Soutenance mémoire
La problématique environnementale suscite depuis quelques années un intérêt croissant chez les industriels auxquels la législation impose des normes antipollution de plus en plus contraignantes. Le respect de ces normes a souvent nécessité un effort d’investissement important et un effort de recherche visant à optimiser au mieux les possibilités de synthèse en chimie organique. Les nouveaux principes émergeants de la chimie verte comme: les concepts de catalyse, de prévention, d’usage plus sûr des substances dangereuses et /ou toxiques et d’économie d’atomes sont devenus une nécessité à la fois économique et environnementale. Ils prennent aujourd’hui une place importante parmi les stratégies de recherche dans les différents domaines de la chimie.
Intérêt et synthèse des sulfonamides en chimie médicinale
L’introduction de sulfonamides en médecine clinique dans les années 1940 a marqué le début de la chimiothérapie. Ces composés représentent une importante classe de médicaments et présentent un large spectre d’activité biologique . Ils sont fréquemment employés en tant qu’agents diurétiques et hypoglycémiques, agents antiviraux, agents anti-inflammatoires, et comme inhibiteurs de protéase . Beaucoup de drogues contenant le motif sulfonamide (R-SO2-N) ont été classé parmi les composés pharmaceutiques tels que : le célécoxib (anti-inflammatoire), zonisamide (antiépileptique) et bendrofluméthiazide (traitement de l’hypertension artérielle) .
Propriétés biologiques des sulfonamides
De nombreuses études se sont basées sur les motifs sulfonamides comme structures de départ dans la recherche de composés à potentiel biologique. Les cibles de ces études de chimie médicinale, sont principalement les récepteurs agissant au niveau du système nerveux central, les inhibiteurs de métalloprotéases et les inhibiteurs d’anhydrases carboniques. A titre d’exemple, nous nous limiterons à la présentation de quelques études.
Les inhibiteurs des métalloprotéases
Les métalloprotéases (MMP ou Matrix MetalloProtease) constituent une famille contenant plus de 20 enzymes qui sont capables de dégrader de nombreux composants protéiniques de la matrice extracellulaire. Ces enzymes sont impliquées dans plusieurs maladies, tels que l’arthrite, certains cancers et la sclérose en plaques. Les inhibiteurs les plus connus de métalloprotéases présentent dans la majorité des cas, une fonction acide hydroxamique, connue pour son pouvoir chélatant du zinc (Zn2+). En 2008, Supuran et ses collaborateurs ont montré que l’introduction du motif benzènesulfonamide permettait d’augmenter l’inhibition des MMP .
Les inhibiteurs d’anhydrases carboniques
Les sulfonamides sont également largement utilisés dans le traitement de glaucome par inhibition d’anhydrase carbonique. Parmi ces composés on peut citer : l’acétazolamide, la méthazolamide, l’éthoxzolamide, le dichlorophénamide et le dorzolamide .
De nombreuses études ont montré que ces enzymes à zinc (Zn2+) peuvent devenir des cibles intéressantes dans le traitement de maladies telles que : l’obésité (Topiramate), le cancer (Indisulam), l’ostéoporose (4-[2-(2,4,6-triméthyl-pyridin-1-yl) éthyl]- benzènesulfonamide) .
Synthèse des sulfonamides
La recherche de nouvelles méthodes de synthèse de sulfonamides est cruciale pour le développement de nouveaux composés originaux à potentiel biologique. Parmi les méthodes décrites dans la littérature, On peut citer :
Synthèse à partir de l’acide 4-aminonaphthalène-1-sulfonique
Une synthèse efficace de naphtalène sulfonamide et ses dérivés a été développée par M. Wang et al et utilisés pour les investigations en imagerie médicalaire. Les composés (12) et (13) ont été préparés par une alkylation de l’acide 4-amino1-naphthalenesulonic avec le chlorure de benzoyle dans la pyridine qui donne les sulfonates de pyridinium 4-benzamidonaphthalene-1 (9) avec un rendement de 53 75%, qui sont convertis en dérivés chlorure de sulfonyl (10) en présence de chlorure de thionyl avec 69–78% de rendement. Le couplage de ces derniers avec le 4 benzyloxyaniline ou panisidine en présence Et3N dans le CH2Cl2 favorisent la formation des sulfonamides (11) et (12). La debenzylation du composé (11) a été effectué par une hydrogénation catalytique avec 10% Pd/C dans le THF et MeOH pour fournir les naphtalènes sulfonamides correspondants .
Synthèse à partir de p-acétamidobenzène chlorosulfonyle
Siddiqui et al ont mis au point une méthode de synthèse simple d’une série de sulfonamide substituée par des noyaux aromatiques. Les molécules de cette série ressemblent à un dérivé de sulfonamide appelé Zonisamide. Dans le but d’augmenter le caractère lipophile de ces dérivés de sulfonamides, les auteurs ont choisi le phényle et le benzothiazole en tant qu’anneaux aryliques hydrophobes. La majorité des composés synthétisés ont été actifs dans les essais biologiques réalisés .
Synthèse à partir de l’isocyanate de chlorosulfonyle
Le motif structural arylsulfonamide est bien connu pour exhiber l’activité antibactérienne. Kamal et al ont rapporté la synthèse d’une série d’arylsulfonamides de type (14) à partir de l’isocyanate de chlorosulfonyle (schéma 3). La majorité des composés arylsulfonamides synthétisés par ce groupe ont montré une activité antibactérienne prometteuse contre des contraintes bactériennes à Gram positives et à Gram négatives.
Synthèse à partir de réaction d’hydroamination
Les réactions d’hydroamination ou carboamination intramoléculaires sont de plus en plus employées pour effectuer la synthèse d’hétérocycles azotés. Ces réactions de synthèse catalysées par des catalyseurs à base de cobalt, de cuivre ou d’or, ont été récemment utilisées pour effectuer la synthèse de sulfonamides cycliques .
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Table des matières
Introduction générale
Chapitre I Aperçu Bibliographique sur les sulfonamides et les N-acylsulfonamides
I.1. Intérêt et synthèse de sulfonamides en chimie médicinale
I.1.1. Propriétés biologiques des sulfonamides
I.1.2. Propriétés biologiques des sulfonamides cycliques
I.1.3. Synthèse de sulfonamides
I.1.3.a) Synthèse a partir de l’acide 4-aminonaphthalène-1-sulfonique
I.1.3.b) synthèse à partir de p-acétamidobenzène chlorosulfonyle
I.1.3.c) Synthèse à partir de l’isocyanate de chlorosulfonyle
I.1.3.d) Synthèse à partir de réaction d’hydroamination
I.1.3.e) Synthèse à partir d’ amines secondaires
I.1.3.f) Synthèse à partir d’acide carboxylique
I.2. Intérêts biologiques des N- acylsulfonamides
I.2.1. Méthodes d’accès aux N-acylsulfonamides
I.2.1.a) Synthèse à partir d’un acide carboxylique
I.2.1.b) Synthèse à partir du bromobenzothiophène
I.2.1.c) Synthèse à partir d’aminoacides protégés
I.2.1.d) Synthèse des N-acylsulfonamides en mileu acide
En présence d’acide sulfirique H2SO4
En présence de la montmorillonite K10 dopé au Fer
En présence d’acide de Lewis ZnCl2
En présence de chlorure de titane TiCl4
En présence d’acide sulfurique sur silice (SSA)
Conclusion
Références
Chapitre II Aperçu Bibliographique sur les sulfamides et les acylsulfamides
II. 1. Généralités et activité pharmacologiques des sulfamides
II. 1. a) Inhibiteurs de la protéase du VIH-1
II. 1. b) Inhibiteurs d’anhydrase carbonique
II. 2. Aperçu bibliographique sur la synthèse des sulfamide
II.2.1. Synthèse à partir d’α-aminoesters
II.2. 2. Synthèse à partir de l’isocyanate de chlorosulfonyl (ICS)
II.2. 3. Synthèse à partir d’oxazolidinone N-substitué
II.2.4. Synthèse à partir d’amine
II.2.5. Synthèse a partir de 2-chloroéthyl chlorosulfonyl-carbamate
II.2.6. Synthèse à partir de 3,5 bis (trifluorométhyl) aniline
II.3. Réactivité des sulfamides
II.3.1. Accès aux bis-aziridines
II.3.2. Accès aux sulfahydantoines
II.3.3. Accés aux cyclosulfamides a cinq chainons
II.4. Accès aux acylsulfamides
II.4.1. Activité pharmacologique
II.4.2. Methodes de synthèse
II.4.2.a) Synthèse des acylsulfamides en présence de 3-éthyl, 1-(3 diméthylamino propyl) carbodiimide (EDC)
II.4.2.b) Synthèse des acylsulfamides à partir d’un acide carboxylique
II.4.2.c) Synthèse des aryles acylsulfamides en présence de Mo(CO)6
II.4.2.d) Synthèse des aryles acylsulfamides en présence de CO
Références
Chapitre III Choix des systèmes hétéropolyanioniques Comme catalyseurs pour l’acylation des sulfonamides
III.1. Historique
III.2. Définition des hétéropolyanions
III.3. Structure principale des polyoxométallates
III.3.1. Les Isopolyanions (IPAs)
III.3.2. Les Héteropolyanions (HPA)
III.3.2.1. Structure de Keggin
III.3.2.2. Structures de Dawson ou de Wells Dawson
III.3.2.3. Structure d’Anderson
III.4. Nouvelles structures à base de fragments de la série de Keggin ou de la série de Dawson
III.5. Propriétés des polyoxométallates (POM)
III. 6. Synthèse d’hétéropolyacides (HPA)
III.7. Applications des hétéropolyanions (HPA)
III.8. Quelques synthèses organiques utilisant les HPA comme catalyseurs
III.8.1. Acylation des alcools, des amines et des phénols
III.8.2. Synthèse des benzimidazoles
III.8.4. Synthèse de 3-(aryl)-2-thioxo-2,3-dihydroquinazolin-4(1H)-one
III.8.5. Réaction à trois composants
III.8.5.1. synthèse de 4-arylaminoquinazolines
III.8.5.2. Synthèse de ß-acetamido cétone et esters
III.8.6. Synthèse de flavones
III.8.7. Estérification de l’acide levulinique
III.9. Synthèse et caractérisation spectroscopique des hétéropolyanions
III.9.1 Synthèse de K6P2W18O62, nH2O
III.9.2. Synthèse de K6 P2W12Mo6O62 , nH2O
III.9.3. Préparation des formes acides des hétéropolyanions saturés
III.9.4. Synthèse de HCs5P2W18O62, 16H2O
III.9.5. Caractérisation
Références
Conclusion générale
