Développement de nouveaux outils de contrôle conformationnel utilisant des interactions non-covalentes pour effectuer des macrocyclisations

Abstract

Les macrocycles ont longtemps attiré l'attention des chimistes. Malgré cet intérêt, peu de méthodes générales et efficaces pour la construction de macrocycles ont été développés. Récemment, notre groupe a développé un programme de recherche visant à développer de nouvelles voies vers la synthèse de paracyclophanes et ce mémoire présente l pluspart des efforts les plus récents dans ce domaine. Traditionnellement, la synthèse de paracyclophanes rigides est facilitée par l'installation d'un groupe fonctionnel capable de contrôler la structure de la molécule en solution (ex un élément de contrôle de conformation (ECC)). Cependant, cette approche utilisant des auxiliaires exige que le ECC soit facilement installé avant macrocyclisation et facilement enlevé après la cyclisation. Le présent mémoire décrit une méthode alternative pour guider la macrocyclisations difficile à travers l'utilisation d'additifs comme ECC. Les additifs sont des hétérocycles aromatiques N-alkylé qui sont bon marché, faciles à préparer et peuvent être facilement ajoutés à un mélange de réaction et enlevés suite à la macrocyclisation par simple précipitation et de filtration. En outre, les ECCs sont recyclables. L'utilisation du nouveau ECC est démontré dans la synthèse des para-et métacyclophanes en utilisant soit la métathèse de fermeture de cycle (RCM) ou couplage de Glaser-Hay.

Macrocycles have long attracted the attention of chemists. Despite that interest, few general and efficient methods for the construction of macrocycles have been developed. Recently our group has developed a research program aimed at developing novel routes towards the synthesis of paracyclophanes and the present thesis details the most recent efforts in this area. Traditionally, the synthesis of rigid paracyclophanes is aided by the installation of functional groups capable of controlling the solution state structure of the molecules (ie. a conformational control element (CCE)). However, this auxiliary-like approach requires that the CCE be readily installed prior to macrocyclization and easily removed following the cyclization. In the present thesis describes an alternative method to guiding difficult macrocyclizations through the use of additives as CCEs is described. The additives are N-alkylated aromatic heterocycles that are cheap, easily prepared and can be easily added to a reaction mixture and removed following the macrocyclization through simple precipitation and filtration. In addition, the CCEs are recyclable. The use of the new CCEs is demonstrated in the synthesis of para- and metacyclophanes using either ring closing metathesis (RCM) or Glaser-Hay couplings.