Nouveaux Procédés pour la Chimie des Ynamides – DYNAMITE

La synthèse organique est impliquée dans de nombreux domaines comme la biologie et la science des matériaux. Le développement de méthodes de synthèse sélectives permettant d’accéder, à partir de briques moléculaires, à des architectures complexes ou des produits d’intérêt pharmaceutique représente un défi considérable.
Ces dernières années, les ynamides, une classe d’alcynes hétérosubstitués, ont attiré l’attention de nombreux groupes. Ces composés offrent un excellent compromis en termes de stabilité et de réactivité et permettent la synthèse de nombreuses molécules organiques azotées. Le développement de méthodes de préparation générales d’ynamides, l’exploitation de leur potentiel synthétique et une meilleure compréhension de leur réactivité restent cependant des défis importants que nous nous proposons de relever dans ce projet.
A l’heure actuelle, les méthodes de préparation décrites ne permettent pas d’accéder à toutes les classes d’ynamides et les conditions réactionnelles parfois drastiques s’avèrent incompatibles avec certains groupes fonctionnels. Pour pallier ces inconvénients, des couplages cupro-catalysés entre des nucléophiles azotés et des gem-dibromooléfines ou des alcynyltrifluoroborates seront étudiés. L’utilisation de ces derniers est nouvelle et permet d’envisager des conditions particulièrement douces. Ces couplages seront étendus à divers nucléophiles azotés tels que les dérivés de l’hydroxylamine et de l’hydrazine.
Le potentiel des ynamides en synthèse sera développé par la mise au point de différentes transformations menant à des composés organiques azotés hautement fonctionnalisés. Des réarrangements sigmatropiques à partir d’ynamides seront étudiés pour accéder à des allénamides qui, par cyclisation, conduiront à une grande diversité d’hétérocycles oxygénés et azotés. La réactivité des ynamides dans des réactions de métathèse étant un domaine de recherche peu étudié, diverses nouvelles cyclisations en cascade impliquant des réactions de métathèse seront développées. Les 2-aminodiènes résultants seront utilisés comme partenaires dans des cycloadditions [4+2] pour obtenir des hétérocycles azotés polycycliques. En outre, la polarisation de la triple liaison des ynamides devrait permettre la réalisation de couplages réducteurs régiosélectifs, catalysés par le nickel, avec des imines, des époxydes ou des énones. Une grande variété d’énamides fonctionnalisés pourrait être ainsi obtenue. Enfin, la réactivité de nouvelles classes d’ynamides, dérivés d’hydroxylamines ou d’hydrazides, sera évaluée dans des réactions telles que des cycloisomérisations en présence de sels d’or ou des réactions de métathèse.
Pour pallier le manque de données physiques sur les ynamides, des études de modélisation seront entreprises pour déterminer les charges partielles et les coefficients orbitalaires.
Pour permettre une comparaison entre les différentes classes d’ynamides et en déduire de précieuses informations en termes de réactivité, les paramètres permettant de quantifier leur nucléophilie seront déterminés par des études cinétiques. D’autres données structurales seront déduites de l’analyse des spectres RMN et de clichés de diffraction des rayons X des ynamides préparés. Le caractère ambitieux du projet réside dans l’utilisation d’une approche globale pour l’étude de la chimie des ynamides allant du développement de nouvelles voies d’accès à l’étude de leur réactivité et la mise au point de nouvelles transformations. Les trois partenaires impliqués dans ce projet possèdent une expertise, individuelle ou commune, dans les différents domaines abordés tels que les couplages cupro-catalysés, la préparation et la réactivité des ynamides, les réarrangements sigmatropiques, les réactions de métathèse, la chimie hétérocyclique et la modélisation. La complémentarité des équipes devrait donc assurer une synergie et permettre d’atteindre les objectifs fixés pour le développement de nouveaux procédés dans la chimie des ynamides.