Faculté des sciences

Synthèse asymétrique de naphtalènones naturelles d'origine fongique

Couché, Emmanuel ; Tabacchi, Raffaele (Dir.)

Thèse de doctorat : Université de Neuchâtel, 2001 ; 1592.

Au cours de nos investigations sur la recherche de métabolites phytotoxiques responsables des maladies du platane, du caféier, de la vigne ou de l'orme, différentes 3,4-dihydro naphtalèn-1(2H)-ones polyhydroxylées, issues de la biosynthèse de la DHN-mélanine fongique, ont été isolées. Certaines de ces substances, telle que la 3,4-dihydro-2,4,8-trihydroxynaphtalèn-1(2H)-one,... Plus

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    Résumé
    Au cours de nos investigations sur la recherche de métabolites phytotoxiques responsables des maladies du platane, du caféier, de la vigne ou de l'orme, différentes 3,4-dihydro naphtalèn-1(2H)-ones polyhydroxylées, issues de la biosynthèse de la DHN-mélanine fongique, ont été isolées. Certaines de ces substances, telle que la 3,4-dihydro-2,4,8-trihydroxynaphtalèn-1(2H)-one, développent de profondes nécroses sur les cellules végétales. En revanche, la 3,4-dihydro-3,4,8-trihydroxynaphtalèn-1(2H)-one ne semble pas présenter de toxicité sur la plante. La grande disparité des résultats existants dans la littérature sur la toxicité potentielle des naphtalènones nous ont incité à développer une voie de synthèse générale dans l'élaboration de ces composés pour pouvoir, par la suite, affiner l'étude de leur biotoxicité. Nous rapportons dans ce manuscrit, la synthèse asymétrique des cis et trans 3,4-dihydro-2,4,8-trihydroxynaphtalèn-1(2H)-one 1-2 et la synthèse stéréosélective des cis et trans 3,4-dihydro-3,4,8-trihydroxynaphtalèn-1-(2H)-one 3-4. L'utilisation d'ouvertures de 4 ou 7-alkyloxyphtalides par réaction tandem de Michaël-Dieckmann en présence de différents accepteurs de Michaël a permis d'accéder aux naphtalènones intermédiaires respectives A et B. A partir de cette étape clef, une étude comparative sur les techniques d'introduction de l'hydroxyle en a du carbonyle a été réalisée. Soit, en effectuant l'introduction directe de l'hydroxyle à l'aide d'une N?sulfonyloxaziridine en série racémique ou en série optiquement active sur l'énolate métallique de l'intermédiaire, soit après décarboxylation de cet intermédiaire, par différentes méthodes oxydantes de l'éther d'énol silylé. Dans cette seconde voie, l'emploi d'une dihydroxylation asymétrique de Sharpless sur l'éther d'énol silylé a permis d'accéder aux composés finaux optiquement actifs. La détermination de la configuration absolue des carbones a été obtenue pour les cis et trans 3,4-dihydro-2,4,8-trihydroxynaphtalèn-1(2H)-ones. La mesure des spectres de dichroïsme circulaire a permis de déterminer, par comparaison, les énantiomères naturels produits par Ceratocystis fimbriata sp. platani. Enfin, le contrôle de la stéréoselectivité lors de la synthèse en 8 étapes à partir de la juglone des cis et trans 3,4-dihydro-3,4,8-trihydroxy naphtalèn-1(2H)-one a pu être engendré par ouverture ou non d'un pont di-tert-butyl silylène.
    Summary
    In our investigations on the phytotoxic substances involved in the diseases of plane tree, coffea, grapevine or ducth elm tree, several polyhydroxylated 3,4-dihydro naphthalen-1(2H)-ones that come from the biosynthesis of the fungal DHN-melanin have been isolated. Some of the substances, such as the 3,4-dihydro-2,4,8-trihydroxynaphthalen-1(2H)-one, developed deep necrosis on the plant cells. In contrast the 3,4-dihydro-3,4,8-trihydroxynaphthalen-1(2H)-one does not seem present toxicity towards the plant. The large disparity of results which exist in the literature on the potential toxicity of naphthalenones incited us to develop a general synthetic pathway in the work out of these compounds in the aim to confirm their biotoxicity. Here we report the asymmetric synthesis of cis and trans 3,4-dihydro-2,4,8-trihydroxy naphthalen-1(2H)-one 1-2 and the stereoselective synthesis of cis and trans 3,4-dihydro-3,4,8-trihydroxy naphthalen-1-(2H)-one 3-4. The ring opening of 4 or 7-alkyloxyphthalides by tandem reaction of Michaël-Dieckmann in the presence of different Michaël acceptors, allowed us to attain to the intermediates naphthalenones A and B. From this key step, a comparative study on the methods of introduction of a hydroxyle group on the a position of carbonyl was realised. It was either carried out by the direct introduction of the hydroxyle group with a N?sulfonyloxaziridine in a racemic pathway or an asymmetric pathway on metallic enolate of this intermediate, either after decarboxylation of this intermediate by different oxidative protocol of silyl enol ether. With the second pathway, by using an asymmetric dihydroxylation of Sharpless on the silyl enol ether we can get the final compounds optically active. The determination of the absolute configuration was obtained for the cis and trans 3,4-dihydro-2,4,8-trihydroxynaphthalen-1(2H)-ones. The measure of circular dichroism has permitted to determine by comparison the naturals enantiomers produced by Ceratocystis fimbriata sp. platani.