UNIVERSITÉ
DU
QUÉBEC À MONTRÉAL
RÉACTIONS
IPSO-OXYDATIVES,
CYCLOADDITIONS
DÉSAROMA
Tl SANTES ET
SYNTHÈSE FORMELLE
DE LA
STRYCHNINE
THÈSE
PRÉSENTÉE
COMME ÉXlGENCE
PARTIELLE
DU
DOCTORAT EN CHIMIE
P
A
R
GU
IL
LAU
M
E
J
ACQ
U
E
MOT
Avertissement
La
diffusion de cette thèse se fait dans le respect des droits de son auteur, qui a signé le
formulaire
Autorisation de reproduire et de diffuser un travail de recherche de cycles
supérieurs
(SDU-522 - Rév.01-2006). Cette autorisation stipule que
«conformément
à
l'article
11 du Règlement no 8 des études de cycles supérieurs, [l'auteur] concède
à
l
'
Université du Québec
à
Montréal une licence non exclusive d'utilisation et de
publication de la
totalité
ou d'une partie importante de [son] travail de recherche pour
des fins pédagogiques et non commerciales
.
Plus précisément
,
[l'auteur] autorise
l'Université
du Québec
à
Montréal
à
reproduire
,
diffuser
,
prêter, distribuer ou vendre des
copies
de [son] travail de recherche
à
des fins non commerciales sur quelque support
que ce soit, y compris l
'
Internet. Cette licence et cette autorisation n'entraînent pas une
renonciation de [la) part [de l
'
auteur]
à
[ses) droits moraux ni
à
[ses) droits de propriété
intellectuelle. Sauf entente contraire
,
[l
'
auteur] conserve la liberté de diffuser et de
commercialiser ou non ce travail dont [il] possède un exemplaire.»
REMERCIEMENTS
Je
souhaiterais
tout d
'
abord
remercier chaleureusement
le Pr.
Sylvain Canesi
de m
'avo
ir
donné 1
'opp01tunité de
faire
mon doctorat dans
son
laboratoire
.
Ces
trois
années ont été très
enrichissantes et
il
a toujours été
présent lorsque j
'
en
avais besoin.
Sa créativité
sa
ns limites,
ses
conseils avisés et son expérience ont été essentiels à la réussite de mon doctorat.
Je
voudrais également
remercier le Pr.
Livain Breau,
direct
e
ur du département
,
ainsi
que le
Pr. Huu
Van Tra,
directeur du progamme de doctorat
,
pour leur travail
au sein
du
département durant ces trois
années.
J'aimerais aussi
remercier mes
collègues
du laboratoire
sans
qui
ces années de
recherche
s
scientifiques
n'
auraient
pas
été aussi
agréables. Marc-André,
Gaëtan,
Chantal,
Sam
,
Marco,
Chloé, Amandine, votre soutien ainsi
que les moments
agréables passés au
laboratoire ou en
dehors resteront des
souvenirs
inoubliables
.
Je remercie tout particulièrement Marco
et Chloé
pour leur fantastique travail afin de developper les réactions de cycloaddition et de
couplage.
Je tiens
également à exprimer
toute ma
gratitude à Alexandre Arnold
pour
so
n
expe1tise
RMN
,
ainsi
que Lemme Oh! und
et Vladimir Kriuchkov
pour leurs analyses HRMS
.
Je
voudrais aussi
remercier tous les
amis et
membres de
s
laboratoires du département de
chimie de I'
UQAM pour leur sympathie.
Je
tiens
également à remercier particulièrement
ma
famille pour tout ce qu
'
elle
a
fait
pour
moi
tout au
lon
g
de mon
parcours académique. Son soutien, aussi bien
moral
que financier
m'a permis d
'
a
ll
er au
bout de mes
études et
d'avan
cer dans
l
a vie.
Enfin
,
je
voudrais
remercier de tout mon
cœur
Pauline pour
so
n
soutien
,
sa capacité à
me
supporter ainsi
que tout
ce
qu
'e
ll
e
m
'a
pporte au
quotidien.
TABLE DES MATIÈRES
LISTE DES FIGURES
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... v
ii
LISTE DES
ABRÉVIATIONS,
SIGLES
ET
ACRONYMES
...
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...
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...
i
x
RÉSUMÉ ...
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. x
iii
ABSTRACT ....
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. xv
INTRODUCTION
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.
...
.
1
O
.
1
.
I
ode
hyp
erva
l
ent
...
..
....
....
..
....
...
..
...
...
...
...
...
..
....
...
1
O.
2.
Umpolung
et
Oxydation à
l
'
iode
h
yperva
l
ent..
...
..
....
..
...
..
....
...
..
..
..
..
..
....
....
..
..
..
...
4
O.
3.
Réactions ipso ...
..
..
..
..
....
..
...
.
...
..
....
....
.
.
....
.
..
...
...
..
..
...
....
...
..
.
.. 8
O
.
4
.
Cyc
1
oad
dition
s ...
..
.
..
....
....
..
...
...
....
.
..
...
....
..
....
....
....
...
..
...
...
...
1
2
O.
5. Sy
nth
èse
de Strychnine ...
.
...
.
....
..
..
..
..
.
..
...
..
..
...
..
...
..
....
1
6
CHAP
IT
RE
I
RÉACTIONS
IP
SO
-OXYD
A
TIVES
ET SYNTHÈSE
DE
LA SCELÉTÉNONE ..
..
..
..
... 21
1
.
1. Introduction
...
..
...
...
...
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....
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..
... 2
1
1
.
2.
Informations
s
uppl
é
m
e
nt
aires ...
..
...
..
..
...
..
...
...
..
...
.
.
...
..
..
2
1
1
.
3. Conc
lu
sio
n
...
....
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...
....
..
.
.
...
...
...
..
....
..
.
..
...
..
..
..
...
..
...
..
.... 22
CHAP
I
TRE
li
RÉACTIONS
DE
CYCLOADDITIONS OXYDATIVES ET
DE
COUPLAGES SUR
DES
DÉRIVÉS
AROMATIQUES
NON-ACTIV
É
S
...
...
..
.... 2
3
2. 1
.
Introduction ..
.
.
...
...
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.
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.
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.
...
..
... 23
2
.
2
.
Inf
o
rmation
s
supplémentair
es ...
...
..
...
...
..
..
...
...
..
..
..
...
....
..
..
..
..
.
..
..
...
... 2
4
2. 3.
Co
n
c
lu
s
i
o
n .
...
...
..
.
...
..
...
.
...
...
.
.
.
...
.
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..
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.
...
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.
..
.
...
.
...
...
..
...
.
.
.
.
24
CHA
PI
TRE
III
SYNTH
È
S
E
FORM
E
L
LE
D
E LA
STRY
C
HNIN
E
..
..
..
...
.
....
..
..
....
...
..
...
....
....
..
.
25
3.
1. In
t
roduction
..
.
.
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...
.
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...
.
...
.
...
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.
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...
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..
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...
.
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...
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...
.
...
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.
..
...
.
..
...
... 25
3
.
3
.
Perspectives et travaux futur
s
.
.
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.
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....
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.
....
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...
.
.
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.
...
.
. 26
3
.
4
.
Conclusion
.
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....
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.
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...
.
27
CONCLUSION
.
...
..
..
.
.
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.
...
...
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.
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29
ANNEXE A:
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..
..
..
..
..
..
31
"
OXYDA TIVE /P
S
O-REARRANG
E
MENT PERFORMED
BY
A HYPERVAL
E
NT
IODINE
REA G
E
NT AND ITS APPLI
C
ATION
"
ARTICL
E
..
....
....
....
..
..
..
..
..
...
..
....
..
..
..
...
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31
ANNEXE B : .
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...
... 39
"
OXYDATIVE /P
S
O-REARRANG
E
MENT PERFORMED
BY
A HYPERVALENT
IODINE
REA GENT AND ITS APPLICATION
"
SUPPORTING
INFORMATION
...
..
... 39
ANNEXE C
:
...
.
..
....
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..
..
.
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.
...
..
.
85
"
OXIDA TIVE CYCLOADDITION AND
C
ROSS-COUPLING PROCESSES ON
UNACTIV ATED BEN
Z
ENE DERIVATIVES
"
ARTICLE
....
...
..
..
..
..
..
..
..
..
...
..
..
..
..
...
.
85
ANNEXE D
: .
...
..
..
..
...
....
...
...
..
...
..
....
..
..
.
..
...
...
.
...
..
..
...
...
..
... 93
"OXIDA TIVE CYCLOADDITION AND CROSS-COUPLING
PROCESSES
ON
UNACTIVAT
E
D B
E
NZENE DERIVATIV
E
S
"
SUPPORTING INFORMATION
...
93
ANNEXEE :
....
..
.
..
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.
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..
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...
..
.
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...
.
..
2
15
"
A CONCISE FORMAL SYNTH
E
SIS OF STRYCHNINE
"
ARTICLE ..
..
..
..
....
..
...
..
..
..
..
. 2
15
ANNEXEF
:
..
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....
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...
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....
..
...
..
...
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..
...
.. 2
19
"
A CONCISE FORMAL SYNTHESIS OF STRY
C
HNINE" SUPPORTING
INFORMATION
.
....
..
...
....
...
..
..
..
....
..
....
...
..
..
....
...
...
...
..
....
... 219
RÉFÉRENC
E
S
...
.
.
..
..
..
...
.
.
..
..
.
.
..
.
...
..
..
..
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..
..
.
...
.
..
.
...
..
.
.
2
4
3
Figure
0
.
1
0.
2
0.3
0.4
0
.
5
0
.
6
0.
7
0
.
8
0
.9
0
.
10
0
.
11
0
.1
2
0
.
1
3
0
.
14
0.15
0.16
0
.
17
0.
1
8
0.
1
9
0.20
0
.2
1
0
.
22
0.2
3
0
.
2
4
0
.
25
0.26
LISTE DES
FIGURES
Page
Réac
tifs à base
d
'
iode
h
yperva
l
e
n
t...
.
.
..
.
.
..
...
..
..
..
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..
..
....
..
.
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..
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...
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...
...
...
...
....
...
..
.. l
Structures des réactifs à
l
'
iode
h
yperva
l
e
nt
..
..
..
.
..
....
.
..
.
...
..
...
...
..
...
..
2
Réactions de fo
n
ct
io
nn
a
li
sation à
l
'
iode
h
yperva
l
ent
...
..
...
..
...
..
... 2
Mécani
s
m
es poss
ibl
es
d
'
oxydati
o
n
de phé
nol
s ....
..
..
..
..
....
..
..
...
..
..
..
..
....
..
...
....
3
Oxydatio
n
de phéno
l
s par
IB
X ..
...
...
..
....
...
..
..
....
...
...
...
...
..
..
..
....
..
... .4
Désaromat
isati
ons énantionsé
l
ectives cata
l
yt
iques en iode hyp
e
rva
lent ..
...
..
..
..
..
.4
Réac
tions d
'
Umpo
lu
ng Seebach et Co
rey ..
..
..
..
....
...
..
....
..
..
...
..
..
....
... .4
Réac
tion de co
nd
e
n
satio
n
be
n
zoïne ...
....
...
..
....
...
...
..
....
..
..
..
..
...
..
....
..
...
.
. 5
Réac
tion de Stetter
...
...
....
..
..
....
.
....
...
.
....
..
...
..
..
...
..
..
..
..
..
..
....
..
...
....
...
..
...
...
.
5
Addition asymétriqu
e d
'
é
n
a
l
s sur des
nitro-alcènes cata
l
ysée
par des carbènes
N-hétérocyc
liqu
es ..
....
..
...
.
...
....
.
...
..
....
..
..
.
.
..
...
...
..
...
..
...
..
... 5
Addition asymétriqu
e d
'
h
omoé
no
l
ate
s s
ur des acy
l
phosph
onate
s
cata
l
ysée
par des carbè
n
es N-hétérocyc
liques
.
...
.
....
....
...
..
....
.
..
...
..
..
.
...
.
...
.
...
.
.
..
.
...
. 6
Méca
nisme radi
ca
l
aire d
'
oxydation à
l
'
iode
h
yperva
l
e
n
t ....
..
..
..
...
...
..
...
....
..
.. 7
Addition
nu
c
l
éophile s
ur
un phé
n
o
l
ou une s
ulf
onamide
...
..
.
..
..
...
.
..
...
..
..
..
..
8
Réaction de substituti
o
n I
pso ..
..
....
..
....
...
..
...
...
..
...
..
..
..
..
...
..
....
..
...
....
..
..
.
..
..
.
8
Applicabilité des s
ub
stitutions
Ip
so a
u
x oxydatio
n
s
à
l'
i
ode hyperva
l
ent
....
...
....
.
9
Réacti
o
n
s de Friede
l
et C
r
afts oxydatives
...
...
..
....
..
..
..
..
..
..
....
...
...
...
9
Application
à
la synthèse de
l
a Mésembrine ...
..
....
...
....
..
...
..
....
....
.
... 9
Trans
positio
n 1
,
2 de ty
pe Wa
g
ner-Meerwein
..
..
..
..
....
....
....
....
..
...
..
....
..
....
..
..
..
..
.
10
T
ran
s
position 1
,
3 et application
à
la
s
ynthèse de 1
'
Ac
é
ty
l
as
pid
o
albidine
..
... 10
Méca
nisme des réactions ip
s
o-oxydatives
..
..
..
...
....
...
..
..
....
....
...
..
..
..
..
....
..
11
App
lication à la synth
ès
e de l
a
Scel
é
t
é
none
....
..
....
..
...
..
...
..
..
..
..
..
..
..
..
...
1
2
Réact
ion de cycloaddi
t
ion
1
,
3 dipôlaire ..
..
....
..
..
.
..
....
..
..
...
...
...
.. 12
O
rbit
a
l
es
mol
é
culair
es e
t int
é
r
a
ti
o
n
s
H
O
/
B
V ....
..
..
...
....
...
...
....
...
..
...
1
2
Exe
mpl
es
d
e
Dip
ô
l
es
1
,
3
..
..
...
..
..
...
..
..
..
..
..
..
....
...
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Alcaloïdes du genre Strychnos ...
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34
Rétrosynthèse de Rawal ...
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19
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35
Schéma rétro
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20
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de Masse
Haute
Résolution
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Méthyle
Méthanol
Hydrure de
sodium
Borohydrure
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sodium
Cyanure
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Carbonate
de
sodium
Hydrogénocarbonate de
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de
sodium
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de
sodium
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(Diacétoxy )iodobenzène
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Triphénylphosphine
iso-propyle
Résonance
Magnétique Nucléaire
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Transfert d'électron célibataire
Substitution
nucléophile d'
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Chlorure
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Fluorure
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tert-butyltrichlorosilane
tert-butyldiphénylsilyle
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de
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INTRODUCTION
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s
d
eg
r
és
d
'
oxydation
supérieurs (III,
V
,
et
VII)
co
nnus
sous
le nom d
'
iodes hypervalent
s
(Schéma
1).
AcO OAc
~OH
d10A<
0
Il8
'o
'o
0=1-0
8)
ô
IlNa
0
0
0
DMP(V)
IBX (V)
Na10
4(VIl)
H
3CÎ ( 0 ,
1
_..OÎ(CH
3F
3CÎ(0,
1
_..0Î(CF
3H0
,
1
_....
0Ts
060
l
ô
0
60
l
ô
6
DIB
(Ill)
PIFA (III)
Réactif d
e
Koser (Ill)
Schéma
1: Réactifs
à
base d'iode hypervalent
Parmi les plus
utilisés
,
l
es
réactifs
à
base d
'
iode
(V)
permettent notamment de
s
oxydations
d
'
alcools
en
aldéhydes
o
u
cétones
en
co
nditions douces.
O
n
retrouve parmi
ces composés
,
l
e
périodinane de Dess-Martin (DMP)
et
1
'acide 2-iodoxybenzoïque
(lB
X)
.
Le
périodate de
sod
ium
,
réactif à
b
ase
d'iode (VII)
permet quant
à
lui de réa
li
ser de
s
coupures oxydantes de
diois vicinaux.
Enfin,
les réactifs
à
base d'iode hypervalents
(III) réagissent avec
de nombreux
composés
dans des
réactions
d
'
oxydations et sont égaiements
utilisés dans des réactions de
fonctionnalisation de
carbony
l
e et de réarrangements. Parmi
l
es
plus
connus, on
peut citer
l
e
diacétoxyiodobenzène (DIB)
,
le PIF
A ou encore le réactif de
Koser (Schéma 1
)
.
Les composés à base d'iode
(III) sont caractér
i
sés
par une
structure
bipyramide trigonale,
où
le
groupement ary
l
et
l
es
deux paires d'électrons libres
sont en
positions
équatoriales
.
Les
deux
li
gands sont eux e
n
positions apica
l
es et partagent une
li
aison
hypervalente
avec
l'iode.
En
revanche,
ceux à base d'iode
(V) possédent 4
1
igands et 2
1
iens hypervalents orthogonaux
(Schéma 2).
(III)
Bipyramide trigonale
(V)
