Nouvelles applications de la chimie radicalaire des xanthates à la synthèse d'hétérocycles azotés

This thesis presents the work carried out under the guidance of Professor Samir Z. Zard in the laboratory DCSO at the Ecole Polytechnique from September 2006 to July 2009. We investigated new applications of xanthates radical chemistry to the synthesis of heterocyclic nitrogen compounds, such as oxindoles, azaindolines, dihydropyrrolopyrimidines, dihydropyrrolopyrimidinones and dihydroimidazopyrimidinones. Two main results stand out in this work: Firstly we put into general use the radical cyclization onto aromatic nitrogen, which was previously discovered in the laboratory with simple pyridines. We extended this reaction to other heterocyclic families (pentachloropyridine and pyrimidine). This methodology allowed us to synthesize innovative aromatic cores rarely described in the literature, such as dihydroimidazopyrimidinones. Secondly, during the synthesis of fluoroazaindolines, we evidenced the homolytic rupture of a carbon-fluoride bond under “mild conditions”. As far as we know, such a fragmentation is quite rare.Ce manuscrit présente les travaux de thèse effectués sous la direction du Professeur Samir Z. Zard dans le laboratoire de recherche DCSO à l'École Polytechnique de Septembre 2006 à Juillet 2009. Il traite de nouvelles applications de la chimie radicalaire des xanthates à la synthèse d'hétérocycles aromatiques azotés, plus particulièrement les oxindoles, les azaindolines, les dihydropyrrolopyrimidines, les dihydropyrrolopyrimidinones et les dihydroimidazopyrimidinones. Parmi les résultats présentés, deux revêtent une importance particulière : Dans un premier temps, nous avons généralisé la réaction de cyclisation radicalaire sur azote aromatique, initialement découverte au laboratoire sur les pyridines, à d'autres familles d'hétérocycles (pentachloropyridine et pyrimidine). Cette méthode nous a permis d'accéder à des noyaux aromatiques peu ou pas décrits dans la littérature, comme les dihydroimidazopyrimidinones. Dans un second temps, nous avons mis en évidence, lors de la synthèse de fluoroazaindolines, la rupture homolytique d'une liaison carbone-fluor dans des conditions « douces ». A notre connaissance, une telle rupture est extrêmement rare