518 research outputs found
Young Career Focus: Dr. Adrien Quintard (Aix-Marseille University, France)
No full textInternational audienc
Copper Catalyzed Decarboxylative Functionalization of Ketoacids
No full textSelective copper catalyzed activation of ketoacids and notably bio-sourced 1,3-acetonedicarboxylic acid, represents an attractive strategy to solve key synthetic challenges. Condensation with aldehydes under exceedingly mild conditions can create more rapidly known natural products scaffolds such as 1,3 polyols. In this account, the recent progress in this field, notably through multicatalytic combination with organocatalysis is described. In addition to the rapid preparation of natural product fragments, cascade incorporation of fluorine also provided new type of synthetic analogues of improved properties in a broad range of applications
Development of Multi‐catalytic Strategies Based on the Combination between Iron‐/Copper‐ and Organo‐catalysis
No full textDespite the latest advances in catalysts efficiency, using one single catalytic activation mode can lead to considerable limitations. To overcome reactivity or selectivity issues, multi‐catalytic combinations can represent interesting alternatives. This manuscript reviews the recent transformations developed in my group through the combination between cheap iron or copper complexes and organo‐catalysis. Combining these activation modes enables considerable synthetic economies inconceivable by using one single catalyst. The strategies developed to combine efficiently different catalysts as well as the resulting synthetic applications are discussed
Iron‐Based Multi‐Catalysis: Eco‐Compatible Alternative for Complex Molecules Synthesis
No full textIn the last decade, multi‐catalysis has emerged as an excellent alternative to classical methods, rapidly elaborating complex organic molecules while considerably decreasing steps and waste generation. In order to further decrease costs, the application of cheaper and more available iron‐based catalysts has recently arisen. Through these iron‐based multi‐catalytic combinations, greener transformations have been developed that generate complex organic scaffolds from simple building blocks at lower costs. In addition to the decrease in catalysts costs, it was also demonstrated that in many cases, the application of iron complexes could also lead to unique reactivity features, expanding chemist's available toolbox. All the advantages observed in terms of costs and reactivity, should make iron‐based multi‐catalysis one of the leading technology of the future
Commutateur moléculaire innovant à base de ferrocène et purifications d'amines écocompatibles alimentées par l'acide trichloracétique
No full textLes commutateurs moléculaires ont des applications allant des matériaux intelligents, des capteurs aux machines et moteurs moléculaires. Divers stimuli peuvent être utilisés pour ces commutateurs, notamment des carburants chimiques. De nouvelles machines moléculaires doivent être conçues pour relever les défis tels que la minimisation de l'accumulation de déchets avec un contrôle conformationnel optimal. Au cours de cette thèse, nous avons synthétisé un nouvel commutateur moléculaire de type ferrocène et étudié son comportement à l'aide de nouveaux carburants chimiques. Pour induire une rotation autour de l'axe du ferrocène, d’abord, nous avons utilisé l'hydrogène comme nouveau carburant. Par la réversibilité des réactions de transfert d'hydrogène, la machine moléculaire fonctionnerait comme un commutateur sans accumulation de déchets. Cependant, le manque de stabilité du ferrocène a empêché le développement réussi de cette stratégie. Alternativement, nous avons étudié une autre approche impliquant un lien silylé. La silylation réversible des fonctions alcool permet ainsi un contrôle conformationnel optimal pour le commutateur moléculaire. Dans la deuxième partie de cette thèse, nous avons montré que l'acide trichloracétique (TCA) pouvait être utilisé pour une purification des amines plus simple et plus écologique. Cette nouvelle technique de purification implique une protonation temporaire de l'amine générant un sel TCA-amine précipitant. Ce sel peut être isolé des impuretés solubles. En utilisant cette technique, diverses amines ont été purifiées à partir de mélanges contenant diverses impuretés, réduisant considérablement les déchets et les opérations nécessairesMolecular switches have found applications from smart materials, sensors to molecular machines and motors. Various stimuli can be applied for these switches and are commonly based on chemical fuels, which should give clean and selective reactions. In this context, new chemically fueled molecular machines should be designed addressing challenges like minimized waste accumulation while providing optimal conformational control. During this PhD, we have synthesized a new ferrocene switch and studied its behavior using new chemical fuels. To induce rotation around the ferrocene axis, at first, we used hydrogen as a new fuel. Owing to the reversibility of hydrogen transfer reactions, the molecular machine would function as a switch without waste accumulation. However, the lack of stability of the ferrocene prevented the successful development of this strategy. Alternately, we studied another approach involving a silicon tether. Upon reversible silylation of alcohol functions, we have shown that silicon tethered molecules can act as a locked conformation for molecular switch offering better conformational control. In the second part of this PhD, we have shown that trichloroacetic acid (TCA), could be used for easier and greener amines purification. This new purification technique involves a temporary protonation of the amine generating a precipitating TCA-amine salt, isolated from the soluble impurities. Upon decarboxylation of TCA, volatile CO2 and chloroform are released providing the pure amine. Using this technique, various primary and secondary amines were purified from diverse impurities containing mixtures, considerably decreasing waste, and required operation
Law & Economics Perspectives on Electricity Regulation
No full textThis paper first reviews some of the main contributions of the new institutional economics to the analysis of the process of competitive transformation of network industries. It shows that neoinstitutional analysis is complementary to the microeconomics of rational pricing, since it accounts for the decisive role of an institutional framework adapted to new transactions. It emphasizes the importance of the political reform process, which draws on the conditions of attractiveness and feasibility to define an initial reorganization of property rights in these industries. The paper then analyzes in this light some of the main challenges ahead for electricity regulation: the question of investment in generation capacities and the link to long term contracts, the regulation of wholesale market power, the support to Renewable Energy Sources for Electricity (RES-E) and the design of new regulatory authorities.Electricity Markets; New Institutional Economics; Law & Economics
Catalysis as a new tool for wasteless chemical fuels in system chemistry
No full textAu cours de cette thèse nous avons pris avantage de la catalyse pour le développement de nouveaux carburants, limitant l’accumulation de déchets lors de l’activation sélective de nouveaux systèmes chimiques. Dans une première partie, nous avons transposé le principe de réactions d’hydrogénations réversibles au domaine des machines moléculaires. Cette approche a permis l’élaboration d’un interrupteur moléculaire de type tolane fonctionnant lors de deux cycles consécutifs de dés/hydrogénation. Celui-ci représente le premier système alimenté par carburant chimique sans aucune production de déchet. Nous avons aussi étendu l’utilisation de l’acide trichloracétique (TCA), pour le développement de nouveaux systèmes d’autoassemblages et notamment d’organogels contrôlés dans le temps. Ainsi à partir d’un dérivé d’aminoacide naturel (O-tert-Butyl-L-tyrosine), nous avons pu mettre au point deux systèmes complémentaires permettant une transition gel-sol-gel ou sol-gel-sol. Nous avons ainsi pu réaliser 11 cycles gel-sol-gel consécutifs, et plus 25 cycles sol-gel-sol consécutifs avant de devoir régénérer le système par une simple évaporation. Cette stratégie a pu être étendue à l’octadécylamine avec laquelle nous avons réalisés 12 cycles gel-sol-gel consécutifs. Il est important de noter que les deux systèmes gel-sol-gel et sol-gel-sol à base de O-tert-Butyl-L-tyrosine, possèdent des propriétés chiroptiques uniques. Finalement, nous nous sommes attelés au développement de systèmes hybrides capables de répondre à deux stimuli différents, l’hydrogène et le TCA. Basés sur des squelettes de type phénanthridines, ils permettent une rotation contrôlée en réponse à ces deux types de stimuliIn this thesis we have taken advantage of catalysis for the development of new fuels, limiting the accumulation of waste during the selective activation of new chemical systems. In a first part, we transposed the principle of reversible hydrogenation reactions to the field of molecular machines. This approach has allowed the development of a tolane-type molecular switch operating during two consecutive de/hydrogenation cycles. This represents the first system powered by chemical fuel without any waste production. We have also extended the use of trichloroacetic acid (TCA), for the development of new self-assembly systems and in particular time-controlled organogels. Thus, starting from a natural amino acid derivative (O-tert-Butyl-L-tyrosine), we were able to develop two complementary systems allowing a gel-sol-gel or sol-gel-sol transition. We were able to perform 11 consecutive gel-sol-gel cycles, and more than 25 consecutive sol-gel-sol cycles before having to regenerate the system by simple evaporation. This strategy could be extended to octadecylamine with which we performed 12 consecutive gel-sol-gel cycles. It is important to note that both gel-sol-gel and sol-gel-sol systems based on O-tert-Butyl-L-tyrosine, have unique chiroptical properties. Finally, we set out to develop hybrid systems capable of responding to two different stimuli, hydrogen and TCA. Based on phenanthridine backbones, they allow a controlled rotation in response to these two types of stimul
Nouvelles réactions eco-compatibles et leurs applications en synthèse
No full textLes fragments de polycétides sont omniprésents dans une large gamme de médicaments et de produits naturels conférant une excellente bioactivité à ces molécules organiques. En conséquence, les chimistes organiciens doivent développer de nouvelles stratégies remplissant les principes d’éco-compatibilité pour construire ces échafaudages d’intérêts. Dans cette thèse, nous avons récemment développé différentes cascades éco-compatibles évitant les étapes inutiles pour accéder aux fragments de polycétides et à des analogues fluorés. Nous avons d'abord réalisé une cascade multi-catalytique impliquant une fluorination-aldolization décarboxylante suivie d’un dédoublement cinétique générant des 1,3-diols énantiopurs présentant un stéréocentre fluoré tétrasubstitué difficile d’accès. Nous avons ensuite combiné une réaction de type aldol-Tishchenko avec un dédoublement cinétique organocatalysé pour produire un large éventail de 1,3-diols fluorés avec trois stéréocentres contigus et d'excellentes énantiosélectivités. Afin d’obtenir des économies d’étapes redox, nous avons également développé une aldolisation redox-neutre d'alcool favorisée par une base directement à partir du niveau d'oxydation de l'alcool pour donner une série d'anti 1,3-diols difluorés. Enfin, nous avons conçu une stratégie économique concise pour donner le motif polycétide clé de l'apratoxine A, un produit naturel avec des niveaux élevés d'activité cytotoxique. Cette séquence en seulement 6 étapes est bien plus rapide que les précédentes nécessitant de 12 à 20 étapesPolyketides fragments are ubiquitous in a wide range of drugs and natural products conferring excellent bioactivity to these organic molecules. As a consequence, organic chemists must develop novel strategies fulfilling at the best the different concepts of synthetic economies to construct such valuable scaffolds. During this PhD, we developed different eco-compatible cascades avoiding unnecessary steps to access different polyketides fragments and fluorinated analogues. At first, we developed a multi-catalytic enantioselective fluorination-decarboxylative aldolization followed by a kinetic resolution to generate enantiopure 1,3-diols featuring challenging tetrasubstituted fluorinated stereocenters. Subsequently, we realized the synthesis of a complementary type of fluorinated structure by combining an aldol-Tishchenko reaction with a Kinetic Resolution, producing a wide array of fluorinated 1,3-diols possessing three contiguous stereocenters with excellent levels of enantiocontrol. These reactions provide concise routes to useful 1,3-diols but consume stoichiometric reagents to induce change in the oxidation state from the starting materials to the final products. In order to obtain better redox-economies, we also developed a base-promoted redox-neutral alcohol-aldolization starting from the alcohol oxidation level to directly afford a series of difluorinated anti 1,3-diols. Finally, we designed a concise and redox-economical 6-step strategy providing a key polyketide fragment of apratoxin A, a natural product showing high levels of cytotoxic activity. This route is much shorter than the previously reported 12-20 steps sequences required to access this scaffol
From greener synthetic methodologies to molecular machines
No full textInternational audienceThe presentation will highlight our recent success in the development of multi-catalytic transformations. [1] Based on the combinations between inexpensive iron or copper complexes with organocatalysts, they enable the rapid preparation of a broad range of molecules of interest. This was demonstrated in the context of natural products synthesis but also recently in the elaboration of new type of supramolecular objects. Finally, transposition of the catalytic principles recently found implication in the design of smart materials or molecular machines
From greener synthetic methodologies to chemically fueled supramolecular systems
No full textInternational audienceThe presentation will highlight our recent success in the development of multi-catalytic transformations.1,2 Based on the combinations between inexpensive iron or copper complexes with organocatalysts, they enable the rapid preparation of a broad range of molecules of interest. This was demonstrated in the context of natural products synthesis but also recently in the elaboration of new type of supramolecular objects.3 Finally, transposition of the catalytic principles recently found implication in the design of smart materials or molecular machines.
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