Design and synthesis of dendrimers by combination of 'click' chemistry and A3-coupling

Over the recent years, dendrimers have found applications in an extended range of fields due to their unique features and properties, such as their core, backbone, internal cavities and surface groups. Synthetic elaboration of dendrimers to enhance their efficacy in carrying out different functions continues to be a topical area of research. In this thesis, a new methodology to synthesize dendrimers was developed using a combination of two important reactions: copper catalyzed alkyne-azide and A3-coupling reactions. The so called 'click' CuAAC reaction has been widely used in the synthesis of dendrimers, while A3-coupling had never been employed for such a purpose. Through a combination of these reactions, we aimed to streamline their synthesis, and make it more versatile. The divergent synthesis of dendrimers, employing almost exclusively A3-coupling, proved to be troublesome due to the rapid increase in polarity of the generated macromolecules. The convergent methodology, on the other hand, where the dendrimers synthesis was achieved through a combination of 'click' CuAAC and A3-coupling reactions, was found to be more promising for their synthesis. Using these coupling methodologies, various dendrimers with differing cores and backbones have been prepared and characterized. Dendrimers (1), (2), (4) and (5) were synthesized through the divergent approach, while the protected generation 1 dendrimer (10), its unprotected counterpart (19) and the protected generation 2 dendrimer (18) were afforded from the convergent methodology.Au cours des dernières années, les dendrimères ont trouvé des applications dans une gamme étendue de domaines. Ces macromolécules ont des caractéristiques et propriétés uniques, telles qu'un noyau central, l'embranchement, les cavités internes et les groupements fonctionnelles le long de leur surface. L'élaboration synthétique de dendrimères pour améliorer leur efficacité afin d'obtenir des fonctionnalités variés continue d'être un domaine d'actualité de la recherche. Dans cette thèse, une nouvelle méthodologie pour synthétiser des dendrimères a été développée en utilisant une combinaison de deux réactions importantes: l'addition cyclique alcyne-azide catalysée par le cuivre (I) et l'accouplement A3 (aldéhyde-alcyne-amine). La réaction couramment appelée CuAAC a été régulièrement utilisé dans la synthèse de dendrimères, tandis que l'accouplement A3 n'avait jamais été utilisé auparavant à de telles fins. Grâce à une combinaison de ces réactions, nous avons cherché à expédier leur synthèse et à la rendre plus polyvalente. La synthèse divergente des dendrimères, employant presque exclusivement l'accouplement A3, s'est avérée difficile en raison de l'augmentation rapide de la polarité de la macromolécule générée. Quant à la méthodologie convergente, la synthèse des dendrimères a été atteinte grâce à une combinaison des réactions de type «clic» CuAAC et de couplage A3; celle-ci a été jugée plus prometteuse pour la synthèse puisque différentes générations de dendrimère ont été synthétisées. Grâce à l'utilisation de ces méthodes d'accouplement, plusieurs dendrimères avec de différents cœurs centraux et embranchements ont été préparés et caractérisés. Les dendrimères (1), (2), (4) et (5) ont été synthétisés par l'approche divergente, tandis que la version protégée de première génération de dendrimère (10), son homologue non protégé (19) et la version protégée de la deuxième génération de dendrimère (18) ont été préparé à partir de la méthode convergente