Choix de nouvelles architectures centrales

Régiochimie

Nous avons vu que les glycoligands développés précédemment étaient basés sur un motif de type 1,2,4-butanetriol inclus dans un cycle galactopyrannose. Dans le cadre de cette thèse, d’autres structures centrales présentant ce motif seront développées ainsi que des structures centrales basées sur un motif 1,2,3-propanetriol (glycérol) et sur un motif de type 1,2,5-pentanetriol. Dans les glycocomplexes basés sur les châssis de type galactose les éthers sont liés et définissent des cycles chélates. Cette variation de motifs structuraux a pour but de moduler les propriétés des complexes. En effet, le nombre d’atomes d’un cycle chélate O,O est lié à l’angle O-M-O qui influence bien évidemment la géométrie de coordination du complexe. En particulier, les angles chélates à 5 chaînons induisent des angles O-M-O < 90°[98]. Nature de la plateforme centrale

Les différentes structures centrales considérées dans le cadre de l’étude des glycoligands triéther sont présentées dans la figure 1.23. Nous allons détailler le choix des structures centrales pour les glycoligands aminoéther au début du chapitre 3, dans la section3.1.1. Ces

Chapitre 1 – Intérêt de l’étude des glycoligands et glycocomplexes choix tiennent compte des résultats qui seront présentés dans le chapitre 2, concernant les glycocomplexes triéther.

Le galactopyrannose est le seul hexopyrannose (mis à part le talopyrannose22) incluant le motif 1,2,4-butanetriol avec une cofacialité des 3 positions.

L’application du critère de cofacialité développé lors de la thèse de F. Bellot permet de sélectionner d’autres structures centrales. En premier lieu, en série furannose, le lyxofuran-nose (figure1.23) dispose de la stéréochimie adéquate (les positions 1, 2 et 4 du butanetriol correspondent aux positions 2, 3 et 5 du lyxofurannose, la position 1 devra être protégée).

Le motif 1,2,4-butanetriol est inclus également dans le glucofurannose (les positions 1, 2 et 4 du butanetriol correspondent aux positions 6, 5 et 3 du glucose, les positions 1 et 2 devront être protégées). Les positions 5 et 6 sont exocycliques.

Dans le cas du motif 1,2,5-pentanetriol, le monosaccharide de choix est le mannopyrannose (les positions 1, 2 et 5 du pentanetriol correspondent aux positions 2, 3 et 6 du mannose, les positions 1 et 4 devront être protégées).

Finalement, dans le cas du motif 1,2,3-propanetriol, les structures centrales de choix sont basées sur le ribopyrannose et sur l’allopyrannose (les positions 1, 2 et 3 du propanetriol correspondent aux positions 2, 3 et 4 de ces deux sucres, la position 1 et la position 6 dans le cas de l’allose devront être protégées).

O

O

O

O

O

O

O

Fig. 1.23 – Les différentes structures centrales considérées dans le cadre de cette thèse pour la synthèse des glycoligands triéther. Les positions consacrées à la fonctionnalisation par des groupements éther de picolyle sont représentées en vert et les positions non utilisées pour la chélation en bleu.

22Dans le cas du talopyrannose, tous les 4 hydroxyles non anomériques sont cofaciaux. Un ligand obtenu par tétrafonctionnalisation d’un glycoside dérivé du talose serait potentiellement octadente. Nous ne pouvons pas prédire a priori si un tel ligand sera adapté pour la synthèse de complexes mononucléaires d’ions de métaux 3d.

Analyse conformationnelle – cas des glycoligands allo et ribo

Des glycoligands basés sur la fonctionnalisation en 2, 3 et 4 de dérivés de type α-d-allopyrannose ont été synthétisés précédemment au laboratoire[151]. Ils n’ont pas permis l’isolation de glycocomplexes sous forme cristalline. Bien que les dérivés allo et ribo pos-sèdent la même stéréochimie des carbones intracycliques, ils sont susceptibles d’avoir un comportement conformationnel différent. En effet, si l’on considère les deux conformations chaise classiquement observées pour les monosaccharides, 1C4 et 4C1, nous pouvons remar-quer que dans le cas du β-d-ribopyrannoside de méthyle, la forme1C4 est favorisée par l’effet anomérique du substituant OMe en axial, il s’agit d’ailleurs de la forme qui est présente en phase cristalline[155]. En revanche, dans le cas de l’ α-d-allopyrannoside de méthyle, c’est la forme chaise 4C1 qui est favorisée par l’effet anomérique et par la présence du substi-tuant en C5 en position équatoriale. La conformation 1C4 est déstabilisée relativement à la conformation 4C1 à cause de la perte de la stabilisation par l’effet anomérique et aux inter-actions 1,3-diaxiales défavorables induites pas la présence du substituant en C5 en position axiale[47,48].

Autrement dit, les oxygènes liés au cycle du sucre se retrouvent plus facilement dans un arrangement axial-équatorial-axial (ax-éq-ax) dans le cas des dérivés du d-ribose que dans le cas des dérivés du d-allose, pour lesquels l’arrangement équatorial-axial-équatorial est très favorisé. Or, nous avons vu dans la section 1.4 que, parmi ces deux types de sites, seuls les sites ax-éq-ax peuvent former des complexes mononucléaires.

O O ^OCH3 O O O OCH₃ O O O O O O O ribo ^allo 1C₄ 4C₁ O O O

Fig. 1.24 – Considérations conformationnelles sur le β-d-ribopyrannoside de méthyle et l’α-d-allopyrannoside de méthyle (voir le texte). En vert sont montrées les directions des liaisons C-O définissant la potentielle sphère de coordination. À gauche, la structure cristalline du β-d-ribopyrannoside de méthyle[155].

Chapitre 1 – Intérêt de l’étude des glycoligands et glycocomplexes Intérêt d’une étude thermodyamique de la complexation d’un glycoligand

Comme les glycoligands sont des objets présentant une certaine inflexibilité conformation-nelle du fait des interactions stériques causées par les substituants des cycles pyrannosique ou furannosique, nous avons réalisé une étude thermodynamique de la complexation d’un cation métallique par un glycoligand (section 2.10) afin de considérer les différentes contributions aux processus de complexation qui ont été détaillés dans la section 1.7. Le cas d’un ligand centré sur une structure de type β-d-ribopyrannoside de méthyle nous semble particulière-ment intéressant puisque, comme nous venons de le voir, la conformation chaise contenant le site de chélation ax-éq-ax est stabilisée par l’effet anomérique et n’est pas déstabilisée par la présence d’un substituant en C5.