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.

Synthèse et évaluation de dérivés tétrahydroisoquinoléine-hydantoïne comme ligands sélectifs des récepteurs sigma 1<br />Les récepteurs sigma 1 ont été pour la première fois décrit par Martin et al en 1976. Il existe 2 sous-types : sigma 1 et sigma 2. La protéine sigma 1 se situe dans de nombreux organes périphériques et elle est surtout concentrée dans le système nerveux central. Elle est décrite pour moduler la transmission des neurotransmetteurs comme la noradrénaline, la dopamine, la sérotonine, l'acétylcholine, le glutamate régulant le fonctionnement des récepteurs NMDA et des récepteurs aux opiacés. Grâce à cette modulation, elle serait impliquée dans certaines fonctions ou troubles dont l'origine est une dérégulation de ces neurotransmetteurs. En conséquence, elle affecterait certaines fonctions comme la nociception, la dépendance à la cocaïne, les troubles mnésiques, l'épilepsie par le biais des récepteurs aux opiacés, dopaminergiques, NMDA, cholinergiques et sérotoninergiques et permettrait des effets neuroprotecteurs. Elle serait aussi impliquée dans beaucoup de comportements en relation avec le désordre neuropsychiatrique et neurologique comme la schizophrénie, la dépression, l'anxiété par le biais des récepteurs dopaminergiques, NMDA et sérotoninergiques. De plus, la protéine sigma 1 serait surexprimée dans les cellules tumorales, résultant une implication possible dans le traitement du cancer. Une collaboration a été entreprise avec le laboratoire du Dr T. Maurice à Montpellier pour évaluer l'activité des composés les plus affins sur les effets induits par la cocaïne.<br />Des études, préalablement réalisées au laboratoire, ont mis en évidence l'affinité de composés à structure hybride tétrahydroisoquinoléine-hydantoïne (Tic-hydantoïne) pour les récepteurs sigma 1. A partir de pharmacomodulations effectuées précédemment au laboratoire et basé sur le modèle d'Ablordeppey et Glennon, un composé présentant une bonne affinité pour sigma 1 (IC50 = 9nM), une bonne sélectivité et une faible toxicité, avait été découvert.<br />L'objectif du projet a été de poursuivre cette pharmacomodulation autour de ce hit pour augmenter l'affinité et la sélectivité vis-à-vis de sigma 1 mais aussi étudier les relations structure-activité. Des études ont été réalisées d'une part sur la structure Tic-hydantoïne tout en gardant la chaîne latérale intacte et d'autre part sur la chaîne latérale tout en gardant la structure Tic-hydantoïne.<br />La stéréochimie du carbone asymétrique et le remplacement de l'hydantoïne par une thiohydantoïne ont d'abord été évalués. D'autres pharmacomodulations ont ensuite été réalisées autour du noyau Tic-hydantoïne. Notamment, en étudiant l'impact au niveau de l'affinité sur sigma 1, d'une ouverture du cycle quinoléine, d'un remplacement de ce noyau par une pyridine ou une tétraline, de la modification de la liaison entre l'hydantoïne et la quinoléine et de la fonctionnalisation de la quinoléine. Au niveau de la chaîne latérale, nous avons évalué l'importance d'une fonctionnalisation du noyau aromatique, du petit substituant aliphatique de l'atome d'azote protonable, nécessaire d'après le modèle d'Ablordepey et enfin l'importance d'une rigidification de la chaîne latérale<br />Enfin, nous avons évalué les effets anti-cocaine de deux de nos molécules les plus affines sur des tests comportementaux de souris : le test de locomotion, le test de conditionnement de préférence de place et le test de l'évitement passif. L'ensemble des résultats des différents tests montre que les deux composés testés présentent un profil de type agoniste. Le plus efficace des deux facilite les effets psychostimulants et appétants de la cocaïne, sans avoir d'effet injecté seul. De plus, après une présensibilisation par une acquisition et une extinction du conditionnement de péréférence de place (CPP) une seule injection du composé provoque une réactivation du CPP. Enfin, à dose faible, le composé injecté seul n'affecte pas les conditions d'apprentissage. Mais il amplifie l'état de dépendance chimique induit par la cocaïne.<br />Le composé présente, chez la souris, un profil pharmacologique idéal pour être évalué dans une nouvelle thérapie agoniste.

La quinocarcine appartient à la famille des tétrahydroisoquinoléines, produits naturels qui constituent de puissants agents cytotoxiques et possèdent de nombreuses activités biologiques telles qu'antitumorales et antibiotiques. Son intérêt biologique ainsi qu'un faible rendement d'extraction du milieu naturel ont fait d'elle une cible attrayante en synthèse organique. Dans le but d'effectuer la synthèse totale de la quinocarcine, plusieurs stratégies ont été envisagées pour construire la structure tétracyclique ABCD. Ces stratégies se sont appuyées sur différentes étapes clé comme des réactions de Pictet-Spengler ou des cyclisations de type Mannich, mettant en jeu une espèce N-acyliminium ainsi que différents types de nucléophiles, à savoir un malonate, un énamide et un éther d'énol silylé. La première stratégie qui utilise en motif malonate comme nucléophile pour réaliser la réaction de type Mannich n'a pas permis de construire le motif diaza-bicyclo-[3.2.1]-octane. Cependant, la synthèse énantiosélective de tétrahydroisoquinoléines fonctionnalisées a pu être effectuée de façon efficace. D'autre part, une voie de synthèse asymétrique de l'acide -carboxy-L-glutamique (L-Gla) a été mise au point au laboratoire. La deuxième stratégie que nous avons étudiée fait intervenir des nucléophiles de type énamides. Nous avons rencontré, là encore, des problèmes de réactivité. Malgré nos efforts, il n'a pas été possible d'activer sans dégradation la fonction énamide pour généner le motif pyrrolidine souhaité par addition sur un N-acyliminium. Néanmoins, une méthodologie de synthèse utilisant une oléfination de Wittig a été développée pour préparer des acides α-aminés comportant le motif énamide en β. La troisième stratégie utilise un éther d'énol silylé comme partenaire nucléophile pour réaliser la réaction de Mannich. Un intermédiaire clé tricyclique comportant le motif éther d'énol silylé a pu être synthétisé. Des essais sont actuellement en cours enfin de réaliser l'étape déterminante de cyclisation.

Le projet scientifique a consisté à développer une étude pour la synthèse de la lémonomycine. La lémonomycine fait partie d'une grande classe de produits naturels; les tétrahydroisoquinoléines qui constituent de puissants agents cytotoxiques et possèdent de nombreuses activités biologiques telles que antitumorales et antibiotiques. La lémonomycine est constituée de 4 cycles, la partie gauche constituant la tétrahydroisoquinoléine et la partie droite le motif diaza-bicyclo-[3.2.1]-octane. De plus, malgré le nombre important de produits isolés et d'analogues synthétiques, la présence d'un dérivé sucré est unique dans cette famille et rend la synthèse totale de la lémonomycine extrêmement attractive. Différentes stratégies ont été développées pour permettre la construction du motif tétracyclique ou du motif diaza-bicyclo-[3,2,1]octane. Cette étude s'appuie sur différentes étapes clés comme des réactions de Pictet-Spengler ou des cyclisations de type Mannich. Ces stratégies font intervenir des cyclisations utilisant différents nucléophiles sur des intermédiaires de type N-acyliminium. En parallèle de ce cette étude synthétique, nous avons décrit une méthode permettant de synthétiser une grande variété de beta-diamino esters et d'alpha,beta-diamino esters à partir de la sérine de manière régiosélective et énantiopure. La simplicité de cette procédure et l'absence de racémisation ou de -élimination des produits obtenus en font une méthode de choix pour la synthèse d'acide aminés non protéiniques.

La quinocarcine, la tétrazomine et la lémonomycine constituent une sous-famille appartenant à la famille des tétrahydroisquinoléines trisubstituées naturelles. Ce sont des puissants agents cytotoxiques et possèdent de nombreuses activités biologiques telles qu'antitumorales et antibiotiques. Leur complexité structurale, leurs intérêts biologiques ainsi que leur faible rendement d'extraction du milieu naturel font de ces molécules des cibles attrayantes pour les chimistes de synthèse.Ces trois molécules sont constituées d'une tétrahydroisoquinoléine différemment substitué fusionnée avec un diazabicycle[3.2.1]octane commun. Le but de ce projet était de mettre au point une stratégie commune à cette sous-famille et divergente grâce à la synthèse du diazabicyclooctane en premier. Une première stratégie faisant intervenir une aziridine n'a pas permis de construire le bicycle. Cet objectif a été réalisé grâce à une seconde stratégie. Elle repose sur une première cyclisation d'un hémiaminal puis d'une cyclisation par addition nucléophile d'un éther d'énol silylé sur un N-acylimmonium formé in situ au départ d'un N,S-acétal.Parallèlement à cette étude synthétique, nous avons mis au point une réaction multicomposant séquentielle qui permet l'accès rapide et général aux a-amidosulfures, comblant un manque dans la littérature. Ensuite nous avons étudié la réactivité de ces composés en tant que précurseurs simples de N-acylimines en conditions acides douces. Trois conditions réactionnelles, nous ont permis d'accéder à cette objectif : l'utilisation stœchiométrique d'acétate d'argent, catalytique d'acide phosphorique ainsi que le NIS en quantité stœchiométrique et catalytique. Cette dernière réaction est très attrayante. En effet, ce réactif doux et neutre permet l'élimination efficace du thiol formant la N-acylimine puis son activation pour se faire piéger in situ par un nucléophile. Les rendements atteints sont très hauts en moins de 5 minutes.

La quinocarcine, la tétrazomine et la lémonomycine constituent une sous-famille appartenant à la famille des tétrahydroisquinoléines trisubstituées naturelles. Ce sont des puissants agents cytotoxiques et possèdent de nombreuses activités biologiques telles qu’antitumorales et antibiotiques. Leur complexité structurale, leurs intérêts biologiques ainsi que leur faible rendement d’extraction du milieu naturel font de ces molécules des cibles attrayantes pour les chimistes de synthèse.Ces trois molécules sont constituées d’une tétrahydroisoquinoléine différemment substitué fusionnée avec un diazabicycle[3.2.1]octane commun. Le but de ce projet était de mettre au point une stratégie commune à cette sous-famille et divergente grâce à la synthèse du diazabicyclooctane en premier. Une première stratégie faisant intervenir une aziridine n’a pas permis de construire le bicycle. Cet objectif a été réalisé grâce à une seconde stratégie. Elle repose sur une première cyclisation d’un hémiaminal puis d’une cyclisation par addition nucléophile d’un éther d’énol silylé sur un N-acylimmonium formé in situ au départ d’un N,S-acétal.Parallèlement à cette étude synthétique, nous avons mis au point une réaction multicomposant séquentielle qui permet l’accès rapide et général aux a-amidosulfures, comblant un manque dans la littérature. Ensuite nous avons étudié la réactivité de ces composés en tant que précurseurs simples de N-acylimines en conditions acides douces. Trois conditions réactionnelles, nous ont permis d’accéder à cette objectif : l’utilisation stœchiométrique d’acétate d’argent, catalytique d’acide phosphorique ainsi que le NIS en quantité stœchiométrique et catalytique. Cette dernière réaction est très attrayante. En effet, ce réactif doux et neutre permet l’élimination efficace du thiol formant la N-acylimine puis son activation pour se faire piéger in situ par un nucléophile. Les rendements atteints sont très hauts en moins de 5 minutes. / Quinocarcin, tetrazomin and lemonomycin constitute a subfamily belonging to the family of natural trisubstituted tetrahydroisquinolines. These are powerful cytotoxic agents and have many biological activities such antitumor and antibiotics. Their structural complexity, biological interests and their low efficiency of extraction of the natural environment make these molecules attractive targets for synthetic chemists.These three molecules are constituted of differently substituted tetrahydroisoquinoline diazabicycle merged with a [3.2.1] octane common. The purpose of this project was to develop a common strategy in this subfamily and divergent with the synthesis of diazabicyclooctane first.A first strategy involving an aziridine failed to build the bicycle. This objective was achieved through a second strategy. It is based on a first cyclization of hemiaminal followed by cyclization of nucleophilic addition of a silyl enol ether of an N-acylimmonium formed in situ from a N, S-ketal.Along with this synthetic study, we developed a multicomponent reaction sequence that allows quick general access to -amidosulfides, filling a gap in the literature. Then we studied the reactivity of these compounds as simple precursors of N-acylimines in mild acidic conditions. Three reaction conditions allowed us to reach this goal: the use of stoichiometric silver acetate, phosphoric acid as catalyst and NIS in catalytic and stoichiometric amount. This last reaction is very attractive. Indeed, this sof and neutral reagent allows the efficient removal of the thiol forming the N-acylimine and its activation to be trapped in situ by a nucleophile. The yields are very high in less than 5 minutes.