Arnaud Martel

Carte de visite

Arnaud Martel

1:I.U.T LE MANS - Département Chimie, 2:U.F.R SCIENCES et TECHNIQUES - IMMM-Institut des Molécules et Matériaux du Mans

Adresse : Av. Olivier Messiaen,72085 LE MANS CEDEX 9
France

Description

FORMATION ET EXPERIENCES PROFESSIONNELLES

Depuis Sep 2013 : Professeur des Universités, IUT Le Mans

Sep 2004-Sep 2013 Maître de conférences, IUT du Mans.

Dec 2010 Habilitation à diriger les recherches, Chimie, Université du Maine, Le Mans.

Avril 2003-Septembre 2004 Université d’Uppsala (Suède), Chercheur post-doctorant dans l’équipe du Dr. Henrik Ottosson. Bourse Marie Curie.

Etude théorique assistée d’outils de modélisation moléculaire, puis synthèse de 2-silenolates chiraux.

Mars 2002-Mars 2003 ICOA (Institut de chimie organique et analytique) Université d’Orléans, Chercheur Post-doctorant. Financement industriel.

Recherche sur un projet industriel au sein de l’équipe du Pr. Guillaumet. Synthèse de méthylènemalonates.

Sep 2001 Doctorat Chimie Fine, Chimie Organique (mention très honorable), Université du Maine, Le Mans.

Titre : Hétérocycloaddition stéréocontrôlées d’éthers d’énols de cétones cycliques - Accès aux 9-décanolides.

1997 D.E.A Chimie Fine : Élaboration de biomolécules et matériaux organiques (Modules optionnels : Matériaux organiques, Théorie orbitalaire et mécanismes réactionnels ; mention bien), Université du Maine cohabilité avec l’Université de Nantes.

1996 Maîtrise de Chimie (Module optionnel : Physicochimie des polymères, mention assez-bien), Université du Maine, Le Mans.

1994 D.U.T Chimie, IUT Le Mans, Université du Maine.

 

ENSEIGNEMENTS

IUT Chimie Le Mans.

Disciplines enseignées : Chimie Analytique, Génie Chimique, Informatique, Modélisation Moléculaire.

Faculté des Sciences.

Master 1 – Module liaisons.

 

RESPONSABILITES ET MANDATS

- Responsable de la licence professionnelle Analyse chimique et contrôle des matériaux

- élu au conseil d'administration de l'université

- élu au conseil d'unité de l'IMMM

Activité

Synthèse et étude d’une roue à Rochet moléculaire

Membres intervenants : Mathieu Laurent, Arnaud Martel, Jean-François Bardeau (Thématique PSC).

 

Ce projet initié très récemment porte sur la création de molécules se comportant comme des objets « intelligents » et représente un travail de réflexion sur une utilisation de la synthèse organique et de la modélisation pour l’accès à des molécules tournées vers des applications en physique. Ce projet vise à synthétiser pour la première fois une roue à rochet moléculaire basée sur un dérivé du bishomoinositol et à la greffer sur un support solide. Le comportement de ces molécules sera alors étudié sous agitation thermique ou sous irradiation contrôlée.

 

Synthèse énantiosélective d’oxaprolines et d’amino acides disubstitués via CD-1,3 asymétrique de cétonitrones polyfonctionnelles.

 

Membres intervenants : Khalid B. Selim, Xiaofei Zhang, Kawther Ben Ayed, Mathieu Laurent, Arnaud Martel, Gilles Dujardin

Une nouvelle impulsion à notre thématique « Hétérocycloadditions » a été donnée en développant un nouveau type de cétonitrones polyfonctionnelles dans des réactions CD-1,3 asymétriques vis à vis d’éthers vinyliques (1) ou d’énals (3) et créatrices de centres quaternaires à haute densité fonctionnelle.

Ces hétérocycles permettent un accès à des dérivés inédits de b3,b3-aminoacides (2) (aspartiques notamment) en vue d’appli-cations en synthèse de composés peptidomimétiques ou pour l’accès à des oxaprolines à forte contrainte stérique pour des applications en organocatalyse.

Ce travail financé par l’ANR (ANR « Oxaprol ») vise également à rationaliser les diastéréo- et énantiosélectivités observées et à étudier les mécanismes des CD-1,3 sous catalyse asymétrique avec l’aide de modélisation DFT.

 

Synthèse totale convergente de la kidamycine

 

Membres intervenants:  Gilles Dujardin, Christine Saluzzo, Stéphane Guillarme, Arnaud Martel

 

Collaboration : Sylvain Collet (Porteur), Jacques Lebreton, Monique Mathé-Alainmat (CEISAM, Nantes); Bertrand Carboni, François Carreaux (Institut des sciences chimiques de Rennes).

 

Le projet ANR KidamySyn, proposé sur la base d’une collaboration entre 3 équipes de 3 laboratoires distincts (Nantes, Rennes et Le Mans) consiste à effectuer la première synthèse totale d’un membre de la famille des pluramycines : la kidamycine.

 

L’objectif principal du projet porte sur la synthèse de la kidamycine et nécessitera la synthèse d’un diénophile porteur de deux fonctions C-glycosides afin de l’engager dans une réaction clé de cycloaddition avec les diènes développés précédemment. Les approches synthétiques rapportées dans la littérature récente mentionnent les difficultés rencontrées dans l’installation stéréosélective des deux motifs glycosidiques par glycosylation directe, plus particulièrement pour celle de la L-vancosamine. Nous proposons quant à nous une stratégie basée sur la C-glycosylation directe avec la D-angolosamine, suivie de l’introduction du glycal de la vancosamine. La configuration alpha requise sur la L-vancosamine sera contrôlée lors de l’étape clé précédant la cycloaddition [4+2] qui permet le couplage des partenaires diènes et diénophiles développés précédemment. Un nombre limité d’étapes d’aménagements fonctionnels doit permettre d’accéder à la molécule finale.

 

Cette approche convergente pourra par la suite être appliquée à la synthèse d’autres membres de la famille pluramycine et d’analogues en vue d’établir un profil structure-activité et orienter de futures recherches vers la synthèse molécules plus actives.

Publications

  • Practical and Cost-​Effective Method for the Synthesis of Bicyclo[2.2.2]​octane-​1,​4-​dicarboxylic Acid (Arnaud Martel - Le Marquer Nicolas - Laurent Mathieu Yves, 2015)

    A short and efficient synthesis of bicyclo[2.2.2]​octane-​1,​4-​dicarboxylic acid involving the formation of a semicarbazone is developed, and a reproducible protocol for the redn. of this semicarbazone is described. The use of microwaves significantly shortens the duration of the sequence to the diacid compared to the previously described synthetic method. In addn., by shifting from the use of large amts. of Raney nickel to a solid-​phase process, both the safety and cost are improved notably.

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  • [3+2] Route to quaternary oxaprolinol derivatives as masked precursors of disubstituted β3,​β3-​amino aldehyde (Arnaud Martel - Shpak-Kraievskyi Pavlo - Mankou Makaya Amelle - Beauchard Anne - Laurent Mathieu Y. - Dujardin Gilles, 2015)

    Bicyclic isoxazolidines displaying one or two quaternary stereocenter(s) were formed starting from functional cyclic ketonitrones equipped with a Ph glycinol chiral auxiliary. The products were engaged in stereocontrolled 1,​3-​dipolar cycloaddn. reactions with a range of electron-​rich and electron-​poor dipolarophiles. A new reductive removal of the Ph glycinol chiral auxiliary was introduced and was shown to afford chemoselectively a quaternary isoxazolidine deriv. (of oxaprolinol-​type) without cleaving the N-​O isoxazolidine bond. Keeping the aldehyde function masked as a cyclic pseudo-​acetal, the liberated oxy-​amine function was shown to be available for a pseudo-​peptide coupling with various N-​protected amino acids. The isoxazolidine ring was opened by a reductive N-​O bond cleavage, giving a pseudo-​dipeptide that was C-​terminated with an aldehyde function.

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  • Simple Access to Highly Functional Bicyclic gamma- and delta-Lactams: Origins of Chirality Transfer to Contiguous Tertiary/Quaternary Stereocenters Assessed by DFT. (Arnaud Martel - Le Goff Ronan - Sanselme Morgane - Lawson Ata Martin - Daich Adam - Comesse Sebastien, 2015)

    This paper describes the synthesis of both polysubstituted oxazolo-​pyrrolidinones and -​piperidinones by a domino process. The methodol. is based on the reaction between hydroxyl halogenoamides and Michael acceptors, which leads efficiently to bicyclic lactams. The process is compatible with unsym. electron-​withdrawing groups on the Michael acceptor, which allows the formation of two contiguous and fully controlled tertiary and quaternary stereocenters. In the case of tetrasubstituted Michael acceptors, two adjacent quaternary stereocenters are formed in good yield. Starting from (R)​-​phenylglycinol derived amides results in the formation of enantio-​enriched bicyclic lactams in low to good yields and with high levels of stereoselectivity, thus greatly increasing the scope and interest of this strategy. The origins of chirality transfer and diastereoselectivity were studied by DFT calcns. and have been attributed to a kinetic control in one of the last two steps of the reaction sequence. This selectivity is dependent upon both the substituents on the Michael acceptor and the sodium cation chelation.

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  • Asymmetric access to α-​substituted functional aspartic acid derivatives by a [3+2] strategy employing a chiral dienophile (Arnaud Martel - Ben Ayed Kawther - Beauchard Anne - Poisson Jean-Francois - Py Sandrine - Laurent Mathieu Y. - Ammar Houcine - Abid Souhir - Dujardin Gilles, 2014)

    Enantiopure vinyl ethers of Stericol underwent diastereoselective thermal 1,​3 dipolar cycloaddns. with N-​benzyl, N-​benzhydryl, and N-​PMB aspartate ester nitrones. Chemoselective N-​debenzylation of the resulting cycloadducts afforded diastereomerically and enantiomerically pure cryst. NH-​isoxazolidine, the abs. configuration of which was established by X-​ray crystallog. N-​Protection and N-​O cleavage of this isoxazolidine gave enantioenriched quaternary aspartate derivs. bearing functionalized side chains.

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  • Asymmetric Synthesis of α,α-Disubstituted Amino Acids by Cycloaddition of (E)-Ketonitrones with Vinyl Ethers

    Asymmetric Synthesis of α,α-Disubstituted Amino Acids by Cycloaddition of (E)-Ketonitrones with Vinyl Ethers (Arnaud Martel - Xiaofei Zhang - Pascale Cividino - Jean-François Poisson - Pavlo Shpak-Kraievskyi - Mathieu Y. Laurent - Gilles Dujardin - and Sandrine Py, 2014)

    Original acyclic (E)-α,α-dialkylketonitrones bearing a chiral auxiliary on their nitrogen atom were synthesized and successfully employed for the asymmetric synthesis of α,α-disubstituted amino acids using regio- and stereocontrolled 1,3-dipolar cycloaddition reactions with vinyl ethers. N-Glycosyl chiral auxiliaries were found to provide excellent exo- and π-facial stereocontrol. The obtained enantiopure cycloadducts were selectively transformed into functional α,α-disubstituted amino acids and related β-peptides through the highly regioselective opening of an intermediate quaternary anhydride.

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  • Enantioselective Ruthenium-Catalyzed 1,3-Dipolar Cycloadditions between C-Carboalkoxy Ketonitrones and Methacrolein: Solvent Effect on Reaction Selectivity and Its Rational

    Enantioselective Ruthenium-Catalyzed 1,3-Dipolar Cycloadditions between C-Carboalkoxy Ketonitrones and Methacrolein: Solvent Effect on Reaction Selectivity and Its Rational (Arnaud Martel - Khalid B. Selim - Mathieu Y. Laurent - Jérôme Lhoste - Sandrine Py - and Gilles Dujardin, 2014)

    A catalytic 1,3-dipolar cycloaddition between carboalkoxy ketonitrones and methacrolein under the effect of chiral ruthenium Lewis acid (R,R-1) was developed with high regio-, diastereo-, and enantiocontrol. The diastereochemical outcome of the cycloaddition reaction is marked by a significant solvent effect, and a divergent endo or exo control can be tuned by an appropriate choice of both the solvent and the N- and O-substituents of the ketonitrone. A rationale of the solvent effect, based on the computational study of the interactions between the methacrolein–Ru complex and its counteranion (SbF6–), is proposed to explain the selectivities obtained.

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  • Organocatalytic enantio- and diastereoselective 1,3-dipolar cycloaddition between alanine-derived ketonitrones and E-crotonaldehyde: efficiency and full stereochemical studies

    Organocatalytic enantio- and diastereoselective 1,3-dipolar cycloaddition between alanine-derived ketonitrones and E-crotonaldehyde: efficiency and full stereochemical studies (Arnaud Martel - Khalid B. Selim - Anne Beauchard - Jérôme Lhoste - Mathieu Y. Laurent - Gilles Dujardin, 2012)

    Highly enantio- and exo-selective 1,3-dipolar cycloadditions of alanine-derived ketonitrones to E-crotonaldehyde could be realized in a good yield by the use of a chiral imidazolidinone salt without the addition of water. The origin of the stereoselectivity in the reaction was discussed and the absolute configuration of the cycloadduct determined unambiguously.

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  • Domino Process Optimized via ab Initio Study for an Alternative Access to Bicyclic Lactams

    Domino Process Optimized via ab Initio Study for an Alternative Access to Bicyclic Lactams (Arnaud Martel - Sébastien Comesse - Adam Daïch, 2011)

    A totally new acid-free domino process to access highly functionalized bicyclic γ- and δ-lactams starting from commercially available and inexpensive ethoxymethylene derivatives is reported. Mechanisms elucidated by computational calculations led to new reaction conditions that boosted the yields up to 3.5 times higher.

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  • A Convergent Hetero-​Diels-​Alder Strategy for Asymmetric Access to a Lactone Containing Two Lipidic Chains (Arnaud Martel - Vu Cong S. - Guisot Nicolas - Guillarme Stephane - Dujardin Gilles - Pipelier Muriel - Dubreuil Didier - Saluzzo Christine, 2012)

    Eu(fod)​3-​catalyzed hetero-​cycloaddn. of chiral β-​alkyl-​N-​vinyl-​1,​3-​oxazolidin-​2-​ones with a hetero-​diene bearing a lipidic chain led to hetero-​cycloadducts in high yield with excellent endo and facial selectivities. An original lipidic lactone I, a potent precursor of a ceramide analog, was obtained in seven steps from the adduct in a convergent manner after appropriate functionalization.

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