Thèse de physique présentée à Faculté des Sciences de l'Université de Lyon

pour obtenir le grade de Docteur es Sciences Physiques

par ¶

Michèle Chadenson

Contribution à l'étude des transpositions des composés flavoniques

soutenue le 8 juillet 1961

devant la commission d'examen :

Colonge, J., président

Janin, J., Chopin, J., et Mentzer, C., examinateurs

 

INTRODUCTION

Il y a plus d'un demi-siècle que KOSTANECKI a inauguré la chimie des flavones et des composés voisins. Depuis, un nombre sans cesse grandissant de ces corps ont été trouvés comme constituants naturels des végétaux.

Les premiers pigments flavoniques reconnus, malgré la diversité de leur répartition dans les plantes, appartenaient à la famille du phényl- 2 ou 3 chromanne :

la présence d'un groupement cétonique en 4, l'hydroxylation en 3 ou sur les noyaux phényle et la déshydrogénation en 2-3 conduisant à une série de composés étroitement liés entre eux :

A ce groupe, étaient rattachées les chalcones, isomères des flavanones par ouverture de l'hétérocycle :

Plus récemment, y ont été adjoints des dérivés de la benzyl-2 coumaranone-3 :

les aurones ou benzal-2 coumaranones-3 et les hydroxy-2 benzyl-2 coumaranones-3, composés isomères des flavones et flavanonols :

En comparaison du grand nombre de dérivés benzopyroniques isolés dans les végétaux, celui des dérivés naturels de la benzylcoumaranone est encore très restreint. Mais l'obtention facile d'hydroxy-2 benzyl-2 coumaranones-3, à partir de certains flavanonols, d'aurones à partir de chalcones correspondantes, montre les relations étroites qui existent entre ces classes de composés et permet de penser que de nouveaux représentants de la famille des benzylcoumaranones seront découverts dans la nature.

L'étude de ces composés présente donc un intérêt certain, non seulement dans la mesure où ils sont susceptibles d'être découverts à l'état naturel, mais encore pour la détermination de structure de composés benzopyroniques naturels de synthèse difficile dont ils dérivent par transposition.

En outre, l'étude de ces transpositions est susceptible d' apporter des données intéressantes pour l'élucidation des schémas biogénétiques conduisant aux différents types de composés flavoniques, soit par la mise en évidence de nouvelles possibilités réactionnelles, soit par l'élimination de voies incompatibles avec les résultats obtenus.

C'est ainsi que l'étude comparée des extraits éthérés des bois de cœur de févier (Gleditschia triacanthos) et de robinier (Robinia pseudoacacia) nous a amenés à examiner la transposition alcaline d'un flavanonol : la dihydrorobinétine, puis les possibilités de transposition d'hydroxy-2 benzyl-2 coumaranones-3.

Nous avons d' autre part effectué la synthèse d'une flavanone nouvelle : la dihydrowogonine, précédemment isolée du bois de coeur de merisier (Prunus avium), et, dans le cadre d'une étude générale des transpositions des hydroxy-5 flavanones, nous avons examiné le comportement des dérivés des dihydro-5,6 et 5,8 flavanones.

Notre travail sera donc divisé en quatre parties : 1° - Etude comparée des flavanoïdes du bois de coeur de févier et de robinier. 2° - Etude des possibilités de transposition dans la série des hydroxy-2 benzyl-2 coumaranones-3. 3° - Etude des transpositions des dérivés des dihydroxy-5, 6 et S, 8 flavanones. 4° - Synthèse de la dihydrowogonine racémique.

 

CONCLUSION

Dans la première partie de notre travail, nous avons pu dé-terminer la structure de deux composés flavoniques extraits du bois de coeur de févier (Gleditschia triacanthos), comme étant celle de la fustine (trihydroxy-7, 3', 4' flavanonol) et de la fisétine (trihydroxy-7,3',4' flavonol), grâce à la transposition en milieu alcalin de la triméthylfustine, en benzal-3 coumaranone-2 , suivant la technique d'OYAMADA. Ayant ensuite isolé la dihydrorobinétine (tétrahydroxy-7, 3', 4', 5' flavanonol) du robinier (Robinia pseudoacacia), nous avons pu montrer que la tétraméthyl-dihydrorobinétine, dans les mêmes conditions, donnait naissance à la benzal-3 coumaranone-2 correspondante, comme la triméthyl-fustine.

Il se confirme ainsi que, contrairement aux flavanonols dérivés du phloroglucinol qui subissent en milieu alcalin une trans-formation en hydroxy-2 benzyl-2 coumaranone-3 par ouverture et rétrécissement de cycle, les flavanonols dérivés du résorcinol , dans les mêmes conditions, conduisent par ouverture de cycle et transposition benzilique aux benzal-3 coumaranones-2.

Par contre, nous avons montré dans la deuxième partie que les hydroxy-2 benzyl-2 coumaranones-3 dérivées du phloroglucinol se transposent facilement par simple chauffage à 200° en benzal-3 coumaranone s-2, tandis que les (X-méthoxy-chalcones correspondantes subissent, dans les mêmes conditions, une simple cyclisation en méthoxy-2 benzyl-2 coumaranones-3. Le passage des flavanonols dérivés du phloroglucinol aux benzal-3 coumaranones-2 est donc possible par mise en jeu de deux transpositions successives, l'une alcaline et l'autre purement thermique.

Nous avons exposé dans la troisième partie la synthèse des dérivés des dihydroxy-5, 6 et 5, 8 flavanones. L'étude de leurs possibilités de transposition a fait apparaître une résistance inattendue de l'hétérocycle de certaines de ces flavanones à l'ouverture en mi-lieu acide ou même alcalin. Par exemple, l'hydroxy-5 méthoxy-8 flavanone subit une transposition totale en hydroxy-5 méthoxy-6

flavanone par traitement alcalin ou thermique, tandis que ces deux flavanones conduisent sans transposition aux dihydroxyflavanones correspondantes par déméthylation bromhydrique. Par contre, la déméthylation dans les mêmes conditions de la méthoxy-5 hydroxy-6 flavanone conduit à un mélange des dihydroxy-5, 8 et 5,6 flavanones. La résistance de l'hétérocycle à l'ouverture acide paraît donc nettement diminuée par le blocage de l'hydroxyle en 5. Un effet ana-logue se retrouve, en milieu alcalin cette fois, puisque, contrairement à la dihydroxy-5, 8 flavanone, son diacétate donne naissance à la dihydroxy-5, 6 flavanone. La déshydrogénation de la dihydroxy-5, 8 flavanone nous a en outre permis de réaliser une nouvelle synthèse de la flavone correspondante, la primétine.

Nous pouvons conclure de l'ensemble de ces observations que les flavanones de cette série présentent un comportement très anormal par rapport à celles qui avaient été précédemment étudiées.

Dans la quatrième partie, nous avons montré comment la recherche et la réalisation d'une nouvelle voie de synthèse de la dihydrowogonine nous a permis d'une part de confirmer la structure antérieurement proposée pour cette flavanone naturelle, et d'autre part d'élaborer une technique nouvelle de déméthylation sélective des flavanones en 5 et 8 sans transposition, par action du chlorure d'aluminium dans le mélange benzène-éther.

Mots clefs : flavanonol / synthèse / bois / structure / robinier / phloroglucinol / hétérocycle / flavone / déméthylation / triacanthos / thermique / Robinia / pseudoacacia / isomères / gleditschia / dihydrorobinétine / déshydrogénation / chalcones / benzylcoumaranone / benzopyronique / végétaux / aurone / flavanone / transposition / coumaranone / résorcinol / racémique / prunus / primétine / plante / pigment / merisier / fustine / flavonol / flavanoïde / fisétine / diacétate / chromanne / chimie / bromhydrique / biogénétique / chadenson / colonge