Synthèse totale biomimétique de lignanamides dimériques par photocatalyse/électrosynthèse pour la lutte contre la septoriose // Biomimetic Total Synthesis of Dimeric Lignanamides by Photocatalysis/Electrosynthesis for the Control of Septoria Blotch.

La septoriose est une maladie fongique majeure du blé pouvant entraîner plus de 30 % de pertes de rendement. Les lignanamides et notamment les formes dimériques ont été identifiées comme possédant des activités antifongiques impliquées dans les mécanismes de défense des plantes. Face aux limites des stratégies de protection conventionnelles et aux enjeux environnementaux, l'exploration de nouvelles solutions inspirées des mécanismes naturels de défense des plantes constitue une voie prometteuse. Les lignanamides sont biosynthétisés par couplages radicalaires oxydants à partir d'amides de phénylpropanoïdes dérivés d'acides cinnamiques. La diversité structurale de leur cœur hétérocyclique dépend principalement de la nature de la chaîne latérale amide, conduisant à des motifs benzofurane, lactame ou bis-lactame. Ce projet vise à développer une approche de synthèse totale biomimétique de lignanamides dimériques en reproduisant ces processus de dimérisation oxydante. Les monomères seront préparés en séquences courtes à partir de précurseurs dérivés d'acides cinnamiques et munis de groupes protecteurs adaptés pour contrôler la régiosélectivité. Les étapes clés reposeront sur la génération contrôlée de radicaux permettant la formation sélective de liaisons carbone–carbone et carbone–hétéroatome, donnant accès en une seule étape aux squelettes complexes recherchés. Les couplages seront réalisés par photocatalyse ou électrosynthèse, des méthodes encore peu exploitées pour l'assemblage de composés phénoliques. Le développement de nouvelles méthodologies sera entrepris, avec une transposition en chimie en flux afin d'améliorer la maîtrise des paramètres réactionnels. Les molécules synthétisées seront évaluées pour leurs activités antifongiques. Les résultats permettront d'établir des relations structure–activité et d'orienter la conception vers les séries les plus prometteuses.
Les objectifs sont : i) développer de nouvelles méthodes d'assemblage de composés phénoliques par photocatalyse et/ou électrosynthèse ; ii) réaliser des synthèses totales biomimétiques courtes de lignanamides complexes à partir de précurseurs simples via une stratégie de dimérisation oxydante ; iii) mieux comprendre et contrôler les mécanismes d'assemblage ; iv) identifier des squelettes les plus actifs.
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Septoria blotch is a major fungal disease of wheat that can cause yield losses exceeding 30%. Lignanamides, particularly their dimeric forms, have been identified as possessing antifungal activities involved in plant defense mechanisms. In light of the limitations of conventional crop protection strategies and associated environmental concerns, exploring new solutions inspired by natural plant defense mechanisms represents a promising approach.
Lignanamides are biosynthesized through oxidative radical coupling of phenylpropanoid amides derived from cinnamic acids. The structural diversity of their heterocyclic core mainly depends on the nature of the amide side chain, leading to benzofuran, lactam, or bis-lactam motifs.
This project aims to develop a biomimetic total synthesis approach to dimeric lignanamides by reproducing these oxidative dimerization processes. The monomers will be prepared through short synthetic sequences from cinnamic acid–derived precursors and functionalized with appropriate protecting groups to control regioselectivity. The key steps will rely on the controlled generation of radical species enabling the selective formation of carbon–carbon and carbon–heteroatom bonds, providing direct access in a single step to the targeted complex scaffolds.
The coupling reactions will be performed using photocatalysis or electrosynthesis, methods that remain barely explored for the assembly of phenolic compounds. The development of new methodologies will be undertaken, with adaptation to flow chemistry in order to improve control over reaction parameters.
The synthesized molecules will be evaluated for their antifungal activities. The results will allow the establishment of structure–activity relationships and guide the design toward the most promising series.
The objectives are: i) to develop new methods for assembling phenolic compounds via photocatalysis and/or electrosynthesis; ii) to achieve short biomimetic total syntheses of complex lignanamides from simple precursors through an oxidative dimerization strategy; iii) to better understand and control the assembly mechanisms;
iv) to identify the most active scaffolds.
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Début de la thèse : 01/10/2026

Contrats ED : Programme blanc GS-S&M

Université Paris-Saclay GS Santé et médicaments

569 Innovation thérapeutique : du fondamental à l'appliqué

Candidat Chimiste Organicien
Organist Chemist