Síntese e avaliação da atividade fitotóxica de lactonas derivadas do 2,4-dimetil-8-oxabiciclo[3.2.1]-oct-6-en-3-ona

The alkene 2,4-dimethyl-8-oxabicyclo[3.2.1]-oct-6-en-3-one (3) was converted to 1,3,10-trimethyl-8-oxabicyclo[5.3.0]-dec-3-ene-2,9-dione (7) and 1,3-dimethyl-8-oxabicyclo[5.3.0]-dec-3-ene-2,9-dione (8) with a 55% overall yield in both cases. Lactones (7) and (8) were converted in two steps to 1,3,4-trimethyl-13-methylene-6-oxatricyclo[8.3.0.0(3,7)]-trideca-2,5,12-trione (12) (63%) and 1,3-dimethyl-13-methylene-6-oxatricycle[8.3.0.0(3,7)]-trideca-2,5,12-trione (13) (45% from 8). The effect of lactones (7), (8), (12), (13) and the intermediates (5) and (6), at the concentration of 250 mug mL-1, on the growth of Cucumis sativus L. and Sorghum bicolor L. was evaluated. The best results were observed for lactone (13) that caused 100% inhibition on the root growth of C. sativus and lactone (12) that inhibited 90% of the root growth for S. bicolor.

Síntese e avaliação da atividade fitotóxica de novos análogos oxigenados do ácido helmintospórico

Several compounds related to helminthosporic acid (3) were synthesized via the [3+4] cycloaddition. The reaction of 3-hydroxymethyl-2-methylfuran (12) with 1,1,3,3-tetrabromo-4-methylpentan-2-one (13) resulted in 7-hydroxymethyl-4alpha-isopropyl-1alpha-methyl-8-oxabicyclo[3.2.1]oct-6-en-3-one (8) (37%) and 7-hydroxymethyl-2alpha-isopropyl-1alpha-methyl-8-oxabicyclo[3.2.1]oct-6-en-3-one (14) (12%), which were converted into 7-formyl-4alpha-isopropyl-1alpha-methyl-8-oxabicyclo[3.2.1]oct-6-en-3-one (16) (32% from 8) and 7-formyl-2alpha-isopropyl-1alpha-methyl-8-oxabicyclo[3.2.1]oct-6-en-3-one (18) (40% from 14), respectively. Reduction of (8) resulted in 7-hydroxymethyl-4alpha-isopropyl-1alpha-methyl-8-oxabicyclo[3.2.1]oct-6 -en-3alpha-ol (11) (63% from 8) and 7-hydroxymethyl-4alpha-isopropyl-1alpha-methyl-8-oxabicyclo[3.2.1]oct-6-en-3 beta-ol (15) (30% from 8). The 4alpha-isopropyl-1alpha-methyl-3-oxo-8-oxabicyclo[3.2.1]oct-6-en-7-oic acid (19) was obtained by oxidation of (16) (78%). The results of biological tests are described in details. The best result was observed for compound (15) that caused 76% inhibition on the root growth of D. tortuosum.

Síntese de novos herbicidas derivados do 1,2alfa,4alfa,5-tetrametil-8-oxabiciclo[3.2.1]oct-6-en-3-ona

In this paper we report the synthesis of biologically active compounds through a [3+4] cycloaddition reaction to produce the main frame structure, followed by several conventional transformations. The 1,2alpha,4alpha,5-tetramethyl-8-oxabicyclo[3.2.1]oct-6-en-3-one (11) obtained from a [3+4] cycloaddition reaction was converted into 1,2alpha,4alpha,5-tetramethyl-6,7-exo-isopropylidenedioxi-8 -oxabicyclo[3.2.1]octan-3-one (13) in 46% yield. This was further converted into the alcohols 1,2alpha,4alpha,5-tetramethyl-6,7-exo-isopropylidenedioxi-8-oxabicyclo[3.2.1]octan-3 alpha-ol (14), 1,2alpha,4alpha,5-tetramethyl-6,7-exo-isopropylidenedioxi-8 -oxabicyclo[3.2.1]octan-3beta-ol (15), 1,2alpha,4alpha,5-tetramethyl-3-butyl-6,7-exo-isopropylidenedioxi-8-oxabicyclo[3.2.1]octan-3 alpha-ol (17), 1,2alpha,4alpha,5-tetramethyl-3-hexyl-6,7-exo-isopropylidenedioxi-8-oxabicyclo[3.2.1]octan-3 alpha-ol (18) and 1,2alpha,4alpha,5-tetramethyl-3-decyl-6,7-exo-isopropylidenedioxi-8-oxabicyclo[3.2.1]octan-3 alpha-ol (19). Dehydration of 17, 18 and 19 with thionyl chloride in pyridine resulted in the alkenes 20, 21 and 22 in ca. 82% - 89% yields from starting alcohols. The herbicidal activity of the compounds synthesized was evaluated at a concentration of 100 µg g-1. The most active compound was 21 causing 42,7% inhibition against Cucumis sativus L.

Síntese de novas fitotoxinas derivadas do 8-oxabiciclo[3.2.1]oct-6-en-3-ona

The [4+3] cycloaddition was utilized in order to prepare 8-oxabicyclo[3.2.1]oct-6-en-3-one (1) derivatives. The correspondent acetonide 6 was converted into several alcohols (11-16). Addition of aryllithium reagents to 6 resulted in 3-(2-fluorophenyl)-6,7-exo-isopropylidenedioxy -8-oxabicyclo[3.2.1]octan-3alpha-ol (11, 72%) and 3-(2,4-dimethoxyphenyl)-6,7-exo-isopropylidenedioxy-8-oxabicyclo[3.2.1]octan -3alpha-ol (16, 20%). The 3-butyl-6,7-exo-isopropylidenedioxy-8-oxabicyclo[3.2.1]octan-3 alpha-ol (15, 56%) was obtained through a Grignard reaction. Reduction of 6 resulted in 6,7-exo-isopropylidenedioxy-8-oxabicyclo[3.2.1]octan-3 beta-ol (7, 62%) and 6,7-exo-isopropylidenedioxy-8-oxabicyclo[3.2.1]octan-3 alpha-ol (8, 20%). The alcohols were treated with thionyl chloride in pyridine, and the corresponding alkenes were obtained with 31-80% yield. The effect of these compounds on the development of radicle and aerial parts of Sorghum bicolor was evaluated.

Síntese de indanos: uma seleção de métodos gerais e eficientes

The indan ring system is present in several compounds with important pharmacological properties. In this account recent examples of selected methods (Friedel-Crafts acylation, cycloaddition reactions, ring contraction, cyclization and resolution) for the synthesis of indans are discussed.

Síntese e avaliação preliminar da atividade antinociceptiva de novas isoxazolil-aril-hidrazonas

New 2-isoxazoline aldehydes were synthesized, in good yields, from cycloadduct of the 1,3-dipolar cycloaddition reaction between endocyclic enecarbamate and carboethoxyformonitrile oxide (CEFNO). Condensation of these 2-isoxazoline aldehydes with several phenyl-hydrazines produced new isoxazolyl-aryl-hydrazones, which showed low toxicity and excellent antinociceptive activity, when compared to dipyrone. The antinociceptive activity of isoxazolyl-aryl-hydrazones was performed using the acetic acid-induced mice abdominal constrictions test.

A reação "click" na síntese de 1,2,3-triazóis: aspectos químicos e aplicações

The Copper-catalyzed azide-alkyne cycloaddition (CuAAC), often referred to as "click" reaction, has become a very popular reaction in the last years. It affords exclusively 1,4-disubstituted 1,2,3-triazoles and has been widely used to connect readily accessible building blocks containing various functional groups. The great success of this reaction is based on the fact that it is general, virtually quantitative and very robuste. The scope of this copper-catalyzed synthesis is extraordinary and the reaction has found numerous applications in many research fields, including biological chemistry and materials science. In this review, the main chemical aspects and applications of the "click" reaction in the synthesis of 1,2,3-triazoles are presented.

Romp as a versatile method for the obtention of differentiated polymeric materials

Ring Opening Metathesis Polymerization (ROMP) of cyclic olefins is a powerful transition metal-catalyzed reaction for syntheses of polymers and copolymers. The key feature of this reaction is the [2+2]-cycloaddition mechanism, with retention of the olefinic unsaturation in the polymer chain and occurrence of living polymerization. With the development of metal-carbene type catalysts for this process, many addressed polymeric materials have been successfully prepared to be employed in several fields of the science and technology. This review summarizes recent examples of syntheses of polymers with amphiphilic features such as block, graft, brush or star copolymers; as well syntheses of biomaterials, dendronized architectures, photoactive polymers, cross-linked or self-healing materials, and polymers from renewed supplies.

Synthetic approaches to syn-diol containing biologically active compounds /

The deoxy derivative of pancratistatin 1.10 was prepared in good yield through the use of a [4+2] Diels-Alder cycloaddition and Bischler-Napieralski cyclization approach. The Bischler-Napieralski cyclization was shown to yield two additional side products 2.9, 2.10, however, under slightly modified hydrolysis conditions, the tetracyclic product 2.11 was obtained exclusively in greater than 84% yield. Initial screening of the di-hydroxylatgd derivative, and the other complementary pair analogue 1.10' previously prepared in our laboratories gave interesting results. Both of these compounds were shown to exhibit cytostatic activity; the mono-alcohol was marginally active while the di-hydroxylated analogue proved to be more potent although one to two magnitudes less potent than pancratistatin itself Human tumour cell line assay results indicated that the di-hydroxylated derivative exhibited selective cytotoxic inhibition in the following cell lines: non-small cell lung cancer line NCI-H226 (ED50 - 0.65 ^g/mL), leukemia cell lines CCRF-CEM (ED30 = 0.55 Hg/mL) and HL-60(TB) (ED50 = 0.89^ig/mL). Our results demonstrated that the pharmacophore is not a mono-alcohol, and that the minimum pharmacophore contains the hydroxyl group at the C4 position in addition to either, or both, of the hydroxyl groups present at C2 and C3.' The minimum pharmacophore has been narrowed to only three possibilities which are current synthetic targets in several research groups. The controlled Grignard addition to the tartaric acid derived bis-Weinreb amide 1.25 afforded a direct entry to a host of 1,4-diflferentiated tartaric acid derived intermediates (2.12-2.18). This potentially usefiil methodology was demonstrated through the efficient synthesis of the naturally occurring lactone 2.23, which bears the inherent syn-dio\ subunit. Based on this result, a similar approach to the synthesis of syn-dio\ bearing natural products looks very promising? A direct 2,3-diol desymmetrization method using TIPS-triflate was shown to be effective on the selective differentiation of Z,-methyl tartrate (and diisopropyl tartrate). The mono-silyl-protected intermediates 2.31 also proved to be useful when they were selectively differentiated at the 1,4-carboxyl position (2.35, 2.36) through the use of a borohydride reducing agent. Furthermore, the mono-silyl-protected derivative underwent periodate cleavage affording two synthetically useful a,P-unsaturated esters 2.43, 2.44, with one of esters being obtained via a silyl-migration method.''

Towards the enantioselective synthesis of lycoricidine alkaloids /

Two efficient, regio- and stereo controlled synthetic approaches to the synthesis of racemic analogs of pancratistatin have been accomplished and they serve as the model systems for the total synthesis of optically active 7-deoxy-pancratistatin. In the Diels-Alder approach, an efficient [4+2] cycloaddition of 3,4-methylenedioxyco- nitrostyrene with Danishefsky's diene to selectively form an exo-nitro adduct has been developed as the key step in the construction of the C-ring of the target molecule. In the Michael addition approach, the key step was a conjugate addition of an organic zinc-cuprate to the 3,4-methylenedioxy-(B-nitrostyrene, followed by a diastereocontroUed closure to form the cyclohexane C-ring of the target molecule via an intramolecular nitro-aldol cyclization on a neutral alumina surface. A chair-like transition state for such a cyclization has been established and such a chelation controlled transition state can be useful in the prediction of diastereoselectivity in other related 6-exo-trig nitroaldol reactions. Cyclization of the above products fi^om both approaches by using a Bischler-Napieralski type reaction afforded two lycoricidine derivatives 38 and 50 in good yields. The initial results from the above modeling studies as well as the analysis of the synthetic strategy were directed to a chiral pool approach to the total synthesis of optically active 7-deoxy-pancratistatin. Selective monsilylation and iodination of Ltartaric acid provided a chiral precursor for the proposed key Michael transformation. The outlook for the total synthesis of 7-deoxy-pancratistatin by this approach is very promising.A concise synthesis of novel designed, optically pure, Cz-symmetrical disulfonylamide chiral ligands starting from L-tartaric acid has also been achieved. This sequence employs the metallation of indole followed by Sfj2 replacement of a dimesylate as the key step. The activity for this Cz-symmetric chiral disulfonamide ligand in the catalytic enantioselective reaction has been confirmed by nucleophilic addition to benzaldehyde in the disulfonamide-Ti (0-i-Pr)4-diethylzinc system with a 48% yield and a 33% e.e. value. Such a ligand tethered with a suitable metal complex should be also applicable towards the total synthesis of 7-deoxy-pancratistatin.

Explorations of Intramolecular [5+2] Cycloadditions of Ring-Constrained Vinylcyclopropanes

The first example of a [5+2] cycloaddition reaction wherein the olefin of the vinylcyclopropyl moiety is constrained in a carbocycle was explored, and possible reasons on the lack of reactivity of the substrate were studied. A simple model substrate was synthesized and subjected to cycloaddition conditions to determine if the reason for the lack of reactivity was related to the complexity of the substrate, or if the lack of “conjugative character” of the cyclopropyl ring with respect to the olefin is responsible. A more complex bicyclic substrate possessing an angular methyl group at the ring junction was also synthesized and explored, with evidence supporting the current theory of deconjugation of the cyclopropyl moiety.

Les esters cyclopropane-1,1-dicarboxyliques et les dérivés cyclopropaniques 1,2,3-substitués : synthèses et applications

Les cyclopropanes sont des motifs d’une grande importance puisqu’ils sont présents dans plusieurs molécules biologiquement actives en plus d’être de puissants intermédiaires dans la synthèse de molécules complexes. Au cours de cet ouvrage, nous avons développé une nouvelle méthode générale pour la synthèse d’ylures d’iodonium de malonates, soit d’importants précurseurs d’esters cyclopropane-1,1-dicarboxyliques. Ainsi, à l’aide de ces ylures, une méthode très efficace pour la synthèse d’esters cyclopropane-1,1-dicarboxyliques racémiques a été développée. Des travaux ont aussi été entrepris pour la synthèse énantiosélective de ces composés. Par ailleurs, les esters cyclopropane-1,1-dicarboxyliques ont été utilisés dans le développement de deux nouvelles méthodologies, soit dans une réaction de cycloaddition (3+3) avec des imines d’azométhines et dans la formation d’allènes par l’addition-1,7 de cuprates. Nous avons aussi poursuivi l’étude synthétique du cylindrocyclophane F impliquant l’utilisation de cyclopropanes pour le contrôle des centres chiraux. Ainsi l’addition-1,5 d’un cuprate sur un ester cyclopropane-1,1-dicarboxylique a été utilisée comme l’une des étapes clés de notre synthèse. L’autre centre chiral a pu être contrôlé par l’hydrogénolyse sélective d’un cyclopropylméthanol. Ces études ont, par ailleurs, mené au développement d’une nouvelle réaction d’arylcyclopropanation énantiosélective utilisant des carbénoïdes de zinc générés in situ à partir de réactifs diazoïques. Cette méthode permet d’accéder très efficacement aux cyclopropanes 1,2,3-substitués. De plus, nous avons développé la première réaction de Simmons-Smith catalytique en zinc menant à un produit énantioenrichi.

Études vers la synthèse totale de l'indolizidine 223A

Mémoire numérisé par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal

Polyamides and polyesters made of bile acids in the main chain

La préparation de polymères à base d’acides biliaires, molécules biologiques, a attiré l'attention des chercheurs en raison des applications potentielles dans les domaines biomédicaux et pharmaceutiques. L’objectif de ce travail est de synthétiser de nouveaux biopolymères dont la chaîne principale est constituée d’unités d’acides biliaires. La polymérisation par étapes a été adoptée dans ce projet afin de préparer les deux principales classes de polymères utilisés en fibres textiles: les polyamides et les polyesters. Des monomères hétéro-fonctionnels à base d’acides biliaires ont été synthétisés et utilisés afin de surmonter le déséquilibre stoechiométrique lors de la polymérisation par étapes. Le dérivé de l’acide lithocholique modifié par une fonction amine et un groupement carboxylique protégé a été polymérisé en masse à températures élevées. Les polyamides obtenus sont très peu solubles dans les solvants organiques. Des polyamides et des polyesters solubles en milieu organique ont pu être obtenus dans des conditions modérées en utilisant l’acide cholique modifié par des groupements azide et alcyne. La polymérisation a été réalisée par cycloaddition azoture-alcyne catalysée par l'intermédiaire du cuivre(Ι) avec deux systèmes catalytiques différents, le bromure de cuivre(I) et le sulfate de cuivre(II). Seul le bromure de cuivre(Ι) s’est avéré être un catalyseur efficace pour le système, permettant la préparation des polymères avec un degré de polymérisation égale à 50 et une distribution monomodale de masse moléculaire (PDI ˂ 1.7). Les polymères synthétisés à base d'acide cholique sont thermiquement stables (307 °C ≤ Td ≤ 372 °C) avec des températures de transition vitreuse élevées (137 °C ≤ Tg ≤ 167 °C) et modules de Young au-dessus de 280 MPa, dépendamment de la nature chimique du lien.

Méthodologie pour la synthèse combinatoire d’azapeptides: application à la synthèse d’analogues aza-GHRP-6 en tant que ligands du récepteur CD36

Les azapeptides sont des mimes peptidiques où le carbone alpha d’un ou de plusieurs acides aminés est remplacé par un atome d’azote. Cette modification tend à stabiliser une conformation en repliement beta en raison de la répulsion électronique entre les paires d’électrons libres des atomes d’azote adjacents et de la géométrie plane de l’urée. De plus, le résidu semicarbazide a une meilleure résistance face aux protéases en plus d’être chimiquement plus stable qu’une liaison amide. Bien que les propriétés des azapeptides en fassent des mimes peptidiques intéressants, leurs méthodes de synthèses font appel à la synthèse laborieuse d’hydrazines substituées en solution. Le peptide sécréteur d’hormone de croissance 6 (GHRP-6, His-D-Trp-Ala-Trp-D-Phe-Lys-NH2) est un hexapeptide synthétique qui possède une affinité pour deux récepteurs distincts: les récepteurs GHS-R1a et CD36. Les travaux effectués au cours de mon doctorat qui seront détaillés dans cet ouvrage visent à atteindre deux objectifs: (1) le développement d’analogues du peptide GHRP-6 sélectif à un seul récepteur et (2) la mise au point d’une nouvelle méthodologie pour la synthèse combinatoire d’azapeptides. En réponse au premier objectif, la synthèse parallèle de 49 analogues aza-GHRP-6 a été effectuée et certains candidats sélectifs au récepteur CD36 ont été identifiés. L’étude de leurs propriétés anti-angiogéniques, effectuée par nos collaborateurs, a également permis d’identifier des candidats intéressants pour le traitement potentiel de la dégénérescence maculaire liée à l’âge. Une nouvelle approche pour la synthèse combinatoire d’azapeptides, faisant appel à l’alkylation et la déprotection chimiosélective d’une sous-unité semicarbazone ancrée sur support solide, a ensuite été développée. La portée de cette méthodologie a été augmentée par la découverte de conditions permettant l’arylation régiosélective de cette sous-unité semicarbazone, donnant accès à treize nouveaux dérivés aza-GHRP-6 possédant des résidus aza-arylglycines aux positions D-Trp2 et Trp4. L’élaboration de conditions propices à l’alkylation et la déprotection chimiosélective de la semicarbazone a donné accès à une variété de chaînes latérales sur l’acide aminé « aza » préalablement inaccessibles. Nous avons, entre autres, démontré qu’une chaîne latérale propargyl pouvait être incorporée sur l’acide aminé « aza ». Tenant compte de la réactivité des alcynes, nous avons ensuite élaboré des conditions réactionnelles permettant la formation in situ d’azotures aromatiques, suivie d’une réaction de cycloaddition 1,3-dipolaire sur support solide, dans le but d’obtenir des mimes de tryptophane. Sept analogues du GHRP-6 ont été synthétisés et testés pour affinité au récepteur CD36 par nos collaborateurs. De plus, nous avons effectué une réaction de couplage en solution entre un dipeptide possédant un résidu aza-propargylglycine, du paraformaldehyde et une variété d’amines secondaires (couplage A3) afin d’accéder à des mimes rigides d’aza-lysine. Ces sous-unités ont ensuite été incorporées sur support solide afin de générer sept nouveaux azapeptides avec des dérivés aza-lysine à la position Trp4 du GHRP-6. Enfin, une réaction de cyclisation 5-exo-dig a été développée pour la synthèse de N-amino imidazolin-2-ones en tant que nouveaux mimes peptidiques. Leur fonctionnalisation par une série de groupements benzyliques à la position 4 de l’hétérocycle a été rendue possible grâce à un couplage Sonogashira précédant la réaction de cyclisation. Les propriétés conformationnelles de cette nouvelle famille de composés ont été étudiées par cristallographie aux rayons X et spectroscopie RMN d’un tétrapeptide modèle. L’activité biologique de deux mimes peptidiques, possédant un résidu N-amino-4-méthyl- et 4-benzyl-imidazolin-2-one à la position Trp4 du GHRP-6, a aussi été examinée. L’ensemble de ces travaux devrait contribuer à l’avancement des connaissances au niveau des facteurs structurels et conformationnels requis pour le développement d’azapeptides en tant que ligands du récepteur CD36. De plus, les résultats obtenus devraient encourager davantage l’utilisation d’azapeptides comme peptidomimétiques grâce à leur nouvelle facilité de synthèse et la diversité grandissante au niveau de la chaîne latérale des acides aminés « aza ».