Les stéroïdes sont des composés exerçant une action hormonale variée et très importante au sein de l'organisme. Les mécanismes de synthèse, d'action et de régulation des stéroïdes ont été le sujet de nombreuses études depuis plus de cent ans et pourtant il reste encore beaucoup à découvrir au gré des avancements de la recherche. L'inhibition des enzymes impliquées dans la biosynthèse des stéroïdes est une technique fréquemment utilisée afin de clarifier le rôle de l'enzyme au sein de la stéroïdogénèse. Les inhibiteurs sont souvent utilisés dans ce but. Les récentes découvertes sur TARN interférence ont permis d'ajouter les siRNAs comme arsenal pour inhiber la synthèse de l'enzyme. Dans cette thèse, trois volets sont abordés, soit la mise au point d'une méthode d'inhibition des enzymes de la stéroïdogénèse basée sur le principe d'ARN interférence, l'analyse des voies de biosynthèse des estrogènes et des androgènes et la régulation des enzymes responsable de la synthèse des stéroïdes sexuels par microARN. Le premier volet comprend une analyse de trois techniques différentes d'inhibition par ARN interférence et un article contenant un résumé de la construction d'un vecteur shRNA qui a permis d'inhiber l'activité de l'enzyme 3β-hydroxystéroïde déshydrogénase/[delta]5-[delta]4-isomérase humaine de type 1. Le deuxième volet décrit la caractérisation de la voie de biosynthèse de 1'estradiol en utilisant les cellules du choriocarcinome placentaire, JEG-3 comme modèle. Il décrit également la caractérisation de la voie de biosynthèse des androgènes en utilisant les cellules de sébocyte immortalisé, SZ-95 et les cellules du cancer de la prostate DU-145 comme modèle. Le troisième volet de la thèse présente une étude de l'inhibition de l'expression de l'enzyme PSDR1 par le microARN hsa-miR-449a. Grâce à ces études, nous avons pu démontrer que contrairement à ce qui est décrit dans la littérature, la formation de la testosterone dans les voies de biosynthèse des stéroïdes sexuels actifs dans les tissus périphériques n'est pas essentielle. Nous avons également démontré que l'expression de PSDR1, une enzyme potentiellement impliquée m dans la biosynthèse du DHT, serait modulée par un mécanisme de régulation encore peu connu, les microARNs.

Les projets présentés dans cet ouvrage sont le fruit d'une collaboration université-industrie faisant appel à la participation du laboratoire du Professeur Robert Chênevert, du département de chimie de l'Université Laval, ainsi qu'à celle de la compagnie OmegaChem Inc. de la région de Québec. Le champ d'expertise de la compagnie OmegaChem Inc. couvre le développement et la distribution de produits de chimie fine comprenant, entre autres, un large éventail de nouveaux produits fluorés. Elle exploite en outre un volet de synthèse sur demande fournissant des produits chimiques à l'industrie pharmaceutique. Le projet de maîtrise vise à développer des méthodes de synthèse, à l'échelle preparative, de composés destinés à la recherche pharmaceutique ou académique. Les composés en questions comportent un motif cyclobutanoïque et se déclinent en une variété de dérivés fluorés. Ces composés cyclobutanoïques permettent également de tester les aptitudes d'un nouveau réactif de fluoration développé par OmegaChem, le XTaIFluor-E. La synthèse d'un composé particulièrement versatile, le benzoate de 3-oxocyclobutyle, a bénéficié d'une optimisation minutieuse. Ce composé sert de produit de départ pour la synthèse de plusieurs autres.

Dans la première partie de cette mémoire, nous décrirons notre synthèse convergente du rubrolide L (32), un produit naturel isolé d’une ascidie marine provenant de la côte Sud de l’Espagne. Ce produit possède des propriétés antitumorales, antiphosphatases et est surtout un inhibiteur de la réductase de l’aldose humaine (hARL2). Cet enzyme joue un rôle clé dans la transformation de polyols (glucose en sorbitol) avec le coenzyme NADPH. Par conséquent, le rubrolide L est un produit naturel ayant du potentiel pour traiter les complications causées par le diabète de type II. Simultanément à notre synthèse, Z. Wang, B. Ling et al. ont publié leurs résultats quant à l’étude du mécanisme de l’assemblage du rubrolide L, de la réductase de l’aldose humaine et du coenzyme NADPH. Il a été observé que le rubrolide L se lie avec la réductase de l’aldose d’une manière forte et unique par rapport aux autres rubrolides. L’assemblage de la molécule avec l’enzyme ainsi que son activité inhibitrice remarquable font en sorte que la molécule devient très intéressante au niveau de la synthèse. Les étapes clés de la réaction comportent (i) un couplage Suzuki-Miyaura avec un furanone activé en triflate et (ii) une réaction d’aldol dans laquelle la stéréosélectivité est tout à fait contrôlée par l’encombrement stérique du groupement méthoxyphénol adjacent. Après avoir été bromé, le précurseur pour le produit final était vérifié par la spectroscopie NOESY. Plus récemment, une version améliorée de notre synthèse initiale fut effectuée en utilisant un benzaldéhyde bromé. Cela a simplifié la synthèse en éliminant une étape. Finalement, après quatre étapes, nous avons complété la synthèse du rubrolide L avec un rendement de 37% ou 42% après cinq étapes. Quant à la deuxième partie de cette mémoire, nous avons effectué une synthèse à partir d’un extrait de la plante Datura metel L., le produit final étant le yangjinhualine A (70). Ce dernier est un exemple d’un furanone substitué en positions 3, 4 et 5. La plante et son extrait sont caractérisés par des propriétés anti-inflammatoires intéressantes. Un couplage de Suzuki semblable ayant été utilisé pour la synthèse du rubrolide L, une synthèse plus rapide vers le yangjinhualine A a été possible après 6 étapes avec un rendement de 33%. De plus, nous avons investigué, sans succès, un chemin synthétique pour (-)-hygrine (91), (-)-norhygrine (92). Ceci, malgré l’échec, nous a fait comprendre les réactions des organolithiens et des réactifs de Grignard sur les nitriles adjacents d’un centre pyrrolidine. Ceci nous a aidé à développer une synthèse vers la (-)-pyrrolsédamine (93). Finalement, puisque ce mémoire se rapporte à la chimie organique, il inclut aussi le développement de différents modificateurs chiraux pour la réduction asymétrique avec le palladium, tel le cinchonidine. Le cinchonidine (CD) est connu comme un alcaloïde encombré stériquement et est également un composé tête-de-série pour la réduction asymétrique, en particulier, celle d’Orito. Nous avons donc synthetisé avec succès le 3-benzyl-1,7,7-triméthylbicyclo[2.2.1]heptan-2-ol (117). / In first part of this thesis we describe the total synthesis of the Spanish tunicate constituent rubrolide L (32), a potent inhibitor of human aldose reductase (hARL2).19-24 Blocking this enzyme plays a key role in reducing the quantities of sorbitol found in cells that are insulin independent for glucose diffusion such as nerves, kidneys and the retina.17 Inhibitors of human aldose reductase inhibitors are few and far between with the only example available on the market in Japan. In tests, rubrolide L showed a five-fold increase in inhibitory property compared to Pfizer’s widely studied Sorbinil®. These highly sought biological properties make rubrolide L an eminent target for synthesis. Our previous works based on rubrolide C offered a scaffold upon which our synthesis was designed including a Suzuki coupling reaction, followed by utilization of our newly developed method for regio-controlled aldol condensation. Next, the alkylidene was selectively brominated leaving the methoxyphenyl ring untouched (as confirmed by the Nuclear Overhauser Effect Spectroscopy).* Leaving a final deprotection step before the final product was obtained. Recently, a method was observed by our group in which the regio-controlled aldol condensation was made effective by using a brominated substrate with an unprotected phenol, eliminating one step and opening the door to a potential three-step synthesis. The overall yield for our new synthesis of rubrolide L is 42% over 5 steps or 37% over 4 steps. In the second part of the synthesis, we further build upon our scaffolding from Rubrolide L to examine the synthesis of yangjinhualine A (70), a potential anti-inflammatory agent. The optimized conditions for the Suzuki coupling from rubrolide L served as a sturdy starting point of synthesis from the structurally similar triflate. Yangjinhualine A was synthesized in 6 steps with 33% yield. In the third part we discuss the synthetic route towards (-)-hygrine (91), (-)-norhygrine (92). Although unsuccessful in this endeavour, we have further understood the *See ‘Annexe’ reactions of alkylhalides on a nitrile moiety adjacent to a pyrrolidine center. In doing so, we have developped a synthesis towards (-)-pyrrolsedamine (93). And finally, the fourth part describes the development of chiral modifiers for the Orito reaction on a Pt(111) surface; the goal of which was to improve upon the widely used cinchonidine (CD). Reported within are the synthesis of 3-benzyl-1,7,7-trimethylbicyclo[2.2.1]heptan-2-ol (117).

Les prostaglandins (PGs) sont des régulateurs importants de la physiologie humaine et médient, entre autres, l'inflammation, diverses fonctions vasculaires ainsi que la reproduction. Elles sont également impliquées dans de multiples désordres gynécologiques. L'objectif principal de notre laboratoire est d'étudier l'implication des PGs en reproduction humaine. Pour ce faire, des lignées cellulaires immortalisées de l'endomètre humain ont été créées. Dans mon projet de recherche, j'ai caractérisé ces lignées et analysé les processus de biosynthèse des PGs dans les cellules d'endomètre humain. L'expression des enzymes de biosynthèse et des protéines a également été étudiée dans le tissu provenant de biopsies de femmes souffrant de ménorragies. Cela nous a permis d'observer l'expression des PGs synthases dans l'endomètre de femmes souffrant d'hyperménorrhées et de quantifier l'expression d'une nouvelle PGF synthase dans l'endomètre humain. Les résultats de ces travaux devraient faciliter la mise en place de nouvelles études en reproduction et permettre de mieux comprendre l'impact des PGs chez la femme.

Les 17ß-hydroxystéroïdes déshydrogénases (17ß-HSDs), particulièrement celle de type 1 (17ß-HSD1), ainsi que la stéroïde sulfatase (STS) sont des enzymes importantes dans la production d'hormones stéroïdiennes. En effet, la 17ß-HSD1 et la STS agissent à des étapes cruciales dans la biosynthèse des estrogènes. Étant donné que les estrogènes sont reconnus pour être étroitement liés au développement de certaines maladies hormonodépendantes comme le cancer du sein ou l'endométriose, la stimulation et la croissance des tumeurs estrogénodépendantes se verraient bloquées en arrêtant la production des estrogènes. Conséquemment, l'inhibition de la 17ß-HSD1 et de la STS constitue deux approches intéressantes au point de vue thérapeutique. Dans la première partie de ce mémoire, la mise au point et la synthèse chimique d'une nouvelle classe d'inhibiteurs de la 17ß-HSD1. Ces composés ont comme structure de base un noyau stéroïdien dérivé de l'estradiol ayant un cycle lactonique. L'évaluation de l'activité biologique de ces composés nouvellement synthétisés sera également présentée. En effet, ces composés ont été testés pour vérifier leur potentiel d'inhibition de la transformation de 1'estrone en estradiol par la 17ß-HSDl et pour vérifier s'ils possédaient une activité estrogénique non-souhaitable. Ces travaux ont mené à la synthèse d'un inhibiteur stéroïdien non-estrogénique de la 17ß-HSD1. Dans le cadre de ce projet, une nouvelle méthodologie a été développée permettant la réduction des benzonitriles pour obtenir les méthylarènes correspondants. Dans la deuxième partie de ce mémoire, la synthèse chimique d'inhibiteurs non-stéroïdiens de la STS ayant une double action sera abordée. Ces composés ont été conçus pour inhiber la STS et agir en tant que SERM (Selective Estrogen Receptor Modulator). Je discuterai de la méthode utilisée pour générer ces produits de même que les résultats des tests biologiques. Les composés synthétisés ont été testés pour vérifier leur potentiel d'inhibition de la transformation de l'estrone sulfate en estrone par la STS. L'estrogénicité des composés a aussi été investiguée. Ce projet, qui n'en n'est qu'au commencement, a permis de générer les premiers inhibiteurs non-stéroïdiens et non-estrogéniques de la STS.

L’isobutylthiazole est un composé volatil à l’arôme de verdure important pour la flaveur de la tomate. D’après sa structure moléculaire, il serait synthétisé à partir d’un composé azoté issu de la leucine et d’un composé soufré issu de la cystéine. Cependant, cette hypothèse n’a pas été confirmée et la voie de synthèse de l’isobutylthiazole reste méconnue. Ce projet avait donc pour objectif d’apporter de nouvelles connaissances sur le sentier du composé volatil. Un locus de 5 Mb sur le chromosome 4 a été ciblé pour son impact sur la production de l’isobutylthiazole. Une cartographie de précision a permis de réduire ce QTL à une région de 25 kb permettant ainsi d’identifier un gène candidat, appelé isobutylthiazole synthase 1(IBST1). Le gène IBTS1 code pour une protéine de la famille des pathogénesis-related 10 (PR10), qui sont connues pour jouer des rôles divers chez les végétaux. La fonction du gène IBTS1 dans la synthèse de l’isobutylthiazole a été confirmée par transgénèse. L’ajout de précurseurs potentiels dans la tomate et dans les feuilles de N. benthamania agroinfiltrées a par la suite apporté des connaissances sur le sentier métabolique. Les composés azotés issus de la leucine ne permettent pas la synthèse de l’isobutylthiazole contrairement à certains composés non azotés issus du même acide aminé. Un enrichissement en leucine et en cystéine marqués a par ailleurs permis de confirmer que ces derniers sont les précurseurs de l’isobutylthiazole et que l’azote provient de la cystéine et non de la leucine. Un composé issu de la condensation entre l’isovaleraldéhyde, un composé non-azoté dérivé de la leucine, et la cystéine a été identifié dans la tomate, l’acide isobutylthiazolidine-4-carboxylique. Un enrichissement en acide isobutylthiazolidine-4-carboxylique a été réalisé dans les feuilles de N. benthamania exprimant IBTS1 et FMO, une Flavin monooxygénase responsable de la synthèse des composés azotés volatils chez la tomate. La combinaison des deux protéines avec le substrat a permis la production d’isobutylthiazole et des autres composés azotés volatils issus de la leucine. Cette étude a donc permis d’identifier un gène responsable de la synthèse de l’isobutylthiazole dans la tomate et d’améliorer les connaissances sur le sentier des composés volatils azotés issus de la leucine. / Isobutylthiazole, which has a green aroma, is an important volatile in tomato that contributes positively to the flavor of the fruits. The biosynthetic pathway of this compound is still largely unknown. The most logical hypothesis is that isobutylthiazole results from the combination of a nitrogenous compound derived from leucine and a sulfurous compound derived from cysteine. This thesis goal was to verify this hypothesis and to improve our knowledge of the isobutylthiazole metabolic pathway. A locus of 5Mb on chromosome 4 was targeted for its high impact on the production of isobutylthiazole. Fine mapping allowed defining the locus to a smaller region of 25 kilobases containing only a single gene expressed in the fruit. The gene was named isobutylthiazole synthase 1 (IBTS1) and codes for a small protein belonging to the PR-10 group (Pathogenesis-related), a family of proteins with diverse functions. The role of IBTS1 in isobutylthiazole synthesis was confirmed by overexpressing and silencing the gene. Feeding experiments further allowed the identification of potential precursors in the metabolic pathway. Nitrogenous compounds derived from leucine did not result in higher isobutylthiazole, in contrast to the non-nitrogenous leucine-derived compounds. Labelled amino acid feeding experiment confirmed that leucine and cysteine are precursors of isobutylthiazole, and that nitrogen comes from cysteine instead of the leucine. A compound resulting from the condensation of isovaleraldehyde (leucine-derived) and cysteine was identified in tomato, isobutylthiazolidine-4-carboxylic acid. Feeding of isobutylthiazolidine-4-carboxylic acid was realized in agroinfiltrated N. benthamania leaves expressing IBTS1 and FMO, a flavin monooxygenase responsible for the synthesis of nitrogenous volatiles compounds in tomato. The combination of FMO, IBTS1 and the compound resulted in the production of isobutylthiazole and the other nitrogenous volatiles derived from leucine (isovaleronitrile, 3-methylbutanal oxime, 1-nitro-3-methylbutane). This study allowed to identify a new gene involved in the synthesis of isobutylthiazole and to expand knowledge of the synthesis of nitrogenous volatiles.

Titre de l'écran-titre (visionné le 15 janvier 2024) / Les groupements fonctionnels oxydants à base d'azote tels que les nitro et azoïque, ont été largement étudiés car ils ont tendance à conférer des propriétés fascinantes aux molécules qui les contiennent. En particulier, lorsqu'ils sont présents dans des molécules aromatiques comme le benzène, ces dernières montrent des propriétés optoélectroniques intéressantes (fluorescence, optique non-linéaire, etc.). Ces composés ont également d'autres propriétés qui rendent possible leur application dans des domaines comme la chimie des explosifs, l'industrie pharmaceutique, des pigments, etc. D'autre part, le fait que même présentant des hétéroatomes si différents du carbone, les hétérobenzènes « lourds » du groupe 15, arsabenzène et phosphabenzène, conservent un certain degré d'aromaticité, a retenu l'attention des chercheurs depuis longtemps. Ce caractère aromatique donne aux benzènes « lourds » une réactivité rappelant celle du benzène mais qui est toutefois fortement modulée. Malgré l'intérêt que représentent ces hétérobenzènes « lourds » et la grande utilité des groupement fonctionnels oxydants, jusqu'à présent, il n'existe que très peu d'exemples de ces structures combinées. Les raisons fondamentales pour cette rareté d'exemples est la facilité avec laquelle les éléments du groupe 15, E(III) peuvent être oxydés en E(V), en plus de la propriété oxophile de l'atome de phosphore. Ces problèmes indiquent des restrictions importantes dans l'exploration de la chimie des groupements oxydants avec ces éléments, et c'est précisément ce défi qui nous rend extrêmement curieux d'apprendre et de développer la chimie de ces molécules fascinantes. Dans ce travail, nous effectuons la synthèse de quatre précurseurs hétérobenzènes « lourds ». Nous présentons l'obtention et purification, pour la première fois, du dérivé 2-triméthylsilyl-p-nitroarsabenzène par moyen de l'optimisation de conditions de nitration rapportées dans la littérature pour ces analogues. Des réactions avec différents nucléophiles ont permis d'estimer l'électrophilie de l'hétéroatome d'arsenic dans le dérivé 2-triméthylsilylarsabenzène. Ce dernier a été fonctionnalisé avec d'autres groupes oxydants et non oxydants. Quatre nouveaux composés arsabenzène-boranes ont été synthétisés et purifiés. / Nitrogen-based oxidizing functional groups, such as nitro and azo, have been widely studied because they tend to confer fascinating properties to the molecules that contain them. Particularly, when they are present in aromatic molecules such as benzene, these show interesting optoelectronic properties (fluorescence, non-linear optics, etc.). These compounds also have other properties that make possible their application in fields such as the chemistry of explosives, the pharmaceutical industry, pigments, etc. On the other hand, the fact that even having heteroatoms so different from carbon, the "heavy" heterobenzenes of group 15, arsabenzene and phosphabenzene, retain a certain degree of aromaticity, has attracted the attention of researchers for a long time. This aromatic character gives "heavy" benzenes a reactivity reminiscent of that of benzene, but that is however strongly modulated. Despite the interest in these "heavy" heterobenzenes and the great utility of oxidizing functional groups, so far there are very few examples of these combined structures. The fundamental reasons for this scarcity of examples are the tendency to oxidation (with one or two electrons) of the elements of group 15, in addition to the oxophilic property of the phosphorus atom. These problems indicate significant limitations in exploring the chemistry of oxidative groups with these elements, and it is precisely this challenge that makes us extremely curious to learn and develop the chemistry of these fascinating molecules. In this work, we synthesize four "heavy" heterobenzene precursors. We present the synthesis and purification, for the first time, of the 2-trimethylsilyl-p-nitroarsabenzene derivative by means of the optimization of nitration conditions reported in the literature for related compounds. Reactions with different nucleophiles allowed to further estimate the electrophilicity of the arsenic heteroatom in the 2-trimethylsilylarsabenzene derivative. The latter was functionalized with other oxidizing and non-oxidizing groups. Four new arsabenzene-borane compounds have been synthesized and purified.

Thèse ou mémoire avec insertion d'articles. / Cette thèse de doctorat présente le développement d une méthode photochimique pour la synthèse d'hydrocarbure aromatique polycyclique (HAP). Cette réaction, nommée réaction de cyclodéhydrochloration (CDHC), a été précédemment étudiée au sein du laboratoire du Prof. Jean-François Morin. Plusieurs HAP dont des nanorubans de graphène (NRG) ont été synthétisés. Dans le cadre de ses travaux de doctorat, la réaction a été investiguée de manière plus approfondie. Le manque de connaissance sur son mécanisme ne permet pas encore de l'utiliser de manière optimale. Cette étude a commencé par une étude sur les paramètres qui influencent la réaction (concentration, solvant, groupements fonctionnels, etc.). Des calculs théoriques ont été réalisés supportant les observations expérimentales. L'utilisation de photocatalyseur a aussi été possible, permettant d'irradier à une longueur d onde moins énergétique. La synthèse de NRG chaises n avait encore jamais été tenté en utilisant la réaction de CDHC. Dans un premier temps, des HAP représentant des fragments de NRG chaises, ont été synthétisé, car il est plus aisé d'analyser des petits HAP en comparaison au GNR pour vérifier l'efficacité de la réaction. Cette étude a montré les limites de la CDHC avec une cyclisation partielle des HAP. Dans un second temps, la synthèse d un NRG et toutes les étapes qui ont mené à cette voie-là ont été expliquées dans ce document. L'obtention du monomère a été complexe et malheureusement le NRG n'a pas pu être obtenu à ce jour. / This doctoral thesis presents the development of a photochemical method for the synthesis of polycyclic aromatic hydrocarbon (PAH). This reaction, called cyclodehydrochlorination reaction (CDHC), was previously studied in the laboratory of Prof. Jean-François Morin. Several PAHs including graphene nanoribbons (GNR) have been synthesized. As part of his doctoral work, the reaction was investigated in more depth. The lack of knowledge about its mechanism does not yet allow it to be used optimally. This study started with a study on the parameters that influence the reaction (concentration, solvent, functional groups, etc.). Theoretical calculations were carried out supporting the experimental observations. The use of photocatalyst was also possible, making it possible to irradiate at a less energetic wavelength.The synthesis of armchair GNR has never before been attempted using the CDHC reaction. Firstly, PAHs representing fragments of armchair GNR were synthesized because it is easier to analyze small PAHs compared to GNR to verify the efficiency of the reaction. This study showed the limits of CDHC with partial cyclization of PAHs. Secondly, the synthesis of a GNR and all the steps which led to this path were explained in this document. Obtaining the monomer was complex and unfortunately the NRG could not be obtained to date.

Thèse ou mémoire avec insertion d'articles / L'objectif de ces recherches est axé sur la chimie organique de synthèse verte et l'application de ses concepts en chimie de flux. Ces dernières années, la chimie en flux continu a été considérée comme un outil permettant une approche plus sûre et plus économique que la chimie traditionnelle en réacteurs fermés, largement adoptée par l'industrie et constituant une méthode précieuse dans la chimie des carbènes par voie photochimique. Les réactions de cyclopropanation sont apparues comme de puissants outils en synthèse pour la construction de motifs cycliques en chimie organique. Ce mémoire de maîtrise présente la synthèse d'halocyclopropanes à partir de cycloaddition d'alcènes avec des halodiazirines comme précurseurs d'halocarbènes en flux continu. Les halodiazirines ont été utilisées comme précurseurs prometteurs des halocarbènes. L'utilisation d'halodiazirines comme précurseurs de carbènes représente une stratégie efficace et polyvalente pour la préparation d'halocarbènes hautement réactifs capables de subir des réactions de cyclopropanation avec une large gamme d'alcènes. Par conséquent, une nouvelle méthode est présentée qui permet d'accéder à un large éventail d'halocyclopropanes dans des conditions douces et sans métaux utilisant la chimie en flux (Chapitres 1 et 2). La sélection d'une longueur d'onde d'irradiation appropriée a été essentielle à l'efficacité de la transformation dans les conditions de flux continu. Les halocyclopropanes ont été obtenus avec des rendements modérés à bons (plus de 30 exemples) avec un temps de résidence de 5 minutes en flux continu. Cette méthode devrait trouver des applications importantes dans la préparation d'halocyclopropanes. En outre, ce mémoire a également permis de découvrir l'utilité des halodiazirines dans des réactions d'insertion C–H en flux continu (Chapitre 3). Les possibilités d'avancées dans ce domaine sont prometteuses, avec des possibilités d'étendre la gamme de substrats et d'étudier de nouvelles conditions réactionnelles / The goal of this research is focused on green synthetic organic chemistry, and the application of its concepts in flow chemistry. In recent years, continuous flow chemistry has been regarded as a tool that enables a safer and more economical approach than traditional batch chemistry which is being widely adopted by industry, and it is a valuable method in photochemical carbene chemistry. Cyclopropanation reactions have emerged as powerful synthetic tools for the construction of cyclic motifs in organic chemistry. This master's thesis highlights the synthesis of halocyclopropanes from the cycloaddition of alkenes with halodiazirines as halocarbene precursors in continuous flow. Halodiazirines have been used as promising precursors of halocarbenes. The use of halodiazirines as precursors of carbenes presents an effective and versatile strategy for the preparation of highly reactive halocarbenes, which are capable of undergoing cyclopropanation reactions with a broad range of alkenes. Therefore, a new method that allows access to a wide scope of halocyclopropanes in metal free and mild conditions using flow chemistry were disclosed (Chapters 1 and 2). The selection of the proper irradiation wavelength was critical to the transformation run's efficiency under flow conditions. The halocyclopropanes were produced in moderate to good yields (over 40 examples) with a 5- minute residence time in continuous flow. This method should find broad application in the preparation of halocyclopropanes. Furthermore, this Master thesis also further highlights the use of halodiazirines in the continuous flow C–H insertion reactions strategy (Chapter 3). The possibilities for prospective advancements in this domain are promising, with possibilities for extending the range of substrates, and investigating novel conditions.

Ces dernières années, les molécules organiques semi-conductrices (MOS) ont attiré un intérêt considérable en raison de leurs propriétés électroniques uniques, ouvrant la voie à des applications dans divers domaines tels que les diodes électroluminescentes (DEL), les transistors à effet de champ (FET) et les cellules solaires (SC). Ces propriétés intrigantes résultent des systèmes d'électrons π-conjugués, qui permettent la délocalisation des électrons sur des structures moléculaires étendues. La synthèse des MOS implique la conception et la préparation de molécules organiques dotées de propriétés électroniques spécifiques. Diverses stratégies de synthèse ont été employées pour moduler les structures moléculaires et optimiser leurs propriétés. La capacité à moduler la largeur de bande interdite et la structure électronique des MOS a facilité le développement de dispositifs électroniques avancés. Dans cette étude, nous explorons des méthodes de fermeture bien établies dans des systèmes non-benzénoïdes, reconnus pour leur bande interdite réduite. Cette approche vise à faciliter une exploration approfondie des propriétés de ces systèmes complexes, dans le but de concevoir de nouvelles molécules organiques semi-conductrices. Tout d'abord, la connectivité 2,6 de l'azulène est reconnue pour conférer les meilleures propriétés de conductivité et de délocalisation des électrons. Une série de molécules exemples a été synthétisée afin d'explorer diverses réactions de cyclisation aux positions 1 et 5 de l'azulène, en vue d'étendre sa conjugaison. Enfin, le meilleur candidat a été sélectionné pour la synthèse de nouveaux hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAPs) et l'étude approfondie de leurs propriétés. Cette même stratégie a été employée pour parvenir à la synthèse de macromolécules. La formation de nanorubans non-benzénoïdes en solution, présentant une connectivité 2,6 et une alternance d'un motif azulène-anthracène fusionné, a été étudiée. La conductivité du matériau a été explorée, atteignant jusqu'à 1.5 x10⁻³ S·cm⁻¹ pour le film le plus mince (0.3 μm). Enfin, une nouvelle méthode simple et efficace a été élaborée pour la synthèse d'un des isomères d'azulénoazulène, molécule inexplorée depuis les années 1970. Chaque composé d'intérêt a été obtenu en un nombre réduit d'étapes de synthèse, avec un rendement amélioré, et peut être aisément fusionné avec d'autres briques aromatiques. Cette catégorie de composés, jusqu'alors non documentée, présente une absorption significative dans la région UV-visible, ainsi qu'un comportement de couche ouverte, un processus de dimérisation/photodissociation et une bonne mobilité de charge dans les dispositifs FET. / In recent years, organic semiconducting molecules (OSMs) have garnered considerable interest due to their unique electronic properties, paving the way for promising applications in various fields such as light-emitting diodes (LEDs), field-effect transistors (FETs), and solar cells. These intriguing properties arise from π-conjugated electron systems, enabling electron delocalization over extended molecular structures. The synthesis of OSMs involves the design and construction of organic molecules with specific electronic properties. Various synthesis strategies have been employed to tailor molecular structures and optimize their properties. The ability to modulate the bandgap and electronic structure of OSMs has facilitated the development of advanced electronic devices. In this study, we explore well-established ring-closure methods for non-benzenoid systems, which are known for their reduced bandgap. This approach aims to facilitate a thorough exploration of the properties of these complex systems, with the goal of designing new organic semiconducting molecules for the formation of polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) with a reduced bandgap. Firstly, the 2,6-connectivity of azulene is known for conferring the best conductivity and electron delocalization properties. A series of example molecules has been synthesized to explore various cyclization reactions at the 1 and 5 positions of azulene, intending to extend its conjugation. Finally, the best candidate has been selected for the synthesis of new PAHs and the in-depth study of their properties. The same strategy has been employed to achieve the synthesis of macromolecules. The formation of non-benzenoid nanoribbons in solution, featuring 2,6-connectivity and an alternating azulene-anthracene fused motif, has been studied. The material's conductivity has been explored, reaching up to 1.5 x10⁻³ S·cm⁻¹ for the thinnest film (0.3 μm), Finally, a new short and efficient method is developed for the synthesis of one of the isomers of azulenoazulene, a molecule unexplored since the 1970s. Each compound of interest is obtained in a reduced number of synthesis steps, with improved yield, and can be easily fused with other aromatic units. This previously undocumented category of compounds exhibits significant absorption in the UV-visible region, open-layer behavior, dimerization/photodissociation processes, and good charge mobility in FET devices.