Formation stéréosélective de centres quaternaires asymétriques par substitution nucléophile allylique application synthétique pour former des acides aminés et des alcaloïdes

Abstract

Cette thèse apporte une contribution importante dans le domaine de la formation stéréosélective de centres quaternaires. Grâce à une méthodologie développée dans nos laboratoires, l'addition S[indice inférieur N]2' d'organocuprates aux systèmes allyliques chiraux dérivés de la (--)-[rhô]-menthane-3-carboxaldéhyde permet d'obtenir des intermédiaires synthétiques intéressants qui conduisent ultimement à la formation d'acides aminés et d'alcaloïdes énantiomériquement purs pourvus d'un centre quaternaire asymétrique. La première partie de cette thèse concerne la synthèse d'une variété d'alcools allyliques [gamma],[gamma]-disubstitués. En utilisant la (--)-[rhô]-menthane-3-carboxaldéhyde comme auxiliaire chiral, ces alcools allyliques ont été obtenus selon deux approches: (1) par l'addition stéréosélective directe de vinylmétaux à l'auxiliaire chiral, et (2) par la réduction chimio- et stéréosélective de cétones [alpha],[beta]-insaturées qui, elles aussi, proviennent du même auxiliaire chiral. L'introduction de substituants fonctionnalisés à la position [gamma] (hydroxyméthylène, alcène, acétal) a été un objectif important pour permettre des transformations chimiques subséquentes. Les alcools allyliques [gamma],[gamma]-disubstitués ont été synthétisés dans le but de transposer totalement la chiralité du carbinol à la position allylique. Tel que décrit au second chapitre, l'atteinte de cet objectif est possible grâce à l'addition stéréospécifique anti S[indice inférieur N]2' de réactifs alkylcyanocuprates aux esters pivaloïques. De cette façon, des produits possédant un centre asymétrique quaternaire ont été obtenus avec d'excellents excès diastéréomériques ([supérieur à]99% e.d.). La présence d'une fonction hydroxyméthylène à la position [gamma] est nécessaire afin de diriger l'attaque nucléophile lorsque l'encombrement stérique au centre prochiral devient important.Cette stratégie a culminé à la synthèse de [alpha]-arylglycines [alpha]-alkylés énantiomériquement purs, une classe d'acides aminés non naturels qui présente un intérêt pour l'industrie pharmaceutique et un défi synthétique de taille. Le troisième chapitre illustre une autre application synthétique de notre méthode en obtenant un intermédiaire avancé de l'(--)-euphococcinine, un alcaloïde naturel. Dans ce cas, les carbamates allyliques ont été les nucléofuges de prédilection, de préférence aux esters pivaloïques, pour effectuer l'addition stéréospécifique syn-dirigée des organocuprates à la position allylique.