Synthèse totale du méthyl ester de la zincophorine et étude DFT du transfert d’hydrogène diastéréosélectif impliquant des intermédiaires radicalaires vicinaux à un ester

Cet ouvrage traite d’une méthodologie pour l’induction de centres stéréogènes au sein des motifs propionates par la chimie des radicaux et de son application à la synthèse totale du méthyl ester de la zincophorine. Cet ionophore, aux propriétés biologiques intéressantes, présente plusieurs défis synthétiques dont une séquence de type polypropionate anti, anti, anti, anti difficilement accessible ainsi qu’un tétrahydropyrane trans trisubstitué. Récemment, l’intérêt renouvelé pour ces composés polyéthers, en tant qu’agents anticancéreux, accentue l’importance de stratégies versatiles permettant l’accès à ces structures ainsi qu’à leurs analogues. Depuis quelques années, notre groupe s’intéresse à la synthèse d’unités propionates acycliques par une séquence réactionnelle contrôlée uniquement par le substrat. La première étape découle d’une aldolisation de Mukaiyama entre un aldéhyde alpha-chiral et un énoxysilane tétrasubstitué portant une liaison carbone-halogène, et où l’issue stéréochimique dépend de la nature monodentate ou bidentate de l’acide de Lewis employé. La seconde réaction-clé implique la formation d’un radical tertiaire, vicinal à un ester, pouvant être réduit diastéréosélectivement en présence d’hydrure d’étain. La première section décrit l’élaboration de motifs tétrahydropyranes trisubstitués et l’induction des centres stéréogènes vicinaux par une réduction radicalaire. Nous avons révélé que l’issue diastéréosélective de la réaction de cyclisation par une iodoéthérification était dictée par le groupement gamma-méthyle des esters alpha,beta-insaturés de départ. Nous avons ensuite démontré que les produits de la réaction radicalaire anti et syn pouvaient être obtenus sélectivement à partir d’un intermédiaire commun, respectivement en prenant appui sur l’effet exocyclique ou endocyclique lors de la réduction. Par une stratégie complémentaire, nous avons révélé que le précurseur radicalaire pouvait également être obtenu par une réaction de cycloéthérification en présence d’un énoxysilane tétrasubstitué. Une étude systématique des substituants du cycle a révélé que certaines relations stéréochimiques conduisaient à une perte de sélectivité au détriment du produit anti. La seconde section concerne l’étude DFT au niveau BHandHLYP/TZVP des intermédiaires radicalaires impliqués lors du transfert d’hydrogène. Par une étude de décomposition de l’énergie d’activation, nous avons été en mesure de rationaliser l’issue diastéréosélective de la réaction sur la base des énergies de distorsion (∆Ed‡) et d’interaction (∆Eint‡) requises pour accéder à la paire d’états de transition pro-anti et pro-syn. De plus, nous avons démontré qu’une analyse NBO permettait de relativiser l’impact des interactions stéréoélectroniques. Par la suite, l’évaluation des intermédiaires radicalaires borinates et aluminates nous a permis de révéler que l’encombrement stérique de la chaîne propionate était la cause principale de la formation sélective des produits anti ou syn lors d’une réduction en présence d’un acide de Lewis. La dernière section décrit l’élaboration de la séquence polypropionate de la zincophorine, et de ses isomères, à partir du fragment tétrahydropyrane substitué. Au cours de notre étude, nous avons identifié que le nombre de sites de chélation potentiels devait être limité à trois lors de l’aldolisation en condition Cram-chélate. De plus, nous avons démontré que les différents motifs acétates sont accessibles sélectivement par l’utilisation d’un énoxysilane encombré. Par ailleurs, nous avons révélé qu’une même séquence réactionnelle pouvait être employée pour la synthèse du fragment C17–C25 de son analogue naturel CP-78,545, et avons complété la plus récente synthèse totale du méthyl ester de la zincophorine.

Asymmetric synthesis of cyclic β-amino acids and cyclic amines via sequential diastereoselective conjugate addition and ring closing metathesis

Diastereoselective conjugate addition of lithium (S)-N-allyl-N-alpha-methylbenzylamide to a range of alpha,beta-unsaturated esters followed by ring closing metathesis is used to afford efficiently a range of substituted cyclic beta-amino esters in high d.e. Alternatively, conjugate addition to alpha,beta-unsaturated Weinreb amides, functional group conversion and ring closing metathesis affords cyclic amines in high d.e. The further application of this methodology to the synthesis of a range of carbocyclic beta-amino esters via conjugate addition, enolate alkylation and ring closing metathesis is also described. Application of this methodology affords, after deprotection, (S)-homoproline, (S)-homopipecolic acid, (S)-coniine and (1S,2S)-trans-pentacin.

Asymmetric phase-transfer catalytic sulfanylation of some 2-methylsulfinyl cyclanones. Modeling of the stereochemical course of the aldol reaction of (SS,2S)-2-methylsulfinyl-2-methylsulfanylcyclohexanone

Increased diastereoisomeric excesses are obtained for the sulfanylation reactions of some 2-methylsulfinyl cyclanones under phase-transfer catalysis using the chiral catalyst QUIBEC instead of TEBA. The optically pure (SS,2S)-2-methylsulfinyl-2-methylsulfanylcyclohexanone thus prepared reacts with ethyl acetate lithium enolate affording, after hydrolysis, (R)-2-[(ethoxycarbonyl)methyl]-2-hydroxycyclohexanone in 60% ee. Density functional theory calculations (at the B3LYP/6-311++G(d,p) level) can successfully explain the origin of this result as the kinetically favored axial attack of the nucleophile to the carbonyl group of the most stable conformer of the cyclanone, in which the CH(3)SO and CH(3)S groups are at the equatorial and axial positions, respectively. (C) 2010 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Preparação e caracterização estrutural de complexos quirais de nióbio, utilizando álcoois terpênicos quirais como ligantes

Pós-graduação em Ciência e Tecnologia de Materiais - FC

Synthesis of (-)-dactylolide and 13-desmethylene-(-)-dactylolide and their effects on tubulin

An efficient new synthesis has been elaborated for non-natural (-)-dactylolide ((-)-2) and its 13-desmethylene analogue 4, employing a HWE-based macrocyclization approach with beta-keto-phosphonate/aldehyde 19 and the respective 13-desmethylene derivative as the key intermediates. Both (-)-2 and 4 as well as the corresponding C20 alcohols inhibit human cancer cell proliferation with IC(50) values in the sub-micromolar range and induce the polymerization of tubulin in vitro.

Using Surface Spectroscopy to Help Interpret STM Images of Chemisorbed Molecules: Application to the Study of the Hydrogenation of Ketones and a-Ketoesters on Pt

Depuis que la haute énantiopureté est nécessaire dans l’industrie pharmaceutique, les études visant à découvrir les mécanismes pour l’hydrogénation énantiosélective de cétones ou céto-esters sur les surfaces, et à rechercher de nouveaux et plus performants catalyseurs asymétriques, sont d’une grande importance. La microscopie à effet tunnel (STM), la spectroscopie infrarouge de réflexion-absorption, la spectroscopie de désorption à température programmée et la spectrométrie de photoélectrons induits par rayons X sont des méthodes performantes facilitant la compréhension des mécanismes de réaction. En plus de nous permettre de comprendre les mécanismes réactionnels, les études peuvent fournir des informations sur la dynamique des réactions en catalyse hétérogène ainsi que sur le développement de la théorie de la fonctionnelle de la densité (DFT) afin de calculer des interactions faibles dans les processus de surface. D’autres parts, les calculs DFT fournissent une aide essentielle à l’interprétation des données de STM et spectroscopie de surface. Dans cette thèse, certains cétones et céto-esters sur la surface de platine sont étudiées par les techniques sophistiquées mentionnées ci-dessus. Mes études démontrent que la combinaison de l’utilisation de la spectroscopie de routine, des nanotechnologies et de nombreux calculs élaborés, est une méthode efficace pour étudier les réactions à la surface car ces techniques explorent les différents aspects de la surface ainsi que s’entraident mutuellement lors de certaines interprétations.

Chemoenzymatic Synthesis of alpha-Hydroxy-beta-methyl-gamma-hydroxy Esters: Role of the Keto-Enol Equilibrium To Control the Stereoselective Hydrogenation in a Key Step

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Aspects of tautomerism. 6. Base-catalyzed hydrolysis of pseudo esters of .gamma.-keto acids

The rates of base-catalyzed hydrolysis of pseudo esters derived from y-keto acids show strikingly poor sensitivity to the nature of the leaving group.la The rates vary in the narrow range of about 12-fold as contrasted to a 103-fold spread of the corresponding benzoate esters. The results presented are consistent with a rate-determining formation of a tetrahedral intermediate (11) and i t s rapid collapse, by the cleavage of the lactone ring in a fast step.

Hydrolysis of Organophosphate Esters: Phosphotriesterase Activity of Metallo-beta-lactamase and Its Functional Mimics

The phosphotriesterase (PTE) activity of a series of binuclear and mononuclear zinc(II) complexes and metallo-beta-lactamase (m beta 1) from Bacillus cereus was studied. The binuclear complex 1, which exhibits good m beta 1 activity, shows poor PTE activity. In contrast,complex 2, a poor mimic of m beta 1, exhibits much higher activity than 1 The replacement of Cl- ligands by OH- is important for the high PTE activity of complex 2 because this complex does not show any catalytic activity in methanol. The natural enzyme m beta 1 from B. cereus is also found to be an inefficient catalyst in the hydrolysis of phosphotriesters. These observations indicate that the binding of beta-lactam substrates at the binuclear zinc(II) center is different from that of phosphotriesters. Furthermore, phosphodiesters, the products from the hydrolysis of triesters, significantly inhibit the PTE activity of m beta 1 and its functional mimics. Although the mononuclear complexes 3 and 4 exhibited significant m beta 1 activity, these complexes are found to be almost inactive in the hydrolysis of phosphotriesters. These observations indicate that the elimination of phosphodiesters from the reaction site is important for the PTE activity of zinc(II) complexes.

Aspects of tautomerism. 7. Study of keto participation in alkaline hydrolysis of normal esters of .gamma.-keto acids

Study of the alkaline hydrolysis of a number of variously substituted normal o-benzoylbenzoic esters has been reported. Although carbonyl-assisted hydrolysis is the general rule, in compounds containing strongly electron-donating groups, the ester function is directly attacked. The cause of rate enhancement in carbonyl-assisted hydrolysis and in greater detail the case of 6-substituted derivatives are discussed. It is shown that the carbonyl-assisted hydrolyses are characterized by decreased sensitivity to leaving-group structure. The implications of this result are pointed out.