Τransitiοn metal-catalyzed diazο cοmpοunds decοmpοsitiοn fοr the catalytic enantiοselective synthesis οf new cyclοprοpanic scaffοlds - Chimie Organique et Bioorganique : Reactivité et Analyse Accéder directement au contenu
Thèse Année : 2024

Τransitiοn metal-catalyzed diazο cοmpοunds decοmpοsitiοn fοr the catalytic enantiοselective synthesis οf new cyclοprοpanic scaffοlds

Décomposition catalysée par des métaux de transition de composés diazo pour la synthèse énantiosélective catalytique de nouveaux cadres cyclopropaniques

Résumé

Cyclopropane, a significant organic motif featuring the smallest carbocycle and the highest ring strain, exhibits distinctive properties in comparison to other cycloalkanes. This scaffold is prevalent in natural products and finds extensive applications in medicinal research programs aiming at enhancing the pharmaceutical features of drug candidates. With the continuous advancement of organic and pharmaceutical chemistry, there is a growing interest for versatile molecules incorporating cyclopropane skeleton, particularly those with optical activity or fluorine atom.The first part (chapter II) of this Ph.D. thesis focuses on the use of chiral Ru(II)-Pheox complexes in [2+1] asymmetric cycloaddition, yielding highly functionalized cis and trans cyclopropanes with moderate to high yields (32-97%) and exceptional enantiomeric excess (86-99%). DFT calculations suggest an outer-sphere mechanism. Chapter III introduces a groundbreaking protocol using Ru(II)-Pheox for catalytic synthesis, achieving versatile opportunities for stereocontrolled α,α-difluoroalkyl cyclopropane frameworks with high yields (17-94%) and outstanding diastereo- and enantioselectivity. In chapter IV, we presents optimization studies for enantiomerically pure alkynylcyclopropanes, addressing challenges in enantioselectivity despite successful outcomes in yields and diastereoselectivity with Rh(II)-complexes. Chapter V outlines an efficient methodology for accessing 1,2,3-polysubstituted fluorinated cyclopropanes, using Pd(II)-catalyzed C−C bond formation through C−H bond activation. The method proves tolerant to various electrophiles, offering a practical route for both racemic and enantiomeric fluorinated cyclopropane scaffolds.
Le cyclopropane, un motif structural important présentant le carbocycle le plus petit et le plus contraint et parmi les molécules organiques, possède des propriétés distinctives par rapport aux autres cycloalcanes. Ce motif est répandu dans les produits naturels et trouve des applications variées en chimie médicinale pour l’amélioration des caractéristiques pharmaceutiques des candidats médicaments. Avec l'avancement continu de la chimie organique et pharmaceutique, un intérêt croissant s’est manifesté pour les molécules polyvalentes incorporant le motif cyclopropane, en particulier celles présentant une activité optique ou un atome de fluor. La première partie (chapitre II) de cette thèse de doctorat se concentre sur l'utilisation de complexes chiraux Ru(II)-Pheox dans une cycloaddition asymétrique [2+1], produisant des cyclopropanes cis et trans hautement fonctionnalisés avec des rendements modérés à élevés (32-97%) et une excellente pureté énantiomérique (86-99%). Les calculs de DFT suggèrent un mécanisme de sphère externe. Le chapitre III introduit un protocole novateur utilisant Ru(II)-Pheox comme catalyseur pour la synthèse stéréosélective de divers cyclopropanes α,α-difluoroalkyl avec des rendements élevés (17-94%) et d`excellentes diastéréo- et énantiosélectivités. Dans le chapitre IV, des études d'optimisation sont présentées pour la synthèse d'alkynylcyclopropanes énantiomériquement purs, abordant les défis de l'énantiosélectivité malgré des résultats prometteurs en termes de rendements et de diastéréosélectivité avec des complexes de Rh(II). Le chapitre V expose une méthodologie efficace pour l'accès à des cyclopropanes fluorés 1,2,3-polysubstitués, utilisant une formation de liaison C−C catalysée par Pd(II) par activation de liaisons C−H. La méthode se révèle tolérante à divers électrophiles, offrant une voie de synthèse pratique pour la préparation de motifs cyclopropanes fluorés tant racémiques qu'énantiopurs.
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Origine Version validée par le jury (STAR)

Dates et versions

tel-04615718 , version 1 (18-06-2024)

Identifiants

  • HAL Id : tel-04615718 , version 1

Citer

Chengtao Zhao. Τransitiοn metal-catalyzed diazο cοmpοunds decοmpοsitiοn fοr the catalytic enantiοselective synthesis οf new cyclοprοpanic scaffοlds. Organic chemistry. Normandie Université, 2024. English. ⟨NNT : 2024NORMIR02⟩. ⟨tel-04615718⟩
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