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CYCLISATION DE TYPE PRINS D’α-HALOÉTHERS EN CONDITIONS DOUCES :
FORMATION D’ÉTHERS CYCLIQUES ET AVANCEMENT VERS LA SYNTHÈSE D’α-HALOÉTHERS
par
Patrice Arpin
Thèse présentée à la Faculté des sciences en vue
de l’obtention du grade de docteur ès sciences (Ph.D.)
FACULTÉ DES SCIENCES
UNIVERSITÉ DE SHERBROOKE
Sherbrooke, Québec, Canada, septembre 2008

Le _____________________________,
Date
Le jury a accepté la thèse de M. Patrice Arpin dans sa version finale
Composition du jury
Membre : M. Claude Spino (Direction)
Département de chimie
Membre : M. Claude Legault
Département de chimie
Membre : M. Shawn Collins
Université de Montréal
Membre et M. Yves Dory
Président-rapporteur : Département de chimie
_________________________________
Signature

i
SOMMAIRE
Cette thèse traite de la mise au point de nouvelles conditions de réaction pour effectuer des cyclisations
de type Prins (cationiques) à partir d’α-haloéthers. Le milieu réactionnel pour ce genre de réaction est
fortement acide. Nos conditions de réactions sont dites douces car elles incluent une base de Lewis
rendant ainsi le milieu réactionnel neutre ou même basique.
Le premier chapitre traite de la synthèse des substrats choisis pour discerner les possibilités de notre
méthodologie et aussi en définir les limites. On y retrouve la synthèse des substrats variés utilisés pour
explorer la monocyclisation d’α-haloéthers liés à un alcène. La synthèse, et les problèmes qui y sont
associés, de composés destinés à l’exploration de la biscyclisation d’α-haloéthers liés à deux alcènes
seront également étalés.
Le second chapitre présente les résultats issus de notre méthodologie. Une analyse de la démarche
amenant à l’optimisation des conditions réactionnelles sera enchâssée. On y retrouvera l’interprétation
des résultats de cyclisation selon la modulation de paramètres sur les substrats utilisés : la nature de
l’insaturation et la grandeur du cycle. Les avancements de la synthèse des salvinorines par
polycyclisation de Prins seront également inclus dans ce chapitre. En effet, les résultats des expériences
de biscyclisation avec différents acides de Lewis, suivant notre méthodologie, seront traités
parallèlement. Les expériences débouchant à un résultat inusité seront finalement décrites.
Le troisième et dernier chapitre décrit nos efforts pour le développement de nouvelles synthèses d’α-
haloéthers en milieu neutre et basique. L’étude exhaustive et le développement innovateur de plusieurs
stratégies seront exposés. Nos efforts n’ont pas conduit à une méthode efficace et applicable, mais
plusieurs résultats prometteurs isolés justifient la poursuite de cette quête.

ii
REMERCIEMENTS
La longue et fructueuse quête qui m’a conduit à brandir fièrement mon diplôme aurait été vaine sans la
participation directe ou indirecte des membres de mon entourage. Cette section constitue un bref, mais
sincère hommage à la grande contribution de chacun à mon cheminement tumultueux vers l’obtention
de mon doctorat.
J’aimerais tout d’abord remercier grandement mes parents sans lesquels tout cela n’aurait pas été
possible. Ils m’ont soutenu et encouragé durant toute la période de mes études et ont cru sans broncher
en mon potentiel. Tout au long de mon cheminement, ils ont été d’un support inestimable sur le point
moral, mais aussi financier. Source d’excellents conseils, ils ont su m’écouter, canaliser mes intérêts et
conforter mes choix. Un énorme merci à mes frères Dominique et François-Pierre qui malgré la
distance, sont toujours pour moi une grande source de fierté. Ils ont été des exemples manifestes de
persévérance, de dépassement et d’assurance.
Ensuite, je tiens à remercier de bonne foi mon superviseur Claude, qui m’a confié une nouvelle
méthodologie où j’ai pu être confronté à des défis et apprendre ainsi autant sur la chimie organique que
sur ma personne. J’ai pu développer une grande initiative et autonomie tout en sachant que je pouvais
trouver en lui une assistance sur le plan de l’inspiration et des ressources en chimie. Surtout, il m’a aussi
fait confiance en me permettant des charges de cours que j’ai pleinement appréciées et qui m’ont permis
de concrétiser mes choix pour le futur. J’avoue que mon cheminement n’avait rien de conventionnel.
Le « Meeting des Dudes » : Steph Pero, Gus Barbe, Pas Dubé, Fred Ménard et Alex Drouin avec
lesquels nous avons approfondi la chimie organique d’une façon décontractée, mais rigoureuse. Une
soirée bien arrosée et culinairement intéressante où la synthèse et les découvertes de la chimie organique
moderne étaient inclues au menu. Joindre l’utile à l’agréable au point de ne plus pouvoir les discerner.
Question d’assurer une dégustation houblonnée avec des échanges plus ou moins profonds, le Club des
Six a su me remonter le moral de façon hebdomadaire. Les membres extraordinaires que j’ai côtoyés : el
roux Boisvert, Hugues, Larry Birry, Manu Martin, Pat Marchand et Efelku Lévesque, Jas
Douville et Amos Pichette. Longue vie au club et à sa corruption conviviale du département.

iii
Il ne faudra pas oublier Amé qui a été une des bonnes raisons pour être présent au labo. Son inséparable
Jean-Pierre, un maître du billard aux discussions fort plaisantes. Merci aux autres membres du
laboratoire, présent et passé : l’incroyable Cèd qui est ni grec ni italien, Jeffrey aux subtils calembours,
Hadi et Vitthal les ex-postdoctoriens, les sympathiques Krikri et Sophie, le petit couple Marc et
Joannie, Stéphanie Sato, Pasc, Dana, David, Mélissa ainsi que le procrastinateur et le catalyseur à
conversations futiles, Top Notch. Et non, je n’oublie pas l’orgueilleux, mais amical Tigars, un chic
type ô combien attachant.
Quelques inestimables collaborateurs : Robin qui a réalisé son projet de trimestre sur mon projet. Sa
contribution rigoureuse a été utile pour défricher des nouvelles voies pour mon projet. Étienne
Chénard, un autre étudiant en projet de trimestre qui a permis de vérifier certaines hypothèses
mécanistiques. Sans oublier Ti-Loup Lefebvre, dit le dauphin, qui a été un stagiaire d’été jovial et qui a
initié le projet sur les insertions de carbénoïdes et qui par sa rhétorique pertinente, saura reprendre le
flambeau. Un grand merci au trop fort Gaston « Gasse à Masse » pour ses efforts à concorder la masse
de mes échantillons à mes hypothèses. Les expériences RMN sur l’appareil 600 MHz ont été réalisées
grâce à l’assiduité de Luc Tremblay. Les bombardements de rayons X ont été effectués par l’efficace
Daniel Fortin.
En terminant, le jadis bar étudiant le Kudsak et sa terrasse estivale où j’ai pu tisser des liens avec mes
collègues. Une merveilleuse façon de clore une semaine avec un peu de carburant à esprit, vendu en
pintes ou en pichet.
Si on ne donne pas le meilleur de soi-même, personne d’autre ne réussira à le faire à notre place…