessaires à la synthèse des phthalascidines. La synthèse de précurseurs de type α-amino-alcool a été réalisée à partir de deux composés aromatiques commerciaux : le sésamol et le 3-méthylcathécol. Ces intermédiaires ont été envigagés dans la séquence réactionnelle mise au point préalablement et permettant d'accéder à la phthalascidine 650.

Les structures hétérocycliques pipérazines et azépines se retrouvent chez une grande variété de classes de médicaments. Avec leur capacité à mimer des structures secondaires de protéines, ces hétérocycles représentent des prototypes moléculaires de choix pour le développement d’inhibiteurs d’interactions protéine-protéine d’intérêt thérapeutique. Comme ces interactions jouent un rôle important dans un grand nombre de processus biologiques, elles représentent des cibles stratégiques pour le développement d’agents thérapeutiques innovateurs. L’objectif du projet consistait à développer une nouvelle méthode de synthèse rapide et efficace pour des hétérocycles peptidomimétiques pipérazinones et azépinones. La stratégie de synthèse était d’utiliser une réaction multicomposante de type Ugi sur support solide via une approche bifonctionnelle. Cette méthode permet de générer rapidement en une seule étape des molécules peptidomimétiques hétérocycliques à 6 et 7 membres et de générer des chimiothèques à haute diversité moléculaire. De cette manière, la diversité conformationnelle, en plus de la diversité fonctionnelle, peut être explorée, augmentant significativement la diversité moléculaire et la chance de trouver un inhibiteur sélectif. Les résultats obtenus démontrent que le support solide isonitrile peut être produit rapidement et en grande quantité. Les précurseurs bifonctionnels sont aussi synthétisés efficacement et permettent d’ajouter facilement une grande variété de groupements fonctionnels. De plus, nous avons démontré que la réaction de Ugi sur support solide avec des précurseurs bifonctionnels céto-acides commerciaux permet de générer différents hétérocycles. / Cetopiperazines and diazepines are very important privileged structures in medicinal chemistry and are found in a wide variety of bioactive compounds and drugs. With their ability to mimic different protein secondary structures, they constitute an excellent source of peptidomimetic scaffolds for the discovery and development of protein-protein interaction modulators. Since protein-protein interactions play an important role in many biological processes, they represent very attracting targets for the development of new therapeutic agents. The main objective of the project was to develop a new straightforward and efficient method for the synthesis of piperazinones and azepinones peptidomimetic heterocycles. The strategy was to use the Ugi multicomponent reaction on solid support via a bifunctional approach. This method allows in a single step the generation of peptidomimetic heterocycles of 6 and 7 members and the preparation of libraries with a high degree of molecular diversity. By this approach, conformational diversity in addition to the functional diversity can be explored, significantly increasing the molecular diversity ant the probability to find a selective inhibitor. The obtained results show that the isonitrile solid support can be rapidly produced in large quantities. We have also demonstrated that bifunctional compounds can be efficiently synthesized and that the Ugi reaction on solid support with commercial bifonctional keto-acid compounds can generate different heterocycles.

Les hétérocycles azotés en chimie médicinale sont une classe très importante de composés présents dans une panoplie de médicaments sur le marché. De ces structures, la pipérazine et ses analogues occupent une place importante en chimie médicinale. Plus particulièrement son similaire, l’acide pipérazine-2-carboxylique permet une plus vaste fonctionnalisation en raison de son groupement acide carboxylique qui peut être fonctionnalisé en ester, en amide, en alcool et en éther pour ne nommer qu’eux. La bioisostérie est un concept important en chimie médicinale permettant de moduler les effets pharmacologiques d’une molécule. Notamment, la tridimensionnalité et la rigidité d’une structure moléculaire par rapport à une autre permet, entre autres, une meilleure affinité dans des sites actifs de récepteurs ou d’enzymes. Alors, nous avons proposé la structure de 4 composés azabicycliques pouvant agir comme bioisostères de l’acide pipérazine-2-carboxylique. Ces structures seraient des bons candidats comme remplacement pour des tests biologique futurs in vitro en les comparant à la molécule mère. Nous avons synthétisé et caractérisé les 4 structures proposées avec de bons rendements et des réactions fiables et robustes. Nous avons utlisé les chiron 4-trans-hydroxy L-proline et L-pyroglutaminol comme produits de départ, qui sont peu dispendieux et très disponibles. / Nitrogen heterocycles in medicinal chemistry are a very important class of compounds present in a wide range of drugs on the market. Of these structures, piperazine and its analogues occupy an important place in medicinal chemistry. More particularly its similar, piperazine-2-carboxylic acid allows a broader functionalization due to its carboxylic acid group which can be functionalized into esters, amide, alcohols and ethers to name a few. Bioisostery is an important concept in medicinal chemistry making it possible to modulate the pharmacological effects of a molecule. In particular, three-dimensionality and rigidity of one molecular structure compared to another allows, among other things, a better affinity in active sites of biological receptors or enzymes. So, we proposed the structure of 4 azabicyclic compounds that could act as bioisosteres of piperazine-2-carboxylic acid. These structures would be good candidates as a replacement for future in vitro biological tests by comparing them to the parent molecule. We have synthesized and characterized the 4 proposed structures with reliable yields and robust reactions. We used chiron 4-trans-hydroxy L-proline and L-pyroglutaminol as starting materials, which are inexpensive and very available.