Le phénomène de résistance des bactéries à Gram négatif aux antibiotiques est aujourd’hui un problème sanitaire mondial majeur. La production de β-lactamases, et plus particulièrement de carbapénémases, enzymes capables d’hydrolyser la plupart des agents antibactériens de la classe des β-lactames, est le mécanisme de résistance le plus répandu. Dans ce mémoire, nous décrivons la conception et la synthèse de nouveaux inhibiteurs fluorés de carbapénémases. Notre objectif a été la synthèse de monobactames trifluorométhylés en position C4.Nous avons développé une nouvelle voie de synthèse diastéréosélective par expansion de cycle d’aziridines pour l’accès à des 3-bromo-4-CF3-azétidin-2-ones. Ces composés ont été fonctionnalisés par substitution nucléophile, réactions radicalaires et organométalliques en position C3. Dans une seconde partie, des essais de cyclisation de β-hydroxyaminoesters et acides ainsi que de β-hydroxy-hydroxamates ont été entrepris. Pour obtenir ces intermédiaires β-hydroxyaminoesters et acides, nous avons étudié la réactivité des hydroxylamines sur des accepteurs de Michael trifluorométhylés.Enfin, l’évaluation biologique des composés a été réalisée par des tests enzymatiques en suivi par spectroscopie UV. L’évaluation par RMN 19F a également été entreprise, et a permis le développement d’outil de diagnostique et de screening, toujours en cours d’optimisation. / Multidrug resistant gram-negative pathogens are emerging worldwide. β-lactamases production, especially carbapenemases, enzymes with broad hydrolytic capabilities towards β-lactams, is a global spread mechanism of resistance among gram-negative bacteria. We report here the design and the synthesis of new fluorinated inhibitors of carbapenemases. Our aim was to synthesize trifluoromethylated monobactams in C4 position. We have developed a new diastereoselective pathway by ring expansion of aziridines to access to 3-bromo-4-CF3-azetidin-2-ones. These compounds have been successfully functionalized in C3 position via nucleophilic substitution, radical and organometallic reactions.In a second part, cyclisation attempts of β-hydroxyaminoesters and acids, as well as β-hydroxy-hydroxamates have been conducted. A study of Michael addition of hydroxylamines on trifluoromethylated Michael acceptors have been achieved in order to obtain the β-hydroxyaminoesters and acids derivatives.Finally, biological evaluations of synthesized compounds have been realized through enzymatic tests. 19F NMR evaluation have been accomplished and led to development of diagnostic and screening tools, and it is still in under optimisation.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Several methods for the regioselective synthesis of trifluoromethylated heterocycles from 4-alcoxy-1,1,1-trifluoro-3-alken-2-ones and hydrazones are described. In the first part of this work, a series of (E)-2-[N -benzyl(1-phenylethyl)idenehydrazino]-4-trifluoromethyl-pyrimidines were obtained in a convergent manner from the cyclocondensation reaction between Nguanidinobenzylimines and 4-alkoxy-1,1,1-trifluoro-3-alken-2-ones in excellent yields (68-99%). Most reactions were highly diastereoselective and the benzyliminic bound presented preferably the E configuration which was determined by single-crystal X-ray analysis of two diastereoisomeric pure benzylidenepyrimidines derivatives. Afterwards, the synthetic versatility of these pyrimidines was demonstrated through the synthesis of 2-(N -enzylhydrazino)-4-trifluoromethyl-pyrimidines and 3-aryl-7-trifluoromethyl[1,2,4]triazolo[4,3- a]pyrimidines. The synthesis of benzylhydrazinopyrimidines were achieved from the selective reduction of the benzyliminic moiety of the benzylidenepyrimidines employing NaBH3CN as reduction agent in an acidic media (pH 3-5). Yields were in the 33-74% range. The 1,2,4-triazolo[4,3-a]pyrimidines were isolated after oxidative heterocyclisation promoted by a copper II catalyst. Those reactions proceeded under mild conditions (DMF, 1.5h, 50-90 °C), were highly chemoselective and yields from 33 and 70%. In the second part of this work, the synthesis of 1-phenyl-3-trifluoromethyl-1H-pyrazoles from 4-alkoxyvinyl trifluoromethyl ketones and phenylhydrazine hydrazones are reported. Those heterocyclisations were highly selective, presented good yields (40-93%) and furnished a series of new enaminones as reaction intermediates. Those reactions that furnished a mixture isomeric pyrazoles, the major isomer was easily isolated through column chromatography. / Esta tese descreve diversas metodologias para a síntese regiosseletiva de heterociclos trifluormetilados a partir de 4-alcóxi-1,1,1-triflúor-3-alquen-2-onas e hidrazonas. Na primeira parte do trabalho, uma série de (E)-2-[N -benzil(1-feniletil) idenohidrazino]-4-trifluormetilpirimidinas inéditas foi obtida de maneira convergente a partir da ciclocondensação entre N-guanidinobenziliminas e 4-alcóxi-1,1,1-triflúor-3-alquen-2-onas em ótimos rendimentos (68-99%). A maior parte das reações foram altamente diastereosseletivas e a configuração E da ligação benzilimínica foi considerada preferencial após análise por difração de raios X dos monocristais de duas benzilidenopirimidinas diastereoisomericamente puras. Posteriormente, a versatilidade sintética desses heterociclos foi demonstrada através da obtenção das 2-(N - benzilhidrazino)-4-trifluormetilpirimidinas e das 3-aril-7- trifluormetil[1,2,4]triazolo[4,3-a]pirimidinas. As benzilhidrazinopirimidinas foram obtidas a partir da redução seletiva do grupo benzilimínico das benzilidenopirimidinas empregando NaBH3CN como agente redutor em meio ácido (pH 3-5) com rendimentos que variaram entre 33-74%. As 1,2,4-triazolo[4,3-a]pirimidinas, por sua vez, foram sintetizadas a partir do mesmo precursor através de heterociclização oxidativa mediada por cloreto de cobre II. Essas reações empregaram condições reacionais relativamente brandas (DMF, 1,5h, 50-90 °C), foram altamente quimiosseletivas e apresentaram rendimentos entre 33-70%. Na segunda parte deste estudo, a síntese de 1-fenil-3-trifluormetil-1Hpirazóis a partir das 4-alcoxivinil-trifluormetil cetonas e das hidrazonas derivadas da fenilhidrazina foi descrita. Essas heterociclizações foram altamente seletivas, apresentaram bons rendimentos (40-93%) e ainda possibilitaram a obtenção de uma série de enaminonas inéditas como intermediários reacionais. Nas reações em que foram obtidas misturas de pirazóis isoméricos, os isômeros majoritários desejados foram isolados por cromatografia em coluna.

Le tripeptide GPE possède une activité neuroprotectrice intéressante in-vitro et in-vivo pour différents types de dommage neuronaux. L'objectif de cette thèse est de mettre au point des méthodes de couplage peptidique pour les acides aminés trifluorométhylés et de réaliser des analogues trifluorométhylés du GPE.Au cours de cette thèse, la synthèse d'acides aminés trifluorométhylés cycliques énantiopurs (proline, pseudoproline) a été réalisée à l'échelle du gramme.Ensuite, une étude méthodologique de l'incorporation de ces acides aminés trifluorométhylés dans des peptides a été effectuée.Des expériences RMN ont été menées pour étudier la conformation cis/trans de la liaison amide de ces peptides trifluorométhylés.Enfin, des analogues du tripeptides GPE ont été synthétisé en remplaçant le motif proline par une proline ou pseudoproline trifluorométhylé. Des tests biologiques sont actuellement en cours pour évaluer leur activité sur divers troubles neuronaux. / GPE is a tripeptide with neuroprotecting activity both in-vitro and in-vivo for various neuronal dammage. The goal of this thesis was to work out peptide coupling methods for trifluoromethylated amino acids and the synthesis of trifluoromethylated analogs of GPE.During this thesis, the synthesis of enantiopure cyclic trifluoromethylated amino acids (proline and pseudoprolines) was performed successfully on grams scale.Then, methodological study of their incorporation in peptide was performed.NMR experiments were made to investigate the cis/trans conformation of the amide bound of trifluoromethylated peptide. At last, analogs of the tripeptide GPE were made with trifluoromethylated proline and pseudoprolines instead of the proline. Biological tests are currently under progress to evaluate their activity on various neuronal disorders.

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Les N-tert-butanesulfinamides, des auxiliaires chiraux développés par Ellman il y a une vingtaine d’années, sont à l’heure actuelle de plus en plus sollicités pour la préparation d’amines chirales fonctionnalisées, et ce, du fait de la disponibilité des deux énantiomères à faible coût et de leurs conditions de déprotection faciles à mettre en œuvre. Cependant, leur utilisation dans le cadre de la synthèse de dérivés trifluorométhylés quaternaires à partir des N-tert-butanesulfinylalkyl- ou arylcétimines correspondantes, connues pour leur faible hydrostabilité, reste à ce jour très limitée. Les éthers d’hémiaminals trifluorométhylés dérivés de l’auxiliaire d’Ellman constituent des analogues stables de ces cétimines. Ils permettent de générer in situ la cétimine correspondante, qui peut subir l’addition de l’espèce nucléophile présente. Ce manuscrit relate les différentes réactions étudiées sur ces éthers d’hémiaminals, donnant ainsi accès à des synthons azotés α-trifluorométhylés quaternaires de façon énantiopure : d’une part, les amines homoallyliques obtenues par l’addition d’allylalanes, qui, après quelques étapes, permettent de fournir les azétidines trifluorométhylées correspondantes, et d’autre part, les β3,3-aminoacides trifluorométhylés, préparés via une réaction de Reformatsky hautement diastéréosélective. Les acides β-aminés ainsi préparés ont été réinvestis dans des couplages peptidiques en solution pour la préparation d’une gamme d’α/β- et de β-di- et tripeptides, sur lesquels des études conformationnelles préliminaires ont été menées à l’état solide et/ou en solution.Mots-clés : Auxiliaire d’Ellman, Addition nucléophile, Couplage peptidique en solution, Dérivé azoté α-trifluorométhylé, Éther d’hémiaminal, Synthèse asymétrique. / Chiral N-tert-butansulfinamides, developped by Ellman 20 years ago, have been increasingly applied for the preparation of chiral functionnalized amines, because of the affordability of both enantiomers and of their mild conditions of cleavage. However, the use of theses auxiliaries for the synthesis of quaternary trifluoromethyl derivatives remains quite limited, the corresponding trifluoromethyl ketoimines being highly unstable.Chiral N-tert-butanesulfinyl alkyl(aryl) trifluoromethyl hemiaminal ethers have been developped to be used as bench-stable surrogates of these ketoimines : once under reaction conditions, they afford the corresponding ketoimine in situ, which can be subject to a nucleophilic addition.In this manuscript, different reactions led on these hemiaminal ethers are described, affording valuable and optically pure trifluoromethylated quaternary building-blocks : on the one hand, homoallylic amines, obtained by the addition of allylalane species, and which can afford, after a few steps, teh corresponding trifluoromethyl azetidines, and on the other hand, chiral trifluoromethyl β3,3-amino acids, afforded by a highly diastereoselective Reformatsky reaction.These β 3,3-amino acids have been then involved in solution-phase peptide couplings in order to synthetise a wide range of α/β- and β-di- and tripeptides, whose conformation have been the object of preliminary studies in the solid state and/or in solution.Key-words : Ellman auxiliary, Nucleophilic addition, Solution-phase peptide coupling, α-trifluoromethylated nitrogen derivative, Hemiaminal ether, asymmetric synthesis.