Charruault, Lise (2003) Nouvelles voies d'acces a des carbo- et heterocycles fonctionnalises en milieu organoaqueux catalyse asymetrique et application synthetique. PhD thesis Chimie Organique, ENSCP.
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Abstract
Ce manuscrit présente le développement de réactions de cyclisation de diènes ou d'énynes 1,6 catalysées par des complexes de métaux de transition en milieu organoaqueux et leur application à la synthèse de lignanes.
L'utilisation d'une monophosphine trisulfonée (TPPTS) a permis l'étude de deux réactions illustrant le principe d'économie d'atomes. La réaction de métallo-ène a été réalisée en présence de Ni(cod)2/TPPTS pour conduire efficacement à des diènes cycliques. Des réactions d'hydroxy- et de méthoxycyclisation ont été réalisées avec deux systèmes catalytiques complémentaires: PdCl2/TPPTS et PtCl2/TPPTS. Des études mécanistiques basées sur des expériences de deutération ont été conduites. Un nouveau système catalytique a été mis au point: l'utilisation du platine en association avec une monophosphine atropoisomère (Ph-BINEPINE) et des sels d'argent a permis le développement d'une version énantiosélective des réactions d'hydroxy- et de méthoxycyclisation. Les excès énantiomériques obtenus peuvent atteindre 85%.
En outre, la réaction d'hydroxycyclisation en présence de palladium a été utilisée avec succès pour conduire au squelette aryltétraline, précurseur de la podophyllotoxine.
| Item Type: | PhD Thesis (PhD) |
|---|---|
| Thesis Supervisor: | Genêt, Jean-Pierre |
| Date: | December 2003 |
| Board of examiners: | Quintard, Jean-Paul and Suffert, Jean and Poli, Giovanni and Genêt, Jean-Pierre and Michelet, Véronique |
| Ecole Doctorale: | ED 406 CHIMIE MOLECULAIRE |
| Discipline: | Chimie Organique |
| Collection (Fonds): | ENSCP |
| Institution: | ENSCP |
| Subjects: | 6. Chemistry, Physical Chemistry and Chemical Engineering |
| Uncontrolled Keywords: | Catalyse homogène, Milieu organoaqueux, économie d’atomes, Palladium, Platine, énantiosélectivité, Podophyllotoxine |
Table of content
Partie I. Introduction générale - 5
Partie II. Rappels bibliographiques: réactions à économie d'atomes en milieu anhydre - 7
I. Réaction de métallo-ène - 7
A. Description et mécanisme - 7
B. Extension de la réaction - 8
C. Version énantiosélective - 10
D. Conclusion - 11
II. Cycloisomérisation des énynes - 11
A. Description et mécanismes - 11
B. Mécanisme impliquant un métallacyclopentène ou un carbène - 13
1. Catalyse au palladium - 13
2. Catalyse au ruthénium - 16
3. Catalyse au platine - 18
4. Catalyse au rhodium et à l'iridium - 20
5. Catalyse au cobalt et au titane - 20
C. Mécanisme impliquant un vinylmétal - 22
1. Catalyse au palladium - 22
2. Catalyse au ruthénium - 24
3. Système catalytique Ni-Cr - 24
D. Catalyse énantiosélective - 25
E. Conclusion - 29
Partie III. Développement de réactions à économie d'atomes en milieu organoaqueux - 30
I. Introduction - 30
II. Réaction de métallo-ène en milieu organoaqueux - 31
A. Développement d'un nouveau système catalytique au nickel - 32
1. Préparation des substrats - 32
2. Catalyseurs au nickel réduits in situ - 34
3. Catalyseur préparé à partir de Ni(0) - 34
B. Conclusion - 36
III. Réactions d'hydroxy- et méthoxycyclisations - 37
A. Introduction - 37
1. Catalyse au palladium - 37
2. Hydroxy- et alkoxycyclisations catalysées par le platine - 39
3. Objectifs - 40
B. Extension de la réaction - 40
1. Préparation des substrats - 40
a. Préparation des substrats oxygénés - 41
b. Préparation des substrats carbonés - 43
c. Préparation des substrats azotés - 43
2. Catalyse au palladium - 44
a. Substrats oxygénés - 44
b. Substrats carbonés et azotés - 47
3. Catalyse au platine - 49
4. Comparaison des systèmes PdCl2/TPPTS et PtCl2/TPPTS - 51
C. Etudes mécanistiques - 52
D. Catalyse énantiosélective - 57
1. Criblage de ligands chiraux/Test de différents solvants - 58
2. Mise au point du nouveau système catalytique - 61
a. Génération d'une espèce cationique du platine - 61
b. Optimisation du système - 63
c. Autres ligands - 64
3. Résultats obtenus avec le ligand Ph-BINEPINE - 66
4. Sens de l'énantiosélectivité - 69
a. Préparation d'esters chiraux - 69
b. Détermination de la configuration absolue par RMN 1H - 71
c. Premiers éléments de rationnalisation - 73
E. Conclusion - 74
Partie IV. Nouvelle approche de la podophyllotoxine - 75
I. Rappels bibliographiques - 75
A. Structure et activité - 75
1. Originalité de la structure - 75
2. Activité biologique - 76
3. Approches synthétiques - 78
B. Voies oxo-ester et dihydroxy acide - 78
1. Voie oxo-ester - 78
2. Voies dihydroxy acide - 80
C. Addition conjuguée en tandem - 83
D. Synthèses asymétriques - 85
E. Analogues de la podophyllotoxine - 93
F. Conclusion - 97
II. Approche basée sur la réaction de carbohydroxypalladation - 97
A. Rétrosynthèses - 97
1. Approche initiale - 97
2. Nouvelle rétrosynthèse - 99
B. Approche synthétique de la podophyllotoxine - 99
1. Premières étapes de la synthèse - 99
a. Préparation du précurseur de la réaction de carbohydroxypalladation - 99
b. Carbohydroxypalladation et protection de l'alcool obtenu - 100
c. Oxydation du méthylène tétrahydrofurane - 101
d. Iodation régiosélective - 102
2. Réaction de Heck intramoléculaire - 103
a. Conditions classiques de couplage de Heck - 103
b. Optimisation des conditions de cyclisation de type 6-endo - 106
c. Hypothèses mécanistiques - 110
3. Introduction du cycle E - 112
C. Conclusion-perspectives - 115
Partie V. Conclusion générale - 116
Partie VI. Experimental section - 118
| ID Code: | 1083 |
|---|---|
| Deposited By: | Lise Charruault |
| Deposited On: | 01 March 2005 |
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