Exploration de nouvelles méthodologies pour la synthèse de composés fluorés

L’atome de fluor suscite un intérêt considérable en chimie, pour la modification des propriétés physico-chimiques des molécules, en raison de son électronégativité élevée, de sa petite taille, ainsi que de la forte énergie de la liaison C–F. À l’heure actuelle, environ 25 % des produits pharmaceutiques et 50 % des produits agrochimiques commercialisés contiennent au moins un atome de fluor. Au cours de ma thèse, j’ai eu la chance d’explorer diverses stratégies dédiées à la synthèse et à la fonctionnalisation de molécules fluorées, en mettant un accent particulier sur les composés trifluorométhylthiolés, les hétérocycles fluorés, des réactions d’hydrogénation ainsi que sur des études préliminaires relatives à la fonctionnalisation de diazote. Nos efforts initiaux se sont concentrés sur le développement d’oléfines α,α-disubstituées trifluorométhylthiolées. Nous avons examiné et adapté un large éventail de méthodes d’oléfination afin d’accéder à ces oléfines trifluorométhylthiolées particulièrement difficiles à obtenir. Bien que ces études n’aient pas conduit à l’établissement d’une nouvelle méthode, elles ont fourni des informations précieuses sur la réactivité des substrats et ont orienté la diversification de nos recherches vers des stratégies alternatives. Sur la base de ces travaux préliminaires, nous avons mis au point un protocole robuste pour la trifluorométhylthiolation sélective de liaison C–H des hydrazones d’aldéhyde, utilisant l’AgSCF₃ commercialement disponible et le NBS dans un processus en deux étapes. Parallèlement, nous nous sommes intéressés à la synthèse de tétrahydrofuranes (THF) cis-fluorés polyfonctionnalisés, un motif fréquemment rencontré dans des molécules bioactives. Par le biais d’une approche d’hydrogénation catalysée au palladium, nous avons accédé à des tétrahydrofuranes contenant le motif cis-CF₂CO₂Et, avec une diastéréosélectivité élevée et une large tolérance vis-à-vis des groupes fonctionnels. Dans le cadre d’une collaboration entre le laboratoire CARMeN (France) et l’ICCAS (Pékin), nous avons également développé une méthodologie innovante d’hydrogénation catalysée au manganèse, reposant sur l’emploi d’un précatalyseur simple et peu onéreux, Mn₂(CO)₁₀. Enfin, des investigations exploratoires consacrées à la fonctionnalisation directe du diazote coordonné par des complexes de tungstène ont fourni une première démonstration du potentiel d’introduction de groupes fluorés au sein d’azote moléculaire.