Sébastien VAN LAETHEM - Faculté des Sciences

Titre de la thèse: "Développement de nouvelles réactions en cascade au départ de polyols allyliques et propargyliques"

Résumé:
En chimie organique, le développement de nouvelles stratégies de synthèse permettant l’accès contrôlé à des composés carbonés complexes représente un enjeu central, en particulier pour la préparation de molécules d’intérêt en chimie fine. Dans un contexte où la majorité des composés organiques sont encore issus de ressources fossiles, l’utilisation de matières premières renouvelables telles que la biomasse représente une alternative prometteuse, encore insuffisamment exploitée.
Cette thèse s’inscrit dans une démarche visant à valoriser les polyols issus de la biomasse, notamment des sucres naturels, comme précurseurs pour la synthèse d’alcanes chiraux. L’approche développée repose sur des réactions d’alkylation désoxygénante permettant d’éliminer de manière contrôlée les fonctions oxygénées tout en conservant et en exploitant l’information stéréochimique présente au sein de ces substrats.
La première partie de ce travail est consacrée au développement de réactions de substitution allylique de type SN2′ appliquées à des dérivés de diols allyliques. Des conditions réactionnelles ont été mises au point afin de réaliser des réactions de double SN2′, en utilisant une quantité catalytique de source de cuivre, conduisant à l’introduction successive de deux substituants carbonés au sein d’un même substrat avec un excellent contrôle de la stéréochimie. Cette méthodologie a ensuite été étendue à des substrats polyfonctionnels dérivés de sucres, permettant la réalisation de séquences de poly-SN2′ comprenant jusqu’à sept substitutions allyliques successives, mettant en évidence un contrôle remarquable de la stéréochimie au cours de transformations en cascade.
Au-delà de l’accès à des chaînes carbonées saturées optiquement enrichies, cette thèse démontre également qu’il est possible de faciliter l’accès à des alcènes polysubstitués, qui constituent un autre défi majeur de la synthèse organique contemporaine. Une nouvelle transformation reposant sur une réaction de double SN2′ appliquée à des dérivés de diols propargyliques a ainsi été développée, permettant l’obtention de diènes-1,3 conjugués polysubstitués avec de bon rendements et une stéréosélectivité pouvant être totale.
L’ensemble de ces travaux met en évidence le potentiel des réactions de substitution allylique de type SN2′ comme outil méthodologique pour transformer des composés issus de la biomasse en briques moléculaires complexes. Les stratégies développées ouvrent ainsi de nouvelles perspectives pour la synthèse stéréocontrôlée de composés d’intérêt en chimie fine.