Synthèse diastéréosélective et énantiosélective de dérivés cyclopropaniques 1,2,3-substitués à l’aide de carbénoïdes gem-dizinciques

Les dérivés cyclopropaniques 1,2,3-substitutés sont des composés intéressants dans de nombreux domaines de la chimie. Au cours de cet ouvrage, nous nous sommes intéressés à la synthèse, tout d’abord diastéréosélective puis énantiosélective de ces composés. Nous nous sommes en particulier intéressés à l’utilisation de la zinciocyclopropanation pour l’obtention de ces dérivés cyclopropaniques 1,2,3-substitutés. Cette méthode consiste en l’utilisation d’un carbénoïde gem-dizincique pour effectuer une réaction de type Simmons-Smith. Cette stratégie a l’avantage d’être diastéréosélective favorisant la formation du zinciocyclopropane dont l’atome de zinc est dans une configuration cis avec le groupement directeur qu’est l’oxygène allylique basique. Lors de cette réaction, l’existence d’une réaction compétitive avec un réactif monozincique diminuait l’utilité de la zinciocyclopropanation. L’issue de la réaction s’est avérée dépendre fortement de la nature du carbénoïde utilisé, de la température réactionnelle et de la présence de ZnI2 dans le milieu. L’étude par GCMS de nombreuses conditions pour la formation des différents carbénoïdes a permis d’identifier les paramètres clés conduisant à la zinciocyclopropanation. Ces découvertes ont notamment permis d’étendre la réaction de zinciocyclopropanation aux alcools allyliques portant un seul groupement directeur (ie. non dérivé du 1,4-buténediol). Dans ces conditions, la réaction s’est avérée extrêmement diastéréosélective favorisant la formation du zinciocyclopropane dont l’atome de zinc est dans une configuration cis avec le groupement directeur. Afin de fonctionnaliser les zinciocyclopropanes ainsi obtenus, plusieurs réactions de fonctionnalisation in situ ont été développées. Chacune de ces méthodes a montré une conservation totale de la diastéréosélectivité obtenue lors de la réaction de zinciocyclopropanation. La versatilité de la zinciocyclopropanation a donc été démontrée. Avec une méthode diastéréosélective efficace pour la formation de zinciocyclopropanes à partir d’alcools allyliques ne portant qu’un seul groupement directeur, il est devenu possible d’envisager le développement énantiosélectif de la réaction. L’utilisation d’un dioxaborolane énantiopur a permis la zinciocyclopropanation avec de très bons excès énantiomères de divers alcools allyliques chiraux. La présence sur la même molécule d’un lien C–Zn nucléophile est d’un atome de bore électrophile a conduit à un échange bore-zinc in situ, formant un cyclopropylborinate énantioenrichi. La formation de ce composé bicyclique a permis d’obtenir une diastéréosélectivité parfaite. De nombreux alcools allyliques ont pu ainsi être convertis en cyclopropylborinates. Une réaction de Suzuki subséquente a permis la formation de dérivés cyclopropaniques 1,2,3-trisubstitués avec de très bons excès énantiomères et une excellente diastéréosélectivité. Les cyclopropylborinates obtenus à l’issue de la zinciocyclopropanation énantiosélective se sont avérés être des unités très versatiles puisque de nombreuses méthodes ont pu être développés pour leur fonctionnalisation.

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.

Préparation de carbénoïdes gem-dizinciques : étude de réactivité et application à la synthèse stéréosélective de dérivés cyclopropanes 1,2,3-substitués via cyclopropylzinciques

Thèse diffusée initialement dans le cadre d'un projet pilote des Presses de l'Université de Montréal/Centre d'édition numérique UdeM (1997-2008) avec l'autorisation de l'auteur.

Exploiting the 1,2,3-triazolium motif in anion-templated formation of a bromide-selective rotaxane host assembly

Stimulated by the efficacy of copper (I) catalysed Huisgen-type 1,3-dipolar cycloaddition of terminal alkynes and organic azides to generate 1,4-disubstituted 1,2,3-triazole derivatives, the importance of ‘click’ chemistry in the synthesis of organic and biological molecular systems is ever increasing.[1] The mild reaction conditions have also led to this reaction gaining favour in the construction of interlocked molecular architectures.[2-4] In the majority of cases however, the triazole group simply serves as a covalent linkage with no function in the resulting organic molecular framework. More recently a renewed interest has been shown in the transition metal coordination chemistry of triazole ligands.[3, 5, 6] In addition novel aryl macrocyclic and acyclic triazole based oligomers have been shown to recognise halide anions via cooperative triazole C5-H….anion hydrogen bonds.[7] In light of this it is surprising the potential anion binding affinity of the positively charged triazolium motif has not, with one notable exception,[8] been investigated. With the objective of manipulating the unique topological cavities of mechanically bonded molecules for anion recognition purposes, we have developed general methods of using anions to template the formation of interpenetrated and interlocked structures.[9-13] Herein we report the first examples of exploiting the 1,2,3-triazolium group in the anion templated formation of pseudorotaxane and rotaxane assemblies. In an unprecedented discovery the bromide anion is shown to be a superior templating reagent to chloride in the synthesis of a novel triazolium axle containing [2]rotaxane. Furthermore the resulting rotaxane interlocked host system exhibits the rare selectivity preference for bromide over chloride...

Human glutathione S-transferase T1-1 enhances mutagenicity of 1,2-dibromoethane, dibromomethane and 1,2,3,4-diepoxybutane in Salmonella typhimurium

The rat theta class glutathione S-transferase (GST) 5-5 has been shown to affect the mutagenicity of halogenated alkanes and epoxides. In Salmonella typhimurium TA1535 expressing the rat GST5-5 the number of revertants was increased compared to the control strain by CH2Br2, ethylene dibromide (EDB) and 1,2,3,4-diepoxybutane (BDE); in contrast, mutagenicity of 1,2-epoxy-3-(4'-nitrophenoxy)propane (EPNP) was reduced. S.typhimurium TA1535 cells were transformed with an expression plasmid carrying the cDNA of the human theta ortholog GST1-1 either in sense or antisense orientation, the latter being the control. These transformed bacteria were utilized for mutagenicity assays. Mutagenicity of EDB, BDE, CH2Br2, epibromohydrin and 1,3-dichloroacetone was higher in the S.typhimurium TA1535 expressing GSTT1-1 than in the control strain. The expression of active enzyme did not affect the mutagenicity of 1,2-epoxy-3-butene or propylene oxide, GSTT1-1 expression reduced the mutagenicity of EPNP. Glutathione S-transferase 5-5 and GSTT1-1 modulate genotoxicity of several industrially important chemicals in the same way. Polymorphism of the GSTT1 locus in humans may therefore cause differences in cancer susceptibility between the two phenotypes.

Methyl 1H-1,2,3-triazole-4-carboxylate

The title compound, C4H5N3O2, features an essentially planar molecule (r.m.s. deviation for all non-H atoms = 0.013 angstrom). The crystal structure is stabilized by intermolecular N-H center dot center dot center dot O hydrogen bonds and pi-pi stacking interactions (centroid centroid distance 3.882 angstrom).

A thermal molecular migration in the solid-state - structures of isomeric 5-amino-4-(2,6-dichlorophenyl)-1-(2-nitrophenyl)-1h-1,2,3-triazole (yellow form i) and 4-(2,6-dichlorophenyl)-5-(2-nitroanilino)-2h-1,2,3-triazole (red form-ii), c14h9cl2n5o2

Yellow form (I): Mr= 350.09, monoclinic, P2Jn, Z--4, a=9.525(1), b=14.762(1), c= 11.268(1),/t, fl= 107.82 (1) o , V= 1508.3 A 3 , Din(flotation in aqueous KI)= 1.539 (2), D x= 1.541 (2) g cm -3, #(Cu Ka, 2 = 1.5418 A) = 40.58 cm -~, F(000) = 712, T= 293 K, R = 8.8% for 2054 significant refections. Red form (II): Mr= 350.09, triclinic, Pi, Z=2, a=9.796(2), b= 10.750 (2), c= 7.421 (1)A, a= 95.29 (2), fl= 0108-2701/84/111901-05501.50 70.18 (1), y = 92-.76 (2) °, V= 731.9 A 3, Din(flotation in KI) = 1.585 (3), D x = 1.588 (3) g cm -3, ~t(Cu Ka, 2 = 1.5418/~) = 40.58 cm -1, F(000) = 356, T=293 K, R = 5.8% for 1866 significant reflections. There are no unusual bond distances or angles. The triazole and two phenyl rings are planar. On the basis of packing considerations the possibility of intermolecular interactions playing a role in the reactivity of the starting material is ruled out.

Structure of (6S,13bR)-1,2,3,5,6,13b-hexahydro-6-isopropyl-8H-pyrrolo[1',2':1,2]pyrazino[3,4,-b]quinazoline-5,8-dione

C17H19N302, monoclinic, P21, a = 5.382 (1), b = 17.534(4), c = 8.198(1)/L ,8 = 100.46(1) °, Z= 2, d,, = 1.323, dc= 1.299 Mg m-3, F(000) = 316, /~(Cu .Ka) = 0.618 mm -1. R = 0.052 for 1284 significant reflections. The proline-containing cispeptide unit which forms part of a six-membered ring deviates from perfect planarity. The torsion angle about the peptide bond is 3.0 (5) ° and the peptide bond length is 1.313 (5)A. The conformation of the proline ring is Cs-Cf~-endo. The crystal structure is stabilized by C-H... O interactions.

Methyl 2-methyl-2H-1,2,3-triazole-4-carboxylate

In the title compound, C5H7N3O2, all non-H atoms lie in a common plane, with a maximum deviation of 0.061 (2)° for the ester methyl C atom. The structure is stabilized by intermolecular C-H O hydrogen bonds.

Structure of (6S,13bR)-1,2,3,5,6,13b-hexahydro-6-isopropyl-8H-pyrrolo[1',2':1,2]pyrazino[3,4,-b]quinazoline-5,8-dione

C17H19N302, monoclinic, P21, a = 5.382 (1), b = 17.534(4), c = 8.198(1)/L ,8 = 100.46(1) °, Z= 2, d,, = 1.323, dc= 1.299 Mg m-3, F(000) = 316, /~(Cu .Ka) = 0.618 mm -1. R = 0.052 for 1284 significant reflections. The proline-containing cispeptide unit which forms part of a six-membered ring deviates from perfect planarity. The torsion angle about the peptide bond is 3.0 (5) ° and the peptide bond length is 1.313 (5)A. The conformation of the proline ring is Cs-Cf~-endo. The crystal structure is stabilized by C-H... O interactions.

Conformational effects in the hydrogenation of hemimellitic and cyclohex-1-ene-1,2,3-tricarboxylic acids

The three possible isomers of cyclohexane-1,2,3-tricarboxylic acid were synthesised and separated in order to study the regiospecificity and stereoselectivity of the α-C alkylation of their trimethyl esters. No definitive conclusions could be reached on this aspect for reasons which became apparent in the course of the work. However, the three independent methods adopted for the synthesis of the isomeric tricarboxylic acids have given dramatically different isomer compositions. The reasons are explored in this paper.

Vykopirovka s pereselencheskikh uchastkov Komzeta Kolaǐskoǐ dachi razverst. Dzhankoǐskogo raǐona za No. No. 1, 2, 3, 4 5,6 i Maǐfel'd

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Mechanism of aromatic hydroxylation *1, , *2, , *3: Properties of a model for pyridine nucleotide-dependent flavoprotein hydroxylases

A model (NADH-phenazine methosulfate-O2) formally similar to pyridine nucleotide-dependent flavoprotein hydroxylases catalyzed the hydroxylation of several aromatic compounds. The hydroxylation was maximal at acid pH and was inhibited by ovine Superoxide dismutase, suggesting that perhydroxyl radicals might be intermediates in this process. The stoichiometry of the reaction indicated that a univalent reduction of oxygen was occurring. The correlation between the concentration of semiquinone and hydroxylation, and the inhibition of hydroxylation by ethanol which inhibited semiquinone oxidation, suggested the involvement of phenazine methosulfate-semiquinone. Activation of hydroxylation by Fe3+ and Cu2+ supported the contention that univalently reduced species of oxygen was involved in hydroxylation. Catalase was without effect on the hydroxylation by the model, ruling out H2O2 as an intermediate. A reaction sequence, involving a two-electron reduction of phenazine methosulfate to reduced phenazine methosulfate followed by disproportionation with phenazine methosulfate to generate the semiquinone, was proposed. The semiquinone could donate an electron to O2 to generate O2 which could be subsequently protonated to form the perhydroxyl radical.

In-plane normal vibrations of 1,2,5-oxa-, thia- and selena-diazoles, 1,3,4-oxa- and thia-diazoles and 1,2,3,4-thiatriazoles

In-plane vibration modes of 1,2,5- and 1,3,4-oxa- and thia-diazoles, and 1,2,5-selenadiazole have been assigned on the basis of detailed normal coordinate analysis employing data on several deuterated species. In-plane vibration frequencies of two 1,2,3,4-thiatriazole derivatives have been calculated and compared with observed values.