Soutenance de thèse de Jamal EL KARROUMI

Réactions de carbonylation de sustrats naturels de plantes


Titre anglais : Carbonylation reaction of natural substrates extracted from plants
Ecole Doctorale : SDM - SCIENCES DE LA MATIERE - Toulouse
Spécialité : Chimie Organométallique et de Coordination
Etablissement : Institut National Polytechnique de Toulouse
Unité de recherche : UPR 8241 - LCC - Laboratoire de Chimie de Coordination
Direction de thèse : Martine URRUTIGOITY
Co-encadrement de thèse : Ahmed BENHARREF


Cette soutenance a eu lieu samedi 10 mai 2014 à 10h00
Adresse de la soutenance : Faculté des Sciences Semlalia de Marrakech (FSSM) Boulevard Prince My Abdellah, B.P. 2390 | 40000 Marrakech | - salle salle des thèses

devant le jury composé de :
Martine URRUTIGOITY   Professeur des universités   ecole nationale superieure des ingénieurs en art chimiques et technologiques   Directeur de thèse
ahmed BENHARREF   proffesseur d'enseignement superieure   université cadi ayyad faculté des sciences semlalia   CoDirecteur de thèse
Mathieu SAUTHIER   Professeur des universités   Université des Sciences et Technologies de Lille   Rapporteur
Mohamed AKSSIRA   proffesseur d'enseignement superieure   Univesité Hassan II faculté des sciences et techniques mahammedia   Rapporteur
maryse GOUYGOU   hdr   université paul sabatier   Examinateur
hassan bihi LAZREK   proffesseur d'enseignement superieure   université cadi ayyad faculté des sciences semlalia   Examinateur


Résumé de la thèse en français :  

La fonctionnalisation par voie catalytique de ces substrats naturels ont été menées dans le but d'accroître l'activité biologique reconnue de la molécule naturelle de départ ou de découvrir de nouvelles activités. Des réactions catalytiques telles que l'hydroformylation et l'alcoxycarnonylation mettant en jeu le monoxyde de carbone et catalysée par des complexes du rhodium et du palladium ou encore la réaction de cycloisomérisation catalysée par des complexes d'or ou du platine ont déjà permis de transformer sélectivement divers substrats en aldéhydes, esters, ou en lactones. Dans une première partie nous nous sommes intéressés à l'huile essentielle du cèdre de l'atlas (cedrus atlantica). qui est constituée d'une partie hydrocarbure et d'une partie oxygénée. Notre étude s'est focalisé sur la partie oxygénée de l'huile essentielle du cèdre de l'atlas qui est composée de deux cétones isomères, les Z- et -E-α- atlantones.
La réaction de cyclocarbonylation des alcools allyliques dérivés des α- atlantones a été étudié. Cette réaction catalysée par des complexes du palladium permet d'obtenir des lactones à 5 et à 6 chainons. Plusieurs systèmes catalytiques de type [PdCl2L2]/SnCl2.2H2O ont été testés, lors de cette étude nous avons montré que la regioséléctivité de la réaction peut être contrôlé par la nature du ligand utilisé. Ainsi, les ligands monophosphine favorisent la formation des lactones à 6 chainons obtenues sous forme de deux diastéréoisomères et les ligands diphosphine favorisent la formation de celles à 5 chainons obtenues sous forme de quatre diastéréoisomères. Ces lactones sont complètement caractérisé par RMN 1D et 2D et la spectrométrie de masse. Des monocristaux sont obtenus est analysés par diffraction aux rayons X.
Dans une deuxième partie la synthèse d'aldéhyde par réaction d'hydroformylation à partir de l'estragol, un allylbenzène extrait de l'huile essentielle de l'estragon, a été étudié en présence du système catalytique [Rh(cod)(OMe)]2/ligand phosphole. Ainsi, nous avons évalué l'activité de plusieurs ligands phospholes dans cette réaction d'hydroformylation. Tous les ligands phosphole testé sont révélés actifs et chimiosélectifs dans la réaction d'hydroformylation d'estragol pour donner majoritairement l'aldéhyde linéaire correspondant.
Dan une étude préliminaire nous avons étudié la réaction de cycloisomérisation d'énynes oxygénés dérivés d'α-atlantones catalysée par des complexes d'or ou du platine.

 
Résumé de la thèse en anglais:  

The catalytic functionnalisation of the natural substrates have been devlopped to increase their own biological activity or to give them new biological properties. The reactions such as hydroformylation, alkoxycarbonylation and cyclocarbonylation in presence of carbon monoxide catalyzed by rhodium or palladium complexes or cycloisomerisation catalyzed by gold or platinium complexes give an access to new interesting molecules with high selectivity. In first part we have been interested in study of the essential oil of the Atlas Cedar (Cedrus Atlantica). We focused in this study on the oxygenated fraction, which contains the tow sesquiterpenic ketone,isomers Z- and E-α-atlantone.
Starting from allylic alcohols derived from α-atlantone, the cyclocarbonylation reaction catalyzed by palladium complexes have been investigated. This reaction provide the formation of a mixture of five and six membered ring lactones with excellent conversion and excellent chemioselectivity. Different catalytic system [PdCl2L2]/SnCl2.2H2O or
[Pd(OAc)2]/L have been studied. The regiochemical control depends on the nature of the ligand L. The monophosphine ligands favor the formation of the six-membered ring lactones obtained as two diastereomers, while the diphosphine ligands allow the formation of the five- membered ring lactone obtained as four diastereomers. These new lactones were fully characterized by 1D and 2D NMR and mass spectrometry. Monocrystals of the six- and five-membered ring lactones suitable for X-ray diffraction analysis have been obtained.
In a second part the hydroformylation reaction of estragol, a natural allylbenzene extracted from the essential oil of estragon, have been studied with the catalytic system [Rh(cod)(OMe)]2/phospholes ligands. All the phosphole ligands show a good activity and a good chemioselctivity in the hydroformylation of estragol and affords to the linear aldehyde corresponding as a major product.
In a preliminary study we have investigated the cycloisomerisation reaction catalyzed by gold or platinum complexes on the o-tethered enynes derived from α-atlantones.

Mots clés en français :terpènes, catalyse, palladium, cédre, carbonylation,
Mots clés en anglais :   terpenes, catalysis, palladium, cedar, carbonylation,