New biobased chemicals from HMF and GMF : Applications of Morita-Baylis-Hillman reaction and nitrone 1,3-dipolar cycloaddition

Nouveaux dérivés biosourcés issus du HMF et du GMF : Applications de la réaction de Morita-Baylis-Hillman et de la cycloaddition 1,3-dipolaire de nitrones Ces dernières années, la conception de nouveaux produits de chimie fine à partir de biomasse et de molécules plateformes est devenue un domaine de recherche très actif. Le 5-hydroxyméthylfurfural (HMF) s’est révélé une des briques les plus prometteuses parmi les dérivés des hydrates de carbone, en raison de la richesse de sa chimie liée à son haut niveau de fonctionalisation. Son analogue glucosylé, bien que moins disponible, le glucosyloxyméthylfurfural (GMF), est également un aldéhyde biosourcé furanique intéressant et capable d’être transformé en une multitude de produits chimiques nouveaux conservant un motif glucidique complet. Cette thèse est une contribution à l’utilisation de ces deux briques moléculaires dans la conception de nouveaux produits destinés à la chimie fine, par le biais de deux réactions, la réaction de Morita-Baylis-Hillman (MBH) et la cycloaddition de nitrones. L’application de cette stratégie dans la conception de nouveaux tensioactifs a aussi été étudiée. Premièrement, nous avons étudié le cas de la réaction de MBH du HMF et GMF avec les cycloalcenones dans l’eau pure. De nouvelles stuctures hautement fonctionnalisées ont pu être ainsi obtenues pour la première fois dans des conditions douces et sures, et dans un fort niveau d’économie d’atomes. Deuxièmement, nous avons étudié la possibilité de conduire la réaction de MBH du HMF et du GMF avec des acrylates et autres alcènes déficients en électrons en absence totale de solvant. Les réactions de cycloaddition 1,3-dipolaire des nitrones du HMF et du GMF offrent de nouvelles voies synthétiques vers les isoxazolidines biosourcées. La séquence de reactions « formation de la nitrone-cycloadditiopn dipolaire » peut être effectuée soit dans une approche à plusieurs composants (réaction multicomposants), soit en deux étapes successives. Dans une dernière partie, nous avons étudié la possibilité d’utiliser ces deux routes pour la conception de nouveaux tensioactifs dans le cadre d’une collaboration avec la Prof Véronique RATAJ et le Dr Fermin ONTIVEROS de l’équipe CISCO de l’unité de recherche UCCS à Lille. Les résultats préliminaires de l’évaluation physicochimique ont montré un réel intérêt de ces composés dont les propriétés sont facilement ajustables par des modifications structurales simples et qui obtenus par une séquence directe et originale.