Organocériens, électrocyclisations et applications à la synthèse de ...
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Thèse<br />
Pour l’obtention du Gra<strong>de</strong> <strong>de</strong><br />
DOCTEUR DE L’UNIVERSITÉ DE POITIERS<br />
(Facultés <strong>de</strong>s Sciences Fondamentales <strong>et</strong> Appliquées)<br />
(Diplôme National-Arrêté du 7 août 2006)<br />
Ecole Doctorale : Ingénierie Chimique, Biologique, <strong>et</strong> Géologique<br />
Secteur <strong>de</strong> recherche : Chimie organique, Minérale <strong>et</strong> Industriellle<br />
Présentée par :<br />
Jean Tallineau<br />
*********************************<br />
<strong>Organocériens</strong>, <strong>électrocyclisations</strong> <strong>et</strong> <strong>applications</strong><br />
<strong>à</strong> <strong>la</strong> <strong>synthèse</strong> <strong>de</strong> substances naturelles<br />
M me M.-C. VIAUD-<br />
MASSUARD<br />
*********************************<br />
Directeurs <strong>de</strong> thèse :<br />
Jean-Marie COUSTARD, Professeur, Université <strong>de</strong> Poitiers<br />
Frédéric LECORNUÉ, Maître <strong>de</strong> Conférences, Université <strong>de</strong> Poitiers<br />
*********************************<br />
Soutenue le 10 décembre 2009<br />
<strong>de</strong>vant <strong>la</strong> commission d’examen<br />
*********************************<br />
Jury<br />
Professeur, Université <strong>de</strong> Tours, G.I.C.C. Rapporteurs<br />
M r J. OLLIVIER Chargé <strong>de</strong> Recherche HDR-CNRS, Université Paris<br />
Sud, LSOM - ICMMO<br />
M me C. GUILLOU Directeur <strong>de</strong> recherche CNRS, ICSN, Gif s/ Yv<strong>et</strong>te Examinateurs<br />
M r P. KRAUSZ Professeur, Université <strong>de</strong> Limoges "<br />
M r J.-M. COUSTARD Professeur, SRSN, Université <strong>de</strong> Poitiers<br />
M r F. LECORNUÉ Maître <strong>de</strong> Conférences, SRSN, Université <strong>de</strong> Poitiers<br />
"
Thèse<br />
Pour l’obtention du Gra<strong>de</strong> <strong>de</strong><br />
DOCTEUR DE L’UNIVERSITÉ DE POITIERS<br />
(Facultés <strong>de</strong>s Sciences Fondamentales <strong>et</strong> Appliquées)<br />
(Diplôme National-Arrêté du 7 août 2006)<br />
Ecole Doctorale : Ingénierie Chimique, Biologique, <strong>et</strong> Géologique<br />
Secteur <strong>de</strong> recherche : Chimie organique, Minérale <strong>et</strong> Industriellle<br />
Présentée par :<br />
Jean Tallineau<br />
*********************************<br />
<strong>Organocériens</strong>, <strong>électrocyclisations</strong> <strong>et</strong> <strong>applications</strong><br />
<strong>à</strong> <strong>la</strong> <strong>synthèse</strong> <strong>de</strong> substances naturelles<br />
M me M.-C. VIAUD-<br />
MASSUARD<br />
*********************************<br />
Directeurs <strong>de</strong> thèse :<br />
Jean-Marie COUSTARD, Professeur, Université <strong>de</strong> Poitiers<br />
Frédéric LECORNUÉ, Maître <strong>de</strong> Conférences, Université <strong>de</strong> Poitiers<br />
*********************************<br />
Soutenue le 10 décembre 2009<br />
<strong>de</strong>vant <strong>la</strong> commission d’examen<br />
*********************************<br />
Jury<br />
Professeur, Université <strong>de</strong> Tours, G.I.C.C. Rapporteurs<br />
M r J. OLLIVIER Chargé <strong>de</strong> Recherche HDR-CNRS, Université Paris<br />
Sud, LSOM - ICMMO<br />
M me C. GUILLOU Directeur <strong>de</strong> recherche CNRS, ICSN, Gif s/ Yv<strong>et</strong>te Examinateurs<br />
M r P. KRAUSZ Professeur, Université <strong>de</strong> Limoges "<br />
M r J.-M. COUSTARD Professeur, SRSN, Université <strong>de</strong> Poitiers<br />
M r F. LECORNUÉ Maître <strong>de</strong> Conférences, SRSN, Université <strong>de</strong> Poitiers<br />
"
« J’ai vu plus loin que les autres parce que je me suis juché sur les épaules d’un géant »<br />
Sir Isaac Newton (1643-1727)<br />
« En essayant continuellement on finit par réussir. Donc : plus ça rate, plus on a <strong>de</strong> chances<br />
que ça marche »<br />
Devise Shadock
Remerciements<br />
Avant d’exposer mes travaux qui ont conduit <strong>à</strong> ce mémoire, je tiens <strong>à</strong> remercier<br />
toutes celles <strong>et</strong> ceux qui ont permis, d’une manière ou d’une autre, sa réalisation.<br />
Monsieur André Amblès, Professeur <strong>à</strong> l’Université <strong>de</strong> Poitiers, qui m’a accueilli<br />
dans son <strong>la</strong>boratoire « Synthèse <strong>et</strong> Réactivité <strong>de</strong>s Substances Naturelles » - UMR CNRS<br />
6514.<br />
Monsieur Jean-Marie Coustard, Professeur <strong>de</strong> l’Université <strong>de</strong> Poitiers, pour<br />
m’avoir permis <strong>de</strong> rejoindre son équipe « Réactions en Milieu Super Aci<strong>de</strong> » pour<br />
terminer c<strong>et</strong>te thèse <strong>et</strong> pour le réel intérêt qu’il a porté <strong>à</strong> ce travail.<br />
Je remercie très sincèrement Frédéric Lecornué, Maitre <strong>de</strong> Conférences <strong>à</strong><br />
l’Université <strong>de</strong> Poitiers, pour avoir guidé ce travail durant ces trois années ponctuée <strong>de</strong><br />
repas arrosés, d’humour <strong>et</strong> <strong>de</strong> très bonne musique (ou pas). Merci pour avoir conduit ces<br />
travaux lorsque l'ancien capitaine avait décidé que ce bateau n'était pas assez intéressant<br />
pour lui.<br />
Je tiens également <strong>à</strong> exprimer toute ma reconnaissance <strong>à</strong> Madame Catherine<br />
Guillou, Directeur <strong>de</strong> recherche <strong>à</strong> l’Université <strong>de</strong> Gif s/ Yv<strong>et</strong>te, qui m’a fait l’honneur <strong>de</strong><br />
prési<strong>de</strong>r le jury <strong>de</strong> thèse <strong>et</strong> <strong>de</strong> juger ce travail.<br />
Merci également <strong>à</strong> Madame Marie-C<strong>la</strong>u<strong>de</strong> Viaud-Massuard, Professeur <strong>à</strong><br />
l’Université <strong>de</strong> Tours, Monsieur Jean Ollivier, Chargé <strong>de</strong> recherche HDR-CNRS <strong>à</strong><br />
l’Université <strong>de</strong> Paris Sud <strong>et</strong> Monsieur Pierre Krausz, Professeur l’Université <strong>de</strong><br />
Limoges pour avoir accepté <strong>de</strong> juger <strong>et</strong> commenter ce travail.
Je voudrais dire un grand merci <strong>à</strong> tous les Gamers qui ont égaillé nos week-end<br />
<strong>de</strong> parties sans fin teintées <strong>de</strong> coup-bas, <strong>de</strong> mauvaise foi mais surtout <strong>de</strong> grands<br />
moments: Aurélien "Paulo" Lavaud, Benjamin "Kenny" Ovi<strong>de</strong>, Nico<strong>la</strong>s "Gros Moche"<br />
Cim<strong>et</strong>ière, Maxence "Maréchal <strong>de</strong>s Logis" Vidal, Marie Fricaut, Emanuel "Manu"<br />
Rousselière, Eg<strong>la</strong>ntine "G<strong>la</strong>ng<strong>la</strong>n" Bazeille. Merci pour tous ces moments qui ont rendu<br />
ces trois années extrêmement agréables.<br />
Je tiens aussi <strong>à</strong> remercier Hervé "Roger" Rogeon: merci pour ces soirées Ligue<br />
Des Champions ainsi que pour nos "After Foot" ont <strong>la</strong>rgement contribués <strong>à</strong> rendre ces<br />
trois années <strong>de</strong> thèse inoubliables.<br />
Courrage nos souffrances s'arr<strong>et</strong>eront avec l'éviction du Christophe Rocancourt<br />
du Football en 2010. Prends ça Raymond Demonech !!! Une question reste cependant<br />
sans réponse : comment peut-on connaitre autant <strong>de</strong> choses sur autant <strong>de</strong> sports <strong>et</strong><br />
supporter le PSG ?<br />
Sébastion "Saul" Picard: merci pour ton acceuille dans le <strong>la</strong>boratoire, tu as<br />
<strong>la</strong>rgement participé <strong>à</strong> <strong>la</strong> réalisation <strong>de</strong> ces travaux par ta bonne humeur, ta bonne<br />
musique (ou pas ) ainsi que par ta gentillesse (sans oublier les cafés au saké).<br />
Merci aux autres thésard encore en activité a l'heure ou j'écris ces mots: Marion<br />
Grinda, Thibaut Legigand, Fei Liu, Guil<strong>la</strong>ume Compain, David Kpogbemabou, Céline<br />
Estournel <strong>et</strong> Marie-Anne Guglielmi.<br />
Mes remerciement vont aussi <strong>à</strong> tous les permanents qu'il m'ai été donné <strong>de</strong><br />
cotoyer durant ces trois années:<br />
Sébastien Papot: merci pour ces discussions parfois constructives <strong>et</strong> parfois<br />
complètement hors <strong>de</strong> propos que se soit <strong>à</strong> propos <strong>de</strong> chimie ou bien <strong>de</strong> suj<strong>et</strong> dont je ne<br />
peut écrire un seul <strong>de</strong> tes mots sur c<strong>et</strong>te page.<br />
Isabelle "Miss RMN" Opalinski: merci pour pour ta bonne humeur (sauf quand
les pains au choco<strong>la</strong>ts du vendredi matin n'étaitent pas encore arrivés <strong>à</strong> 9h01) ainsi que<br />
ton ai<strong>de</strong> extrêmement précieuse lors que notre chère RMN 300 faisait <strong>de</strong>s siennes.<br />
Sans oublier Bruno Violeau, Sébastien Thibau<strong>de</strong>au, Brigitte Renoux, Jean-<br />
François Choll<strong>et</strong>, Martine Mondon, Agnès Mingot, Hélène Carreyre, Jérôme Désiré,<br />
Laurent Grass<strong>et</strong>, Yves Blériot, Laurent Lemée, Joëlle <strong>et</strong> Francis Barbot, C<strong>la</strong>ire<br />
Guichard, Lilian Ripault <strong>et</strong> Sylvie Liu. Merci <strong>à</strong> tous pour votre présence <strong>et</strong> votre bonne<br />
humeur qui ont permis <strong>à</strong> ces trois années <strong>de</strong> <strong>de</strong>venir inoubliables.<br />
Les anciens qui naviguent maintenant sous d'autres horizons: Poulos, Coucouille,<br />
P'ti Ju, Vincent, Cédric, Grand Ju, Ouercho, Emilie, Sophie, Florian: merci pour vote<br />
acceuille <strong>et</strong> votre présence qui a emmaillé ces trois années <strong>de</strong> bons moments <strong>et</strong> <strong>de</strong><br />
discussions qui nous ont plus ou moins permis <strong>de</strong> refaire le mon<strong>de</strong>.<br />
Ces remerciements ne seraient pas compl<strong>et</strong> sans quelques mots pour ma famille<br />
qui m'a toujours soutenu <strong>et</strong> encouragé dans mon parcours universitaires mais aussi dans<br />
mon parcours personnel. Un grand remerciement pour Nathalie Robineau pour m'avoir<br />
elle aussi soutenu <strong>et</strong> supporter durant ces 3 années.
SOMMAIRE<br />
INTRODUCTION GENERALE 5<br />
I. Les Lanthani<strong>de</strong>s en <strong>synthèse</strong> organique 6<br />
II. Préparation <strong>de</strong>s organocériens 7<br />
1. A partir d’organolithiens 7<br />
2. A partir <strong>de</strong> réactifs <strong>de</strong> Grignard 8<br />
3. Par énolisation 8<br />
a. A partir d’éno<strong>la</strong>tes <strong>de</strong> lithium 8<br />
b. A partir <strong>de</strong> cétones a-halogénées. 9<br />
4. Structure <strong>de</strong>s organocériens 10<br />
a. Alkyl-, allyl-, alcynyl- <strong>et</strong> arylcériens 10<br />
b. Eno<strong>la</strong>tes <strong>de</strong> cérium 10<br />
c. Chlorure <strong>de</strong> cérium 11<br />
III. Réactivité <strong>de</strong>s organocériens 11<br />
1. Réactions d’addition <strong>de</strong>s organocériens sur <strong>de</strong>s dérivés carbonylés 12<br />
a. Addition sur les cétones. 12<br />
b. Addition sur les cétones a!b-insaturées. 14<br />
c. Addition sur les aci<strong>de</strong>s carboxyliques <strong>et</strong> leurs dérivés. 14<br />
d. Addition sur les fonctions nitriles, imines <strong>et</strong> nitro. 16<br />
e. Mise en œuvre <strong>de</strong>s réactions 18<br />
2. Réactivité <strong>de</strong>s éno<strong>la</strong>tes <strong>de</strong> cérium 20<br />
a. Addition sur les composés carbonylés 20<br />
b. Addition sur les imines 21<br />
IV. Application <strong>de</strong>s organocériens en <strong>synthèse</strong> totale. 22<br />
1. Synthèse totale du (±)-Pleurotine 22<br />
2. Synthèse totale <strong>de</strong> <strong>la</strong> Roseophiline 22<br />
3. Synthèse totale <strong>de</strong> (±)-Dihydro-epi-déoxyarteannium B 23<br />
OBJECTIF DE THESE 25<br />
CHAPITRE I : SYNTHESE D’ARYLCYCLOALCENES ET SYNTHESE TOTALE DU<br />
(±)-LAUROKAMURENE B 26<br />
1 ERE PARTIE : SYNTHESE EN UN SEUL POT D’ARYLCYCLOALCENES 27<br />
I. Introduction 28<br />
II. Réactions <strong>de</strong> coup<strong>la</strong>ges 28<br />
1. Réactions <strong>de</strong> coup<strong>la</strong>ges pal<strong>la</strong>do-catalysés 28<br />
a. Coup<strong>la</strong>ge <strong>de</strong> Heck 28<br />
b. Coup<strong>la</strong>ge <strong>de</strong> Suzuki-Miyaura 31
Introduction générale<br />
c. Coup<strong>la</strong>ge <strong>de</strong> Stille 32<br />
d. Coup<strong>la</strong>ge <strong>de</strong> Negishi 32<br />
2. Autres réactions métallo-catalysées 32<br />
a. Le nickel 32<br />
b. Le Fer 33<br />
c. Le Cuivre 34<br />
d. Le Colbalt 34<br />
e. Mise en œuvre <strong>de</strong>s réactions <strong>de</strong> coup<strong>la</strong>ges métallo-catalysées 35<br />
3. Addition nucléophile / déshydratation 37<br />
a. Addition nucléophile 37<br />
b. Elimination 38<br />
4. Synthèse d’arylcycloalcènes par réarrangement semi-pinacolique/fragmentation <strong>de</strong> Grob. 39<br />
III. Synthèse en un seul-pot d’arylcycloalcènes. 40<br />
1. Mise au point <strong>de</strong>s conditions opératoires 41<br />
2. Synthèse d’arylcycloalcènes 43<br />
a. Influence <strong>de</strong> <strong>la</strong> taille <strong>de</strong> cycle. 44<br />
b. Influence <strong>de</strong>s substituants sur le dérivé carbonylé <strong>et</strong>/ou l’organocérien. 44<br />
c. Substrats azotés 46<br />
d. Synthèse d’hétéroarylcycloalcènes 48<br />
2 EME PARTIE : SYNTHESE TOTALE DU (±)-LAUROKAMURENE B 49<br />
I. Introduction 50<br />
II. Précé<strong>de</strong>ntes <strong>synthèse</strong>s du Laurokamurène B 50<br />
1. Synthèse totale du (±)-Laurokamurène B 50<br />
2. Synthèse totale du (+)-Laurokamurène B 52<br />
III. Application <strong>de</strong>s organocériens <strong>à</strong> <strong>la</strong> <strong>synthèse</strong> du (±)-Laurokamurène B 53<br />
1. Synthèse <strong>de</strong> <strong>la</strong> (±)-2,2,3-triméthylcyclopentanone 54<br />
a. Rétro<strong>synthèse</strong> 54<br />
b. Voie A 54<br />
c. Voie B 55<br />
d. Voie C 56<br />
e. Voie D 56<br />
2. Addition d’organocérien sur <strong>la</strong> 2,2,3-triméthylcyclopentanone (±)-62 60<br />
IV. Conclusion du chaptire I 61<br />
CHAPITRE II : SYNTHESE DE BENZAZEPINES PAR ELECTROCYCLISATION-1,7<br />
D’YLURES D’AZOMETHINES A,B;G,D-INSATURES 62<br />
1 ERE PARTIE : SYNTHESE DE CYCLOALCENYLBENZALDEHYDES 63<br />
I. Introduction 64<br />
1. Synthèses existantes <strong>de</strong>s 2-cycloalcénylbenzaldéhy<strong>de</strong>s 64<br />
a. Synthèse par ouverture d’oxazolines 64<br />
b. Synthèse par réactions combinées <strong>de</strong> Shapiro-Suzuki 66<br />
2
Introduction générale<br />
2. Réaction <strong>de</strong> cycloaddition 1,3-dipo<strong>la</strong>ire 67<br />
a. Généralités 67<br />
b. Les dipôles-1,3 67<br />
c. Les ylures d’azométhines stabilisés 69<br />
d. Les ylures d’azométhines non-stabilisés 70<br />
3. Electrocyclisation-1,7 d’ylures d’azométhines 71<br />
a. Electrocyclisation-1,7 d’ylures d’azométhines non-stabilisés 72<br />
b. Electrocyclisation-1,7 d’ylures d’azométhines stabilisés 73<br />
II. Synthèse <strong>de</strong>s 2-cycloalcénylbenzaldéhy<strong>de</strong>s <strong>à</strong> 5, 6 <strong>et</strong> 7 chaînons 75<br />
1. Etu<strong>de</strong> rétrosynthétique 75<br />
2. Synthèse <strong>de</strong>s alcools tertiaires 93-95 76<br />
a. Addition d’organolithiens 76<br />
b. Utilisation d’organocériens 78<br />
3. Obtention <strong>de</strong>s cycloalcénylbenzaldéhy<strong>de</strong>s 77-79 79<br />
a. Elimination E2 <strong>de</strong> <strong>la</strong> fonction alcool 79<br />
b. Déprotection <strong>de</strong> <strong>la</strong> fonction aldéhy<strong>de</strong> 80<br />
c. Cyclisation intramolécu<strong>la</strong>ire 82<br />
4. Optimisation <strong>de</strong> <strong>la</strong> <strong>synthèse</strong> <strong>de</strong>s aldéhy<strong>de</strong>s 77-79 83<br />
a. Synthèse <strong>de</strong>s aldéhy<strong>de</strong>s 77 <strong>et</strong> 78 <strong>à</strong> partir <strong>de</strong>s alcools 93 <strong>et</strong> 94 83<br />
b. Synthèse <strong>de</strong>s aldéhy<strong>de</strong>s 77 <strong>et</strong> 78 <strong>à</strong> partir <strong>de</strong> l’acétal 96 84<br />
III. Conclusion 84<br />
2 EME PARTIE : SYNTHESE DE BENZAZEPINES PAR REACTION<br />
D’ELECTROCYCLISATION-1,7 D’YLURES D’AZOMETHINES 86<br />
I. Addition <strong>de</strong> dérivés d’aci<strong>de</strong>s aminés sur les aldéhy<strong>de</strong>s 77-78 87<br />
1. Préparation <strong>de</strong>s dérivés d’aci<strong>de</strong>s aminés 87<br />
2. Premiers résultats 87<br />
3. Piégeage <strong>de</strong>s ylures d’azométhines intermédiaires 90<br />
4. Synthèse <strong>de</strong> diverse benzazépines substituées 91<br />
a. Obtention <strong>de</strong>s benzazépines substituées 91<br />
b. Structure <strong>de</strong>s benzazépines 93<br />
II. Conclusion du chapitre II 95<br />
CHAPITRE III : ESSAIS VERS LA SYNTHESE TOTALE DE LA (±)-MORPHINE 96<br />
I. Introduction 97<br />
1. Historique 97<br />
2. Généralités sur <strong>la</strong> morphine 97<br />
3. Synthèses précé<strong>de</strong>ntes <strong>de</strong> <strong>la</strong> morphine 98<br />
a. Synthèse <strong>de</strong> Gates (1956) 98<br />
b. Synthèse <strong>de</strong> Mulzer 101<br />
c. Synthèse d’Ogasawara 104<br />
II. Etu<strong>de</strong> rétrosynthètique 106<br />
1. Rappels 106<br />
2. Schéma rétrosynthétique 107<br />
3
Introduction générale<br />
III. Essais vers <strong>la</strong> <strong>synthèse</strong> totale <strong>de</strong> <strong>la</strong> (±)-morphine 108<br />
1. 1 ère stratégie <strong>de</strong> <strong>synthèse</strong> : voie A 108<br />
a. Bromation <strong>de</strong> l’isovanilline 108<br />
b. Fonctionnalisation <strong>de</strong> <strong>la</strong> bromo-isovanilline 165 109<br />
c. Synthèse <strong>de</strong>s alcools tertiaires 110<br />
d. Déprotection <strong>de</strong> <strong>la</strong> fonction aldéhy<strong>de</strong> <strong>et</strong> cyclisation intramolécu<strong>la</strong>ire 113<br />
2. 2 ème stratégie <strong>de</strong> <strong>synthèse</strong> 115<br />
a. Schéma rétrosynthétique envisagé 115<br />
b. Synthèse du synthon 188 116<br />
c. Synthèse <strong>de</strong> l’aldéhy<strong>de</strong> 164 117<br />
d. Cyclisation intramolécu<strong>la</strong>ire 118<br />
3. 3 ème stratégie <strong>de</strong> <strong>synthèse</strong> 120<br />
a. Synthèse du 1,3-dithiane 199 121<br />
b. Synthèse <strong>de</strong> l’aldéhy<strong>de</strong> 198 123<br />
IV. Conclusion du chapitre III 126<br />
PARTIE EXPERIMENTALE 133<br />
INDICATION GENERALES 134<br />
PARTIE EXPERIMENTALE DU CHAPITRE I 136<br />
PARTIE EXPERIMENTALE DU CHAPITRE II 156<br />
PARTIE EXPERIMENTALE DU CHAPITRE III 187<br />
REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES 212<br />
4
Introduction générale<br />
Introduction générale<br />
5
I. Les Lanthani<strong>de</strong>s en <strong>synthèse</strong> organique<br />
Introduction générale<br />
Depuis les années 1970, l’utilisation <strong>de</strong>s <strong>la</strong>nthani<strong>de</strong>s en <strong>synthèse</strong> organique est sans cesse<br />
croissante <strong>et</strong> décrite dans <strong>la</strong> littérature pour un grand nombre <strong>de</strong> réactions telles que <strong>de</strong>s réactions<br />
d’oxydation <strong>et</strong> <strong>de</strong> réduction. Cependant, <strong>la</strong> possibilité d’accé<strong>de</strong>r <strong>à</strong> <strong>de</strong>s composés<br />
organo<strong>la</strong>nthani<strong>de</strong>s perm<strong>et</strong>tant <strong>de</strong> créer <strong>de</strong>s liaisons C-C par additions nucléophiles reste l’attrait<br />
principal c<strong>et</strong>te famille. 1<br />
Le <strong>la</strong>nthani<strong>de</strong> le plus employé <strong>à</strong> ce jour est le samarium, principalement utilisé sous <strong>la</strong><br />
forme d’iodure <strong>de</strong> samarium(II) : SmI2. Depuis sa première utilisation en <strong>synthèse</strong> organique par<br />
Kagan en 1977, 2 l’iodure <strong>de</strong> samarium(II) est <strong>la</strong>rgement employé pour <strong>de</strong>s réactions aussi variées<br />
qua <strong>la</strong> création <strong>de</strong> liaisons carbone-carbone ou <strong>de</strong>s réactions <strong>de</strong> cyclisation (Schéma 1). 3<br />
Br<br />
R 1<br />
SmI 2X<br />
O<br />
Ph<br />
O<br />
+<br />
R 2<br />
O<br />
O<br />
Me<br />
R 3<br />
puis hydrolyse<br />
SmI 2<br />
THF, -78°C, 15 min<br />
95%<br />
Schéma 1<br />
R 1<br />
H<br />
OH<br />
R 3<br />
O<br />
R 2<br />
O<br />
OH<br />
Ph Me<br />
Le nitrate d’ammonium cérique (CAN : (NH4)2Ce(NO2)6) est aussi utilisé en <strong>synthèse</strong><br />
organique en tant qu’agent d’oxydation doux. 4<br />
En 1982, Imamoto <strong>et</strong> coll. furent les premiers <strong>à</strong> préparer une série d’organocériens <strong>à</strong> partir<br />
d’organolithiens <strong>et</strong> <strong>de</strong> CeI3. 5 Ils étudièrent les propriétés <strong>de</strong>s organocériens <strong>et</strong> en particulier leur<br />
addition nucléophile sur <strong>de</strong>s cétones conduisant <strong>à</strong> <strong>la</strong> formation d’alcools tertiaires avec<br />
d’excellents ren<strong>de</strong>ments. Les organocériens sont maintenant <strong>la</strong>rgement utilisés quand<br />
l’utilisation <strong>de</strong> réactifs <strong>de</strong> Grignard ou d’organolithiens c<strong>la</strong>ssiques ne perm<strong>et</strong>tent pas l’obtention<br />
<strong>de</strong> résultats satisfaisants. 6<br />
1 a) G. A. Mo<strong>la</strong>n<strong>de</strong>r, Chem. Rev. 1992, 92, 29<br />
b) H. B. Kagan, J.-L. Namy, Lanthani<strong>de</strong>s : Chemistry and Use in Organic Synthesis, Ed. S. Kobayashi, Springer-<br />
Ves<strong>la</strong>g, 1999.<br />
c) P. G. Steel, J. Chem. Soc., Perkin Trans. 1 2001, 2727.<br />
d) H. B. Kagan, T<strong>et</strong>rahedron 2003, 59, 10351.<br />
2 a) J. L. Namy, P. Girard, H. B. Kagan, Nouv. J. Chim. 1977, 1, 5.<br />
b) J. L. Namy, P. Girard, H. B. Kagan, J. Am. Chem. Soc. 1980, 102, 2693.<br />
3<br />
D. J. Edmonds, D. Johnston, D. J. Procter, Chem. Rev. 2004, 104, 3371 <strong>et</strong> références citées.<br />
4<br />
T.-L. Ho, Synthesis 1973, 347.<br />
5<br />
T. Imamoto, T. Kusumoto, M. J. Yokoyama, J. Chem. Soc., Chem. Commun. 1982, 1042.<br />
6 H.-J. Liu, K.-S. Shia, X. Shang, B.-Y. Zhu, T<strong>et</strong>rahedron 1999, 55, 3803.<br />
6
II. Préparation <strong>de</strong>s organocériens<br />
Introduction générale<br />
Les organocériens sont généralement préparés in-situ par transmétal<strong>la</strong>tion<br />
d’organomagnésiens ou d’organolithiens en présence <strong>de</strong> CeX3 (X = I, Cl). Ils sont utilisés<br />
directement in-situ car ils ne peuvent pas être stockés du fait <strong>de</strong> <strong>la</strong> forte hygroscopie <strong>de</strong>s<br />
halogénures <strong>de</strong> cérium.<br />
1. A partir d’organolithiens<br />
Le premier organocérien a été obtenu par Imamoto <strong>et</strong> al. 5 en 1982 par traitement <strong>de</strong> nbutyllithium<br />
par du triiodure <strong>de</strong> cérium(III) préparé in-situ <strong>à</strong> partir <strong>de</strong> cérium métal <strong>et</strong> <strong>de</strong> diio<strong>de</strong><br />
(Schéma 2).<br />
n-BuLi + CeI 3<br />
THF, -78°C<br />
Schéma 2<br />
n-BuLi,CeI 3<br />
Sur un p<strong>la</strong>n pratique, une nouvelle procédure fut mise au point utilisant du chlorure <strong>de</strong><br />
cérium(III) heptahydraté CeCl3.7H2O dont l’eau est éliminée par chauffage (140°C) sous<br />
pression réduite (0,2 mmHg). Le chlorure <strong>de</strong> cérium(III) anhydre ainsi obtenu est alors mis en<br />
suspension dans le THF anhydre afin <strong>de</strong> créer le complexe CeCl3.nTHF. Ce <strong>de</strong>rnier traité par un<br />
organolithien conduit <strong>à</strong> <strong>la</strong> formation <strong>de</strong> l’organocérien désiré : c<strong>et</strong>te métho<strong>de</strong> reste <strong>la</strong> plus<br />
utilisée <strong>à</strong> ce jour. 7,8 Imamoto <strong>et</strong> al. ont ainsi obtenu <strong>la</strong> première série d’organocériens (Schéma<br />
3). 9<br />
R-Li<br />
CeCl 3<br />
R = alkyle, allyle, alcyne<br />
alcényle <strong>et</strong> aryle<br />
THF, -78°C<br />
Schéma 3<br />
RLi,CeCl 3<br />
Les organocériens obtenus <strong>à</strong> partir d’organolithiens sont peu stables thermiquement. Ceux<br />
possédant <strong>de</strong>s hydrogènes en ! se décomposent <strong>à</strong> 0°C tandis que ceux n’en ayant pas peuvent<br />
s’avérer stables jusqu’<strong>à</strong> <strong>de</strong>s températures avoisinant les 60°C. Pour ces raisons, les réactions<br />
impliquant l’utilisation <strong>de</strong>s organocériens sont <strong>la</strong> plupart du temps menées <strong>à</strong> basse température<br />
(T < -60°C).<br />
7 T. Imamoto, Y. Sugiura, N. Takiyama, T<strong>et</strong>rahedron L<strong>et</strong>t. 1984, 25, 4233.<br />
8 V. Dimitrov, K. Kostova, M. Genov, T<strong>et</strong>rahedron L<strong>et</strong>t. 1996, 37, 6787.<br />
9 T. Imamoto, T. Kusumoto, Y. Tawarayama, Y. Sugiura, T. Mita, J. Org. Chem. 1984, 49, 3904.<br />
7
2. A partir <strong>de</strong> réactifs <strong>de</strong> Grignard<br />
Introduction générale<br />
Les réactifs <strong>de</strong> Grignard peuvent aussi être convertis en organocériens via une<br />
transmétal<strong>la</strong>tion avec CeCl3. La procédure est simi<strong>la</strong>ire <strong>à</strong> celle décrite précé<strong>de</strong>mment en<br />
effectuant l’addition du réactif <strong>de</strong> Grignard <strong>à</strong> une suspension <strong>de</strong> CeCl3 dans le THF <strong>à</strong> 0°C. C<strong>et</strong>te<br />
métho<strong>de</strong> est applicable pour l’obtention d’une <strong>la</strong>rge gamme d’organocériens exceptés pour <strong>la</strong><br />
formation d’alcénylcériums. 10 Ces <strong>de</strong>rniers n’étant pas stables <strong>à</strong> 0°C, ils sont générés par<br />
transmétal<strong>la</strong>tion <strong>à</strong> -78°C. 11 Les organocériens préparés <strong>à</strong> partir d’organomagnésiens sont plus<br />
stables thermiquement que ceux issus d’organolithiens ce qui perm<strong>et</strong> <strong>de</strong> les préparer vers 0°C<br />
(Schéma 4).<br />
RMgX CeCl 3<br />
RMgX CeCl 3<br />
3. Par énolisation<br />
THF, 0°C<br />
THF, -78°C<br />
a. A partir d’éno<strong>la</strong>tes <strong>de</strong> lithium<br />
La métho<strong>de</strong> <strong>la</strong> plus courante pour obtenir un éno<strong>la</strong>te <strong>de</strong> cérium consiste <strong>à</strong> effectuer une<br />
transmétal<strong>la</strong>tion entre un éno<strong>la</strong>te <strong>de</strong> lithium <strong>et</strong> du chlorure <strong>de</strong> cérium(III). C<strong>et</strong>te métho<strong>de</strong> peut<br />
être appliquée <strong>à</strong> différents substrats énolisables tels que les cétones, 12 les esters, les ami<strong>de</strong>s 13 <strong>et</strong><br />
les nitriles. 14<br />
Le substrat subit tout d’abord une déprotonation par une base lithiée (N,Ndiisopropy<strong>la</strong>midure<br />
<strong>de</strong> lithium (LDA) ou bis(triméthylsilyle)amidure <strong>de</strong> lithium (LiHMDS)).<br />
L’addition <strong>de</strong> c<strong>et</strong> éno<strong>la</strong>te <strong>à</strong> une suspension <strong>de</strong> chlorure <strong>de</strong> cérium(III) dans le THF <strong>à</strong> -78°C donne<br />
lieu <strong>à</strong> une transmétal<strong>la</strong>tion perm<strong>et</strong>tant d’obtenir l’éno<strong>la</strong>te <strong>de</strong> cérium souhaité (Schéma 5).<br />
10 a) T. Imamoto, N. Takiyama, K. Nakamura, T<strong>et</strong>rahedron L<strong>et</strong>t. 1985, 26, 4763.<br />
b) T. Imamoto, N. Takiyama, K. Nakamura, T.Hatajima, Y. Kamiya, J. Am. Chem. Soc. 1989, 111, 4392.<br />
11 T. Imamoto, T. Hatajima, K. Ogata, T<strong>et</strong>rahedron L<strong>et</strong>t. 1991, 32, 2787.<br />
12 T. Imamoto, T. Kusumoto, M. Yokoyama, T<strong>et</strong>rahedron L<strong>et</strong>t. 1983, 24, 5233.<br />
13 H. J. Liu, N. H. Al-Said, T<strong>et</strong>rahedron L<strong>et</strong>t. 1991, 32, 5473.<br />
14 X. Shang, J. H. Liu, Synth. Commun. 1994, 24, 2485.<br />
Schéma 4<br />
RMgX,CeCl 3<br />
R = alkyle, alcyne <strong>et</strong> aryle<br />
RMgX,CeCl 3<br />
R = alcényle<br />
8
a<br />
CH3CO2Et Cl2CeCH2CO2Et a<br />
O OCeCl2 b<br />
CH3CN Cl2CeCH2CN Introduction générale<br />
CH3CONMe c<br />
2<br />
Cl2CeCH2CONMe2 a : LDA, -78°C, THF, puis CeCl3, -78°C ; b : LiHMDS, -78°C, THF, puis CeCl3, -78°C ; c :<br />
LDA, -78°C, THF, puis CeCl3, -78°C <strong>à</strong> 20°C.<br />
Schéma 5<br />
b. A partir <strong>de</strong> cétones "-halogénées.<br />
La formation d’éno<strong>la</strong>tes <strong>de</strong> cérium peut aussi être effectuée <strong>à</strong> partir d’"-bromocétones.<br />
C<strong>et</strong>te métho<strong>de</strong> nécessite l’utilisation d’iodure ou <strong>de</strong> chlorure <strong>de</strong> cérium(III) en présence d’une<br />
quantité stoechimétrique <strong>de</strong> NaI. 15<br />
Le mécanisme supposé <strong>de</strong> <strong>la</strong> formation est décrit par une réaction concertée durant <strong>la</strong>quelle<br />
le dérivé "-halogéné subit simultanément une ché<strong>la</strong>tion <strong>de</strong> l’atome d’oxygène par l’atome <strong>de</strong><br />
cérium <strong>et</strong> une déhalogénation (Schéma 6).<br />
Ph<br />
Ph<br />
O<br />
O<br />
Br<br />
Br<br />
CeI 3<br />
CeCl 3<br />
THF<br />
20°C<br />
NaI, THF<br />
20°C<br />
Ph<br />
Ph<br />
O<br />
O<br />
Schéma 6<br />
I<br />
Cl<br />
Ce<br />
Ce<br />
I<br />
Br<br />
Cl<br />
Br<br />
I<br />
Cl<br />
I<br />
-IBr<br />
-IBr<br />
Ph<br />
Ph<br />
OCeCl 2<br />
OCeCl 2<br />
C<strong>et</strong>te <strong>de</strong>rnière métho<strong>de</strong> n’est pas applicable aux esters "-halogénés. L’utilisation <strong>de</strong><br />
benzèn<strong>et</strong>elluronate <strong>de</strong> lithium (PhTeLi) en présence <strong>de</strong> chlore <strong>de</strong> cérium(III) est nécessaire afin<br />
15 S. I. Fukusawa, T. Tsuruta, T. Fujinami, S. J. Sakai, J. Chem. Soc., Perkin Trans. 1 1987, 1473.<br />
9
d’accé<strong>de</strong>r <strong>de</strong> manière satisfaisante <strong>à</strong> l’éno<strong>la</strong>te <strong>de</strong> cérium désiré (Schéma 7). 16<br />
EtO<br />
O<br />
Br<br />
PhTeLi (2 éq.)<br />
CeCl 3 (1 éq.)<br />
Et 2O, 0°C <strong>à</strong> 20°C<br />
EtO<br />
4. Structure <strong>de</strong>s organocériens<br />
O<br />
Schéma 7<br />
CeCl 3<br />
a. Alkyl-, allyl-, alcynyl- <strong>et</strong> arylcériens<br />
Br<br />
PhTe<br />
Introduction générale<br />
-LiCl<br />
PhTeBr PhTeLi<br />
EtO<br />
PhTeTePh<br />
OCeCl 2<br />
Bien que <strong>la</strong> chimie <strong>de</strong>s organocériens ait éveillé l’intérêt <strong>de</strong> nombreux chimistes <strong>de</strong>puis le<br />
début <strong>de</strong>s années 1980, il est important <strong>de</strong> noter que <strong>la</strong> structure réelle <strong>de</strong>s organocériens n’a pu<br />
être déterminée avec précision. Comme décrit précé<strong>de</strong>mment, les organocériens issus <strong>de</strong> réactifs<br />
<strong>de</strong> Grignard sont moins sensibles <strong>à</strong> <strong>la</strong> température que ceux issus d’organolithiens. Il est évi<strong>de</strong>nt<br />
que l’ion métallique précurseur intervient dans <strong>la</strong> structure <strong>de</strong> l’organocérien, influençant sa<br />
stabilité, <strong>et</strong> donc qu’il est impératif <strong>de</strong> les différencier dans leur <strong>de</strong>scription. Pour ce<strong>la</strong>, dans ce<br />
manuscrit, les organocériens seront toujours décrits en tenant compte <strong>de</strong> leurs « origines »<br />
(Schéma 8).<br />
<strong>Organocériens</strong> issus d'organolithiens<br />
CeCl 3<br />
RLi RLi,CeCl 3<br />
<strong>Organocériens</strong> issus d'organomagnésiens<br />
RMgX CeCl3 RMgX,CeCl3 b. Eno<strong>la</strong>tes <strong>de</strong> cérium<br />
Schéma 8<br />
De <strong>la</strong> même manière, <strong>la</strong> structure <strong>de</strong>s éno<strong>la</strong>tes <strong>de</strong> cérium n’a pu être déterminée avec<br />
précision. Les éno<strong>la</strong>tes <strong>de</strong> cérium peuvent être écrits <strong>de</strong> <strong>de</strong>ux manières différentes si l’on<br />
considère que leur formation rési<strong>de</strong> en <strong>la</strong> création d’une liaison carbone-cérium ou bien une<br />
liaison oxygène-cérium (Schéma 9).<br />
16 S.-I. Fukusawa, K. Hirai, J. Chem. Soc. Perkin Trans. 1 1993, 1963.<br />
10
H 3C<br />
O<br />
LDA puis CeCl 3<br />
NMe 2 H2C<br />
c. Chlorure <strong>de</strong> cérium<br />
Schéma 9<br />
OCeCl 2<br />
NMe 2<br />
ou<br />
Cl 2CeH 2C<br />
Introduction générale<br />
O<br />
NMe 2<br />
Le chlorure <strong>de</strong> cérium(III) nécessaire <strong>à</strong> l’obtention d’organocériens est décrit comme étant<br />
« anhydre » du fait que les organomagnésiens <strong>et</strong> organolithiens sont extrêmement sensibles <strong>à</strong> <strong>la</strong><br />
présence d’eau dans le milieu. Cependant <strong>la</strong> procédure <strong>de</strong> déshydratation du chlorure <strong>de</strong><br />
cérium(III) heptahydraté ne perm<strong>et</strong> pas d’éliminer toutes les molécules d’eau. 17 Il apparaît que le<br />
chlorure <strong>de</strong> cérium(III) se présente sous <strong>la</strong> forme d’un complexe dans le THF dont l’unité<br />
monomère possè<strong>de</strong> pour formule [Ce(µ-Cl)3(THF)(H2O)], c’est <strong>à</strong> dire avec une molécule d’eau<br />
sous forme <strong>de</strong> ligand lié au cérium. On ne peut donc pas <strong>à</strong> proprement parler <strong>de</strong> chlorure <strong>de</strong><br />
cérium(III) anhydre.<br />
III. Réactivité <strong>de</strong>s organocériens<br />
Ce chapitre va traiter <strong>de</strong>s propriétés <strong>de</strong>s organocériens. Pour mieux comprendre celles-ci, il<br />
est essentiel <strong>de</strong> parler <strong>de</strong> l’oxophilie du cérium. En eff<strong>et</strong>, <strong>la</strong> réactivité <strong>et</strong> <strong>la</strong> régioseléctivité <strong>de</strong> ces<br />
composés peuvent s’expliquer par <strong>la</strong> ché<strong>la</strong>tion <strong>de</strong> l’atome <strong>de</strong> cérium avec les doubl<strong>et</strong>s non-liants<br />
<strong>de</strong> l’oxygène <strong>de</strong>s dérivés carbonylés. Par analogie, lors <strong>de</strong> l’addition d’organocériens sur <strong>de</strong>s<br />
imines ou <strong>de</strong>s nitriles, le cérium se ché<strong>la</strong>te aux doubl<strong>et</strong>s non-liants <strong>de</strong> l’atome d’azote (Schéma<br />
10).<br />
R 1<br />
R 3<br />
R 1<br />
O<br />
N<br />
R 2<br />
R 2<br />
RLi,CeCl 3<br />
RLi,CeCl 3<br />
R 1<br />
R 3<br />
R 1<br />
O<br />
R 2<br />
N<br />
R 2<br />
Cl 2<br />
Ce<br />
R<br />
Cl 2<br />
Ce<br />
R<br />
Schéma 10<br />
17 W. J. Evans, J. D. Feldman, J. W. Ziller, J. Am. Chem. Soc. 1996 118, 4581.<br />
Cl<br />
Li<br />
Cl<br />
Li<br />
H 3O<br />
H 3O<br />
R 1<br />
R 1<br />
OH<br />
R 2<br />
R<br />
NHR 3<br />
R 2<br />
R<br />
11
Introduction générale<br />
1. Réactions d’addition <strong>de</strong>s organocériens sur <strong>de</strong>s dérivés carbonylés<br />
a. Addition sur les cétones.<br />
Imamoto <strong>et</strong> al. 5 furent les premiers en 1982 <strong>à</strong> démontrer que l’addition nucléophile<br />
d’organocériens sur <strong>de</strong>s cétones conduit <strong>à</strong> <strong>la</strong> formation d’alcools tertiaires avec d’excellents<br />
ren<strong>de</strong>ments.<br />
L’exemple le plus frappant est celui concernant l’addition <strong>de</strong> l’iodure <strong>de</strong> n-butylcérium sur<br />
<strong>la</strong> p-iodoacétophénone conduisant <strong>à</strong> <strong>la</strong> formation <strong>de</strong> l’alcool 1 <strong>de</strong> manière quantitative. A titre<br />
comparatif, l’addition <strong>de</strong> n-butyllithium ne perm<strong>et</strong> ni d’obtenir le produit d’addition ni <strong>de</strong><br />
récupérer le produit <strong>de</strong> départ en raison d’un échange lithium-io<strong>de</strong> conduisant après hydrolyse <strong>à</strong><br />
<strong>la</strong> formation d’acétophénone (Schéma 11).<br />
I<br />
O<br />
Me<br />
THF, -65°C, 3h<br />
n-BuLi,CeI 3 : Rdt = 99%<br />
n-BuLi : Rdt = 0%<br />
Schéma 11<br />
Les organocériens perm<strong>et</strong>tent d’effectuer <strong>de</strong>s réactions d’addition sur <strong>de</strong>s cétones<br />
facilement énolisables, chose difficilement réalisable par <strong>de</strong>s organolithiens. L’addition d’iodure<br />
<strong>de</strong> n-butylcérium sur <strong>la</strong> 1,3-diphénylpropan-2-one perm<strong>et</strong> d’obtenir l’alcool 2 avec un ren<strong>de</strong>ment<br />
quantitatif alors que l’utilisation <strong>de</strong> n-butyllithium ne perm<strong>et</strong> d’obtenir que 33% d’alcool 2 <strong>et</strong> <strong>de</strong><br />
récupérer 61% <strong>de</strong> <strong>la</strong> cétone <strong>de</strong> départ, ceci étant dû <strong>à</strong> son énolisation (Schéma 12). 5<br />
Ph<br />
O<br />
Enolisation <strong>de</strong> <strong>la</strong> cétone<br />
Ph<br />
O<br />
n-Bu Li<br />
H<br />
Ph<br />
Ph<br />
- Butane<br />
THF, -65°C, 3h<br />
n-BuLi,CeI 3 : Rdt = 98%<br />
n-BuLi : Rdt = 33%<br />
Ph<br />
OLi<br />
Schéma 12<br />
I<br />
1<br />
n-Bu<br />
n-Bu OH<br />
OH<br />
Ph Ph<br />
Ph H 2O, H Ph<br />
2<br />
O<br />
Me<br />
Ph<br />
12
Introduction générale<br />
Imamoto <strong>et</strong> al. ont aussi démontré que l’addition nucléophile d’un organocérien n’est pas<br />
ou que très peu influencée par l’encombrement stérique <strong>de</strong>s substrats. Ainsi l’addition <strong>de</strong> sbutylcérium<br />
sur l’acétophénone conduit <strong>à</strong> l’alcool 3 avec un ren<strong>de</strong>ment quantitatif (Schéma 13).<br />
O<br />
s-Bu OH<br />
THF, -65°C, 3h Me<br />
s-BuLi,CeCl 3<br />
98%<br />
Schéma 13<br />
Par <strong>la</strong> suite, Imamoto <strong>et</strong> al. ont montré que les organocériens obtenus par transmétal<strong>la</strong>tion<br />
avec du chlorure <strong>de</strong> cérium(III) possédaient <strong>la</strong> même réactivité que ceux obtenus <strong>à</strong> partir<br />
d’iodure <strong>de</strong> cérium(III). Dès lors, <strong>la</strong> préparation d’organocériens s’est principalement effectuée <strong>à</strong><br />
partir <strong>de</strong> chlorure <strong>de</strong> cérium(III) heptahydraté, composé commercial <strong>et</strong> peu onéreux.<br />
L’utilisation d’organocériens perm<strong>et</strong> <strong>de</strong> limiter les réactions d’aldolisation <strong>et</strong> <strong>de</strong> réduction<br />
<strong>de</strong>s cétones habituellement observées avec les réactifs <strong>de</strong> Grignard (Schéma 14). L’addition du<br />
chlorure d’isopropylmagnésium sur <strong>la</strong> cyclopentanone conduit <strong>à</strong> <strong>la</strong> formation d’un produit<br />
majoritaire 5 issu <strong>de</strong> <strong>la</strong> réaction d’auto-aldolisation, le poduit d’addition quant <strong>à</strong> lui n’est formé<br />
qu’<strong>à</strong> hauteur <strong>de</strong> 3%. La même réaction effectuée en présence <strong>de</strong> chlorure <strong>de</strong> cérium(III) perm<strong>et</strong><br />
d’obtenir 80% <strong>de</strong> l’alcool 4 souhaité en supprimant <strong>la</strong> réaction d’aldolisation. 18 Ceci s’explique<br />
par <strong>la</strong> très faible basicité <strong>de</strong>s organocériens qui n’est pas suffisante pour déprotonner <strong>la</strong> cétone en<br />
". La réaction d’aldolisation est alors « bloquée » <strong>et</strong> <strong>la</strong> réaction d’addition nucléophile est<br />
favorisée.<br />
O HO<br />
HO<br />
THF, 0°C, 1h<br />
i-PrMgCl<br />
i-PrMgCl,CeCl 3<br />
4 5<br />
3%<br />
88%<br />
80%<br />
Schéma 14<br />
18 T. Imamoto, T. Hatajima, K. Ogata, T<strong>et</strong>rahedron L<strong>et</strong>t. 1991, 32, 2787.<br />
3<br />
traces<br />
O<br />
13
. Addition sur les cétones ",!-insaturées.<br />
Introduction générale<br />
L’addition d’organomagnésiens sur <strong>de</strong>s cétones ",!-insaturées conduit <strong>à</strong> <strong>la</strong> formation <strong>de</strong><br />
régioisomères issus <strong>de</strong> <strong>la</strong> compétition entre l’addition-1,2 <strong>et</strong> l’addition-1,4 alors que l’utilisation<br />
d’organocériens conduit majoritairement <strong>à</strong> <strong>la</strong> formation <strong>de</strong> produit d’addition-1,2. En eff<strong>et</strong>,<br />
l’addition <strong>de</strong> chlorure d’isopropylmagnésium sur <strong>la</strong> (E)-4-phénylbut-3-ène-4-one donne les<br />
produits 6 <strong>et</strong> 7 avec <strong>de</strong>s ren<strong>de</strong>ments respectifs <strong>de</strong> 12% <strong>et</strong> 53%. L’utilisation <strong>de</strong> l’organocérien<br />
correspondant perm<strong>et</strong> d’obtenir le produit 6 <strong>à</strong> hauteur <strong>de</strong> 91% (Schéma 15).<br />
Ph<br />
O<br />
THF, 0°C, 1h<br />
i-PrMgCl<br />
i-PrMgCl,CeCl 3<br />
OH<br />
Ph Ph<br />
6 7<br />
12%<br />
53%<br />
91%<br />
Schéma 15<br />
C<strong>et</strong>te régiosélectivité peut s’expliquer <strong>à</strong> nouveau par l’oxophilie du cérium. Lors <strong>de</strong><br />
l’addition d’un organocérien sur une cétone ",!-insaturée, le cérium vient se ché<strong>la</strong>ter sur<br />
l’oxygène du carbonyle favorisant ainsi l’addition-1,2.<br />
c. Addition sur les aci<strong>de</strong>s carboxyliques <strong>et</strong> leurs dérivés.<br />
L’addition d’organocérien sur <strong>de</strong>s aci<strong>de</strong>s carboxyliques, 19 <strong>de</strong>s ami<strong>de</strong>s <strong>de</strong> Weinreb, 20 <strong>de</strong>s<br />
chlorures d’aci<strong>de</strong>s, 21 <strong>de</strong>s esters 22 <strong>et</strong> <strong>de</strong> cétènes 23 perm<strong>et</strong> d’obtenir facilement <strong>de</strong>s cétones<br />
(Schéma 16).<br />
19 Y. Anh, T. Cohen, T<strong>et</strong>rahedron L<strong>et</strong>t. 1994, 35, 203.<br />
20 G. Brenner-Weib, A. Giannis, K. Sandhoft, T<strong>et</strong>rahedron 1992, 48, 5855.<br />
21 N. R. Natale, S. G. Yocklovich, B. M. Mall<strong>et</strong>, H<strong>et</strong>erocycles 1986, 8, 2175.<br />
22 K. B<strong>la</strong><strong>de</strong>s, T. P. Lequeux, J. M. Percy, T<strong>et</strong>rahedron 1997, 53, 10623.<br />
23 Y. Kita, S. Matsuda, S. Kitagaki, Y. Tsuzuki, S. Akai, Synl<strong>et</strong>t 1991, 401.<br />
5%<br />
O<br />
14
i-Pr<br />
N<br />
Ph<br />
O<br />
Ph<br />
O<br />
O<br />
CO 2Et<br />
O<br />
OH<br />
NMe(OMe)<br />
Li,CeCl 3<br />
N(i-Pr) 2<br />
Me 3SiHC C O<br />
PhLi (1 éq.), CeCl 3 (2 éq.)<br />
THF, -78°C, 95%<br />
n-BuMgBr,CeCl 3 (2 éq.)<br />
THF, 0°, 66%<br />
PhCOCl (1 éq.)<br />
THF, -78°C, 50%<br />
(EtO) 2P(O)CF 2LiCeCl 3 (1 éq.)<br />
THF, -78°C<br />
71%<br />
PhLi,CeCl 3 (1,5 éq.)<br />
THF, -78°C<br />
puis NH 4Cl<br />
79%<br />
Schéma 16<br />
N<br />
i-Pr<br />
Ph<br />
Ph<br />
Ph<br />
O<br />
O<br />
O<br />
Introduction générale<br />
O<br />
O<br />
SiMe 3<br />
Ph<br />
n-Bu<br />
O<br />
N(i-Pr) 2<br />
O<br />
Ph<br />
CF 2PO(OEt) 2<br />
L’utilisation <strong>de</strong> conditions adéquates perm<strong>et</strong> l’obtention d’alcools tertiaires <strong>et</strong><br />
d’allylsi<strong>la</strong>nes <strong>à</strong> partir d’esters 8,24 <strong>de</strong> <strong>la</strong>ctones 25 <strong>et</strong> <strong>de</strong> chlorures d’aci<strong>de</strong>s (Schéma 17). 26<br />
24 a) B. A. Narayama, W. H. Bunnelle, T<strong>et</strong>rahedron L<strong>et</strong>t. 1987, 28, 6261.<br />
b) W. H. Bunnelle, B. A. Winterfeldt, Org. Synth. 1990, 69, 89.<br />
25 a) T. V. Lee, J. A. Channon, C. Cregg, J. R. Porter, F. S. Ro<strong>de</strong>n, H. T. L. Yeoh, T<strong>et</strong>rahedron 1989, 45, 5877.<br />
b) T. V. Lee, J. R. Porter, F. S. Ro<strong>de</strong>n, T<strong>et</strong>rahedron L<strong>et</strong>t. 1988, 29, 5009.<br />
26 M. B. An<strong>de</strong>rson, P. L. Fuchs, Synth. Commun. 1987, 17, 621.<br />
15
O<br />
O<br />
PhCO 2 Me<br />
i-PrMgCl,CeCl 3(2 éq.)<br />
THF, 0°C<br />
97%<br />
C9H19COCl TMSCH2Li,CeCl3 (4 éq.)<br />
THF, -78°C<br />
87%<br />
TMSCH 2MgCl,CeCl 3 (2 éq.)<br />
THF, -70°C <strong>à</strong> t° amb.<br />
74%<br />
Schéma 17<br />
Ph<br />
C 9H 19<br />
OH<br />
Introduction générale<br />
TMS<br />
HO TMS<br />
La formation <strong>de</strong>s allysi<strong>la</strong>nes s’explique par une double addition <strong>de</strong> l’organocérien suivie<br />
d’une élimination <strong>de</strong> triméthylsi<strong>la</strong>nol (Schéma 18).<br />
R 1<br />
O<br />
X<br />
X = groupement partant<br />
TMSCH2Li,CeCl3 (2 éq.)<br />
R 1<br />
OH<br />
TMS<br />
Schéma 18<br />
TMS - HOSiMe 3<br />
d. Addition sur les fonctions nitriles, imines <strong>et</strong> nitro.<br />
Les amines peuvent être obtenues par addition nucléophile d’organométalliques sur <strong>de</strong>s<br />
imines ou leurs dérivés (oximes, hydrazones, <strong>et</strong>c…). Cependant, le faible caractère électrophile<br />
<strong>de</strong> <strong>la</strong> liaison C=N ne perm<strong>et</strong> pas l’obtention <strong>de</strong> bons ren<strong>de</strong>ments <strong>et</strong> l’emploi <strong>de</strong> ces métho<strong>de</strong>s en<br />
<strong>synthèse</strong> organique reste donc limité.<br />
En 1986, Lipshutz <strong>et</strong> al. ont décrit <strong>la</strong> l’addtition d’un organocérien sur l’imine 8 pour<br />
conduire <strong>à</strong> <strong>la</strong> formation du bisami<strong>de</strong> 9 avec un bon ren<strong>de</strong>ment (Schéma 19). 27<br />
O<br />
N<br />
i-Pr<br />
O<br />
NHOMe<br />
n-BuLi,CeCl 3<br />
THF, -78°C<br />
75%<br />
8 9<br />
Schéma 19<br />
27 B. H. Lipshutz, B. Huff, W. Vaccaro, T<strong>et</strong>rahedron L<strong>et</strong>t. 1986, 27, 4241.<br />
O<br />
i-Pr<br />
N<br />
H<br />
R 1<br />
n-Bu<br />
O<br />
NHOMe<br />
TMS<br />
16
Introduction générale<br />
Par <strong>la</strong> suite, Denmark <strong>et</strong> al. 28 ont publié une nouvelle métho<strong>de</strong> <strong>de</strong> <strong>synthèse</strong> d’amine chirale.<br />
L’addition d’organocériens sur <strong>la</strong> SAMP-hydrazone 10 perm<strong>et</strong> <strong>la</strong> création d’un centre stéréogène<br />
avec un bon ren<strong>de</strong>ment <strong>et</strong> une très bonne diastéréosélectivité en composé 11. L’addition d’un<br />
organocérien sur <strong>la</strong> SAMP hydrazone ",!-insaturée 12 conduit <strong>à</strong> nouveau <strong>à</strong> <strong>la</strong> formation<br />
préférentielle du produit d’addition-1,2 13 tout en conservant un très bon excès<br />
diastéréoisomérique (Schéma 20).<br />
Ph<br />
N<br />
10<br />
N<br />
12<br />
N<br />
H<br />
N<br />
H<br />
OMe<br />
OMe<br />
1) MeLi,CeCl 3, THF, -78°C<br />
2) ClCO 2Me<br />
1) MeLi,CeCl 3, THF, -78°C<br />
2) ClCO 2Me<br />
Schéma 20<br />
Ph<br />
MeO<br />
MeO<br />
O<br />
N<br />
N<br />
Me<br />
H<br />
81% (ed = 96%)<br />
O<br />
N<br />
N<br />
Me<br />
H<br />
82% (ed = 92%)<br />
L’addition d’un organocérien issu d’un organolithien sur une fonction nitrile conduit <strong>à</strong> <strong>la</strong><br />
formation d’une amine avec un très bon ren<strong>de</strong>ment. Dans le cas d’un nitrile ",!-insaturé, <strong>la</strong><br />
régiosélectivité <strong>de</strong>s organocériens pour l’addition-1,2 est <strong>à</strong> nouveau observée. 29 De plus, on<br />
observe une très bonne chimiosélectivité <strong>de</strong>s organocériens vis-<strong>à</strong>-vis <strong>de</strong>s cétones <strong>et</strong> aldéhy<strong>de</strong>s<br />
par rapport <strong>à</strong> d’autres fonctions telles que les nitriles (Schéma 21). 30<br />
28 S. E. Denmark, T. Weber, D. W. Piotrowski, J. Am. Chem. Soc. 1987, 109, 2224.<br />
29 a) E. Giganek, J. Org. Chem. 1992, 57, 4521.<br />
b) J. Limanto, B. Dorner, P. N. Devine, Synthesis 2006, 24, 4143.<br />
30 R. M. L<strong>et</strong>t, L. E. Overman, J. Zablocki, T<strong>et</strong>rahedron L<strong>et</strong>. 1988, 50, 6541.<br />
OMe<br />
OMe<br />
17<br />
11<br />
13
Ph(H 2C) 2<br />
Ph<br />
N CN<br />
H<br />
N<br />
CN<br />
CN<br />
CHO<br />
OBn<br />
n-BuLi,CeCl 3 (3 éq.), THF<br />
-65°C <strong>à</strong> 25°C, 2h<br />
90%<br />
CH 3Li,CeCl 3 (3 éq.), THF<br />
-65°C <strong>à</strong> 25°C, 2h<br />
77%<br />
TMS Bu<br />
CeCl 3,Li<br />
THF, -78°C, 71%<br />
Schéma 21<br />
Ph(H 2C) 2<br />
Introduction générale<br />
N<br />
Ph NH 2<br />
Les hydroxy<strong>la</strong>mines N,N-disubstituées peuvent être obtenues avec d’excellents ren<strong>de</strong>ments<br />
par l’addition d’organocériens issus <strong>de</strong> réactifs <strong>de</strong> Grignard sur <strong>de</strong>s composés nitro (Schéma<br />
22). 31<br />
NO 1) n-PrMgBr,CeCl<br />
2 3 (2 éq.), -40°C, THF<br />
2) 10% CH3CO2H 90%<br />
Schéma 22<br />
e. Mise en œuvre <strong>de</strong>s réactions<br />
La mise en œuvre <strong>de</strong> ces réactions d’addition est généralement effectuée par l’emploi d’un<br />
excès d’organocériens conduisant <strong>à</strong> l’obtention <strong>de</strong> milieux réactionnels fortements<br />
hétérogènes. 32<br />
Il existe plusieurs manières <strong>de</strong> m<strong>et</strong>tre en oeuvre ces réactions d’addition nucléophile<br />
d’organocériens sur <strong>de</strong>s dérivés carbonylés.<br />
La première procédure (Imamoto) consiste <strong>à</strong> effectuer l’addition d’un réactif <strong>de</strong> Grignard<br />
ou un organolithien <strong>à</strong> une suspension <strong>de</strong> chlorure <strong>de</strong> cérium(III) dans le THF pour former<br />
31<br />
G. Bartoli, E. Marcantoni, M. P<strong>et</strong>rini, J. Chem. Soc., Chem. Commun. 1993, 1373.<br />
32<br />
a) X. Li, S. M. Singh, F. Labrie, T<strong>et</strong>rahedron L<strong>et</strong>t. 1994, 8, 1157.<br />
b) N. Greeves, L. Lyford, J. E. Pease, T<strong>et</strong>rahedron L<strong>et</strong>t. 1994, 2, 285.<br />
c) N. Greeves, L. Lyford, T<strong>et</strong>rahedron L<strong>et</strong>t. 1992, 33, 4759.<br />
d) S. E. Denmark, J. P. Edwards, O. Nicaise, J. Org. Chem. 1993, 58, 569.<br />
H<br />
N<br />
CN<br />
OH<br />
OBn<br />
TMS<br />
Bu<br />
OH<br />
N<br />
n-Bu<br />
NH 2<br />
n-Bu<br />
n-Pr<br />
18
Introduction générale<br />
l’espèce réactive. Le dérivé carbonylé est ensuite additionné <strong>à</strong> c<strong>et</strong>te solution d’organocérien pour<br />
effectuer l’addition nucléophile. C<strong>et</strong>te métho<strong>de</strong> reste <strong>la</strong> plus employée <strong>à</strong> ce jour.<br />
La <strong>de</strong>uxième métho<strong>de</strong> (Dimitrov) consiste <strong>à</strong> activer le dérivé carbonylé en l’additionnant <strong>à</strong><br />
<strong>la</strong> suspension <strong>de</strong> chlorure <strong>de</strong> cérium. L’addition nucléophile est ensuite effectuée lors <strong>de</strong><br />
l’addition <strong>de</strong> l’organolithien <strong>à</strong> c<strong>et</strong>te solution <strong>de</strong> dérivé carbonylé « activé » (Schéma 23). 33<br />
R 1<br />
O<br />
R 2<br />
THF<br />
CeCl 3<br />
R 1<br />
O<br />
CeCl 3<br />
R 2<br />
1) R3-Li O Cl 2) H3O Schéma 23<br />
Une étu<strong>de</strong> comparative <strong>de</strong> ces <strong>de</strong>ux métho<strong>de</strong>s est décrite dans le tableau 1. 34<br />
O<br />
R 1<br />
n-BuM ou n-BuM,CeCI 3<br />
M = Li ou MgBr<br />
Entrées Réactifs Métho<strong>de</strong>s Rdt (%)<br />
1 n-BuLi 26<br />
2 n-BuLi,CeI3 Imamoto 97<br />
3 n-BuLi,CeI3 Dimitrov 80<br />
4 n-BuMgBr 28<br />
5 n-BuMgBr,CeI3 Imamoto 96<br />
6 n-BuMgBr,CeI3 Dimitrov 92<br />
Tableau 1<br />
L’utilisation <strong>de</strong> <strong>la</strong> métho<strong>de</strong> d’Imamoto ou <strong>de</strong> Dimitrov perm<strong>et</strong> systématiquement<br />
d’améliorer les ren<strong>de</strong>ments (entrées 1,2,3 <strong>et</strong> entrées 4,5,6) par rapport <strong>à</strong> <strong>la</strong> procédure c<strong>la</strong>ssique<br />
d’addition d’organométallique sur <strong>de</strong>s dérivés carbonylés.<br />
33 V. Dimitrov, S. Bratovanov, S. Simova, K. Kostova, T<strong>et</strong>rahedron L<strong>et</strong>t. 1994, 36, 6713.<br />
34 N. Takeda, T. Imamoto, Organic Synth. 2004, Coll. Vol. 10, 200.<br />
R 2<br />
Cl 2<br />
Ce<br />
R 3<br />
Li<br />
HO<br />
R 1<br />
n-Bu<br />
OH<br />
R 3<br />
19<br />
R 2
Entrées<br />
Réactifs<br />
<strong>de</strong><br />
Grignard<br />
1 i-PrMgCl<br />
2 i-PrMgCl<br />
3 i-PrMgCl<br />
4 MeMgCl<br />
Ph<br />
O<br />
Cétones Produits<br />
O<br />
Me<br />
O<br />
O<br />
Me Me<br />
Ph<br />
Me<br />
Ph<br />
i-Pr<br />
HO<br />
HO<br />
HO<br />
Me<br />
i-Pr<br />
i-Pr<br />
Me Me<br />
Tableau 2<br />
Ph<br />
Me Me<br />
OH<br />
Introduction générale<br />
Rdt (%)<br />
Imamoto<br />
(Dimitrov)<br />
72<br />
(80)<br />
Rdt (%)<br />
CeCl3.2LiCl<br />
94<br />
73 98<br />
- 95<br />
47 65<br />
Récemment Knochel <strong>et</strong> al. a décrit <strong>la</strong> préparation d’une solution <strong>de</strong> CeCl3.2LiCl dans le<br />
THF (0,3-0,5 M) <strong>et</strong> emploie le terme d’additif quant au rôle du cérium. 35 A c<strong>et</strong>te solution, est<br />
ajoutée <strong>à</strong> 0°C <strong>la</strong> cétone. Après 1h d’agitation, l’organomagnésien est ajouté goutte-<strong>à</strong>-goutte.<br />
Dans c<strong>et</strong>te étu<strong>de</strong>, Knochel compare l’efficacité <strong>de</strong> sa procédure avec celle d’Imamoto <strong>et</strong> <strong>de</strong><br />
Dimitrov (Tableau 2).<br />
Les ren<strong>de</strong>ments selon <strong>la</strong> procédure <strong>de</strong> Knöchel sont généralement supérieurs. Cependant,<br />
l’inconvénient <strong>de</strong> c<strong>et</strong>te procédure est <strong>la</strong> préparation re<strong>la</strong>tivement longue <strong>de</strong> <strong>la</strong> solution <strong>de</strong><br />
CeCl3.2LiCl dans le THF.<br />
2. Réactivité <strong>de</strong>s éno<strong>la</strong>tes <strong>de</strong> cérium<br />
a. Addition sur les composés carbonylés<br />
La création <strong>de</strong> liaison C-C peut aussi être effectuée par <strong>la</strong> réaction d’aldolisation. Imamoto<br />
<strong>et</strong> al. ont publié en 1982 une métho<strong>de</strong> utilisant <strong>de</strong>s éno<strong>la</strong>tes <strong>de</strong> cérium. Ces nouvelles conditions<br />
d’aldolisation limitant les réactions d’énolisation conduisent <strong>à</strong> <strong>de</strong> meilleurs ren<strong>de</strong>ments que lors<br />
<strong>de</strong> l’utilisation d’éno<strong>la</strong>tes <strong>de</strong> lithium (Schéma 24). 12<br />
35 A. Krasovskiy, F. Kop, P. Knochel, Angew. Chem. Int. Ed. 2006, 45, 497.<br />
20
Ph<br />
OM<br />
O<br />
-78°C, THF<br />
M = Li : Rdt = 28%<br />
M = LiCeCl 3 : Rdt = 79%<br />
Schéma 24<br />
Introduction générale<br />
L’adidition d’éno<strong>la</strong>tes <strong>de</strong> cérium sur <strong>de</strong>s cétones ",!-insaturées conduit préférentiellement<br />
<strong>à</strong> l’obtention du produit d’addition-1,2 comme décrit précé<strong>de</strong>mment pour l’addition<br />
d’organocériens. 36<br />
b. Addition sur les imines<br />
L’addition d’éno<strong>la</strong>tes <strong>de</strong> lithium sur <strong>de</strong>s imines facilement énolisables ne donne pas <strong>de</strong><br />
bons ren<strong>de</strong>ments. 37 De plus, afin <strong>de</strong> créer <strong>la</strong> liaison C-C, il est nécessaire que l’imine soit<br />
suffisamment électrophile pour subir l’addition <strong>de</strong> l’éno<strong>la</strong>te. Dans le cas d’imines substituées par<br />
un groupement électrodonneur, l’addition <strong>de</strong> l’éno<strong>la</strong>te peut ne pas être observée, l’éno<strong>la</strong>te <strong>de</strong><br />
lithium agissant comme une base en déprotonant l’imine.<br />
L’utilisation d’éno<strong>la</strong>tes <strong>de</strong> cérium pallie c<strong>et</strong>te faible électrophilie <strong>de</strong>s imines ; De plus, il a<br />
été montré que <strong>la</strong> réaction d’addition est systématiquement suivie d’une réaction <strong>de</strong> cyclisation<br />
conduisant <strong>à</strong> <strong>la</strong> formation <strong>de</strong> <strong>la</strong>ctames <strong>à</strong> 4 chaînons. Un mécanisme pouvant expliquer <strong>la</strong><br />
formation <strong>de</strong> ces <strong>la</strong>ctames est décrit dans le schéma 25. 38<br />
R<br />
MeO OLi,CeCl 3<br />
éno<strong>la</strong>te E<br />
R 1<br />
N<br />
R 2<br />
R<br />
MeO<br />
H<br />
R1 O<br />
N<br />
Cl<br />
Ce<br />
R 2<br />
Schéma 25<br />
36<br />
H.-J. Liu, B.-Y. Zhu, Can. J. Chem. 1991, 69, 2008.<br />
37<br />
T. Iimori, T<strong>et</strong>rahedron L<strong>et</strong>t. 1985, 26, 1523.<br />
38<br />
B. Y. Zhu, Ph. D. Thesis, The University of Alberta, 1990.<br />
MeO<br />
OH<br />
Cl O N<br />
Ce<br />
R<br />
O<br />
Cl Cl<br />
R 1<br />
R 2<br />
21<br />
Ph<br />
-MeOCeCl 2<br />
R R 1<br />
N<br />
O R 2
IV. Application <strong>de</strong>s organocériens en <strong>synthèse</strong> totale.<br />
Introduction générale<br />
Depuis les années 1980, le champ d’application <strong>de</strong>s organocériens en <strong>synthèse</strong> organique<br />
n’a eu <strong>de</strong> cesse <strong>de</strong> s’étendre. Leur oxophilie, leur potentiel nucléophile, leur régiosélectivité ainsi<br />
que leur faible basicité en ont fait un outil puissant pour <strong>la</strong> <strong>synthèse</strong> <strong>de</strong> molécules complexes.<br />
1. Synthèse totale du (±)-Pleurotine<br />
En 1988, Hart <strong>et</strong> al. ont publié <strong>la</strong> <strong>synthèse</strong> totale du (±)-Pleurotine 39 17 en effectuant<br />
l’addition <strong>de</strong> l’organocérien 15 issu du chlorure <strong>de</strong> 2,2-diméthoxyphénylmagnésium sur <strong>la</strong><br />
cétone bicyclique 14 pour conduire au produit d’addition 16 avec un excellent ren<strong>de</strong>ment<br />
(Schéma 26).<br />
O<br />
Me<br />
H<br />
CO 2Me<br />
OTBDMS<br />
MeO<br />
14 15<br />
+<br />
MgCl,CeCl 3<br />
OMe<br />
Schéma 26<br />
2. Synthèse totale <strong>de</strong> <strong>la</strong> Roseophiline<br />
THF, -78°C<br />
92%<br />
Me<br />
O<br />
OTBDMS<br />
H CO 2Me<br />
MeO<br />
O<br />
O<br />
16<br />
O<br />
17<br />
OH<br />
H<br />
O<br />
(±)-Pleurotine<br />
En 1998, Fürstner <strong>et</strong> al. ont publié <strong>la</strong> première <strong>synthèse</strong> totale <strong>de</strong> <strong>la</strong> Roseophiline 21, 40 un<br />
39 D. J. Hart, H. C. Huang, J. Am. Chem. Soc. 1988, 110, 1634.<br />
40 A. Fürstner, H. Weintritt, J. Am. Chem. Soc. 1998, 120, 2817.<br />
OMe<br />
22<br />
H<br />
Me
Introduction générale<br />
agent antibiotique isolé <strong>à</strong> partir <strong>de</strong> Streptomyces griseoviridis. 41 L’étape clé consiste <strong>à</strong><br />
synthétiser le composé 20 par addition nucléophile d’un synthon pyrrolique 18 sur <strong>la</strong> cétone<br />
macrocyclique 19. L<strong>à</strong> encore, l’utilisation d’un organocérien a permis l’obtention du composé<br />
20 avec un bon ren<strong>de</strong>ment perm<strong>et</strong>tant <strong>de</strong> poursuivre <strong>la</strong> <strong>synthèse</strong> jusqu’<strong>à</strong> l’obtention du<br />
chlorydrate <strong>de</strong> Roseophiline (Schéma 27).<br />
Cl<br />
MeO<br />
O<br />
Li,CeCl 3<br />
NSi(i-Pr) 3<br />
Me Me<br />
O<br />
N<br />
SEM<br />
THF, -78°C<br />
62%<br />
Cl<br />
MeO<br />
Me Me<br />
O<br />
OH<br />
NSi(i-Pr) 3<br />
18 19 20<br />
Schéma 27<br />
Me Me<br />
L’addition <strong>de</strong> l’organocérien 18 s’effectue sur <strong>la</strong> face <strong>la</strong> plus accessible du carbonyle <strong>de</strong> <strong>la</strong><br />
cétone pour donner le composé 20.<br />
MeO<br />
3. Synthèse totale <strong>de</strong> (±)-Dihydro-epi-déoxyarteannium B<br />
Plus récemment, Dudley <strong>et</strong> al. ont publié <strong>la</strong> <strong>synthèse</strong> <strong>de</strong> <strong>la</strong> (±)-Dihydro-epidéoxyarteannium<br />
B 24. 42 C<strong>et</strong>te <strong>synthèse</strong> totale passe par l’obtention <strong>de</strong> <strong>la</strong> molécule 23 par<br />
41 Y. Hayakawa, K. Kawakami, H. S<strong>et</strong>o, K. Furihata, T<strong>et</strong>rahedron L<strong>et</strong>t. 1992, 33, 2701.<br />
42 G. B. Dudley, D. A. Engel, I. Ghiviriga, H. Lam, Kevin W. C. Poon, Jeananne A. Singl<strong>et</strong>ary, Org. L<strong>et</strong>t. 2007, 15,<br />
Cl<br />
O<br />
NH<br />
21<br />
N<br />
N<br />
.HCl<br />
SEM<br />
23
Introduction générale<br />
addition <strong>de</strong> l’organocérien issus du bromure <strong>de</strong> vinylmagnésium sur <strong>la</strong> cétone 22 (Schéma 28).<br />
O<br />
SiMe 3<br />
MgBr,CeCl 3<br />
THF, >91%<br />
22 23<br />
OTIPS OTIPS<br />
Schéma 28<br />
OH<br />
O<br />
O<br />
24<br />
SiMe 3<br />
(+)-dihydro-epi-<strong>de</strong>oxy-arteannuin B<br />
L’ensemble <strong>de</strong>s réactions décrites précé<strong>de</strong>mment montre <strong>la</strong> gran<strong>de</strong> utilité <strong>de</strong>s<br />
organocériens quant <strong>à</strong> effectuer <strong>de</strong>s réactions d’additions nucléophiles sur <strong>de</strong>s groupements<br />
carbonylés <strong>et</strong> leurs dérivés. Les propriétés décrites précé<strong>de</strong>mment seront employées dans <strong>la</strong> suite<br />
<strong>de</strong> ce manuscrit afin d’effectuer <strong>de</strong>s réactions d’additions nucléophiles sur <strong>de</strong>s cétones cycliques.<br />
2839.<br />
24
Ce manuscrit se composera <strong>de</strong> trois chapitres.<br />
Objectif <strong>de</strong> thèse<br />
Introduction générale<br />
Le premier chapitre traitera <strong>de</strong> <strong>la</strong> mise au point d’une métho<strong>de</strong> <strong>de</strong> <strong>synthèse</strong> en un seul pot<br />
d’arylcycloalcènes. C<strong>et</strong>te métho<strong>de</strong> consistera en l’addition d’organocériens sur <strong>de</strong>s cétones<br />
cycliques pour conduire <strong>à</strong> <strong>la</strong> formation d’alcoo<strong>la</strong>tes intermédiaires qui seront ensuite mis en<br />
présence d’agents <strong>de</strong> sulfonation pour subir une élimination E2 <strong>à</strong> l’ai<strong>de</strong> <strong>de</strong> différentes bases. Une<br />
fois les conditions opératoires mises au point <strong>et</strong> appliquées <strong>à</strong> différents substrats, c<strong>et</strong>te métho<strong>de</strong><br />
sera appliqué <strong>à</strong> <strong>la</strong> <strong>synthèse</strong> d’un sesquiterpène d’origine naturelle : le (±)-Laurokamurène B.<br />
Le <strong>de</strong>uxième chapitre sera consacré <strong>à</strong> <strong>la</strong> mise au point <strong>et</strong> <strong>à</strong> l’optimisation d’une voie <strong>de</strong><br />
<strong>synthèse</strong> perm<strong>et</strong>tant d’accé<strong>de</strong>r aux 2-cycloalcènylbenzaldéhy<strong>de</strong>s <strong>à</strong> 5, 6 <strong>et</strong> 7 chaînons. Ces<br />
aldéhy<strong>de</strong>s seront ensuite mis en présence d’aci<strong>de</strong>s aminés <strong>et</strong> <strong>de</strong> leurs dérivés perm<strong>et</strong>tant<br />
d’accé<strong>de</strong>r <strong>à</strong> <strong>de</strong>s benzazépines <strong>de</strong> manière efficace <strong>et</strong> rapi<strong>de</strong> par réaction d’électrocyclisation-1,7<br />
d’ylures d’azométhines.<br />
Le troisième chapitre décrira trois stratégies vers <strong>la</strong> <strong>synthèse</strong> totale <strong>de</strong> <strong>la</strong> (±)-morphine<br />
m<strong>et</strong>tant en œuvre une réaction clé <strong>de</strong> cyclisation intramolécu<strong>la</strong>ire acido-catalysée observée lors<br />
<strong>de</strong> <strong>la</strong> <strong>synthèse</strong> <strong>de</strong>s 2-cycloalcénylbenzaldéhy<strong>de</strong>s décrite dans le <strong>de</strong>uxième chapitre.<br />
25
Chapitre I : Synthèse d’arylcycloalcènes<br />
Chapitre I : Synthèse<br />
d’arylcycloalcènes <strong>et</strong> <strong>synthèse</strong> totale<br />
du (±)-Laurokamurène B<br />
26
Chapitre I : Synthèse d’arylcycloalcènes<br />
1 ère partie : Synthèse en un seul pot<br />
d’arylcycloalcènes<br />
27
I. Introduction<br />
Chapitre I : Synthèse d’arylcycloalcènes<br />
La voie d’accès <strong>la</strong> plus efficace pour l’obtention d’arylcycloalcènes consiste en <strong>la</strong> création<br />
<strong>de</strong> <strong>la</strong> liaison C-C entre les groupements aryles <strong>et</strong> les synthons vinyliques cycliques (Schéma I-1).<br />
R<br />
R'<br />
( ) n<br />
La création <strong>de</strong> c<strong>et</strong>te liaison C-C peut s’effectuer selon <strong>de</strong>ux procédés. Le premier consiste<br />
<strong>à</strong> effectuer une réaction <strong>de</strong> coup<strong>la</strong>ge métallo-catalysé, le second consiste <strong>à</strong> effectuer l’addition<br />
nucléophile d’un organométallique sur <strong>de</strong>s cétones cycliques (Y = OH) conduisant <strong>à</strong> <strong>la</strong> formation<br />
d’un alcool tertiaire qui peut ensuite subir <strong>de</strong>s réactions d’élimination.<br />
II. Réactions <strong>de</strong> coup<strong>la</strong>ge<br />
Les réactions <strong>de</strong> coup<strong>la</strong>ges métallo-catalysé sont très utilisées en <strong>synthèse</strong> organique pour<br />
<strong>la</strong> préparation d’arylcycloalcènes. Les réactions <strong>de</strong> coup<strong>la</strong>ge dépen<strong>de</strong>nt du métal utilisé comme<br />
catalyseur. Ainsi, les catalyseurs au pal<strong>la</strong>dium <strong>et</strong> au nickel sont les plus employés <strong>à</strong> ce jour ; le<br />
cuivre , le cobalt <strong>et</strong> plus récemment le fer peuvent aussi être utilisés.<br />
1. Réactions <strong>de</strong> coup<strong>la</strong>ge pal<strong>la</strong>do-catalysé<br />
Les catalyseurs les plus employés en <strong>synthèse</strong> organique pour <strong>la</strong> <strong>synthèse</strong><br />
d’arylcycloalcènes sont les catalyseurs au pal<strong>la</strong>dium. Les réactions les plus connues sont les<br />
réactions <strong>de</strong> Heck 43 , <strong>de</strong> Suzuki-Miyaura 44 , <strong>de</strong> Stille 45 , <strong>de</strong> Negishi 46 <strong>et</strong> <strong>de</strong> Kumada.<br />
a. Coup<strong>la</strong>ge <strong>de</strong> Heck<br />
Schéma I-1<br />
Le coup<strong>la</strong>ge <strong>de</strong> Heck est <strong>la</strong> réaction <strong>la</strong> plus simple <strong>à</strong> m<strong>et</strong>tre en œuvre. Cependant <strong>la</strong><br />
<strong>synthèse</strong> d’arylcycloalcènes via c<strong>et</strong>te métho<strong>de</strong> peut conduire <strong>à</strong> <strong>la</strong> formation <strong>de</strong> régioisomères<br />
difficilement séparables (Tableau I-1). 47<br />
43<br />
Pour une revue sur le coup<strong>la</strong>ge <strong>de</strong> Heck voir : I. P. Bel<strong>et</strong>sakaya, A. V. Cheprakov, Chem. Rev. 2000, 100, 3009.<br />
44<br />
Pour une revue sur le coup<strong>la</strong>ge <strong>de</strong> Suzuki-Miyaura voir : N. Miyaura, A. Suzuki, Chem. Rev. 1995, 95, 2457.<br />
45<br />
Pour une revue su le coup<strong>la</strong>ge <strong>de</strong> Stille voir : P. Espin<strong>et</strong>, A. M. Echavarren, Angew. Chem. Int. Ed. 2004, 43,<br />
4704.<br />
46<br />
Pour une revue sur le coup<strong>la</strong>ge <strong>de</strong> Negishi voir : V. B. Phapale, D. J. Car<strong>de</strong>nas, Chem. Soc. Rev. 2009, 38, 1598.<br />
47 C. G. Hartung, K. Köhler, M. Beller, Org. L<strong>et</strong>t. 1999, 5, 709.<br />
R<br />
X<br />
+<br />
R'<br />
Y<br />
( ) n<br />
28
ArBr +<br />
Ar = (4-COMe)Ph<br />
Tableau I-1<br />
Entrées 1-4<br />
Chapitre I : Synthèse d’arylcycloalcènes<br />
Ar Ar Ar<br />
+ +<br />
25 26 27<br />
Entrées Solvant Base Système catalytique Rdt (%) 25:26:27 a<br />
1 DMA NaOAc Pd(OAc)2/2 PPh3 78 4 :17 :79<br />
2 DMA Na2CO3 Pd2(dba)3.dba/ 4 PCy3 12 7 :24 :69<br />
3 DMA EtN(i-Pr)2 Pd(OAc)2/ 2 PPh3 48 1 :33 :66<br />
4 DMSO NaOAc Pd(OAc)2/2 PPh3 36 2 :11 :87<br />
a : rapport déterminé par analyse <strong>de</strong>s aires <strong>de</strong>s pics obtenus en GC.<br />
DMA : N,N-diméthy<strong>la</strong>c<strong>et</strong>ami<strong>de</strong><br />
Tableau I-1<br />
Dans c<strong>et</strong>te étu<strong>de</strong>, Beller <strong>et</strong> al. montrent que <strong>la</strong> sélectivité du coup<strong>la</strong>ge <strong>de</strong> Heck vis-<strong>à</strong>-vis <strong>de</strong><br />
l’un ou l’autre <strong>de</strong>s régioisomères ainsi que le ren<strong>de</strong>ment sont très dépendant <strong>de</strong>s conditions<br />
expérimentales (solvant, base, système catalytique) (entrées 1-4).<br />
La formation <strong>de</strong> régiosiomères peut être expliquée par le cycle catalytique <strong>de</strong> <strong>la</strong> réaction <strong>de</strong><br />
Heck décrit dans le schéma I-2. L’addition oxydante du catalyseur sur le dérivé bromé <strong>et</strong><br />
insertion du complexe pal<strong>la</strong>dié sur l’oléfine conduit <strong>à</strong> <strong>la</strong> formation du complexe 28a <strong>à</strong> partir<br />
duquel <strong>la</strong> !-élimination d’hydrure conduit <strong>à</strong> <strong>la</strong> formation du composé 25 <strong>et</strong> 26. Cependant, <strong>la</strong><br />
réinsertion du catalyseur sur le produit 26 conduit <strong>à</strong> <strong>la</strong> formation du complexe 29 qui par !élimination<br />
d’hydrure conduit au régioisomère 27 (Schéma I-2).<br />
29
Schéma I-2<br />
Chapitre I : Synthèse d’arylcycloalcènes<br />
En 2006, Fochi <strong>et</strong> al. ont publié un <strong>synthèse</strong> d’arylcycloalcènes par coup<strong>la</strong>ge <strong>de</strong> Heck en<br />
employant <strong>de</strong>s o-benzénedisulfimi<strong>de</strong>s d’arénediazonium. 48 L’o-benzènedisulfimidure perm<strong>et</strong><br />
d’obtenir <strong>de</strong>s sels <strong>de</strong> diazoniums stables <strong>et</strong> joue le rôle <strong>de</strong> base pour <strong>la</strong> régénération du catalyseur<br />
après !-élimination d’hydrure (Schéma I-3).<br />
48 E. Artuso, M. Barbero, I. Degani, S. Dughera, R. Fochi, T<strong>et</strong>rahedron 2006, 62, 3146.<br />
30
Ar N 2<br />
X =<br />
N<br />
X<br />
O 2<br />
S<br />
S<br />
O 2<br />
+<br />
Pd(OAc) 2 1 mol %<br />
EtOH 95%, 20°C<br />
o-benzènedisulfimidure<br />
Schéma I-3<br />
b. Coup<strong>la</strong>ge <strong>de</strong> Suzuki-Miyaura<br />
Chapitre I : Synthèse d’arylcycloalcènes<br />
Ar Ar<br />
Plusieurs séries d’arylcycloalcènes ont été synthétisées par le coup<strong>la</strong>ge d’aci<strong>de</strong>s boroniques<br />
avec <strong>de</strong>s trif<strong>la</strong>tes d’énoles, 49 d’halogènes, 50 ou <strong>de</strong> phosphates d’énols (Schéma I-4). 51<br />
Ar X +<br />
O<br />
Y<br />
X = B , B(OH) 2; Y = OTf, Br, Cl<br />
O<br />
R<br />
Schéma I-4<br />
Pd (0) , Base<br />
reflux<br />
Keay <strong>et</strong> al. ont par ailleurs publié <strong>la</strong> <strong>synthèse</strong> d’arylcycloalcènes par réaction combinée en<br />
un seul pot <strong>de</strong> Shapiro-Suzuki <strong>à</strong> partir <strong>de</strong> trisylhydrazone (c<strong>et</strong>te réaction sera décrite plus<br />
précisément dans le chapitre II) (Schéma I-5). 52<br />
N<br />
NHTris n-BuLi (3 éq.), hexane/TMEDA, 10 min<br />
-78°C <strong>à</strong> 0°C, 5 min<br />
puis B(Oi-Pr) 3, 1h<br />
Evaporation <strong>de</strong> l'hexane, toluène, Na 2CO 3<br />
5% mol Pd(OAc) 2, ArBr, PPh 3 10% mol<br />
reflux<br />
Schéma I-5<br />
49<br />
a) J.-M. Fu, V. Snieckus, T<strong>et</strong>rahedron L<strong>et</strong>t. 1990, 12, 1665.<br />
b) T. Oh-e, N. MIyaura, A. Suzuki, Synl<strong>et</strong>t 1990, 221.<br />
c) D. J. Wustrow, L. D. Wise, Synthesis 1991, 993.<br />
d) P. Wipf, M. Furegati, Org. L<strong>et</strong>t. 2006, 9, 1901.<br />
e) P. C. Stanis<strong>la</strong>wski, A. C. Willis, M. G. Banwell, Org. L<strong>et</strong>t. 2006, 10, 2143.<br />
50<br />
C. Song, Y. Ma, Q. Chai, C. Ma, W. Jiang, M. B. Andrus, T<strong>et</strong>rahedron 2005, 61, 7438.<br />
51 Y. Nang, Z. Yang, T<strong>et</strong>rahedron L<strong>et</strong>t. 1999, 40, 3321.<br />
52 M. S. Passafaro, B. A. Keay, T<strong>et</strong>rahedron L<strong>et</strong>t. 1996, 4, 429.<br />
+<br />
Ar<br />
R<br />
R<br />
Ar<br />
+<br />
XH<br />
31
c. Coup<strong>la</strong>ge <strong>de</strong> Stille<br />
Chapitre I : Synthèse d’arylcycloalcènes<br />
En 2001, Fu <strong>et</strong> al. ont publié <strong>la</strong> <strong>synthèse</strong> d’arylcyclopentènes par réaction <strong>de</strong> coup<strong>la</strong>ge <strong>de</strong><br />
Stille par emploi <strong>de</strong> chlorures vinyliques 53 ou <strong>de</strong> trif<strong>la</strong>tes d’énols (Schéma I-6). 54<br />
Ar SnBu 3 + Cl<br />
(1,1 éq.)<br />
d. Coup<strong>la</strong>ge <strong>de</strong> Negishi<br />
Pd 2(dba) 3 1,5% mol<br />
ligands 3,5% mol<br />
CsF (2,2 éq.)<br />
dioxane, 100°C, 40h<br />
Schéma I-6<br />
Ar<br />
Ar = phényl<br />
2-thiophène<br />
2-furane<br />
Rdt = 91%<br />
Rdt = 83%<br />
Rdt = 93%<br />
La réaction <strong>de</strong> coup<strong>la</strong>ge <strong>de</strong> Negishi a été employée avec succès pour <strong>la</strong> <strong>synthèse</strong><br />
d’arylcycloalcène <strong>à</strong> partir <strong>de</strong> chlorures vinyliques 55 ou <strong>de</strong>s trif<strong>la</strong>tes d’énols (Schéma I-7). 56<br />
R<br />
(1,5 éq.)<br />
ZnCl<br />
+<br />
Cl<br />
Pd(Pt-Bu) 3) 2 2% mol<br />
THF, NMP<br />
100°C<br />
Schéma I-7<br />
2. Autres réactions métallo-catalysées<br />
R<br />
R = 4-OMe<br />
R = 2-Me<br />
R = 2,2,4-Me<br />
Rdt = 82%<br />
Rdt = 94%<br />
Rdt = 96%<br />
Bien que les réactions <strong>de</strong> coup<strong>la</strong>ges soient le plus souvent mises en œuvre sous catalyse au<br />
pal<strong>la</strong>dium, le nickel, le fer, le cuivre ainsi que le cobalt peuvent effectuer ces réactions.<br />
a. Le nickel<br />
Les catalyseurs au nickel semblent être une bonne alternative <strong>à</strong> l’emploi <strong>de</strong> catalyseur au<br />
pal<strong>la</strong>dium dont le coût peut <strong>de</strong>venir parfois problématique. Deux séries d’arylcycloalcènes ont<br />
été obtenues par coup<strong>la</strong>ge d’oraganomagnésiens <strong>et</strong> <strong>de</strong> phosphates 57 ou <strong>de</strong> trif<strong>la</strong>tes d’énols 58 en<br />
53 W. Su, S. Urgaonkar, P. A. McLaughlin, J. G. Verka<strong>de</strong>, J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 16433.<br />
54 V. Farina, B. Krishnan, D. R. Marshall, G. P. Roth, J. Org. Chem. 1993, 58, 5434.<br />
55<br />
C. Dai, G. C. Fu, J. Am. Chem. Soc. 2001, 123, 2719.<br />
56<br />
R. McCague, T<strong>et</strong>rahedron L<strong>et</strong>t. 1987, 6, 701.<br />
57<br />
A. Sofia, E. Karlström, K. Itami, J.-E. Bäckwall, J. Org. Chem. 1999, 64, 1745.<br />
32
présence <strong>de</strong> Nickel (Schéma I-8).<br />
OMe<br />
OTf<br />
OPO(OPh) 2<br />
( ) n<br />
b. Le Fer<br />
R 1<br />
PhMgBr (2 éq.)<br />
2h, 20°C<br />
NiCl 2dppe ; Rdt = 76%<br />
Ni(acac) 2 ; Rdt = 80%<br />
PhMgBr (1,5 éq.)<br />
NiCl 2(dppe) 2 1% mol<br />
20°C<br />
n = 1 ou 2; R 1 = (CH 2) 3OTBS<br />
Rdt = 68-92%<br />
Schéma I-8<br />
Chapitre I : Synthèse d’arylcycloalcènes<br />
Les premiers travaux traitant <strong>de</strong> réactions <strong>de</strong> coup<strong>la</strong>ge catalysées par <strong>de</strong>s complexes du<br />
Fer(III) sont dus <strong>à</strong> Kochi <strong>et</strong> al. au début <strong>de</strong>s années 1970. 59 Cependant, c<strong>et</strong>te métho<strong>de</strong> restait<br />
limitée au coup<strong>la</strong>ge d’organomagnésiens avec <strong>de</strong>s halogénures vinyliques. Il aura fallu attendre<br />
les années 2000 pour que le fer soit considéré comme une alternative économique <strong>et</strong> écologique<br />
au pal<strong>la</strong>dium.<br />
Fürstner <strong>et</strong> al. 60 ont publié <strong>la</strong> <strong>synthèse</strong> d’arylcycloalcènes par réaction <strong>de</strong> coup<strong>la</strong>ge entre<br />
<strong>de</strong>s réactifs <strong>de</strong> Grignard <strong>et</strong> <strong>de</strong>s trif<strong>la</strong>tes d’énols cycliques en présence d’une quantité catalytique<br />
<strong>de</strong> tris(acétoacétate) <strong>de</strong> fer(III) (Schéma I-9).<br />
TfO<br />
R<br />
PhMgBr (1,3 éq.)<br />
Fe(acac) 3 (5% mol)<br />
THF / NMP<br />
-30°C<br />
Schéma I-9<br />
Ph<br />
OMe<br />
Ph<br />
( ) n<br />
R<br />
Ph<br />
R 1<br />
R = Me, CO 2 Et, 1,3-dioxo<strong>la</strong>ne<br />
Rdt = 47-74%<br />
58<br />
C. A. Busacca, M. C. Eriksson, R. Fiaschi, T<strong>et</strong>rahedron L<strong>et</strong>t. 1999, 40, 3101.<br />
59<br />
a) J. K. Kochi, Acc. Chem. Res. 1974, 7, 251.<br />
b) S. M. Neumann, J. K. Kochi, J. Org. Chem. 1975, 5, 599.<br />
c) J. K. Kochi, J. Organom<strong>et</strong>. Chem. 2002, 653, 11.<br />
60<br />
A. Fürstner, H. Krause, M. Bonnekessel, B. Scheiper, J. Org. Chem. 2004, 69, 3943 <strong>et</strong> références citées.<br />
33
c. Le Cuivre<br />
Chapitre I : Synthèse d’arylcycloalcènes<br />
Les diarylcuprates <strong>de</strong> lithium en excès peuvent donner <strong>de</strong>s réactions <strong>de</strong> coup<strong>la</strong>ge avec les<br />
trif<strong>la</strong>tes d’énols perm<strong>et</strong>tant d’accé<strong>de</strong>r <strong>à</strong> <strong>de</strong>s arylcycloalcènes (Schéma I-10). 61 Le coup<strong>la</strong>ge peut<br />
aussi être effectué avec un léger excès <strong>de</strong> réactif <strong>de</strong> Grignard en présence d’une quantité<br />
catalytique <strong>de</strong> CuI, sans observer d’isomérisation du système diènique. 62<br />
TfO<br />
t Bu<br />
Ph 2CuLi (3,5 éq.)<br />
THF, -15°C, 12h<br />
Rdt = 75%<br />
TfO ArMgBr (1,5 éq.)<br />
CuI (10% mol)<br />
THF, 0°C<br />
Ar<br />
( ) n n = 1; 86-92%<br />
n = 2; 87-94%<br />
d. Le Colbalt<br />
Schéma I-10<br />
Une série d’arylcycloalcènes a pu être synthétisée par coup<strong>la</strong>ge d’acétates <strong>de</strong><br />
cyclopentényles avec <strong>de</strong>s halogénures d’aryles en présence <strong>de</strong> manganèse <strong>et</strong> d’une quantité<br />
catalytique <strong>de</strong> Co(II)Br2 (Schéma I-11). 63<br />
R<br />
X<br />
AcO<br />
CoBr 2 5% mol, Mn excès<br />
BPy 5% mol<br />
DMF, Pyridine (v/v = 15/2)<br />
! CF 3CO 2H, 50°C<br />
Schéma I-11<br />
Ph<br />
R<br />
( ) n<br />
t Bu<br />
X = Br => R = OCOMe : Rdt = 16%<br />
R = OMe : Rdt = 39%<br />
X= Cl => R = OCOMe : Rdt = 79%<br />
R = CN : Rdt = 23%<br />
Le cobalt introduit est sous <strong>la</strong> forme <strong>de</strong> bromure <strong>de</strong> Cobalt(II), or seuls les cobalt(I) <strong>et</strong> (0)<br />
présentent une activité catalytique. Un excès <strong>de</strong> manganèse est nécessaire afin d’amorcer <strong>la</strong><br />
réaction par réduction du bromure <strong>de</strong> cobalt(II) en cobalt(I) ou (0). En fin <strong>de</strong> cycle catalytique, le<br />
cobalt se trouve <strong>à</strong> un état d’oxidation (II) ou (III) ; <strong>à</strong> nouveau le manganèse intervient en tant que<br />
61 J. E. McMurry, W. J. Scott, T<strong>et</strong>rahedron L<strong>et</strong>t. 1980, Vol. 21, 4313.<br />
62 A. Sofia, E. Karlström, M. Rönn, A. Thorarensen, J.-E. Bäckvall, J. Org. Chem. 1998, 63, 2517.<br />
63 M. Amatore, C. Gosmini, J. Périchon, Eur. J. Org. Chem. 2005, 989.<br />
34
éducteur pour régénérer les espèces actives du cobalt (Schéma I-12).<br />
Schéma I-12<br />
Chapitre I : Synthèse d’arylcycloalcènes<br />
e. Mise en œuvre <strong>de</strong>s réactions <strong>de</strong> coup<strong>la</strong>ges métallo-catalysées<br />
La mise en œuvre <strong>de</strong>s réactions <strong>de</strong> coup<strong>la</strong>ge métallo-catalysées <strong>de</strong> Suzuki-Miyaura, Stille,<br />
Negishi <strong>et</strong> Kumada 64 nécessite <strong>la</strong> préparation <strong>de</strong> synthons vinyliques. Les bromures <strong>et</strong> chlorures<br />
vinyliques sont obtenus <strong>à</strong> partir <strong>de</strong>s cétones correspondantes ; 65 les iodures vinyliques <strong>à</strong> partir<br />
<strong>de</strong>s bromures par échange brome-io<strong>de</strong> (Schéma I-13). 66<br />
64 J. A. Miller, T<strong>et</strong>rahedron L<strong>et</strong>t. 2002, 43, 7111.<br />
65 A. Spaggiari, D. Vaccari, P. Davoli, G. Torre, F, Prati, J. Org. Chem. 2007, 72, 2216.<br />
66 A. K<strong>la</strong>pars, S. L. Buchwald, J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 14844.<br />
35
R<br />
Br<br />
R<br />
O<br />
R'<br />
+<br />
R'<br />
P(OPh) 3 (1,1 éq.)<br />
X2 (1,1 éq.)<br />
Et3N (1,2 éq.)<br />
NHMe<br />
NHMe<br />
10% mol<br />
Chapitre I : Synthèse d’arylcycloalcènes<br />
R<br />
CuI (5% mol)<br />
NaI, n-BuOH<br />
Schéma I-13<br />
X<br />
R'<br />
X = Cl; Rdt = 75-96%<br />
X = Br; Rdt = 50-99%<br />
Cependant les halogénures vinyliques réagissant lentement, les trif<strong>la</strong>tes d’énols<br />
correspondant leur sont donc le plus souvent préférés.<br />
Les trif<strong>la</strong>tes d’énols sont eux aussi accessibles <strong>à</strong> partir <strong>de</strong>s cétones correspondantes en<br />
milieu basique en présence <strong>de</strong> N-Phenylbis(trifluorométhanesulfonimi<strong>de</strong>). Les trif<strong>la</strong>tes d’énols<br />
sont plus réactifs que les halogénures vinyliques, mais leur purification est rendue difficile par <strong>la</strong><br />
présence <strong>de</strong> sous produits <strong>de</strong> réactions difficilement séparables (Schéma I-14). 67<br />
O<br />
R 1) i-Pr 2NLi (1,1 éq.), THF, -78°C<br />
2) PhNTf 2 (1,5 éq.), 20°C<br />
Schéma I-14<br />
Les phosphates d’énols quant <strong>à</strong> eux sont obtenus par traitement d’une cétone en milieu<br />
basique par du chlorophosphate <strong>de</strong> diphényle (Schéma I-15). 68,64,57<br />
O<br />
1) NaHMDS, THF, -78°C<br />
2) (Ph) 2 P(O)Cl, THF, -78°C<br />
Schéma I-15<br />
67 Pour une revue voir : K. Ritter, Synthesis 1993, 735.<br />
68 J. Guo, J. D. Harling, P. G. Steel, T. M. Woods, Org. Biomol. Chem. 2008, 6, 4053.<br />
R<br />
TfO<br />
I<br />
OPO(Ph) 2<br />
R'<br />
R<br />
36
Chapitre I : Synthèse d’arylcycloalcènes<br />
L’éno<strong>la</strong>te formé par action <strong>de</strong> <strong>la</strong> base s’additionne sur le phosphore, <strong>la</strong> réaction est suivie<br />
<strong>de</strong> l’élimination <strong>de</strong> l’halogène pour donner le phosphate d’énol.<br />
3. Addition nucléophile / déshydratation<br />
Une autre approche <strong>de</strong> <strong>la</strong> <strong>synthèse</strong> d’arylcycloalcènes vise <strong>à</strong> créer <strong>la</strong> liaison C-C via<br />
l’addition nucléophile d’un organométallique (organomagnésien ou organolithien) sur <strong>de</strong>s<br />
cétones cycliques conduisant <strong>à</strong> <strong>la</strong> formation d’alcools tertiaires. 69 Ces alcools intermédiaires<br />
peuvent ensuite être déshydratés en milieu aci<strong>de</strong> 70 ou estérifiés par un agent <strong>de</strong> sulfonation 71 afin<br />
<strong>de</strong> subir une élimination E2 par une base, conduisant <strong>à</strong> <strong>la</strong> formation <strong>de</strong>s arylcycloalcènes désirés<br />
(Schéma I-15).<br />
R<br />
( ) n<br />
Elimination<br />
R' R' ( ) n<br />
R<br />
OH<br />
a. Addition nucléophile<br />
Addition nucléophile<br />
Schéma I-15<br />
L’addition nucléophile d’organolithiens ou <strong>de</strong> réactifs <strong>de</strong> Grignard sur <strong>de</strong>s cétones est <strong>la</strong><br />
métho<strong>de</strong> <strong>la</strong> plus employée perm<strong>et</strong>tant d’obtenir <strong>de</strong>s alcools tertiaires. Les réactifs <strong>de</strong> Grignard <strong>et</strong><br />
les organolithiens sont facilement accessible <strong>à</strong> partir <strong>de</strong>s dérivés bromés correspondants (Schéma<br />
I-16).<br />
R<br />
X<br />
X = Br, Cl<br />
Mg, Et2O, 0°C<br />
ou<br />
n-BuLi, THF, -78°C<br />
R<br />
M<br />
M = MgBr, Li<br />
Schéma I-16<br />
Cependant, l’addition <strong>de</strong> ces organométalliques fortement basiques sur <strong>de</strong>s cétones<br />
cycliques aisément énolisables occasionne <strong>de</strong>s réactions d’énolisation, <strong>de</strong> réduction (en cas<br />
69 Pour une revue voir : M. Hanato, K. Ishihara, Synthesis, 2008, 1647.<br />
70 R. C. Larock, Comprehensive Organic Transformations, 2 nd ed ; Wiley-WCH, 1999, 291.<br />
71 R. C. Larock, Comprehensive Organic Transformations, 2 nd ed ; Wiley-WCH, 1999, 294.<br />
+<br />
R'<br />
O<br />
( ) n<br />
R<br />
Br<br />
H 3 O<br />
+<br />
R<br />
R'<br />
R'<br />
O<br />
( ) n<br />
37<br />
( ) n<br />
OH
Chapitre I : Synthèse d’arylcycloalcènes<br />
d’utilisation <strong>de</strong> magnésiens possédant <strong>de</strong>s hydrogènes en !), d’auto-aldolisation 72 <strong>et</strong> <strong>de</strong> coup<strong>la</strong>ge<br />
pinacolique (Schéma I-17).<br />
O<br />
R M + H<br />
énolisation<br />
RH<br />
( ) n<br />
2<br />
O<br />
( ) n<br />
Mg<br />
O<br />
( ) n<br />
Br<br />
Mg<br />
H<br />
Mg<br />
O O<br />
( ) n<br />
R<br />
( ) n<br />
+<br />
M<br />
R<br />
-<br />
Réduction<br />
coup<strong>la</strong>ge<br />
pinacolique<br />
O<br />
( ) n<br />
Schéma I-17<br />
O<br />
( ) n<br />
aldolisation<br />
hydrolyse<br />
OH<br />
( ) n<br />
Mg<br />
O O<br />
( ) n<br />
( ) n<br />
H<br />
O<br />
HO<br />
( ) n<br />
( ) n<br />
OH OH<br />
Malgré ces réactions secondaires, l’addition <strong>de</strong> réactifs <strong>de</strong> Grignard ou d’organolithiens sur<br />
<strong>de</strong>s cétones reste <strong>la</strong> métho<strong>de</strong> <strong>la</strong> plus employée pour <strong>la</strong> création <strong>de</strong> liaison C-C.<br />
b. Elimination<br />
Les arylcycloalcènes peuvent être obtenus <strong>à</strong> partir <strong>de</strong>s alcools tertiaires par réactions<br />
d’éliminations. Les <strong>de</strong>ux principales métho<strong>de</strong>s d’élimination sont les déshydratations <strong>et</strong> les<br />
éliminations <strong>de</strong> sulfonates.<br />
La première métho<strong>de</strong> perm<strong>et</strong>tant d’accé<strong>de</strong>r aux arylcycloalcènes <strong>à</strong> partir <strong>de</strong>s alcools<br />
tertiaires consiste <strong>à</strong> effectuer une déshydratation en milieu aci<strong>de</strong> par protonation <strong>de</strong> l’alcool puis<br />
élimination <strong>de</strong> type E1 (Schéma I-18).<br />
72 T. Imamoto, N. Takiyama, K. Nakamura, T.Hatajima, Y. Kamiya, J. Am. Chem. Soc. 1989, 111, 4392.<br />
( ) n<br />
38<br />
( ) n
H<br />
Chapitre I : Synthèse d’arylcycloalcènes<br />
Ar Ar Ar Ar<br />
OH OH2 H<br />
-H 2 O<br />
élimination E 1<br />
Schéma I-18<br />
Cependant c<strong>et</strong>te déshydratation en milieu aci<strong>de</strong> peut être problématique si les<br />
arylcycloalcènes possè<strong>de</strong>nt <strong>de</strong>s fonctions acido-sensibles (acétals, alcools…). De plus, ces<br />
conditions aci<strong>de</strong>s peuvent conduire <strong>à</strong> <strong>la</strong> formation <strong>de</strong> régioisomères <strong>de</strong> double liaison C=C.<br />
Une autre métho<strong>de</strong> consiste <strong>à</strong> estérifier un l’alcool tertiaire. C<strong>et</strong> ester peut ensuite subir une<br />
élimination E2 en milieu basique pour conduire <strong>à</strong> <strong>la</strong> formation <strong>de</strong> l’arylcycloalcène désiré<br />
(Schéma I-19).<br />
Ar Ar Ar<br />
OH OSO 2R<br />
H<br />
RSO 2 Cl<br />
Base<br />
B<br />
R = CF 3 , Me, Et<br />
Schéma I-19<br />
élimination E 2<br />
Afin <strong>de</strong> pouvoir observer <strong>la</strong> réaction d’élimination E2, les 2 groupements (OSO2R <strong>et</strong> H)<br />
doivent être anti-périp<strong>la</strong>naires (influence <strong>de</strong> <strong>la</strong> taille du cycle ainsi que <strong>de</strong> sa conformation).<br />
L’utilisation <strong>de</strong> ces conditions basiques perm<strong>et</strong> <strong>la</strong> <strong>synthèse</strong> d’arylcycloalcènes fonctionnalisés.<br />
4. Synthèse d’arylcycloalcènes par réarrangement semi-<br />
pinacolique/fragmentation <strong>de</strong> Grob.<br />
Récemment, <strong>la</strong> <strong>synthèse</strong> d’arylcycloalcènes a été décrite grâce <strong>à</strong> <strong>la</strong> fragmentation <strong>de</strong> Grob<br />
<strong>à</strong> partir d’alcools allyliques. 73 Dans c<strong>et</strong>te réaction, le N-bromosuccinimi<strong>de</strong> réagit avec <strong>la</strong> double<br />
liaison <strong>de</strong> l’alcool allylique pour former un ion bromonium, qui se réarrange par migration <strong>de</strong><br />
l’aromatique pour donner l’aldéhy<strong>de</strong> !-bromé cis. L’addition <strong>de</strong> OH - sur <strong>la</strong> fonction aldéhy<strong>de</strong><br />
est suivie <strong>de</strong> <strong>la</strong> perte <strong>de</strong> HCO2H. L’arylcycloalcène est issu <strong>de</strong> <strong>la</strong> perte <strong>de</strong> Br - du carbanion<br />
précé<strong>de</strong>mment obtenu (Schéma I-20).<br />
73 D.-Y Yuan, Y.-Q. Tu, C.-A. Fan, J. Org. Chem. 2008, 73, 7797.<br />
-H<br />
39
R 1<br />
O<br />
Br<br />
H<br />
Ph<br />
N<br />
R 1 Ph<br />
O<br />
O<br />
DME<br />
20°C<br />
-NaBr<br />
83-91%<br />
R 1<br />
R 1<br />
Ph<br />
Ph<br />
Br<br />
Br<br />
Chapitre I : Synthèse d’arylcycloalcènes<br />
O<br />
H<br />
-HCO 2 H<br />
R 1<br />
R 1<br />
Ph<br />
Ph<br />
OH<br />
Br<br />
O<br />
Br<br />
NaOH<br />
Schéma I-20<br />
Malgré les bons ren<strong>de</strong>ments affichés (75%-92%), c<strong>et</strong>te métho<strong>de</strong> nécessite <strong>la</strong> <strong>synthèse</strong><br />
préliminaire <strong>de</strong>s alcools.<br />
III. Synthèse en un seul-pot d’arylcycloalcènes.<br />
La préparation d’alcools tertiaires par addition nucléophile d’organocériens sur <strong>de</strong>s cétones<br />
cycliques conduit <strong>à</strong> <strong>la</strong> formation d’alcools par une réaction propre. Pour ces raisons, il paraissait<br />
intéressant d’effectuer l’addition nucléophile d’organocériens sur <strong>de</strong>s cétones cycliques afin <strong>de</strong><br />
former <strong>de</strong>s alcoo<strong>la</strong>tes intermédiaires qui seront estérifiés in-situ puis mis en présence d’une base<br />
afin <strong>de</strong> subir une élimination E2, conduisant ainsi <strong>à</strong> <strong>la</strong> formation <strong>de</strong>s arylcycloalcènes désirés<br />
(Schéma I-21).<br />
En premier lieu, les conditions opératoires ont été mises au point afin d’optimiser les<br />
ren<strong>de</strong>ments mais aussi les quantités <strong>de</strong> réactifs utilisées. Une fois les conditions opératoires<br />
déterminées, une série d’arylcycloalcènes a été synthétisée.<br />
R<br />
Br<br />
1,1 éq.<br />
1) n-BuLi<br />
2) CeCl3 3) Cycloalcanones<br />
R<br />
OM<br />
M= Li,CeCl3 alcoo<strong>la</strong>tes intermédiaires<br />
Schéma I-21<br />
Bases (3 éq.)<br />
-30°C, agents estérifiants (3 éq.)<br />
puis 20°C, 12h<br />
R<br />
O<br />
40<br />
H
1. Mise au point <strong>de</strong>s conditions opératoires<br />
Chapitre I : Synthèse d’arylcycloalcènes<br />
La mise au point <strong>de</strong>s conditions opératoires a été effectuée sur <strong>la</strong> <strong>synthèse</strong> <strong>de</strong><br />
l’arylcycloalcène 31 (Tableau I-2). Après échange lithium-brome entre le n-butyllithium <strong>et</strong> le 4bromoanisole<br />
<strong>à</strong> -78°C dans du THF anhydre, l’organolithien ainsi obtenu est alors additionné <strong>à</strong><br />
une suspension <strong>de</strong> chlorure <strong>de</strong> cérium(III) anhydre dans le THF <strong>à</strong> -78°C afin <strong>de</strong> former<br />
l’organocérien correspondant. La cyclohexanone est ensuite additionnée <strong>à</strong> l’organocérien, <strong>à</strong> -<br />
78°C, pour donner le produit d’addition nucléophile, sous <strong>la</strong> forme <strong>de</strong> l’alcoo<strong>la</strong>te 30. C<strong>et</strong><br />
alcoo<strong>la</strong>te est ensuite mis en présence d’une base puis, <strong>à</strong> -30°C d’un agent <strong>de</strong> sulfonation afin <strong>de</strong><br />
procé<strong>de</strong>r <strong>à</strong> <strong>la</strong> séquence estérification/élimination E2 pour donner l’arylcycloalcène 31.<br />
OMe<br />
Br<br />
(1,1 éq.)<br />
1) n-BuLi (1,2 éq.)<br />
2) CeCl3 (x éq.)<br />
3) Cyclohexanone (1 éq.)<br />
OMe<br />
THF, -78°C THF, - 30°C<br />
30<br />
1) Base (3 éq.)<br />
OLi,CeCl3 2) Agent <strong>de</strong> sulfonation (3 éq.)<br />
Entrée CeCl3 ( x éq.) Bases (3 éq.) Agents sulfonants (3 éq.)<br />
31<br />
41<br />
OMe<br />
Rdt (%)<br />
31<br />
1 1,6 Et3N CH3SO2Cl 60<br />
2 1,3 Et3N CH3SO2Cl 73<br />
3 1,3 Et3N (CF3SO2)2O 70<br />
4 1,3 DBU (CF3SO2)2O 73<br />
5 1,3 DBU CH3CH2SO2Cl 62<br />
6 1,3 DBU CH3SO2Cl 87<br />
7 1,3 DABCO CH3SO2Cl 22<br />
8 1,3 Pyridine CH3SO2Cl 15<br />
9 1,3 DIPEA CH3SO2Cl 28<br />
Tableau I-2 : Mise au point <strong>de</strong>s conditions opératoires
Chapitre I : Synthèse d’arylcycloalcènes<br />
L’influence <strong>de</strong> l’excès <strong>de</strong> chlorure <strong>de</strong> cérium(III) sur le ren<strong>de</strong>ment en arylcycloalcène 31<br />
en utilisant le couple triéthy<strong>la</strong>mine/chlorure <strong>de</strong> mésyle a d’abord été étudiée (entrées 1 <strong>et</strong> 2). 74<br />
Un léger excès <strong>de</strong> CeCl3(III) anhydre (1,3 éq.) améliore le ren<strong>de</strong>ment, un excès plus conséquent<br />
(1,6 éq.) a tendance <strong>à</strong> faire diminuer le ren<strong>de</strong>ment. Le chlorure <strong>de</strong> cérium(III) anhydre se<br />
présentant sous forme d’une fine poudre pouvant être entraîné par <strong>la</strong> pompe lors <strong>de</strong> <strong>la</strong> procédure<br />
<strong>de</strong> séchage, nous n’avons pas souhaité l’utiliser en quantité stoechiométrique.<br />
Une fois <strong>la</strong> quantité <strong>de</strong> chlorure <strong>de</strong> cérium(III) <strong>à</strong> utiliser définie, nous avons testé différents<br />
couples base/agent sulfonant. L’utilisation <strong>de</strong> DBU ou <strong>de</strong> triéthy<strong>la</strong>mine avec <strong>de</strong> l’anhydri<strong>de</strong><br />
triflique n’influence que très peu le ren<strong>de</strong>ment (entrées 3 <strong>et</strong> 4). Ceci s’explique par le mécanisme<br />
réactionnel décrit dans le schéma I-22 ; en eff<strong>et</strong> en présence d’anhydri<strong>de</strong> triflique, <strong>la</strong> base sert<br />
uniquement <strong>à</strong> effectuer l’élimination E2, sa nature influence donc très peu le ren<strong>de</strong>ment.<br />
OMe<br />
Br<br />
1) n-BuLi<br />
2) CeCl 3<br />
3) cyclohexanone<br />
OMe<br />
O<br />
O<br />
SO 2CF 3<br />
SO 2CF 3<br />
Base<br />
Schéma I-22<br />
H<br />
OMe<br />
OSO 2CF 3<br />
élimination E 2<br />
L’utilisation <strong>de</strong> bases telles que le DABCO <strong>et</strong> <strong>la</strong> pyridine en présence <strong>de</strong> chlorure <strong>de</strong><br />
méthanesulfonyle conduit <strong>à</strong> une forte chute du ren<strong>de</strong>ment (entrées 7 <strong>et</strong> 8), il en est <strong>de</strong> même pour<br />
l’utilisation <strong>de</strong> DIPEA en présence <strong>de</strong> chlorure d’éthane sulfonyle (entrée 9). Ces variations <strong>de</strong><br />
ren<strong>de</strong>ments peuvent être mis en re<strong>la</strong>tion avec le pKa <strong>de</strong>s bases utilisées : les ren<strong>de</strong>ments<br />
augmentent avec les pKa (pyridine : 5,16 ; DABCO : 8,82 ; DBU : 12). 75 En présence <strong>de</strong> DBU,<br />
on remarque que l’utilisation <strong>de</strong> chlorure d’éthanesulfonyle (entrée 5) conduit <strong>à</strong> un ren<strong>de</strong>ment<br />
inférieur comparé <strong>à</strong> l’utilisation <strong>de</strong> chlorure <strong>de</strong> méthanesulfonyle, c<strong>et</strong>te différence s’explique par<br />
le mécanisme <strong>de</strong> réaction décrit dans le schéma I-23.<br />
74 J. S. Yadav, S. V. Mysorekar, Synth<strong>et</strong>ic Commun. 1989, 19, 1057.<br />
75 a) S.-M. Liu, C.-H. Wu, H.-J. Huang, Chemosphere, 1998, 10, 2345.<br />
b) Y.-J. Shi, G. Humphrey, P. E. Maligres, R. A. Reamer, J. M. Williams, Adv. Synth. Catal. 2006, 348, 309.<br />
c) D. A. Barr. M. J. Dorrity, R. Grigg, S. Hargreaves, J. F. Malone, J. Montgommery, J. Redpath, P. Stevenson,<br />
M. Thornton-P<strong>et</strong>t, T<strong>et</strong>rahedron 1995, 1, 273.<br />
42<br />
OMe<br />
31
O<br />
R<br />
B<br />
Cl<br />
S O<br />
H<br />
Ar = (4-OMe)Ph<br />
R = H, Me<br />
O<br />
S O<br />
R H<br />
32<br />
B H<br />
O<br />
Ar<br />
Chapitre I : Synthèse d’arylcycloalcènes<br />
RCH 2O 2SO<br />
30 31<br />
Schéma I-23<br />
L’élimination <strong>de</strong> type E2 intervient après sulfonation <strong>de</strong> l’alcoo<strong>la</strong>te intermédiaire. Le<br />
chlorure <strong>de</strong> méthanesulfonyle (R = H) est déprotonné par <strong>la</strong> base pour former le sulfène<br />
intermédiaire <strong>de</strong> type 32 perm<strong>et</strong>tant ainsi l’estérification <strong>de</strong> l’alcoo<strong>la</strong>te 30. 76 La base vient<br />
ensuite déprotoner en ! du groupement partant conduisant <strong>à</strong> <strong>la</strong> formation du composé 31.<br />
La forte baisse <strong>de</strong> ren<strong>de</strong>ment observée lors <strong>de</strong> l’emploi <strong>de</strong> chlorure d’éthanesulfonyle (R =<br />
Me) s’explique par <strong>de</strong>s raisons stériques <strong>et</strong> statistiques (2H/3H). De plus, l’eff<strong>et</strong> inductif donneur<br />
du groupement méthyle réduit l’acidité <strong>de</strong> ce même hydrogène.<br />
L’utilisation du couple DBU/chlorure <strong>de</strong> mésyle nous a permis d’obtenir l’arylcycloalcène<br />
31 avec un ren<strong>de</strong>ment sur <strong>de</strong>ux étapes <strong>de</strong> 87%, ce qui constistue notre meilleur résultat (entrée<br />
6).<br />
2. Synthèse d’arylcycloalcènes<br />
Les conditions opératoires décrites précé<strong>de</strong>mment correspon<strong>de</strong>nt <strong>à</strong> <strong>la</strong> procédure qui<br />
s’appellera A dans <strong>la</strong> suite <strong>de</strong> ce mémoire. Cependant, <strong>la</strong> <strong>synthèse</strong> <strong>de</strong> certains arylcycloalcènes a<br />
nécessité <strong>de</strong> légères adaptations compte tenu <strong>de</strong> leur réactivité particulière (Schéma I-24).<br />
Ar Br<br />
(1,1 éq.)<br />
1) n-BuLi (1,2 éq.), THF, -78°C<br />
2) CeCl 3 ( 1,3 éq.), THF, -78°C<br />
3) Cycloalcanone (1 éq.)<br />
4) DBU (3 éq.)<br />
5) MsCl (3 éq.), -30°C<br />
puis 20°C, 12h<br />
Schéma I-24<br />
Ar<br />
Ar<br />
H<br />
B<br />
E 2<br />
R<br />
( ) n<br />
n =1, 2, 3, 4<br />
76 a) March’s Advanced Organic Chemistry 5th, M. B. Smith, J. March, Ed. Wiley Inter Sciences, 1994, 575.<br />
b) L.-P. Farng, J. L. Kice, J. Am. Chem. Soc. 1981, 103, 1137.<br />
Ar<br />
43
a. Influence <strong>de</strong> <strong>la</strong> taille <strong>de</strong> cycle.<br />
Chapitre I : Synthèse d’arylcycloalcènes<br />
En premier lieu, nous avons appliqué notre métho<strong>de</strong> <strong>à</strong> <strong>la</strong> <strong>synthèse</strong> d’arylcycloalcènes en<br />
faisant varier le nombre <strong>de</strong> chaînons <strong>de</strong>s cycloalcanones (Tableau I-3).<br />
Entrée Dérivé bromé cycloalcanone n Produit Rdt (%)<br />
OMe<br />
1 OMe<br />
1 33 17<br />
2 O 2 31 93<br />
3 ( ) n<br />
3 34 87<br />
4<br />
Br<br />
4<br />
Tableau I-3<br />
( ) n<br />
35 73<br />
Le ren<strong>de</strong>ment diminue légèrement avec <strong>la</strong> taille du cycle (entrées 2-4) si l’on excepte <strong>la</strong><br />
formation du dérivé cyclobutanique 33 qui n’a pu être obtenu qu’<strong>à</strong> hauteur <strong>de</strong> 17% (entrée 1).<br />
Cependant ce ren<strong>de</strong>ment est en accord avec les ren<strong>de</strong>ments décrits dans <strong>la</strong> littérature par d’autres<br />
métho<strong>de</strong>s <strong>de</strong> <strong>synthèse</strong>. 77<br />
Les résultats peuvent s’expliquer par le fait que les arylcycloalcènes se font par <strong>de</strong>ux<br />
réactions consécutives aux implications opposées. L’addition <strong>de</strong> l’organocérien sur <strong>la</strong> fonction<br />
cétone cyclique est d’autant plus rapi<strong>de</strong> qu’elle correspondra <strong>à</strong> une diminution <strong>de</strong> <strong>la</strong> tension <strong>de</strong><br />
cycle. Par exemple, dans une réaction simi<strong>la</strong>ire, <strong>la</strong> réduction <strong>de</strong> <strong>la</strong> cyclobutanone par NaBH4 (C<br />
sp 2 => C sp 3 ) est environ 39 fois plus rapi<strong>de</strong> que pour <strong>la</strong> cyclopentanone <strong>et</strong> 2 fois plus rapi<strong>de</strong> que<br />
pour <strong>la</strong> cyclohexanone. Par contre, <strong>la</strong> réaction d’acétolyse du tosy<strong>la</strong>te <strong>de</strong> cycloalkyles sont <strong>de</strong><br />
même ordre <strong>de</strong> gran<strong>de</strong>ur pour le tosy<strong>la</strong>te <strong>de</strong> cyclopentyle ou <strong>de</strong> cyclohexyle, mais ces <strong>de</strong>ux<br />
<strong>de</strong>rniers sont environ 10 6 fois plus rapi<strong>de</strong>s que celle du tosy<strong>la</strong>te <strong>de</strong> cyclobutyle. 78<br />
b. Influence <strong>de</strong>s substituants sur le dérivé carbonylé <strong>et</strong>/ou l’organocérien.<br />
Nous sommes ensuite passés <strong>à</strong> <strong>la</strong> <strong>synthèse</strong> d’arylcycloalcènes fonctionnalisés en utilisant<br />
divers dérivés bromés mais aussi <strong>de</strong>s cétones commerciales fonctionnalisées (Tableau I-4).<br />
77 M. Shi, L.-P. Liu, J. Tang, J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 7430.<br />
78 Stereochemistry of Organic Compounds, E. L. Eliel, S. M. Wilen, Wiley Interscience 1994.<br />
44
Chapitre I : Synthèse d’arylcycloalcènes<br />
Entrée Dérivé Bromé Cétone Produit<br />
1<br />
MeO<br />
2 “<br />
3 “<br />
4<br />
MeO<br />
Br<br />
Br<br />
O<br />
O<br />
O<br />
Me<br />
O<br />
O<br />
O<br />
MeO<br />
MeO<br />
MeO<br />
37<br />
38<br />
36<br />
MeO MeO<br />
Me<br />
O<br />
O<br />
39a 39b<br />
45<br />
Rdt (%)<br />
Procédure<br />
86/A<br />
65 a /A<br />
51/A<br />
68/B<br />
72/A<br />
(70:30) b<br />
a : élimination E2 effectuée <strong>à</strong> reflux <strong>de</strong> THF. ; b : rapport déterminé par analyse RMN 1 H du brut réactionnel.<br />
Procédure A : R-Br (1,1 éq.), THF ; n-BuLi (1,2 éq.), -78°C, 30min ; CeCl3 (1,3 éq.), THF, -78°C, 1,5h ;<br />
cycloalcanone (1 éq.), -78°C, 1,5h, -78°C <strong>à</strong> 20°C en 1,5h ; DBU (3 éq.), -30°C, MsCl (3 éq.), 20°C, 12h.<br />
Procédure B : R-Br (1,1 éq.), THF ; n-BuLi (1,2 éq.), -78°C, 30min ; CeCl3 (1,3 éq.), THF, -78°C, 1,5h ;<br />
cycloalcanone (1 éq.), -78°C, 1,5h, -78°C <strong>à</strong> 20°C en 1,5h ; évaporation du THF, toluène ; DBU (3 éq.), -30°C,<br />
MsCl (3 éq.), 20°C, 12h.<br />
Tableau I-4<br />
Dans un premier temps, nous avons continué avec le 4-bromoanisole en utilisant <strong>de</strong>s
Chapitre I : Synthèse d’arylcycloalcènes<br />
cétones fonctionnalisées (entrées 1-3). L’utilisation <strong>de</strong> <strong>la</strong> 2-méthylcyclopentanone nous a permis<br />
d’accé<strong>de</strong>r au composé 36 avec un ren<strong>de</strong>ment <strong>de</strong> 86%. Ce résultat est intéressant du fait que seul<br />
le produit cinétique (alcène trisubstitué) est observé ; ceci s’explique par l’incapacité <strong>de</strong> <strong>la</strong> base<br />
(DBU) <strong>à</strong> déprotoner au pied du méthyle. Dans le cas du 2-bromoanisole <strong>et</strong> <strong>de</strong> <strong>la</strong> cyclohexenone,<br />
seule l’addition-1,2 a été observée pour donner les diènes 39a <strong>et</strong> 39b avec un ren<strong>de</strong>ment <strong>de</strong> 72%<br />
sous <strong>la</strong> forme d’un mé<strong>la</strong>nge <strong>de</strong> régioisomères dans un rapport respectif <strong>de</strong> 70:30 (entrée 4). Les<br />
difficultés <strong>de</strong> formation <strong>de</strong> l’alcène dans le cas <strong>de</strong> l’"-tétralone ont nécessité <strong>de</strong>s conditions<br />
opératoires plus draconiennes : <strong>à</strong> c<strong>et</strong>te fin, il a été nécessaire <strong>de</strong> chauffer <strong>à</strong> reflux <strong>de</strong> THF. C<strong>et</strong>te<br />
difficulté <strong>de</strong> formation <strong>de</strong> l’arylcycloalcène 37 dans l’étape finale est probablement en re<strong>la</strong>tion<br />
avec une certaine rigidité conformationnelle du mésy<strong>la</strong>te rendant difficile l’élimination E2<br />
(entrée 2). L’utilisation <strong>de</strong> toluène <strong>à</strong> reflux dans le cas <strong>de</strong> <strong>la</strong> 4-dioxo<strong>la</strong>necyclohexanone perm<strong>et</strong><br />
d’améliorer le ren<strong>de</strong>ment <strong>de</strong> 51% <strong>à</strong> 68% en composé 38 (entrée 3).<br />
c. Substrats azotés<br />
Afin d’étendre le champ d’application <strong>de</strong> c<strong>et</strong>te réaction, diverses cétones possédant <strong>de</strong>s<br />
groupements azotés ont été testées (tableau I-5).<br />
Entrée Dérivé Bromé Cétone Produit<br />
1<br />
2<br />
3<br />
NC<br />
Me<br />
Br<br />
Br<br />
O<br />
O<br />
O<br />
Br 42<br />
NMe<br />
NTs<br />
NC<br />
41<br />
40<br />
NMe<br />
Rdt (%)<br />
Procédure<br />
a : lihiation <strong>et</strong> transmétal<strong>la</strong>tion avec CeCl3 effectuée <strong>à</strong> -100°C.<br />
Procédure C : R-Br (1,1 éq.), THF ; n-BuLi (1,2 éq.), -78°C, 30min ; CeCl3 (1,3 éq.), THF, -78°C, 1,5h ;<br />
cycloalcanone (1 éq.), -78°C, 1,5h, -78°C <strong>à</strong> 20°C en 1,5h ; DBU (3 éq.), -30°C, SOCl2 (3 éq.), 20°C, 12h.<br />
Tableau I-5<br />
L’application <strong>de</strong> notre méthodologie <strong>à</strong> <strong>de</strong>s substrats azotés a montré <strong>de</strong>s résultats<br />
surprenants. Nos premiers essais ont concerné <strong>la</strong> <strong>synthèse</strong> du composé 40. Du fait <strong>de</strong> <strong>la</strong> réactivité<br />
Me<br />
43<br />
NTs<br />
46<br />
75 a /C<br />
0/C<br />
75/C a
Chapitre I : Synthèse d’arylcycloalcènes<br />
<strong>de</strong>s fonctions nitriles vis-<strong>à</strong>-vis <strong>de</strong>s nucléophiles, l’échange lithium-brome sur le 4bromobenzonitrile<br />
suivie <strong>de</strong> <strong>la</strong> transmétal<strong>la</strong>tion avec le CeCl3 ont été effectués <strong>à</strong> -100°C. Les<br />
essais effectués utilisant le couple DBU/MsCl ont uniquement conduit <strong>à</strong> <strong>la</strong> formation <strong>de</strong> l’alcool<br />
44 (Schéma I-25).<br />
NC<br />
(1,1 éq.)<br />
Br<br />
1) n-BuLi (1,2 éq.), THF, -100°C<br />
2) CeCl 3 (1,3 éq.), THF, -100°C<br />
3) cyclopentanone (1 éq.), TFH, -78°C<br />
4) DBU (3 éq.), MsCl (3 éq.), -30°C <strong>à</strong> 20°C<br />
Schéma I-25<br />
Cependant, le composé 40 a pu être obtenu avec un ren<strong>de</strong>ment <strong>de</strong> 75% en utilisant le<br />
chlorure <strong>de</strong> thionyle SOCl2 en tant qu’agent <strong>de</strong> sulfonation <strong>à</strong> <strong>la</strong> p<strong>la</strong>ce du chlorure <strong>de</strong> mésyle. 79<br />
Le mécanisme <strong>de</strong> formation <strong>de</strong> l’arylcycloalcène impliquant l’utilisation <strong>de</strong> chlorure <strong>de</strong> thionyle<br />
est décrite dans le schéma I-26.<br />
ArBr<br />
Procédure C<br />
O<br />
Cl<br />
Ar O<br />
O<br />
Ar OSOCl Ar<br />
Cl<br />
Schéma I-26<br />
Ar<br />
NC<br />
O<br />
B<br />
E2 O<br />
S<br />
44<br />
Cl<br />
H<br />
OH<br />
Ar Cl<br />
La formation <strong>de</strong> l’arylcycloalcène procè<strong>de</strong> via une addition nucléophile <strong>de</strong> l’alcoo<strong>la</strong>te sur<br />
le chlorure <strong>de</strong> thionyle. Le chlorosulfite ainsi formé se dissocie en paire d’ions intimes qui<br />
effectuent une réaction <strong>de</strong> Substitution Nucléophile Interne (SNi) conduisant <strong>à</strong> un<br />
chlorocycloalcane qui, en présence <strong>de</strong> base, subit une déhydrochloration conduisant <strong>à</strong> <strong>la</strong><br />
formation <strong>de</strong> l’arylcycloalcène souhaité. 80<br />
A partir <strong>de</strong> <strong>la</strong> N-méthylpipéridinone (entrée 2), <strong>de</strong>s mé<strong>la</strong>nges bruts complexes ont été<br />
obtenus. De façon <strong>à</strong> délocaliser le doubl<strong>et</strong> non-liant <strong>de</strong> l’atome d’azoté, un essai a été effectué<br />
avec <strong>la</strong> N-tosylpipéridinone (entrée 3) obtenu selon <strong>de</strong> schéma I-27. Le composé 41 souhaité a<br />
79 H. Muratake, M. Natsume, H. Nakai, T<strong>et</strong>rahedron 2004, 60, 11783.<br />
80 a) March’s Advanced Organic Chemistry 5th, M. B. Smith, J. March, Ed. Wiley Inter Sciences, 1994, 575.<br />
b) C. C. Lee, J. W. C<strong>la</strong>yton, D. G. Lee, A. J. Fin<strong>la</strong>yson, T<strong>et</strong>rahedron 1962, 18, 1395.<br />
47
Chapitre I : Synthèse d’arylcycloalcènes<br />
été isolé en présence d’une impur<strong>et</strong>é inséparable par chromatographie sur gel <strong>de</strong> silice.<br />
O<br />
NH.HCl<br />
K 2 CO 3 (2,6 éq.), TsCl (1,6 éq.)<br />
H 2O/CHCl 3 (V/V)<br />
20°C, 48h<br />
81%<br />
Schéma I-27<br />
d. Synthèse d’hétéroarylcycloalcènes<br />
Notre méthodologie a aussi été appliquée <strong>à</strong> <strong>la</strong> <strong>synthèse</strong> d’hétéroarylcycloalcènes (Tableau<br />
I-6). Le suivi <strong>de</strong> <strong>la</strong> réaction par CCM lors <strong>de</strong> l’utilisation <strong>de</strong> 2-bromopyridine (entrée 1) nous a<br />
montré un brut réactionnel complexe dés l’ajout <strong>de</strong> <strong>la</strong> solution <strong>de</strong> n-butyllithium ne perm<strong>et</strong>tant<br />
pas d’accé<strong>de</strong>r au composé 45. L<strong>à</strong> où l’utilisation <strong>de</strong> 2-bromothiophène (entrée 3) perm<strong>et</strong><br />
d’accé<strong>de</strong>r au composé 47 avec un ren<strong>de</strong>ment <strong>de</strong> 70%, l’utilisation <strong>de</strong> 3-bromofurane (entrée 2),<br />
après purification sur gel <strong>de</strong> silice neutralisée par Et3N, conduit <strong>à</strong> une dégradation du composé<br />
46, ne perm<strong>et</strong>tant pas sa caractérisation.<br />
Entrée Dérivé Bromé Cétone Produit<br />
1<br />
2<br />
3<br />
N Br<br />
S<br />
O<br />
Br<br />
Br<br />
O<br />
“<br />
“<br />
Tableau I-6<br />
O<br />
N<br />
45<br />
46<br />
S<br />
47<br />
O<br />
42<br />
NTs<br />
48<br />
Rdt (%)<br />
Procédure<br />
0/A<br />
0/A<br />
70/A
Chapitre I : Synthèse d’arylcycloalcènes<br />
2 ème partie : Synthèse totale du (±)-<br />
Laurokamurène B<br />
49
Chapitre I : Synthèse d’arylcycloalcènes<br />
Afin <strong>de</strong> montrer l’utilité <strong>de</strong> c<strong>et</strong>te métho<strong>de</strong>, elle a été appliquée <strong>à</strong> <strong>la</strong> <strong>synthèse</strong> totale d’un<br />
produit naturel : le (±)-Laurokamurène B, un sesquiterpène (terpène constitué <strong>de</strong> trois unités<br />
isoprènes) naturel extrait <strong>de</strong> l’algue rouge <strong>de</strong> Chine Laurencia okamurai. 81<br />
I. Introduction<br />
La c<strong>la</strong>ssification <strong>de</strong>s sesquiterpènes issus <strong>de</strong> l’algue rouge Laurencia peut s’effectuer selon<br />
une vingtaine <strong>de</strong> squel<strong>et</strong>tes terpénoï<strong>de</strong>s mono-bromés ou non-bromés. Cependant, dans <strong>la</strong> plupart<br />
<strong>de</strong>s cas, les composés extraits <strong>de</strong> c<strong>et</strong>te algue possè<strong>de</strong>nt trois groupements méthyles sur <strong>la</strong> partie<br />
aliphatique du squel<strong>et</strong>te. Ainsi, on peut distinguer les sesquiterpènes <strong>de</strong> types Laurène, possédant<br />
<strong>de</strong>s groupements méthyles en position 1,2,3, <strong>de</strong>s sesquiterpènes <strong>de</strong> type Cuparène ayant leurs<br />
méthyles en positions 1,2,2. 82 Les Laurokamurènes A <strong>et</strong> B sont les précurseurs d’une nouvelle<br />
c<strong>la</strong>sse <strong>de</strong> sesquiterpènes avec les trois groupements méthyles en positions 2,2,3 sur le cycle<br />
aliphatique (Schéma I-28).<br />
Me<br />
Me<br />
Me<br />
Me<br />
Me<br />
Me<br />
Me<br />
Cuparène Laurène<br />
Br<br />
OH<br />
Me Me Me<br />
Me<br />
Me<br />
Me Me Me<br />
(+)-Laurokamurène A (+)-Laurokamurène B 48<br />
Schéma I-28<br />
II. Précé<strong>de</strong>ntes <strong>synthèse</strong>s du Laurokamurène B<br />
1. Synthèse totale du (±)-Laurokamurène B<br />
En 2007, Srikrishna <strong>et</strong> al. 83 ont décrit <strong>la</strong> première <strong>synthèse</strong> totale du (±)-Laurokamurène B<br />
81 S.-C. Mao, Y.-W. Guo, J. Nat. Prod. 2006, 69, 1209.<br />
82 C. Fuganti, S. Serra, J. Org. Chem. 1999, 64, 8728.<br />
83 A. Srikrishna, I. A. Khan, R. Ramesh Babu, S. Sajjansh<strong>et</strong>ty, T<strong>et</strong>rahedron 2007, 63, 12616.<br />
50
48 <strong>à</strong> partir <strong>de</strong> l’aci<strong>de</strong> isobutyrique (Schéma I-29).<br />
Chapitre I : Synthèse d’arylcycloalcènes<br />
Réactifs <strong>et</strong> conditions opératoires (a) K2CO3, acétone, MeCH=CHCH2Cl reflux, 8h; (b) (i) LDA, THF,<br />
TMSCl, NEt3, -70°C, 30 min, ta, 4 h, reflux, 4 h; (ii) HCl dilué, 40 min; (iii) CH2N2, Et2O, 0°C, 30 min;<br />
(c) LAH, Et2O, ta, 1h; (d) PCC, gel <strong>de</strong> silice, CH2Cl2, ta, 30 min; (e) Li, p-MeC6H4Br, THF, ta, 1h; (f)<br />
CH2=CHMgBr, THF, 0°C/rt, 4h; (g) (i) Catalyseur <strong>de</strong> Grubbs II (15 % mol), CH2Cl2, reflux, 4h; (ii)<br />
CH2Cl2, gel <strong>de</strong> silice, ta, 1h; (h) BF3.Et2O, NaCNBH3, THF, reflux, 1h.<br />
Schéma I-29<br />
C<strong>et</strong>te première <strong>synthèse</strong> totale du (±)-Laurokamurène B a été effectuée en 10 étapes avec<br />
un ren<strong>de</strong>ment global <strong>de</strong> 23% <strong>à</strong> partir <strong>de</strong> l’aci<strong>de</strong> isobutyrique. Une réaction <strong>de</strong> croty<strong>la</strong>tion avec le<br />
chlorure <strong>de</strong> E-crotyle perm<strong>et</strong> d’accé<strong>de</strong>r <strong>à</strong> l’ester 49 qui subit par <strong>la</strong> suite un réarrangement <strong>de</strong><br />
Ire<strong>la</strong>nd-C<strong>la</strong>isen. L’ester méthylique 50 est obtenu après hydrolyse du mé<strong>la</strong>nge réactionnel par<br />
une solution diluée d’aci<strong>de</strong> chlorydrique <strong>et</strong> estérification par une solution éthérée <strong>de</strong><br />
diazométhane. Après réduction par LiAlH4, l’alcool intermédiaire est alors oxydé par du<br />
51
Chapitre I : Synthèse d’arylcycloalcènes<br />
chlorochromate <strong>de</strong> pyridinium (PCC) sur gel <strong>de</strong> silice pour conduire <strong>à</strong> l’aldéhy<strong>de</strong> 51.<br />
L’application <strong>de</strong>s conditions <strong>de</strong> <strong>la</strong> réaction <strong>de</strong> Barbier en utilisant du lithium en présence <strong>de</strong> 4bromotoluène<br />
<strong>et</strong> l’aldéhy<strong>de</strong> 51 conduit <strong>à</strong> <strong>la</strong> formation <strong>de</strong> l’alcool secondaire 52 qui est ensuite<br />
oxydé par du PCC pour former <strong>la</strong> cétone 53. L’addition nucléophile du bromure <strong>de</strong><br />
vinylmagnésium sur <strong>la</strong> cétone 53 conduit <strong>à</strong> l’hydroxydiène 54 sous <strong>la</strong> forme d’un mé<strong>la</strong>nge <strong>de</strong><br />
diastéréoisomères (dans un rapport 1:1). L’étape clé <strong>de</strong> c<strong>et</strong>te <strong>synthèse</strong> rési<strong>de</strong> dans <strong>la</strong> réaction <strong>de</strong><br />
métathèse intramolécu<strong>la</strong>ire effectuée dans le chlorure <strong>de</strong> méthylène en présence <strong>de</strong> 15% mo<strong>la</strong>ire<br />
du catalyseur <strong>de</strong> Grubbs <strong>de</strong> <strong>de</strong>uxième génération conduisant <strong>à</strong> <strong>la</strong> formation du cyclopenténol 55<br />
qui subit un réarrangement afin d’accé<strong>de</strong>r <strong>à</strong> l’alcool allylique 56 avec un ren<strong>de</strong>ment <strong>de</strong> 85%.<br />
Après oxydation par du PCC, <strong>la</strong> cétone conjuguée 57 est ensuite réduite sélectivement<br />
perm<strong>et</strong>tant ainsi d’accé<strong>de</strong>r au (±)-Laurokamurène B 48.<br />
2. Synthèse totale du (+)-Laurokamurène B<br />
Réactifs <strong>et</strong> conditions opératoires : (a) (i) CrO3-H2SO4, acétone; (ii) CH2N2, Et2O, 92%; (b) 10% Pd/C, H2,<br />
hexane, 97%; (c) (i) LDA, THF; PhSeCl; (ii) H2O2, pyridine, CH2Cl2, 79%; (d) (i) O3/O2, CH2Cl2-MeOH; (ii)<br />
Me2S; (e) Li, p-MeC6H4Br, THF, 60% (pour 2 étapes); (f) PTSA, CH2Cl2, 85%; (g) NH2-NHTs.<br />
Schéma I-30<br />
Suite <strong>à</strong> leur <strong>la</strong> première <strong>synthèse</strong> du (±)-Laurokamurène B, Srikrishna <strong>et</strong> al. ont publié une<br />
52
Chapitre I : Synthèse d’arylcycloalcènes<br />
<strong>synthèse</strong> totale du (+)-Laurokamurène B (Schéma I-30). 84<br />
La <strong>synthèse</strong> débute par l’obtention <strong>de</strong> l’ester 59 par oxydation du campholènaldéhy<strong>de</strong> 58<br />
en l’aci<strong>de</strong> correspondant puis par estérification <strong>de</strong> ce <strong>de</strong>rnier par du diazométhane dans le<br />
dichlorométhane. La double liaison est alors réduite sous atmosphère <strong>de</strong> dihydrogène en<br />
présence <strong>de</strong> 10% mo<strong>la</strong>ire <strong>de</strong> Pd/C perm<strong>et</strong>tant ainsi d’obtenir l’ester 60 <strong>de</strong> manière quasiquantitative<br />
avec une bonne stéréosélectivité (>95% par analyse RMN). L’hydrogénation<br />
s’effectue sur <strong>la</strong> face <strong>la</strong> moins encombrée du cyclopentène 59. L’ester 60 est alors mis en<br />
présence <strong>de</strong> LDA, l’éno<strong>la</strong>te ainsi formé est traité par du chlorure <strong>de</strong> phénylsélénium formant<br />
l’ester "-phénylsélénié intermédiaire. C<strong>et</strong> intermédiaire traité par du péroxy<strong>de</strong> d’hydrogène <strong>à</strong><br />
30% dans le chlorure <strong>de</strong> méthylène conduit <strong>à</strong> <strong>la</strong> formation <strong>de</strong> l’ester ",!-unsaturé 61. Ce <strong>de</strong>rnier<br />
est alors soumis <strong>à</strong> une ozonolyse suivie d’un traitement réducteur avec Me2S afin <strong>de</strong> former <strong>la</strong><br />
2,2,3-triméthylcyclopentanone 62. Cependant, c<strong>et</strong>te cétone n’a pu être caractérisée <strong>à</strong> cause <strong>de</strong>s<br />
difficultés rencontrées lors <strong>de</strong>s tentatives <strong>de</strong> purification. Afin <strong>de</strong> prouver l’efficacité <strong>de</strong> leur voie<br />
<strong>de</strong> <strong>synthèse</strong>, Srikishna <strong>et</strong> al. décrivent <strong>la</strong> dérivation <strong>de</strong> <strong>la</strong> cétone sous <strong>la</strong> forme <strong>de</strong> <strong>la</strong><br />
tosylhydrazone 64 correspondante afin d’effectuer une caractérisation. C<strong>et</strong>te cétone a été ensuite<br />
p<strong>la</strong>cée dans les conditions <strong>de</strong> <strong>la</strong> réaction <strong>de</strong> Barbier en présence <strong>de</strong> lithium <strong>et</strong> <strong>de</strong> 4-bromotoluène<br />
pour aboutir <strong>à</strong> <strong>la</strong> formation du Laurokamurénol 63 qui est ensuite déshydraté en milieu aci<strong>de</strong><br />
pour donner le (+)-Laurokamurène B 48 avec un ren<strong>de</strong>ment global <strong>de</strong> 36%.<br />
III. Application <strong>de</strong>s organocériens <strong>à</strong> <strong>la</strong> <strong>synthèse</strong> du (±)-<br />
Laurokamurène B<br />
Afin <strong>de</strong> valoriser notre méthodologie <strong>de</strong> <strong>synthèse</strong> d’arylcycloalcènes décrite précé<strong>de</strong>mment<br />
,nous nous sommes intéressés <strong>à</strong> <strong>la</strong> <strong>synthèse</strong> du (±)-Laurokamurène B. La voie d’accès <strong>à</strong> ce<br />
sesquiterpène passe par <strong>la</strong> <strong>synthèse</strong> <strong>de</strong> <strong>la</strong> 2,2,3-triméthylcyclopentanone 62 sur <strong>la</strong>quelle nous<br />
appliquerions notre méthodologie en utilisant le 4-bromotoluène (Schéma I-31).<br />
Me<br />
Me<br />
(±)-48<br />
Me Me<br />
Me<br />
Schéma I-31<br />
La première étape vers <strong>la</strong> <strong>synthèse</strong> du (±)-Laurokamurène B consiste donc <strong>à</strong> synthétiser<br />
l’intermédiaire clé que représente <strong>la</strong> 2,2,3-triméthylcyclopentanone 62.<br />
84 A. Srikrishna, B. Beeraiah, R. Ramesh Babu, T<strong>et</strong>rahedron : Asymm<strong>et</strong>ry. 2008, 19, 624.<br />
Br<br />
+<br />
O<br />
62<br />
Me<br />
53<br />
Me<br />
Me
1. Synthèse <strong>de</strong> <strong>la</strong> (±)-2,2,3-triméthylcyclopentanone 62<br />
a. Rétro<strong>synthèse</strong><br />
Chapitre I : Synthèse d’arylcycloalcènes<br />
Afin d’accé<strong>de</strong>r <strong>à</strong> <strong>la</strong> 2,2,3-triméthylcyclopentanone 62 nous avons envisagé différentes<br />
stratégies <strong>de</strong> <strong>synthèse</strong>s ayant pour point commun l’obtention <strong>de</strong> <strong>la</strong> 2-méthylcyclopenténone 64<br />
(Schéma I-32).<br />
O<br />
Me<br />
Me<br />
Me<br />
TMSO<br />
Nous avons envisagé d’obtenir l’énone 64 soit <strong>à</strong> partir <strong>de</strong> <strong>la</strong> 2-méthylcyclopenta-1,3-dione<br />
65 (Voie A) soit <strong>à</strong> partir <strong>de</strong> <strong>la</strong> 2-méthylcyclopentanone 66 (Voie B). Une fois en possession <strong>de</strong><br />
l’énone 64, <strong>de</strong>ux choix s’offrent <strong>à</strong> nous afin d’obtenir <strong>la</strong> cétone triméthylée 62 :<br />
- addition conjuguée suivie d’une C-méthy<strong>la</strong>tion <strong>de</strong> l’éno<strong>la</strong>te intermédiaire (Voie C).<br />
- obtention du cyclopropane 63 suivie d’une ouverture régiosélective (Voie D).<br />
b. Voie A<br />
Voie C<br />
62 64<br />
Voie D<br />
63<br />
Me<br />
Me<br />
C<strong>et</strong>te première voie <strong>de</strong> <strong>synthèse</strong> consiste dans un premier temps <strong>à</strong> former l’éther d’énol 67<br />
suivie d’une addition conjuguée d’hydrure <strong>de</strong>vant conduire <strong>à</strong> <strong>la</strong> formation <strong>de</strong> l’énone 64. 85<br />
La mise au reflux avec Dean-Starck <strong>de</strong> <strong>la</strong> dicétone 65 dans le toluène en présence d’un<br />
excès d’isobutanol <strong>et</strong> d’une quantité catalytique d’aci<strong>de</strong> paratoluènesulfonique (APTS) perm<strong>et</strong><br />
d’obtenir le composé 67 avec un ren<strong>de</strong>ment quantitatif (Schéma I-33).<br />
85 R. L. Funk, K. P<strong>et</strong>er, C. Vollhardt, Synthesis 1980, 118.<br />
O<br />
Schéma I-32<br />
Me<br />
Voie A<br />
Voie B<br />
O<br />
O<br />
O<br />
54<br />
Me<br />
65<br />
Me<br />
66
O<br />
H<br />
Me<br />
p-MeC 6 H 4 SO 3 H<br />
toluène<br />
reflux<br />
O<br />
OH<br />
Me<br />
Me i-BuOH (excès)<br />
Chapitre I : Synthèse d’arylcycloalcènes<br />
65 O<br />
O<br />
O<br />
67<br />
64<br />
-H<br />
-i-BuO<br />
Schéma I-33<br />
HO Oi-Bu<br />
O<br />
H<br />
Me<br />
Oi-Bu<br />
Me<br />
-H2O 100%<br />
DIBAL (1,2 éq.)<br />
toluène, 0°C<br />
C<strong>et</strong> éther d’énol est ensuite traité par une solution <strong>de</strong> DIBAL afin d’obtenir l’énone 64. Le<br />
mécanisme probable procè<strong>de</strong> par l’addition conjuguée d’un hydrure puis élimination<br />
d’isobutanoate. Malheureusement, malgré plusieurs essais <strong>et</strong> l’emploi d’une bouteille neuve <strong>de</strong><br />
DIBAL, nous avons été dans l’incapacité <strong>de</strong> reproduire ces résultats (récupération systématique<br />
du composé 67), m<strong>et</strong>tant fin <strong>à</strong> c<strong>et</strong>te voie <strong>de</strong> <strong>synthèse</strong>.<br />
c. Voie B<br />
C<strong>et</strong>te <strong>de</strong>uxième stratégie <strong>de</strong> <strong>synthèse</strong> <strong>de</strong> <strong>la</strong> 2-méthylcyclopenténone 64 consiste en premier<br />
lieu <strong>à</strong> effectuer l’"-chloration régiosélective <strong>de</strong> <strong>la</strong> 2-méthylcylopentanone 66 par traitement <strong>de</strong><br />
c<strong>et</strong>te <strong>de</strong>rnière par du chlorure <strong>de</strong> sulfuryle. 86 La 2-chloro-2-méthylcyclopentanone (non isolée)<br />
est ensuite traité en milieu basique (LiBr, Li2CO3) pour conduire <strong>à</strong> <strong>la</strong> formation <strong>de</strong> <strong>la</strong> 2méthylcyclopenténone.<br />
87 Malgré <strong>la</strong> mise en œuvre <strong>de</strong>s ces conditions opératoires, nous nous<br />
sommes trouvés dans l’incapacité <strong>de</strong> reproduire <strong>la</strong> formation <strong>de</strong> l’énone 64 (Schéma I-34).<br />
O<br />
O<br />
Me 1)SO2Cl2 (1,2 éq.), 0°C<br />
Cl<br />
CCl4, 20°C, 2,5h<br />
LiBr (1,2 éq.), Li2CO3 2) évaporation du CCl4 Me<br />
DMF, reflux, 1h<br />
66 68 64<br />
Schéma I-34<br />
Devant notre incapacité <strong>à</strong> générer <strong>et</strong> <strong>à</strong> isoler <strong>la</strong> 2-méthylcylopent-2-énone 64, nous nous<br />
sommes résolus <strong>à</strong> l’obtenir commercialement malgré son coût élevé.<br />
86 D. Masi<strong>la</strong>mani, M. M. Rogic, J. Org. Chem. 1981, 46, 4486.<br />
87 H. Murakate, M. Natsume, H. Nakai, T<strong>et</strong>rahedron 2004, 60, 11783.<br />
H<br />
O<br />
Oi-Bu<br />
O<br />
O<br />
55<br />
Me<br />
Me<br />
Oi-Bu<br />
Me
d. Voie C<br />
Chapitre I : Synthèse d’arylcycloalcènes<br />
C<strong>et</strong>te voie <strong>de</strong> <strong>synthèse</strong> consiste <strong>à</strong> introduire le méthyle en effectuant l’addition conjuguée<br />
<strong>de</strong> diméthylcuprate sur l’énone <strong>et</strong> d’effectuer in-situ un C-méthy<strong>la</strong>tion <strong>de</strong> l’éno<strong>la</strong>te formé<br />
(Tableau I-7).<br />
O<br />
Me Me 2 CuLi (1,2 éq.)<br />
Et 2 O, 0°C, 1h<br />
OMgBr<br />
64 69 Me<br />
62<br />
Me<br />
Tableau I-6<br />
entrées 1, 2<br />
Entrées Conditions opératoires Rdt (%) Commentaires<br />
1<br />
2<br />
Evaporation Et2O, 0°C, ajout <strong>de</strong><br />
THF/HMPA (V/V), MeI (8 éq.), ta 3h.<br />
Evaporation Et2O, 0°C, ajout <strong>de</strong> DME, MeI<br />
(8 éq.), ta 3h.<br />
Tableau I-7<br />
0<br />
O<br />
Me<br />
Me<br />
Me<br />
Mé<strong>la</strong>nge <strong>de</strong> produits non-séparables<br />
<strong>et</strong> traces <strong>de</strong> produit <strong>de</strong> départ<br />
0 Mé<strong>la</strong>nge <strong>de</strong> produits non-séparables<br />
Le diméthylcuprate <strong>de</strong> lithium est obtenue par addition <strong>à</strong> 0°C d’une solution <strong>de</strong> MeLi (4<br />
éq. d’une solution <strong>à</strong> 1,6M dans l’hexane) <strong>à</strong> une suspension contenant 2 éq. <strong>de</strong> CuI dans l’éther<br />
diéthylique anhydre. Après 15 min d’agitation <strong>à</strong> 0°C, l’énone 64 est additionée <strong>à</strong> 0°C conduisant<br />
<strong>à</strong> <strong>la</strong> formation <strong>de</strong> l’éno<strong>la</strong>te intermédiaire 69. Après évaporation <strong>de</strong> Et2O, l’ajout d’un mé<strong>la</strong>nge<br />
THF/HMPA (V/V) (entrée 1) <strong>et</strong> d’un <strong>la</strong>rge excès d’iodure <strong>de</strong> méthyle conduit <strong>à</strong> l’obtention d’un<br />
brut réactionnel dont l’analyse RMN 1 H montre <strong>la</strong> présence d’un mé<strong>la</strong>nge <strong>de</strong> produits <strong>de</strong> Cméthy<strong>la</strong>tion<br />
; <strong>de</strong> plus <strong>la</strong> présence du composé <strong>de</strong> départ montre une réaction non totale. 88<br />
L’utilisation <strong>de</strong> DME <strong>à</strong> <strong>la</strong> p<strong>la</strong>ce <strong>de</strong> THF/HMPA (entrée 2) conduit elle aussi <strong>à</strong> un mé<strong>la</strong>nge <strong>de</strong><br />
produits non-séparables par chromatographie sur gel <strong>de</strong> silice. 89<br />
Ce nouvel échec nous a conduit <strong>à</strong> m<strong>et</strong>tre en œuvre une <strong>de</strong>rnière voie <strong>de</strong> <strong>synthèse</strong>.<br />
e. Voie D<br />
C<strong>et</strong>te voie <strong>de</strong> <strong>synthèse</strong> consiste <strong>à</strong> synthétiser le cyclopropane 63 suivie d’une ouverture<br />
régiosélective <strong>de</strong> ce <strong>de</strong>rnier.<br />
Nous avons tout d’abord traité, <strong>à</strong> -78°C, <strong>la</strong> 2-méthylcyclopenténone avec 2 éq. <strong>de</strong> bromure<br />
<strong>de</strong> méthylmagnésien en solution dans l’éther diéthylique en présence d’une quantité catalytique<br />
<strong>de</strong> CuBr.Me2S <strong>et</strong> <strong>de</strong> 2,5 éq. d’HMPA. Après addition <strong>de</strong> Et3N (2 éq.) <strong>et</strong> <strong>de</strong> TMSCl (3 éq.) <strong>à</strong> -<br />
78°C, l’éther d’énol triméthylsilylé a été isolé avec un ren<strong>de</strong>ment quantitatif <strong>et</strong> engagé dans<br />
88 R. K. Boeckman Jr, J. Org. Chem. 1973, 26, 4450.<br />
89 W. E. Billups, W. Y. Chow, K. H. Leavell, E. S. Lewis, J. Org. Chem. 1974, 2, 275.<br />
56
l’étape suivante sans purification (Schéma I-35). 90<br />
MeMgBr<br />
MeMgBr<br />
Transmétal<strong>la</strong>tion<br />
MeCu(I).MgBr 2<br />
70<br />
Elimination Réductrice<br />
1ère CuBr.Me2S (cat.)<br />
transmétal<strong>la</strong>tion<br />
OTMS<br />
74<br />
Me<br />
Me<br />
MeCu(I).MgBr 2<br />
Me<br />
(I)<br />
Cu<br />
.<br />
Me<br />
MgBr<br />
71<br />
OMgBr<br />
73<br />
Me<br />
(III)<br />
Cu Me<br />
Me<br />
!-cupro(III)éno<strong>la</strong>te<br />
Chapitre I : Synthèse d’arylcycloalcènes<br />
MeMgBr<br />
2 ème transmétal<strong>la</strong>tion<br />
Schéma I-35<br />
70<br />
O<br />
Me<br />
Coordination<br />
O<br />
64<br />
Me<br />
Me<br />
Cu(I)<br />
Me<br />
Addition Oxydante<br />
TMSCl<br />
HMPA<br />
Du point <strong>de</strong> vue du mécanisme, l’addition conjuguée se fait sur l’énone 64 par le<br />
diméthylcuprate 71 obtenu par <strong>de</strong>ux transmétal<strong>la</strong>tions successives <strong>de</strong> Cu(I)Br.Me2S avec<br />
MeMgBr. Le diméthylcuprate effectuerait tout d’abord une coordination sur l’énone conduisant<br />
<strong>à</strong> <strong>la</strong> formation du complexe 72. Ce complexe subirait ensuite une addition oxydante conduisant<br />
90 M. Toyota, A. I<strong>la</strong>ngovan, R. Okamoto, T. Masaki, M. Arakawa, M. Ihara, Org. L<strong>et</strong>t. 2002, 24, 4293.<br />
72<br />
57
Chapitre I : Synthèse d’arylcycloalcènes<br />
au !-cupro(III)éno<strong>la</strong>te 73. Ce <strong>de</strong>rnier, après l’étape d’élimination réductrice aboutirait <strong>à</strong> <strong>la</strong><br />
formation <strong>de</strong> l’éther d’énol silylé 74 souhaité <strong>et</strong> <strong>à</strong> <strong>la</strong> formation <strong>de</strong> l’organocuivreux MeCu(I) qui<br />
subit une nouvelle transmétal<strong>la</strong>tion afin <strong>de</strong> reformer le diméthylcuprate 70.<br />
Outre <strong>la</strong> création <strong>de</strong> l’éther d’énol silylé, il a été démontré que l’addition <strong>de</strong> TMSCl (dans<br />
le THF) perm<strong>et</strong> d’augmenter <strong>la</strong> vitesse <strong>de</strong> réaction <strong>de</strong>s additions conjuguées <strong>de</strong>s<br />
organocuprates. 91 Cependant, l’introduction <strong>de</strong> TMSCl apporte une ambiguïté quant <strong>à</strong> <strong>la</strong><br />
chronologie <strong>de</strong>s étapes <strong>de</strong> formation <strong>de</strong> l’éther d’énol silylé <strong>et</strong> d’élimination réductrice (Schéma<br />
I-36).<br />
OMgBr<br />
Me<br />
Me<br />
(III)<br />
Cu Me<br />
!-cupro(III)éno<strong>la</strong>te<br />
73<br />
TMSCl<br />
HMPA<br />
Elimination<br />
réductrice<br />
OTMSCl<br />
Me<br />
Me<br />
(III)<br />
Cu Me<br />
75<br />
OMgBr<br />
69<br />
Me<br />
Me<br />
Schéma I-36<br />
Elimination<br />
réductrice<br />
TMSCl<br />
HMPA<br />
OTMS<br />
L’élimination réductrice peut se produire <strong>à</strong> partir du !-cupro(III)éno<strong>la</strong>te <strong>de</strong> triméthylsilyle<br />
73, ou l’étape <strong>de</strong> sily<strong>la</strong>tion <strong>de</strong> l’ éno<strong>la</strong>te procè<strong>de</strong> <strong>à</strong> partir <strong>de</strong> l’éno<strong>la</strong>te <strong>de</strong> magnésium 69 après que<br />
le !-cupro(III)éno<strong>la</strong>te ai subit l’étape d’élimination réductrice.<br />
L’étape suivante consiste en une cyclopropanation <strong>de</strong> Simmons-Smith <strong>de</strong> l’éther d’énol<br />
silylé 74. 92 Le traitement <strong>de</strong> l’éther d’énol silylé avec 1,1 éq. <strong>de</strong> diéthyle zinc Et2Zn <strong>et</strong> 1,1 éq. <strong>de</strong><br />
diiodométhane CH2I2 <strong>à</strong> 25°C. Après 2h <strong>à</strong> température ambiante, le mé<strong>la</strong>nge réactionnel est<br />
hydrolysée par ajout <strong>de</strong> 2,2 éq. <strong>de</strong> pyridine conduisant après purification sur gel <strong>de</strong> silice au<br />
cyclopropopane avec un ren<strong>de</strong>ment <strong>de</strong> 84% sous <strong>la</strong> forme <strong>de</strong> <strong>de</strong>ux couples <strong>de</strong> diastéréoisomères<br />
non séparable 63a/63b dans un rapport 59:41 (déterminé par analyse RMN 1 H du brut<br />
91 S. Woodward, Chem. Soc. Rev. 2000, 29, 393.<br />
92 V. Morisson, J. P. Barnier, L. B<strong>la</strong>nco, T<strong>et</strong>rahedron 1998, 54, 7749.<br />
74<br />
Me<br />
58<br />
Me
éactionnel) (Schéma I-37).<br />
OTMS<br />
Me<br />
1) Et 2Zn (1,1 éq.), 25°C<br />
2) CH 2 I 2 (1,1 éq.), 25°C, 2h<br />
3) Pyridine (2,2 éq.), 25°C<br />
Chapitre I : Synthèse d’arylcycloalcènes<br />
TMSO<br />
Me<br />
TMSO<br />
Me<br />
84%<br />
Me<br />
Me<br />
74 63a 63b<br />
Schéma I-37<br />
La cyclopropanation s’effectue via un intermédiaire réactionnel <strong>de</strong> type « papillon » 76a <strong>et</strong><br />
77b entre l’oléfine <strong>et</strong> l’espèce réactive EtZnCH2I issu <strong>de</strong> <strong>la</strong> réaction entre Et2Zn <strong>et</strong> CH2I2. 93 C<strong>et</strong><br />
intermédiaire subit ensuite une élimination <strong>de</strong> EtZnI aboutissant <strong>à</strong> <strong>la</strong> formation du cyclopropane.<br />
La formation <strong>de</strong> l’un ou l’autre couple <strong>de</strong> diastéréoisomères dépend <strong>de</strong> <strong>la</strong> face <strong>de</strong> l’oléfine sur<br />
<strong>la</strong>quelle se fait l’insertion conduisant <strong>à</strong> l’intermédiaire <strong>de</strong> type « papillon » (Schéma I-38).<br />
OTMS<br />
74<br />
Me<br />
Me<br />
EtZnCH 2 I<br />
Et<br />
Zn<br />
CH 2<br />
TMSO Me<br />
Me 76a<br />
intermédiaire <strong>de</strong> type "papillon"<br />
Et<br />
Zn<br />
Me<br />
Me<br />
CH2 OTMS<br />
I<br />
I<br />
Schéma I-38<br />
-EtZnI<br />
+<br />
TMSO<br />
TMSO<br />
L’ouverture régiosélective <strong>de</strong>s cyclopropanes 63a <strong>et</strong> 63b est effectuée avec NaOH/MeOH<br />
<strong>à</strong> 60°C pendant 12h. Après <strong>la</strong>vage, le solvant est distillé pour conduire <strong>à</strong> <strong>la</strong> 2,2,3triméthylcyclopentanone<br />
62 avec un ren<strong>de</strong>ment <strong>de</strong> 86% (Schéma I-39).<br />
76b<br />
93 a) H. H. John, J. C. W. Lohrenz, A. Kühn, G. Boche, T<strong>et</strong>rahedron 2000, 56, 4109.<br />
b) W.-H. Fang, D. L. Phillips, D.-Q. Wang, Y.-L. Li, J. Org. Chem. 2002, 67, 154.<br />
+<br />
Me<br />
Me<br />
Me<br />
Me<br />
59<br />
Me<br />
63a<br />
63b
Me 3Si<br />
OH<br />
O<br />
63a / 63b<br />
Me<br />
Me<br />
O<br />
Chapitre I : Synthèse d’arylcycloalcènes<br />
CH 2<br />
Me<br />
Schéma I-39<br />
Me<br />
H<br />
O Me<br />
O<br />
(±)-62<br />
Le mécanisme présenté ci-<strong>de</strong>ssus décrit l’ouverture <strong>de</strong> cyclopropane <strong>de</strong> façon concerté,<br />
mais un mécanisme d’élimination suite <strong>à</strong> l’addition <strong>de</strong> l’ion hydroxy<strong>de</strong> sur le silicium n’est pas <strong>à</strong><br />
exclure.<br />
2. Addition d’organocérien sur <strong>la</strong> 2,2,3-triméthylcyclopentanone (±)-62<br />
Ayant réussi <strong>à</strong> isoler <strong>la</strong> 2,2,3-triméthylcyclopentanone 62, nous nous sommes ensuite<br />
intéressés <strong>à</strong> l’application <strong>de</strong> notre méthodologie <strong>de</strong> <strong>synthèse</strong> d’arylcycloalcènes appliquée <strong>à</strong> <strong>la</strong><br />
<strong>synthèse</strong> du (±)-Laurokamurène B <strong>à</strong> partir du 4-bromotoluène (Tableau I-8).<br />
Me<br />
Br<br />
1) n-BuLi (1,2 éq.), THF, -78°C<br />
2) CeCl 3 (1,3 éq.), THF, -78°C<br />
3) 62 (1 éq.), -78°C <strong>à</strong> 20°C, 3h<br />
4) DBU (3 éq.)<br />
5) Agent sulfonant (3 éq.), -30° <strong>à</strong> 20°C<br />
Me<br />
Me<br />
Me<br />
Me<br />
Me<br />
Me<br />
(±)-Laurokamurène B 48<br />
Entrée Agent sulfonant Rdt (%)<br />
1 Chlorure <strong>de</strong> mésyle (MsCl) 0<br />
2 Chlorure <strong>de</strong> thionyle (SOCl2) 55<br />
Tableau I-8<br />
L’utilisation <strong>de</strong> chlorure <strong>de</strong> mésyle en tant qu’agent sulfonant (entrée 1) ne nous a pas<br />
permis d’obtenir le (±)-Laurokamurène B. L’utilisation <strong>de</strong> chlorure <strong>de</strong> thionyle (entrée 2) quant <strong>à</strong><br />
elle nous a permis d’observer <strong>la</strong> formation du (±)-Laurokamurène B avec un ren<strong>de</strong>ment <strong>de</strong><br />
55%. 94<br />
94 J. Tallineau, G. Bashiar<strong>de</strong>s, J.-M. Coustard, F. Lecornué, Synl<strong>et</strong>t 2009, 17, 2761.<br />
60<br />
Me
IV. Conclusion du chaptire I<br />
Chapitre I : Synthèse d’arylcycloalcènes<br />
Dans un premier temps, nous avons mis au point une nouvelle métho<strong>de</strong> alternative <strong>de</strong><br />
<strong>synthèse</strong> d’arylcycloalcènes en un seul pot par addition d’organocériens sur <strong>de</strong>s cétones<br />
cycliques suivie d’une sulfonation <strong>et</strong> d’une !-élimination <strong>de</strong>s alcoo<strong>la</strong>tes intermédiaires. C<strong>et</strong>te<br />
métho<strong>de</strong> nous a permis par <strong>la</strong> suite <strong>de</strong> synthétiser une série d’arylcycloalcènes avec <strong>de</strong> bons voir<br />
<strong>de</strong> très bons ren<strong>de</strong>ments.<br />
Dans un second temps, nous avons réussi <strong>à</strong> isoler <strong>la</strong> cétone triméthylée 62 nous perm<strong>et</strong>tant<br />
ainsi d’accé<strong>de</strong>r au (±)-Laurokamurène B 48 via une <strong>synthèse</strong> en 4 étapes avec un ren<strong>de</strong>ment<br />
global <strong>de</strong> 40% (Schéma I-40).<br />
O<br />
OTMS<br />
TMSO<br />
Me MeMgBr, CuBr.Me2S Me Et2Zn, CH2I2 HMPA, TMSCl, Et3N 100%<br />
84%<br />
64 74 Me<br />
63a/63b<br />
Me<br />
(±)-48<br />
Me<br />
Me<br />
Me<br />
Schéma I-40<br />
1) 4-bromotoluène, n-BuLi<br />
2) CeCl 3<br />
3) SOCl 2, DBU<br />
55%<br />
86%<br />
O<br />
(±)-62<br />
Me<br />
NaOH<br />
MeOH<br />
Me<br />
Me<br />
61<br />
Me<br />
Me
Chapitre II : Synthèse <strong>de</strong> benzazépines par électrocyclisation-1,7<br />
Chapitre II : Synthèse <strong>de</strong> benzazépines<br />
par électrocyclisation-1,7 d’ylures<br />
d’azométhines ",!;#,$-insaturés<br />
62
Chapitre II : Synthèse <strong>de</strong> benzazépines par électrocyclisation-1,7<br />
1 ère partie : Synthèse <strong>de</strong><br />
cycloalcénylbenzaldéhy<strong>de</strong>s<br />
63
I. Introduction<br />
Chapitre II : Synthèse <strong>de</strong> benzazépines par électrocyclisation-1,7<br />
Ce chapitre traitera <strong>de</strong> <strong>la</strong> <strong>synthèse</strong> <strong>de</strong>s cycloalcénylbenzaldéhy<strong>de</strong>s 77, 78 <strong>et</strong> 79 <strong>à</strong> 5, 6 <strong>et</strong> 7<br />
chaînons <strong>à</strong> partir du 2-bromobenzaldéhy<strong>de</strong>. Par <strong>la</strong> suite ces aldéhy<strong>de</strong>s seront mis en présence<br />
d’aci<strong>de</strong>s aminés ou <strong>de</strong> dérivés d’aci<strong>de</strong>s aminés afin d’effectuer <strong>de</strong>s réactions <strong>de</strong> cycloaddition<br />
1,3-dipo<strong>la</strong>ire d’ylures d’azométhines. Comme il sera décrit plus précisément au cours <strong>de</strong> ce<br />
chapitre, <strong>la</strong> mise au reflux <strong>de</strong>s aldéhy<strong>de</strong>s 77 <strong>et</strong> 79 avec différents aci<strong>de</strong>s aminés <strong>et</strong> leurs dérivés<br />
conduit <strong>à</strong> <strong>la</strong> formation <strong>de</strong> benzazépines substituées par réaction d’électrocyclisation-1,7 (Schéma<br />
II-1).<br />
CHO<br />
R 1<br />
N CO 2R 2<br />
R 1<br />
N CO 2R 2<br />
( )n<br />
77-79<br />
n = 1, 2 <strong>et</strong> 3<br />
Toluène<br />
ou<br />
Xylène<br />
Reflux<br />
( )n<br />
n = 1, 2 <strong>et</strong> 3<br />
Ylure d'azométhine<br />
Schéma II-1<br />
Electrocyclisation-1,7<br />
Cycloaddition<br />
X<br />
[3+2]<br />
1. Synthèses existantes <strong>de</strong>s 2-cycloalcénylbenzaldéhy<strong>de</strong>s<br />
a. Synthèse par ouverture d’oxazolines<br />
( )n<br />
n = 1, 2 <strong>et</strong> 3<br />
( )n<br />
n = 1, 2<br />
CO2R2 NR1 NR 1<br />
CO 2R 2<br />
Benzazépines<br />
En 1986, Moody <strong>et</strong> al. ont publié <strong>la</strong> première <strong>synthèse</strong> <strong>de</strong>s aldéhy<strong>de</strong>s 77-79 par ouverture<br />
d’oxazolines (Schéma II-2). 95<br />
95 C. J. Moody, G. J. Warrelow, J. Chem. Soc., Perkin Trans. 1 1986, 1123.<br />
64
O<br />
CO 2H<br />
O<br />
( ) n<br />
82-84<br />
n = 1, 2 <strong>et</strong> 3<br />
N<br />
O<br />
N<br />
( ) n<br />
85-87<br />
n = 1, 2 <strong>et</strong> 3<br />
Me<br />
H 2N<br />
Me Me<br />
Me<br />
Me<br />
Me<br />
Chapitre II : Synthèse <strong>de</strong> benzazépines par électrocyclisation-1,7<br />
OH<br />
OH<br />
O<br />
1) n-BuLi, THF, -78°C<br />
2) Cycloalcanone<br />
n = 1; Rdt = 16%<br />
n = 2; Rdt = 60%<br />
n = 3; Rdt = 35%<br />
( ) n<br />
O<br />
POCl3, Pyridine<br />
80°C<br />
n = 1; Rdt = 57%<br />
n = 2; Rdt = 57%<br />
n = 3; Rdt = 29%<br />
O<br />
H 2N<br />
Me<br />
Schéma II-2<br />
Me<br />
Me<br />
N O<br />
Me<br />
81<br />
CN<br />
88-90<br />
n = 1, 2 <strong>et</strong> 3<br />
84%<br />
(2 étapes)<br />
( ) n<br />
Rdts globaux:<br />
n= 1; 77 : 4%<br />
n = 2; 78 : 25%<br />
n = 3; 79 : 5%<br />
SOCl 2<br />
77-79<br />
O<br />
Me<br />
HO<br />
O<br />
80<br />
DIBAL<br />
n = 1; Rdt = 56%<br />
n = 2; Rdt = 89%<br />
n = 3; Rdt = 59%<br />
CHO<br />
N<br />
H 2<br />
HN O<br />
Le traitement <strong>de</strong> l’aci<strong>de</strong> benzoïque avec du 2-amino-2,2-diméthyléthanol conduit <strong>à</strong><br />
l’aminoalcool 80, ce <strong>de</strong>rnier, conduit après réaction avec du chlorure <strong>de</strong> thionyle, <strong>et</strong> !élimination<br />
spontanée <strong>à</strong> l’oxazoline 81 avec un ren<strong>de</strong>ment <strong>de</strong> 84% sur <strong>de</strong>ux étapes. 96 Les<br />
spirobenzoisofuranes 85-87 sont obtenus par ortholithiation <strong>de</strong> l’oxazoline 81 suivie <strong>de</strong> <strong>la</strong><br />
formation <strong>de</strong>s alcoo<strong>la</strong>tes intermédiaires 82-84 addition nucléophile sur les cycloalcanones <strong>à</strong> 5,6<br />
<strong>et</strong> 7 chaînons. Ces alcoo<strong>la</strong>tes intermédiaires effectuent une addition-élimination conduisant <strong>à</strong> <strong>la</strong><br />
96 A. I. Meyers, D. L. Temple, D. Haidukewych, E. D. Michelich, J. Org. Chem. 1974, 18, 2787.<br />
Me<br />
( ) n<br />
Me<br />
65<br />
Me
Chapitre II : Synthèse <strong>de</strong> benzazépines par électrocyclisation-1,7<br />
formation <strong>de</strong>s composés 85-87 avec <strong>de</strong>s ren<strong>de</strong>ments <strong>de</strong> 29 <strong>à</strong> 57%. Ces <strong>de</strong>rniers sont ensuite<br />
traités par POCl3 en présence <strong>de</strong> pyridine afin <strong>de</strong> former les benzonitriles 88-90. La réduction <strong>de</strong><br />
ces benzonitriles par du DIBAL conduit <strong>à</strong> <strong>la</strong> formation <strong>de</strong>s aldéhy<strong>de</strong>s 77 <strong>et</strong> 79 avec <strong>de</strong> très<br />
faibles ren<strong>de</strong>ments globaux ( < 5%) <strong>et</strong> <strong>à</strong> l’aldéhy<strong>de</strong> 78 avec un ren<strong>de</strong>ment global <strong>de</strong> 25%.<br />
b. Synthèse par réactions combinées <strong>de</strong> Shapiro-Suzuki<br />
Au début <strong>de</strong>s années 1990, Keay <strong>et</strong> al. ont publié une variation <strong>de</strong> <strong>la</strong> réaction <strong>de</strong> Suzuki<br />
dans <strong>la</strong>quelle l’isolement <strong>de</strong> l’aci<strong>de</strong> boronique n’est plus nécessaire. 97 L’aci<strong>de</strong> boronique 92 est<br />
généré in-situ par réaction <strong>de</strong> Shapiro sur <strong>de</strong>s 2,4,6-triisopropylbenzènesulfonyle hydrazone<br />
(Trishydrazone) conduisant <strong>à</strong> <strong>la</strong> formation <strong>de</strong> l’anion vinylique qui réagit sur du<br />
triisopropylborate. L’hexane est ensuite évaporé sous pression réduite. L’ajout <strong>de</strong> carbonate <strong>de</strong><br />
sodium, <strong>de</strong> toluène, <strong>de</strong> triphénylphosphine, <strong>de</strong> Pd(OAc)2 <strong>et</strong> <strong>de</strong> 2-bromobenzaldéhy<strong>de</strong> <strong>et</strong> <strong>la</strong> mise<br />
au reflux du mé<strong>la</strong>nge conduit <strong>à</strong> <strong>la</strong> formation <strong>de</strong> l’aldéhy<strong>de</strong> 78 avec un ren<strong>de</strong>ment <strong>de</strong> 65% par<br />
coup<strong>la</strong>ge <strong>de</strong> Suzuki (Schéma II-3). 98<br />
C<strong>et</strong>te métho<strong>de</strong> décrit uniquement l’obtention <strong>de</strong> l’aldéhy<strong>de</strong> 78. De plus, c<strong>et</strong>te métho<strong>de</strong><br />
nécessite l’obtention <strong>de</strong> trishydrazone préparée <strong>à</strong> partir <strong>de</strong> réactif onéreux.<br />
N<br />
NHTris<br />
n-BuLi (2 éq.)<br />
hexane<br />
TMEDA<br />
O<br />
Tris = S<br />
O<br />
i-Pr<br />
N<br />
91<br />
i-Pr<br />
i-Pr<br />
2,4,6-triisopropylbenzènesulfonyl<br />
N Tris<br />
2Li<br />
78<br />
CHO<br />
Schéma II-3<br />
N N<br />
97 a) S. P. Maddaford, B. A. Keay, J. Org. Chem. 1994, 59, 6501.<br />
b) W. A. Cristofoli, B. A. Keay, T<strong>et</strong>rahedron L<strong>et</strong>t. 1991, 32, 5881.<br />
c) W. A. Cristofoli, B. A. Keay, Synl<strong>et</strong>t 1994, 625.<br />
98 M. S. Passafaro, B. A. Keay, T<strong>et</strong>rahedron L<strong>et</strong>t. 1996, 4, 429.<br />
Li<br />
-N 2<br />
anion<br />
vinylique<br />
92<br />
Pd(OAc) 2, toluène, Na 2CO 3<br />
PPh 3, 2-bromobenzaldéhy<strong>de</strong><br />
B(Oi-Pr) 3<br />
B(Oi-Pr) 2<br />
66
Chapitre II : Synthèse <strong>de</strong> benzazépines par électrocyclisation-1,7<br />
2. Réaction <strong>de</strong> cycloaddition 1,3-dipo<strong>la</strong>ire<br />
a. Généralités<br />
Bien que le premier dipôle-1,3 fut découvert en 1883 par le chimiste allemand Curtius,<br />
c’est Büchner qui a réalisé <strong>la</strong> première réaction <strong>de</strong> cycloaddition-1,3. 99 Depuis c<strong>et</strong>te première<br />
utilisation, les réactions <strong>de</strong> cycloadditions 1,3-dipo<strong>la</strong>ires sont <strong>la</strong>rgement employées pour <strong>la</strong><br />
<strong>synthèse</strong> d’ hétérocycles <strong>à</strong> cinq chaînons. 100<br />
Les réactions <strong>de</strong> cycloadditions 1,3-dipô<strong>la</strong>ire consiste en l’addition d’un dipôle-1,3 sur un<br />
système insaturé appelé dipo<strong>la</strong>rophile conduisant <strong>à</strong> <strong>la</strong> formation d’un cycloadduit. En 1963,<br />
Huisgen définit les réactions <strong>de</strong> cycloadditions 1,3-dipô<strong>la</strong>ire en tant que processus durant<br />
lesquels <strong>de</strong>ux liaisons % sont transformées en liaisons & par réaction concertée entre un dipôle <strong>et</strong><br />
un dipo<strong>la</strong>rophile (Schéma II-4). 101<br />
dipôle-1,3<br />
dipô<strong>la</strong>rophile<br />
a<br />
X<br />
b<br />
e d<br />
b. Les dipôles-1,3<br />
c<br />
Y<br />
Schéma II-4<br />
cycloaddition<br />
1,3-dipô<strong>la</strong>ire e d<br />
a<br />
b<br />
c<br />
X Y<br />
cycloadduit<br />
Les atomes constituant le dipôle peuvent être une combinaison variable d’atomes (C, N, O,<br />
…). Il existe ainsi une gran<strong>de</strong> diversité <strong>de</strong> dipôle-1,3 ; ces dipôles ont été notamment étudiés par<br />
Huigsen <strong>et</strong> sont <strong>de</strong> <strong>de</strong>ux types : propargyle-allényle <strong>et</strong> allylique. 102<br />
Les dipôles <strong>de</strong> type propargyle-allènyle sont constitués d’un atome d’azote central<br />
(Schéma II-5).<br />
99<br />
K. V. Gothelf, K. A. Jorgensen, Chem. Rev. 1998, 98, 863 <strong>et</strong> références citées.<br />
100<br />
a) R. Huisgen, Bull. Soc. Chim. Fr. 1965, 3431.<br />
b) R. Huisgen, 1,3-Dipo<strong>la</strong>r cycloaddition chemistry, Ed. A. Padwa, J. Wiley, New York, 1984, 1.<br />
c) W. Carruthers, Cycloaddition reactions in organic synthesis, T<strong>et</strong>rahedron Org. Chem. Series, Pergamon<br />
Press, Oxford, 1990, 8, 269.<br />
101<br />
a) Pour une revue sur <strong>la</strong> cycloaddition 1,3-dipo<strong>la</strong>ire : R. Huisgen, Angew. Chem. Int. Ed. 1963, 10, 565.<br />
b) R. Huisgen, Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 1963, 11, 633.<br />
102 R. Huigsen, J. Org. Chem. 1976, 3, 403.<br />
67
Dipôles-1,3 <strong>de</strong> type propargyle-allényle<br />
Ylures <strong>de</strong> nitrile<br />
Imines <strong>de</strong> nitrile<br />
Oxy<strong>de</strong>s <strong>de</strong> nitrile<br />
Diazoalcanes<br />
Azotures<br />
Protoxy<strong>de</strong>s d'azote<br />
Chapitre II : Synthèse <strong>de</strong> benzazépines par électrocyclisation-1,7<br />
N N<br />
N N N N<br />
N O N O<br />
N N N N<br />
N N N N N N<br />
N N O N N O<br />
Schéma II-5<br />
Il existe <strong>de</strong>ux c<strong>la</strong>sses <strong>de</strong> dipôles-1,3 <strong>de</strong> type allylique : ceux possédant un atome d’azote au<br />
centre du dipôle <strong>et</strong> ceux possédant un atome d’oxygène central (Schéma II-<br />
Dipôles-1,3 <strong>de</strong> type allyle<br />
Ylures d'azométhine<br />
Imines d'azométhine<br />
Nitrones<br />
Azimines<br />
Composés azoxy<br />
Nitroalcanes<br />
N N<br />
N N N N<br />
N O N O<br />
N N N N N N<br />
N N O N N O<br />
O N O O N O<br />
68
Ylures <strong>de</strong> carbonyle<br />
Imines <strong>de</strong> carbonyle<br />
Oxy<strong>de</strong>s <strong>de</strong> carbonyle<br />
Nitrosimines<br />
Nitrosoxy<strong>de</strong>s<br />
Ozone<br />
Chapitre II : Synthèse <strong>de</strong> benzazépines par électrocyclisation-1,7<br />
O O<br />
O N O N<br />
O O O O<br />
N O N N O N<br />
N O O N O O<br />
O O O O O O<br />
Schéma II-6<br />
Les ylures d’azométhines constituent l’une <strong>de</strong>s c<strong>la</strong>sses <strong>de</strong> dipôles <strong>la</strong>rgement employée dans<br />
<strong>la</strong> <strong>synthèse</strong> d’hétérocycles <strong>à</strong> 5 chaînons (Schéma II-7). 103,104<br />
N<br />
Br<br />
ligand <strong>de</strong>s récepteurs<br />
nicotiniques<br />
3 étapes<br />
N<br />
MOMO<br />
H<br />
H<br />
N<br />
NMe<br />
CHO<br />
MeHN<br />
1) HCl, 60°C<br />
2) Zn, AcOH<br />
Schéma II-7<br />
CO 2H<br />
DMF, !<br />
MOMO<br />
c. Les ylures d’azométhines stabilisés<br />
N<br />
H<br />
MOMO<br />
Plusieurs métho<strong>de</strong>s ont été développées pour préparer les ylures d’azométhines. L’une<br />
d’entre elles m<strong>et</strong> en jeu <strong>la</strong> con<strong>de</strong>nsation d’un aldéhy<strong>de</strong> avec <strong>de</strong>s dérivés "-amino fonctionnels tel<br />
103 a) G. Pa<strong>de</strong>y, P. Bannerjee, S. R. Gra<strong>de</strong>, Chem. Rev. 2006,106, 4484.<br />
b) I. Coldham, R. Hufton, Chem. Rev. 2005, 105, 2765.<br />
104 V. Nair, T. D. Suja, T<strong>et</strong>rahedron 2007, 63, 12247.<br />
H<br />
NMe<br />
N<br />
84%<br />
N<br />
69<br />
Me
Chapitre II : Synthèse <strong>de</strong> benzazépines par électrocyclisation-1,7<br />
que les "-aminoesters, 105 les "-aminonitriles, 106 ou les aminophosphorés. 107 D’autre métho<strong>de</strong>s<br />
consistent en <strong>la</strong> prototropie-1,2 sur <strong>de</strong>s imines 108 ou par photolyse d’aziridines 109 (Schéma II-8).<br />
Avec <strong>la</strong> présence d’un groupement électroattracteur (CO2R, CN, PO(OR)2) en " <strong>de</strong> l’ylure<br />
d’azométhine on parle donc d’ylures d’azométhines stabilisés. La stabilisation étant dûe <strong>à</strong> <strong>la</strong><br />
résonance <strong>de</strong> <strong>la</strong> charge négative avec le groupement électroattracteur<br />
con<strong>de</strong>nsation d'aldéhy<strong>de</strong>s<br />
R H<br />
R<br />
O<br />
H<br />
N Z<br />
prototropie-1,2 sur une imine<br />
H<br />
R N Z<br />
thermolyse d'aziridines<br />
Z<br />
R<br />
N<br />
O<br />
!<br />
H<br />
R N R<br />
Z<br />
R N Z<br />
Z<br />
R N R<br />
H<br />
R<br />
N<br />
OH<br />
Z = CN, CO 2R, PO(OR) 2<br />
R = alkyle ou aryle<br />
Schéma II-8<br />
d. Les ylures d’azométhines non-stabilisés<br />
Z<br />
-H 2O<br />
R N R<br />
Les ylures d’azométhines non-stabilisés sont généralement obtenus par con<strong>de</strong>nsation entre<br />
un aldéhy<strong>de</strong> <strong>et</strong> un aci<strong>de</strong> aminé suivie d’une décarboxy<strong>la</strong>tion. 110 Cependant Ve<strong>de</strong>js <strong>et</strong> al. ont<br />
105 a) P. N. Confalone, A. E. Richard, T<strong>et</strong>rahedron L<strong>et</strong>t. 1986, 24, 2695.<br />
b) P. N. Confalone, M. H. Edward, J. Am. Chem. Soc. 1984, 23, 7175.<br />
106 S. F. Martin, T. H. Cheavens, T<strong>et</strong>rahedron L<strong>et</strong>t. 1989, 50, 7017.<br />
107 G. Bashiar<strong>de</strong>s, I. Safir, A. Said Mohamed, F. Barbot, J. Laduranty, J. Org. Chem. 2003, 25, 4915.<br />
108<br />
P. Armstrong, R. Grigg, M. W. Jordan, J. F. Malone, T<strong>et</strong>rahedron 1985, 17, 3547.<br />
109<br />
R. Huisgen, W. Scheer, H. Huber, J. Am. Chem. Soc. 1967, 7, 1753.<br />
110<br />
H. Ardill, R. Grigg, V. Sridharan, S. Surendrakumar, T<strong>et</strong>rahedron 1988, 15, 4953.<br />
70<br />
Z
Chapitre II : Synthèse <strong>de</strong> benzazépines par électrocyclisation-1,7<br />
publié l’obtention <strong>de</strong> tels ylures par désyli<strong>la</strong>tion <strong>de</strong> sels d’iminium (Schéma II-9). 111<br />
R<br />
R<br />
O<br />
+<br />
H<br />
H<br />
N CO 2H<br />
-H 2O R N<br />
R O<br />
O<br />
-CO 2<br />
Ph N SiR3 MeOSO Ph N SiR<br />
2F 3<br />
Ph<br />
Ph<br />
Me<br />
Schéma II-9<br />
3. Electrocyclisation-1,7 d’ylures d’azométhines<br />
R N<br />
Les réactions d’<strong>électrocyclisations</strong>-1,5 <strong>et</strong> 1,7 interviennent lorsque l’on se trouve en<br />
présence d’ylures d’azométhines ",! ou ",!;#,$-insaturés (Schéma II-10). 112,113<br />
!<br />
"<br />
#<br />
N<br />
R 1<br />
Pyrroles<br />
$<br />
R 2<br />
électrocyclisation-1,5<br />
$<br />
"<br />
#<br />
1,7<br />
!<br />
1,5<br />
N R 2<br />
R 1<br />
Ylures d'azométhines<br />
!,":#,$ insaturés<br />
Schéma II-10<br />
CsF<br />
R<br />
Ph<br />
électrocyclisation-1,7<br />
Ph<br />
Me<br />
N<br />
N<br />
R 1<br />
Azépines<br />
Une électrocyclisation est une réaction péricyclique durant <strong>la</strong>quelle un polyène cyclise via<br />
un dép<strong>la</strong>cement cyclique d’électrons conduisant <strong>à</strong> <strong>la</strong> transformation d’une liaison % en une<br />
liaison &. Ces processus <strong>de</strong> cyclisation impliquant <strong>la</strong> migration <strong>de</strong> 8 électrons % (cyclisation<br />
conrotatoire) sont <strong>de</strong>venus <strong>de</strong>s outils très utiles pour l’obtention d’hétérocycle <strong>à</strong> 7 chaînons. 114,115<br />
111<br />
a) E. Ve<strong>de</strong>js, G. R. Martinez, J. Am. Chem. Soc. 1979, 21, 6452.<br />
b) E. Ve<strong>de</strong>js, F. G. West, J. Org. Chem. 1983, 48, 4772.<br />
112<br />
Pour une revue sur l’électrocyclisation-1,5 : R. Huisgen, Angew. Chem. Int. Ed. 1980, 19, 947.<br />
113<br />
pour une revue sur l’électrocyclisation-1,7 : M. Nyerges, J. Toth, P. W. Groundwater, Synl<strong>et</strong>t 2008, 1269.<br />
114 a) G. Zecchi, Synthesis 1991, 181.<br />
b) T. M. V. D. Pinho e Melo, Eur. J. Org. Chem. 2006, 2873.<br />
115 a) T. Mayer, G. Maas, T<strong>et</strong>rahedron L<strong>et</strong>t. 1992, 2, 205.<br />
!<br />
"<br />
#<br />
71<br />
$<br />
R 2
Chapitre II : Synthèse <strong>de</strong> benzazépines par électrocyclisation-1,7<br />
a. Electrocyclisation-1,7 d’ylures d’azométhines non-stabilisés<br />
L’obtention d’ylures d’azométhines non-stabilisés peut s’effectuer par l’addition d’un<br />
aci<strong>de</strong> aminé sur un aldéhy<strong>de</strong> (Schéma II-11).<br />
Ph<br />
Ph O<br />
Me<br />
Ph<br />
+<br />
H<br />
N CO 2H<br />
( 2 éq.)<br />
NMe<br />
[1,5]<br />
100%<br />
xylène<br />
reflux<br />
Ph<br />
Ph N<br />
H<br />
Ph<br />
OH<br />
NMe<br />
Me<br />
Schéma II-11<br />
CO 2H<br />
électrocyclisation<br />
-1,7<br />
Ph<br />
Ph N<br />
Ph<br />
ylure d'azométhine<br />
non-stabilisé<br />
De manière générale, <strong>la</strong> mise au reflux <strong>de</strong> xylène <strong>de</strong> 2 éq. d’aci<strong>de</strong> aminé en présence <strong>de</strong> 1<br />
éq. <strong>de</strong> !-phénylcinnamaldéhy<strong>de</strong> conduit, après déshydratation, <strong>à</strong> <strong>la</strong> formation d’un premier ylure<br />
d’azométhine. Ce <strong>de</strong>rnier subit spontanément une décarboxy<strong>la</strong>tion conduisant <strong>à</strong> <strong>la</strong> formation<br />
d’un ylure d’azométhine non-stabilisé qui effectue <strong>la</strong> réaction d’électrocyclisation-1,7.<br />
L’intermédiaire formé est ensuite suj<strong>et</strong> <strong>à</strong> une migration-1,5 d’hydrogène conduisant <strong>à</strong> <strong>la</strong><br />
formation d’une benzazépine. 116<br />
C<strong>et</strong>te réaction d’électrocyclisation peut également être effectuée <strong>à</strong> travers <strong>de</strong>s composés<br />
aromatiques hétérocycliques tels que <strong>de</strong>s indoles. C<strong>et</strong>te réactivité est due au fort caractère<br />
oléfinique <strong>de</strong> <strong>la</strong> double liaison <strong>de</strong>s noyaux hétéroaryliques (Schéma II-12). 117<br />
-H 2O<br />
b) R. Reinhard, M. G<strong>la</strong>sser, R. Neumann, G. Mass, J. Org. Chem. 1997, 62, 7744.<br />
c) K. Marx, W. Eberbach, T<strong>et</strong>rahedron L<strong>et</strong>t. 1997, 43, 14687.<br />
116 A. Arany, P. W. Groundwater, M. Nyergles, T<strong>et</strong>rahedron L<strong>et</strong>t. 1998, 39, 3267.<br />
117 M. Nyergles, A. Pintér, A. Virányi, I. Bitter, L. Töke, T<strong>et</strong>rahedron L<strong>et</strong>t. 2005, 46, 377.<br />
-CO 2<br />
Me<br />
CO 2H<br />
N<br />
72<br />
Me
N<br />
Me<br />
CHO<br />
Chapitre II : Synthèse <strong>de</strong> benzazépines par électrocyclisation-1,7<br />
R<br />
H<br />
N CO 2H<br />
reflux, xylène N<br />
R = Me; Rdt = 46%<br />
Me<br />
R = Bn; Rdt = 38%<br />
Schéma II-12<br />
b. Electrocyclisation-1,7 d’ylures d’azométhines stabilisés<br />
L’addition <strong>de</strong> dérivés d’aci<strong>de</strong>s aminés sur <strong>de</strong>s fonctions aldéhy<strong>de</strong>s conduit <strong>à</strong> <strong>la</strong> formation<br />
d’ylures d’azométhines stabilisés. La stabilisation <strong>de</strong> ces ylures d’azométhines est due <strong>à</strong> <strong>la</strong><br />
déloclisation <strong>de</strong> <strong>la</strong> charge négative sur <strong>la</strong> fonction carbonyle (ou nitrile) (Schéma II-13).<br />
R 1<br />
R 1<br />
R 2<br />
N<br />
O<br />
OR 3<br />
R 1<br />
R 2<br />
N C N R 1<br />
Schéma II-13<br />
R 2<br />
N<br />
O<br />
OR 3<br />
R 2<br />
N C N<br />
La stabilisation <strong>de</strong> ces ylures d’azométhines obtenus <strong>à</strong> partir <strong>de</strong> dérivés d’aci<strong>de</strong>s aminés a<br />
pour eff<strong>et</strong> d’augmenter le temps <strong>de</strong> <strong>de</strong>mi-vie <strong>et</strong> <strong>de</strong> diminuer leur réactivité. Il en résulte une plus<br />
forte probabilité que ces <strong>de</strong>rniers puissent réagir avec ses précurseurs (Schéma II-14). 118<br />
118 M. Nyergles, A. Arany, I. Fejes, P. W. Groundwater, W. Zhang, D. Ben<strong>de</strong>ll, R. J. An<strong>de</strong>rson, L. Töke,<br />
T<strong>et</strong>rahedron 2002, 58, 989.<br />
R<br />
N<br />
73
Chapitre II : Synthèse <strong>de</strong> benzazépines par électrocyclisation-1,7<br />
Schéma II-14<br />
L’addition <strong>de</strong> sarcosinate d’éthyle sur le !-phénylcinnamaldéhy<strong>de</strong> conduit <strong>à</strong> <strong>la</strong> formation<br />
d’un ylure d’azométhine stabilisé qui réagit sur le sarcosinate d’éthyle pour donner un<br />
aminoester qui conduit <strong>à</strong> <strong>la</strong> formation d’une pipérazine par cyclisation intramolécu<strong>la</strong>ire.<br />
Les seuls exemples d’électrocyclisation-1,7 d’ylures d’azométhines non-stabilisés sont<br />
décrits par déprotonnation <strong>de</strong> sels d’isoquinoliniums dans l’éthanol en présence <strong>de</strong> triéthy<strong>la</strong>mine<br />
(Schéma II-15). 119<br />
119 a) J. Toth, A. Dansco, G. B<strong>la</strong>sko, L. Toske, P. W. Groundwater, M. Nyerges, T<strong>et</strong>rahedron 2006, 62, 5725.<br />
b) M. Nyerges, A. Viranyi, A. Pintern, L. Töke, T<strong>et</strong>rahedron L<strong>et</strong>t. 2003, 44, 793.<br />
74
MeO<br />
MeO<br />
MeO<br />
MeO<br />
H<br />
Chapitre II : Synthèse <strong>de</strong> benzazépines par électrocyclisation-1,7<br />
Br<br />
N R1 Ph<br />
Ph<br />
N<br />
Ph<br />
R 1 = CO 2Me; Rdt = 83%<br />
R 1 = PhCO; Rdt = 81%<br />
R 1<br />
H<br />
Et 3N, EtOH, 20°C<br />
[1,5]<br />
Schéma II-15<br />
MeO<br />
MeO<br />
MeO<br />
MeO<br />
Ph<br />
électrocyclisation-1,7<br />
Ph<br />
N<br />
N R 1<br />
II. Synthèse <strong>de</strong>s 2-cycloalcénylbenzaldéhy<strong>de</strong>s <strong>à</strong> 5, 6 <strong>et</strong> 7 chaînons<br />
1. Etu<strong>de</strong> rétrosynthétique<br />
Afin d’étudier <strong>la</strong> réactivité <strong>de</strong>s 2-cycloalcènylbenzaldéhy<strong>de</strong>s 77-79 vis-<strong>à</strong>-vis d’aci<strong>de</strong>s<br />
aminés ou <strong>de</strong> dérivés d’aci<strong>de</strong>s aminés, il nous était indispensable <strong>de</strong> pouvoir accé<strong>de</strong>r <strong>à</strong> ces<br />
aldéhy<strong>de</strong>s <strong>de</strong> manière rapi<strong>de</strong>, efficace via une voie <strong>de</strong> <strong>synthèse</strong> <strong>à</strong> l’échelle <strong>de</strong> 50 mmoles.<br />
Pour ce<strong>la</strong>, l’obtention <strong>de</strong>s aldéhy<strong>de</strong>s 77-79 <strong>à</strong> partir du 2-bromobenzaldéhy<strong>de</strong> peut être<br />
envisagée par protection <strong>de</strong> <strong>la</strong> fonction aldéhy<strong>de</strong> suivie <strong>de</strong> l’addition nucléophile sur les<br />
cycloalcanones <strong>à</strong> 5, 6 <strong>et</strong> 7 chaînons afin <strong>de</strong> former les alcools intermédiaires 92-94 après<br />
protection <strong>de</strong> <strong>la</strong> fonction aldéhy<strong>de</strong>. Ces <strong>de</strong>rniers peuvent par <strong>la</strong> suite conduire aux aldéhy<strong>de</strong>s 75-<br />
77 par élimination puis déprotection <strong>de</strong> <strong>la</strong> fonction aldéhy<strong>de</strong> (Schéma II-16).<br />
R 1<br />
H<br />
75
( ) n<br />
77-79<br />
n = 1,2 <strong>et</strong> 3<br />
CHO<br />
Elimination<br />
Chapitre II : Synthèse <strong>de</strong> benzazépines par électrocyclisation-1,7<br />
HO<br />
( ) n<br />
93-95<br />
n = 1,2 <strong>et</strong> 3<br />
O<br />
O<br />
Schéma II-16<br />
2. Synthèse <strong>de</strong>s alcools tertiaires 93-95<br />
Addition<br />
nucléophile<br />
Br<br />
CHO<br />
+<br />
O<br />
( ) n<br />
n = 1,2 <strong>et</strong> 3<br />
Afin <strong>de</strong> procé<strong>de</strong>r <strong>à</strong> l’addition nucléophile il était nécessaire <strong>de</strong> protéger <strong>la</strong> fonction<br />
aldéhy<strong>de</strong> sous <strong>la</strong> forme d’un dioxane-1,3. Le 2-bromobenzaldéhy<strong>de</strong> est porté <strong>à</strong> reflux <strong>de</strong> toluène<br />
avec l’utilisation d’un extracteur en continu <strong>de</strong> Dean-Starck en présence d’une quantité<br />
catalytique d’APTS <strong>et</strong> d’un <strong>la</strong>rge excès <strong>de</strong> propane-1,3-diol. Ces conditions perm<strong>et</strong>tent d’obtenir<br />
l’acétal 96 <strong>de</strong> manière quantitative après 10 jours <strong>de</strong> reflux (Schéma II-17). 120<br />
Br<br />
CHO<br />
Propan-1,3-diol (2 éq.), APTS (0,01 éq.)<br />
toluène, reflux Dean-Starck, 10 jours<br />
quantitatif<br />
Schéma II-17<br />
La mise en œuvre <strong>de</strong> c<strong>et</strong>te réaction sur une échelle <strong>de</strong> 0,5 mole nécessite un temps <strong>de</strong><br />
réaction <strong>de</strong> 10 jours car l’eau est difficilement éliminée du milieu réactionnel par formation <strong>de</strong><br />
l’azéotrope toluène-eau.<br />
a. Addition d’organolithiens<br />
Une fois <strong>la</strong> fonction aldéhy<strong>de</strong> protégée, <strong>la</strong> préparation <strong>de</strong>s alcools 93-95 a été réalisée <strong>à</strong><br />
partir <strong>de</strong> l’acétal 96. Après échange lithium-brome avec du n-BuLi, l’addition nucléophile <strong>de</strong><br />
l’organolithien correspondant sur les cycloalcanones <strong>à</strong> 5, 6 <strong>et</strong> 7 chaînons a conduit <strong>à</strong> <strong>de</strong> faibles<br />
ren<strong>de</strong>ments en alcools tertiaires <strong>et</strong> <strong>à</strong> <strong>de</strong>s bruts réactionnels complexes rendant l’isolement <strong>de</strong> ces<br />
<strong>de</strong>rniers sur gel <strong>de</strong> silice délicat. L’analyse RMN 1 H <strong>de</strong>s bruts réactionnels après hydrolyse a<br />
permis <strong>de</strong> m<strong>et</strong>tre en évi<strong>de</strong>nce <strong>la</strong> présence <strong>de</strong> dioxane 97. L’utilisation <strong>de</strong> <strong>la</strong> cyclopentanone <strong>et</strong> <strong>de</strong><br />
<strong>la</strong> cycloheptanone (entrées 1 <strong>et</strong> 3) ne perm<strong>et</strong> d’obtenir que 36% en alcools 77 <strong>et</strong> 79 l<strong>à</strong> où <strong>la</strong><br />
120 W. Ma, C. Slebodnick, J. A. Ibers, J. Org. Chem. 1993, 58, 6349.<br />
Br<br />
96<br />
O<br />
O<br />
76
Chapitre II : Synthèse <strong>de</strong> benzazépines par électrocyclisation-1,7<br />
cyclohexanone (entrée 2) donne 56% <strong>de</strong> 78. (Tableau II-1).<br />
Br O<br />
96<br />
( 1,1 éq.)<br />
O<br />
1) n-BuLi (1,2 éq.)<br />
THF, -78°C<br />
2) cycloalcanone (1 éq.)<br />
THF, -78°C<br />
3) 12h, 20°C puis NH 4Cl sat.<br />
H O<br />
97<br />
O<br />
+<br />
HO<br />
O<br />
O<br />
( ) n 93-95<br />
n = 1, 2 <strong>et</strong> 3<br />
Entrée Cétone Rdt 93-95 (%) 93-95/97 a<br />
1<br />
2<br />
3<br />
O<br />
O<br />
O<br />
36 30/70<br />
56 68/32<br />
36 36/64<br />
a : Rapport déterminé par analyse RMN 1 H du mé<strong>la</strong>nge brut en prenant comme référence le proton du CH<br />
<strong>de</strong> <strong>la</strong> fonction acétal dans CDCl3 ; $H93-95 = 6,50 ppm, $H97 = 5,52 ppm. 121<br />
Tableau II-1<br />
L’analyse <strong>de</strong>s rapports entre les composés 93-95 <strong>et</strong> le dioxane 97 montre une re<strong>la</strong>tion<br />
directe entre <strong>la</strong> présence du composé 97 <strong>et</strong> les ren<strong>de</strong>ments obtenus en composés 93-95. Les<br />
faibles ren<strong>de</strong>ments obtenus en composés 93-95 sont principalement dues <strong>à</strong> <strong>la</strong> basicité <strong>de</strong>s<br />
organolithiens. Ces <strong>de</strong>rniers, en présence <strong>de</strong> cétones cycliques facilement énolisables conduisent<br />
<strong>à</strong> une réaction acido-basique ayant pour eff<strong>et</strong> <strong>de</strong> consommer l’organolithien <strong>et</strong> <strong>de</strong> désactiver les<br />
cétones cycliques vis-<strong>à</strong>-vis <strong>de</strong> l’addition nucléophile (Schéma II-18).<br />
96<br />
(1,1 éq.)<br />
n-BuLi (1,2 éq.)<br />
THF, -78°C<br />
Li O<br />
H<br />
( ) n<br />
O<br />
O<br />
Schéma II-18<br />
121 M. Barbasiewicz, M. Makosza, Org. L<strong>et</strong>t. 2006, 17, 3745.<br />
97<br />
O<br />
O<br />
+<br />
77<br />
OLi
Chapitre II : Synthèse <strong>de</strong> benzazépines par électrocyclisation-1,7<br />
b. Utilisation d’organocériens<br />
Afin <strong>de</strong> limiter les réactions secondaires d’énolisation, l’utilisation d’un organométallique<br />
moins basique (organocériens) a été envisagée.<br />
Ces alcools ont été synthétisés selon <strong>la</strong> procédure d’Imamoto consistant <strong>à</strong> effectuer une<br />
transmétal<strong>la</strong>tion entre un organolithien <strong>et</strong> une suspension <strong>de</strong> chlorure <strong>de</strong> cérium(III),<br />
l’organocérien ainsi obtenu est alors mis en présence <strong>de</strong>s cétones cycliques afin <strong>de</strong> conduire aux<br />
composés 93-95 avec d’excellent ren<strong>de</strong>ments (Schéma II-19). 9<br />
96<br />
(1,2 éq.)<br />
1) n-BuLi (1,4 éq.)<br />
THF, -78°C<br />
2) CeCl 3 (3 éq.)<br />
THF, -78°C<br />
Li,CeCl 3 O<br />
O<br />
Schéma II-19<br />
1) cycloalcanones (1 éq.)<br />
THF, -78°C<br />
2) NH 4Cl sat., 0°C<br />
HO<br />
( ) n<br />
n = 1,2 <strong>et</strong> 3<br />
93 Rdt = 96%<br />
94 Rdt = 95%<br />
95 Rdt = 96%<br />
L’addition <strong>de</strong> 1,4 éq. d’une solution n-BuLi dans l’hexane <strong>à</strong> une solution <strong>de</strong> 1,2 éq. <strong>de</strong><br />
dioxane 95 dans le THF <strong>à</strong> -78°C sous atmosphère inerte perm<strong>et</strong>, après 20 min d’agitation,<br />
d’obtenir l’organolithien désiré. Ce <strong>de</strong>rnier est alors additionné via une canule <strong>à</strong> une suspension<br />
<strong>de</strong> 3 éq. <strong>de</strong> chlorure <strong>de</strong> cérium(III) anhydre dans le THF <strong>à</strong> -78°C afin d’obtenir l’organocérien. A<br />
ce <strong>de</strong>rnier, on ajoute une solution <strong>de</strong> THF contenant 1 éq. <strong>de</strong> cycloalcanones, l’agitation est<br />
maintenue pendant 1h30 <strong>à</strong> -78°C puis le mé<strong>la</strong>nge est <strong>la</strong>issé remonter <strong>à</strong> température ambiante sur<br />
1h30. Une hydrolyse <strong>à</strong> 0°C par une solution aqueuse saturée <strong>de</strong> NH4Cl perm<strong>et</strong> d’accé<strong>de</strong>r aux<br />
alcools 93-95. Du fait <strong>de</strong> l’efficacité <strong>de</strong>s organocériens quant <strong>à</strong> effectuer <strong>de</strong>s réactions<br />
d’additions nucléophiles « propres », <strong>la</strong> mise en œuvre <strong>de</strong> ces réactions sur une échelle <strong>de</strong> 50<br />
mmoles (environ 10 g d’alcools) a permis l’obtention <strong>de</strong> bruts réactionnels toujours aussi propres<br />
perm<strong>et</strong>tant d’obtenir les alcools 93 <strong>et</strong> 94 par recristalisation <strong>à</strong> 0°C dans le pentane avec <strong>de</strong>s<br />
ren<strong>de</strong>ments <strong>de</strong> 95% <strong>et</strong> 96%. L’alcool 95 ayant été obtenue sous forme d’huile, une purification<br />
sur gel <strong>de</strong> silice s’est avérée nécessaire afin d’obtenir ce <strong>de</strong>rnier avec 96% <strong>de</strong> ren<strong>de</strong>ment.<br />
O<br />
O<br />
78
Chapitre II : Synthèse <strong>de</strong> benzazépines par électrocyclisation-1,7<br />
3. Obtention <strong>de</strong>s cycloalcénylbenzaldéhy<strong>de</strong>s 77-79<br />
A partir <strong>de</strong>s alcools 93-95 obtenus, les cycloalcénylbenzaldéhy<strong>de</strong>s 77-79 sont obtenus par<br />
élimination E2 suivie d’une déprotection <strong>de</strong> <strong>la</strong> fonction aldéhy<strong>de</strong>.<br />
a. Elimination E2 <strong>de</strong> <strong>la</strong> fonction alcool<br />
Afin <strong>de</strong> préserver <strong>la</strong> fonction acétal, le motif cycloalcényle <strong>de</strong>vrait être généré en milieu<br />
basique en procédant par une réaction d’élimination E2.<br />
Le traitement <strong>de</strong>s alcools 93-95 par 3 éq. <strong>de</strong> chlorure <strong>de</strong> méthanesulfonyle (MsCl) en<br />
présence <strong>de</strong> 6 éq. <strong>de</strong> triéthy<strong>la</strong>mine <strong>et</strong> d’une quantité catalytique (0,07 éq.) <strong>de</strong> 4diméthy<strong>la</strong>minopyridine<br />
(DMAP) dans l’éther anhydre <strong>à</strong> 0°C perm<strong>et</strong> d’accé<strong>de</strong>r aux<br />
cylcloacényles 98-100 avec <strong>de</strong> bons, voir d’excellents ren<strong>de</strong>ments (Schéma II-20).<br />
HO<br />
( ) n<br />
n = 1, 2 <strong>et</strong> 3<br />
O<br />
O<br />
93-95<br />
(1,1 éq)<br />
MsCl (3 éq.), Et 3N (6 éq.)<br />
DMAP (0,07 éq.)<br />
Et 2O, 0°C puis 20°C, 12h<br />
Schéma II-20<br />
O<br />
( ) n<br />
n = 1, 2 <strong>et</strong> 3<br />
O<br />
98 Rdt = 76%<br />
99 Rdt = 89%<br />
100 Rdt = 98%<br />
La DMAP est connue pour être un très bon catalyseur <strong>de</strong> réactions <strong>de</strong> tosy<strong>la</strong>tion <strong>et</strong> <strong>de</strong><br />
mésy<strong>la</strong>tion d’alcools. L’activité catalytique <strong>de</strong> <strong>la</strong> DMAP est décrite dans le schéma II-21. 122<br />
122 a) Y. Yoshida, Y. Sakakura, N. Aso, S. Okada, Y. Tanabe, T<strong>et</strong>rahedron 1999, 55, 2183.<br />
b) Y. Yoshida, K. Shimonishi, Y. Sakakura, S. Okada, N. Aso, Y. Tanabe, Synthesis 1999, 9, 1633.<br />
79
Ar<br />
( ) n<br />
98-100<br />
Et 3N<br />
Chapitre II : Synthèse <strong>de</strong> benzazépines par électrocyclisation-1,7<br />
NMe 2<br />
N<br />
H<br />
102<br />
Et 3N<br />
élimination E 2<br />
NMe 2<br />
Et 3N.HCl MsCl<br />
Cl<br />
H<br />
Ar<br />
OMs<br />
( ) n<br />
N<br />
DMAP<br />
Ar<br />
( ) n<br />
103-105 93-95<br />
Schéma II-21<br />
OH<br />
O<br />
NMe 2<br />
La DMAP réagit tout d’abord avec le chlorure <strong>de</strong> mésyle afin <strong>de</strong> former le chlorure <strong>de</strong><br />
méthanesulfonylpyridinium 101. C<strong>et</strong> intermédiaire réagit avec les alcools 93-95 conduisant <strong>à</strong> <strong>la</strong><br />
formation <strong>de</strong>s mésy<strong>la</strong>tes 103-105 <strong>et</strong> du chlorure <strong>de</strong> pyridinium 102 qui, une fois déprotoné par <strong>la</strong><br />
triéthy<strong>la</strong>mine conduit <strong>à</strong> <strong>la</strong> régénération <strong>de</strong> <strong>la</strong> DMAP. Les mésy<strong>la</strong>tes 103-105 subissent une<br />
élimination E2 par <strong>la</strong> triéthy<strong>la</strong>mine perm<strong>et</strong>tant d’obtenir les cycloalcènes 98-100.<br />
b. Déprotection <strong>de</strong> <strong>la</strong> fonction aldéhy<strong>de</strong><br />
La <strong>de</strong>rnière étape consistait en <strong>la</strong> déprotection <strong>de</strong> <strong>la</strong> fonction aldéhy<strong>de</strong> en milieu aci<strong>de</strong> afin<br />
d’accé<strong>de</strong>r aux aldéhy<strong>de</strong>s 77-79 (Tableau II-2).<br />
N<br />
S<br />
Me<br />
101<br />
O<br />
Cl<br />
80
Entrée n<br />
1<br />
2<br />
3<br />
4<br />
5<br />
6<br />
7<br />
8<br />
1<br />
2<br />
3<br />
98-100<br />
O<br />
O<br />
Conditions<br />
opératoires<br />
Chapitre II : Synthèse <strong>de</strong> benzazépines par électrocyclisation-1,7<br />
( ) n<br />
HCl 1M, THF, 20°C,<br />
12h<br />
H2O/THF (V/V),<br />
AcOH, 20°C, 12h<br />
ppts (0,03 éq.),<br />
Acétone/eau (85/15)<br />
reflux, 12h<br />
HCl 1M, THF, 20°C,<br />
12h<br />
H2O/THF (V/V),<br />
AcOH, 20°C, 12h<br />
H2O/THF (V/V),<br />
AcOH<br />
20°C, 12h<br />
FeCl3,6H2O (0,1 éq.)<br />
MeOH/H2O (V/V)<br />
reflux, 1h<br />
SiO2, (CO2H)2,<br />
CH2Cl2, 20°C, 3h<br />
entrées 1-8<br />
a : rapport déterminé par analyse RMN 1 H du mé<strong>la</strong>nge brut.<br />
Tableau II-2<br />
77-79<br />
CHO<br />
( ) n<br />
Ren<strong>de</strong>ment (%) en aldéhy<strong>de</strong> ou sous-produit isolé<br />
77<br />
CHO<br />
OH OH<br />
106 107<br />
78<br />
108<br />
109<br />
79<br />
CHO<br />
OAc<br />
H<br />
OMe<br />
CHO<br />
H<br />
H<br />
65<br />
94<br />
100<br />
(9:11) a<br />
77<br />
81<br />
78<br />
87<br />
27<br />
81
Chapitre II : Synthèse <strong>de</strong> benzazépines par électrocyclisation-1,7<br />
La réaction semble simple <strong>à</strong> réaliser, cependant, une réaction <strong>de</strong> cyclisation<br />
intramolécu<strong>la</strong>ire est venue compliquer c<strong>et</strong>te approche. Comme indiqué dans le tableau II-2, <strong>la</strong><br />
formation d’intermédiaires carbocationiques <strong>à</strong> conduit <strong>à</strong> <strong>la</strong> formation <strong>de</strong>s composés 106, 107, 123<br />
108 124 <strong>et</strong> 109 125 (entrées 3,4, 6 <strong>et</strong> 7). Cependant en utilisant un milieu faiblement aci<strong>de</strong> <strong>et</strong> peu<br />
favorable <strong>à</strong> <strong>la</strong> création <strong>de</strong> carbocation, <strong>la</strong> réaction souhaitée a été observée avec <strong>de</strong> bons<br />
ren<strong>de</strong>ments (entrées 4 <strong>et</strong> 5) exceptée pour <strong>la</strong> formation <strong>de</strong> l’aldéhy<strong>de</strong> 79 (entrée 8). 126 La<br />
formation <strong>de</strong> l’aldéhy<strong>de</strong> 77 s’est effectuée sans que c<strong>et</strong>te cyclisation soit observée (entrées 1 <strong>et</strong><br />
2).<br />
c. Cyclisation intramolécu<strong>la</strong>ire<br />
Lors <strong>de</strong>s essais <strong>de</strong> déprotection décrits précé<strong>de</strong>mment, plusieurs composés tricycliques<br />
issus d’une cyclisation intramolécu<strong>la</strong>ire ont été isolés. C<strong>et</strong>te cyclisation intramolécu<strong>la</strong>ire est<br />
directement influencée par <strong>la</strong> taille du cycloalcène : lorsque le nombre <strong>de</strong> chaînons du<br />
cycloalcène augmente, <strong>la</strong> distance entre <strong>la</strong> double liaison <strong>et</strong> le carbocation intermédiaire diminue,<br />
favorisant ainsi <strong>la</strong> cyclisation.<br />
En premier lieu, il était nécessaire <strong>de</strong> savoir si c<strong>et</strong>te cyclisation intramolécu<strong>la</strong>ire acidocatalysée<br />
procédait après déprotection <strong>de</strong> <strong>la</strong> fonction aldéhy<strong>de</strong> ou bien si les réactions <strong>de</strong><br />
déprotection <strong>et</strong> <strong>de</strong> cyclisation constituaient <strong>de</strong>s réactions compétitives. Pour ce<strong>la</strong>, l’aldéhy<strong>de</strong> 78<br />
<strong>et</strong> l’acétal correspondant 99 ont été p<strong>la</strong>cés selon les conditions <strong>de</strong> cyclisation précé<strong>de</strong>mment<br />
observées (Schéma II-22).<br />
O<br />
O PPTS (0,03 éq.)<br />
acétone/eau (85/15)<br />
reflux, 12h<br />
100%<br />
PPTS (0,03 éq.)<br />
acétone/eau (85/15)<br />
reflux, 3 jours<br />
50%<br />
99 106/107 78<br />
Schéma II-22<br />
Alors que <strong>la</strong> mise au reflux <strong>de</strong> l’acétal 99 aboutit <strong>à</strong> <strong>la</strong> formation <strong>de</strong>s composés 106-107<br />
avec un ren<strong>de</strong>ment quantitatif, l’aldéhy<strong>de</strong> 78 correspondant ne conduit aux même composés<br />
qu’avec un ren<strong>de</strong>ment <strong>de</strong> 50% après 3 jours <strong>de</strong> reflux.<br />
Ces résultats indiquent que c<strong>et</strong>te cyclisation intramolécu<strong>la</strong>ire procè<strong>de</strong> <strong>de</strong> manière<br />
compétitive avec <strong>la</strong> réaction <strong>de</strong> déprotection <strong>et</strong> que <strong>la</strong> fonction dioxane joue un rôle important<br />
dans ce processus. A partir <strong>de</strong> ces observations, un mécanisme réactionnel a été proposé pour<br />
123 F. R. B<strong>la</strong>se, H. Le, T<strong>et</strong>rahedron L<strong>et</strong>t. 1995, 26, 4559.<br />
124 M. Isobe, M. Kitamura, T. Goto, Chem. L<strong>et</strong>t. 1982, 1907.<br />
125 T. K. Pradhan, C. Mukherjee, S. Kami<strong>la</strong>, A. De, T<strong>et</strong>rahedron 2004, 60, 5215.<br />
126 F. Hu<strong>et</strong>, A. Lechevallier, M. Pell<strong>et</strong>, J. M. Conia, Synthesis 1978, 63.<br />
OH<br />
82<br />
CHO
Chapitre II : Synthèse <strong>de</strong> benzazépines par électrocyclisation-1,7<br />
expliquer <strong>la</strong> formation <strong>de</strong> ces composés tricycliques.<br />
La protonation <strong>de</strong> <strong>la</strong> fonction dioxane conduit <strong>à</strong> <strong>la</strong> formation du carbocation benzylique<br />
110 qui, par cyclisation intramolécu<strong>la</strong>ire, va aboutir <strong>à</strong> <strong>la</strong> formation du carbocation benzylique<br />
111 qui par élimination d’un proton donne l’éther tricyclique 112. Le carbocation 113 obtenu<br />
par protonnation <strong>de</strong> l’éther 112 puis perte d’une molécule <strong>de</strong> propane-1,3-diol va piéger le<br />
solvant <strong>de</strong> <strong>la</strong> réaction pour donner les composés 106-109 (Schéma II-23).<br />
( ) n<br />
99-100<br />
106-109<br />
O<br />
O<br />
( ) n<br />
H<br />
OR<br />
( ) n<br />
110<br />
MeOH ou<br />
AcOH ou H 2O<br />
O<br />
113<br />
( ) 3<br />
OH<br />
( ) n<br />
Schéma II-23<br />
4. Optimisation <strong>de</strong> <strong>la</strong> <strong>synthèse</strong> <strong>de</strong>s aldéhy<strong>de</strong>s 77-79<br />
H<br />
O<br />
( ) 3<br />
- HO(CH 2) 3OH<br />
Au vu <strong>de</strong>s bons résultats obtenus sur chaque étape <strong>de</strong> c<strong>et</strong>te <strong>synthèse</strong> il était intéressant <strong>de</strong><br />
savoir si elle pouvait être optimisée.<br />
H<br />
HO<br />
111<br />
a. Synthèse <strong>de</strong>s aldéhy<strong>de</strong>s 77 <strong>et</strong> 78 <strong>à</strong> partir <strong>de</strong>s alcools 93 <strong>et</strong> 94<br />
La <strong>synthèse</strong> directe <strong>de</strong>s aldéhy<strong>de</strong>s 77 <strong>et</strong> 78 a été envisagée, directement <strong>à</strong> partir <strong>de</strong>s alcools<br />
93 <strong>et</strong> 94 sans effectuer <strong>la</strong> purification <strong>de</strong>s alcènes 99 <strong>et</strong> 100 intermédiaires. Pour ce<strong>la</strong>, le mé<strong>la</strong>nge<br />
réactionnel <strong>de</strong> <strong>la</strong> réaction <strong>de</strong> sulfonation/élimination E2 est hydrolysé par une solution aqueuse<br />
saturée <strong>de</strong> NH4Cl. Le brut ainsi obtenu est alors engagé dans <strong>la</strong> réaction <strong>de</strong> déprotection. La mise<br />
en p<strong>la</strong>ce <strong>de</strong> c<strong>et</strong>te procédure perm<strong>et</strong> d’obtenir les aldéhy<strong>de</strong>s 77 <strong>et</strong> 78 avec <strong>de</strong>s ren<strong>de</strong>ments <strong>de</strong><br />
79% améliorant ainsi les ren<strong>de</strong>ments obtenus par <strong>la</strong> procédure en 2 étapes séparées (Schéma II-<br />
24).<br />
- H<br />
( ) n<br />
O<br />
HO<br />
112<br />
83<br />
( ) 3
HO<br />
( ) n<br />
(1 éq.)<br />
93-94<br />
O<br />
O<br />
Chapitre II : Synthèse <strong>de</strong> benzazépines par électrocyclisation-1,7<br />
1) Et3N (6 éq.), Et2O anhydre, -30°C puis MsCl (3 éq.)<br />
puis 20°C, 12h<br />
2) NH4Cl(sat), extraction, MgSO4, con<strong>de</strong>nsation<br />
3) AcOH, H2O, THF, 20°C, 12h<br />
n = 1; Rdt = 79%<br />
n = 2; Rdt = 79%<br />
Ren<strong>de</strong>ments globaux <strong>de</strong>s 2 étapes séparées<br />
n = 1; Rdt = 71%<br />
n = 2; Rdt = 72%<br />
Schéma II-24<br />
b. Synthèse <strong>de</strong>s aldéhy<strong>de</strong>s 77 <strong>et</strong> 78 <strong>à</strong> partir <strong>de</strong> l’acétal 96<br />
( ) n<br />
77-78<br />
Compte tenu <strong>de</strong>s bons ren<strong>de</strong>ments obtenus, il était tentant <strong>de</strong> débuter c<strong>et</strong>te <strong>synthèse</strong> encore<br />
plus en amont, en partant directement <strong>de</strong> l’acétal bromé 96 afin d’appliquer <strong>la</strong> méthodologie<br />
décrite dans le 1 er chapitre <strong>de</strong> ce manuscrit (Schéma II-25).<br />
Br O<br />
96<br />
(1,1 éq.)<br />
O<br />
1) n-BuLi (1,2 éq.), THF, -78°C, 30 min<br />
2) CeCl 3 (1,3 éq.), THF, -78°C, 1h30<br />
3) cycloalcanones (1 éq.), THF, -78°C, 3h<br />
4) DBU (3éq.), -30°C, SOCl 2 (3 éq.), 20°C, 12h<br />
5) 0°C, AcOH, H 2O, 12h<br />
n = 1; Rdt = 44%<br />
n = 2; Rdt = 50%<br />
Ren<strong>de</strong>ments globaux <strong>de</strong>s 3 étapes séparées<br />
n = 1; Rdt = 68%<br />
n = 2; Rdt = 68%<br />
Schéma II-25<br />
( ) n<br />
77-78<br />
L’application <strong>de</strong> c<strong>et</strong>te procédure en une seule étape perm<strong>et</strong> d’accé<strong>de</strong>r aux aldéhy<strong>de</strong>s 77 <strong>et</strong><br />
78 avec <strong>de</strong>s ren<strong>de</strong>ments globaux respectifs <strong>de</strong> 44% <strong>et</strong> 50%. La légère baisse <strong>de</strong>s ren<strong>de</strong>ments<br />
globaux observée par rapport aux ren<strong>de</strong>ments <strong>de</strong> chaque étape séparée est cependant négligeable<br />
du fait <strong>de</strong> l’économie d’atomes effectuée par <strong>la</strong> diminution du nombre <strong>de</strong> purification <strong>et</strong> doit<br />
aussi tenir compte que c<strong>et</strong>te procédure en une seule étape a été effectuée sur <strong>de</strong>s quantités <strong>de</strong><br />
matière <strong>de</strong> l’ordre <strong>de</strong> 50 mmoles.<br />
III. Conclusion<br />
Afin <strong>de</strong> pouvoir disposer <strong>de</strong>s aldéhy<strong>de</strong>s 77-79 <strong>de</strong> manière rapi<strong>de</strong> <strong>et</strong> en quantité suffisante,<br />
une nouvelle voie <strong>de</strong> <strong>synthèse</strong> a été développée <strong>à</strong> partir du 2-bromobenzaldéhy<strong>de</strong> en tirant parti<br />
84<br />
CHO<br />
CHO
Chapitre II : Synthèse <strong>de</strong> benzazépines par électrocyclisation-1,7<br />
<strong>de</strong> l’efficacité <strong>de</strong>s organocériens <strong>à</strong> s’additionner sur les cétones facilement énolisables pour<br />
donner les alcools cycliques 93-95, facilement déshydratés par sulfonation/élimination E2.<br />
Les aldéhy<strong>de</strong>s 77 <strong>et</strong> 78 (n = 1 <strong>et</strong> 2) ont été obtenus par traitement aci<strong>de</strong> <strong>de</strong>s acétals<br />
correspondants. Cependant, nous avons été confronté <strong>à</strong> une réaction secondaire <strong>de</strong> cyclisation<br />
acido-catalysée difficilement contournable ne perm<strong>et</strong>tant pas d’obtenir l’aldéhy<strong>de</strong> 79 (n = 3) au<strong>de</strong>l<strong>à</strong><br />
<strong>de</strong> 27% sur <strong>la</strong> <strong>de</strong>rnière étape. C<strong>et</strong>te réaction <strong>de</strong> cyclisation intramolécu<strong>la</strong>ire est très<br />
influencée par <strong>la</strong> taille du cycloalcènyle.<br />
La <strong>synthèse</strong> a enfin été mise au point en utilisant notre méthodologie décrite dans le<br />
chapitre 1 en y ajoutant l’étape <strong>de</strong> déprotection perm<strong>et</strong>tant d’accé<strong>de</strong>r en une seul étape aux<br />
aldéhy<strong>de</strong>s 77 <strong>et</strong> 78 directement <strong>à</strong> partir <strong>de</strong> l’acétal 96.<br />
C<strong>et</strong>te réaction acido catalysée a aussi été observée dans certains cas pour l’obtention <strong>de</strong><br />
l’aldéhy<strong>de</strong> 78. Ce cas particulier sera repris dans le troisième chapitre (Schéma II-26).<br />
Br<br />
CHO<br />
propane-1,3-diol<br />
APTS<br />
100%<br />
1)n-BuLi, CeCl 3, cycloalcanones<br />
2)SOCl 2, DBU<br />
3)AcOH, THF, H 2O<br />
Rdts en aldéhy<strong>de</strong>s 77-79<br />
A partir <strong>de</strong>s alcènes 98-100<br />
n = 1: Rdt = 94%<br />
n = 2: Rdt = 81%<br />
n = 3: Rdt = 27%<br />
A partir <strong>de</strong>s alcools 93-95<br />
n = 1: Rdt = 79%<br />
n = 2: Rdt = 79%<br />
A partir <strong>de</strong> l'acétal 96<br />
n = 1: Rdt = 44%<br />
n = 2: Rdt = 50%<br />
Br O<br />
96<br />
( ) n<br />
O<br />
CHO<br />
77-79<br />
Schéma II-26<br />
n-Buli, CeCl3 O<br />
cycloalcanones<br />
n = 1: Rdt = 95%<br />
n = 2: Rdt = 96%<br />
HO<br />
O<br />
n = 3: Rdt = 95%<br />
( ) n<br />
93-95<br />
MsCl, Et3N DMAP<br />
n = 1: Rdt = 76%<br />
n = 2: Rdt = 89%<br />
n = 3: Rdt = 98%<br />
n = 1 <strong>et</strong> 2: AcOH, THF,<br />
H 2O<br />
n = 3: DCM, (CO 2H) 2,<br />
SiO 2, H 2O<br />
Cyclisation<br />
acido-catalysée<br />
n = 1: R = H; Rdt = 100%<br />
n = 2: R = Ac; Rdt = 78%<br />
n = 2: R = Me; Rdt = 87%<br />
( ) n<br />
O<br />
O<br />
98-100<br />
OR<br />
( ) n 106-109<br />
85
Chapitre II : Synthèse <strong>de</strong> benzazépines par électrocyclisation-1,7<br />
2 ème partie : Synthèse <strong>de</strong> benzazépines<br />
par réaction d’électrocyclisation-1,7<br />
d’ylures d’azométhines<br />
86
Chapitre II : Synthèse <strong>de</strong> benzazépines par électrocyclisation-1,7<br />
En raison <strong>de</strong>s difficultés rencontrées pour l’obtention <strong>de</strong> l’aldéhy<strong>de</strong> <strong>à</strong> 7 chaînons 79 dans<br />
<strong>de</strong>s proportions suffisantes pour effectuer un travail <strong>de</strong> méthodologie, c<strong>et</strong>te étu<strong>de</strong> a été effectuée<br />
uniquement a partir <strong>de</strong>s aldéhy<strong>de</strong>s 77 <strong>et</strong> 78.<br />
I. Addition <strong>de</strong> dérivés d’aci<strong>de</strong>s aminés sur les aldéhy<strong>de</strong>s 77-78<br />
1. Préparation <strong>de</strong>s dérivés d’aci<strong>de</strong>s aminés<br />
Les dérivés d’aci<strong>de</strong>s aminés étant peu stables, ceux-ci sont stockés sous forme <strong>de</strong><br />
chlorydrates. Il est tout d’abord nécessaire d’obtenir les dérivés d’aci<strong>de</strong>s aminés purs. Pour ce<strong>la</strong>,<br />
les chlorhydrates sont traités par <strong>de</strong> <strong>la</strong> Me2EtN dans l’éther anhydre sous atmosphère inerte<br />
(Schéma II-27).<br />
R 1<br />
H.HCl<br />
N R NMe<br />
2 2Et (5 éq.), Et2O anhydre, 20°C<br />
Quantitatif<br />
N<br />
H.HCl<br />
CO 2Me<br />
NMe 2Et (5 éq.), Et 2O anhydre, 20°C<br />
Quantitatif<br />
2. Premiers résultats<br />
R 1<br />
H<br />
N R 2<br />
R 1 = R 2 = Me => sarcosinate <strong>de</strong> méthyle<br />
R 1 = Me; R 2 = CN => N-méthy<strong>la</strong>minoacétonitrile<br />
Schéma II-27<br />
N<br />
H<br />
CO 2Me<br />
L-prolinate <strong>de</strong> méthyle<br />
Les premiers essais <strong>de</strong> cycloaddition ont été effectués selon <strong>la</strong> procédure <strong>de</strong> Moody. 127 La<br />
mise au reflux d’une solution <strong>de</strong> sarcosinate <strong>de</strong> méthyle <strong>et</strong> d’aldéhy<strong>de</strong> 77 dans le toluène n’a pas<br />
permis d’isoler le produit <strong>de</strong> cycloaddition attendu mais <strong>à</strong> une benzazépine 116 <strong>et</strong> <strong>à</strong> <strong>de</strong>ux<br />
aziridines 118a (jonction <strong>de</strong> cycle cis) <strong>et</strong> 118b (jonction <strong>de</strong> cycle trans) (Schéma II-28).<br />
127 D. M. B. Hickey, C. J. Moody, C. W Rees, J. Chem. Soc. Perkin Trans. 1 1986, 1119.<br />
87
( ) n<br />
77-78<br />
(1 éq.)<br />
CHO<br />
sarcosinate<br />
<strong>de</strong> méthyle (2 éq.)<br />
toluène<br />
Dean-Starck<br />
reflux, 17h<br />
NMe<br />
H<br />
Chapitre II : Synthèse <strong>de</strong> benzazépines par électrocyclisation-1,7<br />
migration-1,5<br />
d'hydrogène<br />
H<br />
NMe<br />
CO 2Me<br />
H<br />
Me<br />
N CO 2Me<br />
NMe<br />
( ) n CO2Me ( )n CO2Me ( ) n<br />
n = 1; 116 Rdt = 36%<br />
115 117<br />
119b<br />
29%<br />
( ) n<br />
( ) n<br />
+<br />
Me<br />
N CO 2Me<br />
H<br />
114<br />
114<br />
électrocyclisation-1,7<br />
H<br />
Schéma II-28<br />
H<br />
119a<br />
22%<br />
H<br />
NMe<br />
CO 2Me<br />
120<br />
38%<br />
NMe<br />
X<br />
NMe<br />
CO 2Me<br />
migration-1,3<br />
d'hydrogène<br />
( ) n<br />
( ) n<br />
H H<br />
CO 2Me<br />
n = 1<br />
n = 2<br />
H<br />
H<br />
CO 2Me<br />
NMe<br />
118<br />
NMe<br />
CO 2Me<br />
La formation <strong>de</strong> <strong>la</strong> benzazépine 116 s’explique par <strong>la</strong> réaction d’électrocyclisation-1,7 <strong>de</strong><br />
88
Chapitre II : Synthèse <strong>de</strong> benzazépines par électrocyclisation-1,7<br />
l’ylure d’azométhine 114 suivie d’une migration-1,5 d’hydrogène <strong>à</strong> partir <strong>de</strong> l’intermédiaire 115.<br />
La formation <strong>de</strong>s aziridines 119a,b peut s’expliquer par une migration d’hydrogène-1,3 <strong>à</strong><br />
partir du zwitterion 117 (forme mésomère <strong>de</strong> l’intermédiaire 115). C<strong>et</strong>te migration d’hydrogène<br />
conduit <strong>à</strong> <strong>la</strong> formation <strong>de</strong> l’ylure d’azométhine 118 stabilisé par <strong>la</strong> présence <strong>de</strong> l’ester<br />
méthylique. Ce nouvel ylure d’azométhine se réarrange en aziridine lors <strong>de</strong> l’arrêt du chauffage<br />
<strong>de</strong> <strong>la</strong> réaction, <strong>la</strong> différenciation <strong>de</strong> <strong>la</strong> jonction <strong>de</strong> cycle <strong>de</strong>s composés 119a,b. s’effectuant lors<br />
<strong>de</strong> <strong>la</strong> migration-1,3 d’hydrogène. La formation <strong>de</strong> <strong>la</strong> benzazépine <strong>et</strong> <strong>de</strong>s aziridines résulte donc<br />
d’une compétition entre les migrations-1,5 <strong>et</strong> -1,3 d’hydrogène. L’emploi <strong>de</strong> l’aldéhy<strong>de</strong> 77 n’a<br />
pas permis d’isoler <strong>la</strong> benzazépine correspondante <strong>et</strong> n’a abouti qu’<strong>à</strong> l’obtention <strong>de</strong> l’aziridine<br />
120 possédant une jonction <strong>de</strong> cycle cis. L’utilisation <strong>de</strong> xylène au lieu <strong>de</strong> toluène a conduit <strong>à</strong><br />
l’iso<strong>la</strong>tion <strong>de</strong> 38% <strong>de</strong> <strong>la</strong> benzazépine 116 d’un mé<strong>la</strong>nge brut complexe.<br />
La structure <strong>de</strong>s aziridines a été déterminée en RMN par expérience <strong>de</strong> corré<strong>la</strong>tion 1 H- 1 H <strong>et</strong><br />
1 H- 13 C <strong>et</strong> confirmée par analyses DRX (Schéma II-29).<br />
H<br />
H<br />
H<br />
119a<br />
119b<br />
120<br />
H<br />
H<br />
H<br />
NMe<br />
CO 2Me<br />
NMe<br />
CO 2Me<br />
NMe<br />
CO 2Me<br />
Schéma II-29<br />
89
Chapitre II : Synthèse <strong>de</strong> benzazépines par électrocyclisation-1,7<br />
3. Piégeage <strong>de</strong>s ylures d’azométhines intermédiaires<br />
Afin <strong>de</strong> confirmer le mécanisme réactionnel proposé précé<strong>de</strong>mment, nous avons souhaité<br />
prouver <strong>la</strong> présence <strong>de</strong>s ylures d’azométhines intermédiaires 114 <strong>et</strong> 118 au cours <strong>de</strong> <strong>la</strong> réaction<br />
en les piégeant par réaction <strong>de</strong> cycloaddition 1,3-dipo<strong>la</strong>ire. C<strong>et</strong>te <strong>de</strong>rnière procédant <strong>de</strong> manière<br />
disrotatoire, 128 l’utilisation d’un dipo<strong>la</strong>rophile symétrique tel que le N-phénylmaléimi<strong>de</strong> perm<strong>et</strong><br />
<strong>de</strong> limiter le nombre <strong>de</strong> régioisomères obtenus (Schéma II-30). 119<br />
R 1<br />
O<br />
R 1<br />
R 2<br />
N<br />
N<br />
Ph<br />
R 2<br />
N<br />
R 3<br />
O<br />
R 3<br />
Ph<br />
N<br />
O O<br />
Cycloaddition<br />
1,3-dipo<strong>la</strong>ire<br />
Cycloaddition<br />
1,3-dipo<strong>la</strong>ire<br />
R 1<br />
H<br />
R 2<br />
N<br />
H<br />
R 3<br />
O O<br />
N<br />
Ph<br />
R 1<br />
H<br />
R 2<br />
N<br />
H<br />
R 3<br />
O O<br />
N<br />
Ph<br />
Schéma II-30<br />
+<br />
+<br />
R 1<br />
H<br />
R 2<br />
N<br />
H<br />
O O<br />
N<br />
Ph<br />
R 1<br />
H<br />
R 2<br />
N<br />
H<br />
90<br />
R 3<br />
R 3<br />
O O<br />
N<br />
Ph<br />
endo exo<br />
La mise au reflux d’une solution d’aldéhy<strong>de</strong> 78, <strong>de</strong> sarcosinate <strong>de</strong> méthyle <strong>et</strong> <strong>de</strong> Nphénylmaléimi<strong>de</strong><br />
dans le xylène a conduit <strong>à</strong> l’obtention d’un brut réactionnel complexe dont le<br />
cycloadduit 121 a pu être isolé <strong>à</strong> hauteur <strong>de</strong> 19% (Schéma II-31).<br />
78<br />
(1 éq.)<br />
CHO<br />
sarcosinate <strong>de</strong> méthyle (2 éq.)<br />
N-phénylmaléimi<strong>de</strong> (2 éq.)<br />
Dean-Starck, reflux, xylène<br />
Rdt =19%<br />
Schéma II-31<br />
O<br />
121<br />
Me<br />
N<br />
N<br />
Ph<br />
CO 2Me<br />
Afin d’isoler le cycloadduit issu <strong>de</strong> <strong>la</strong> réaction entre le N-phénylmaléimi<strong>de</strong> <strong>et</strong> l’ylure<br />
128 D. J. Cram, R. D. Guthrie, J. Am. Chem. Soc. 1965, 87, 395.<br />
O
Chapitre II : Synthèse <strong>de</strong> benzazépines par électrocyclisation-1,7<br />
d’azométhine 118, une solution d’aldéhy<strong>de</strong> <strong>et</strong> <strong>de</strong> sarcosinate <strong>de</strong> méthyle a été portée au reflux du<br />
toluène pendant 15h puis a été ajoutée une solution <strong>de</strong> N-phénylmaléimi<strong>de</strong> dans le toluène <strong>à</strong><br />
chaud conduisant <strong>à</strong> l’obtention <strong>de</strong> bruts réactionnel complexes. A partir <strong>de</strong> l’aldéhy<strong>de</strong> 77, seul le<br />
cycloadduit 122 a pu être isolé avec un ren<strong>de</strong>ment <strong>de</strong> 19%. A partir <strong>de</strong> l’aldéhy<strong>de</strong> 78, aucun<br />
composé n’a pu être isolé <strong>et</strong> caractérisé en raison <strong>de</strong> <strong>la</strong> complexité <strong>de</strong> mé<strong>la</strong>nge brut (Schéma II-<br />
32).<br />
77<br />
(1 éq.)<br />
CHO<br />
sarcosinate<br />
<strong>de</strong> méthyle (2 éq.)<br />
Dean-Strack<br />
reflux, toluène, 15h<br />
19%<br />
O<br />
122<br />
Me<br />
N CO 2Me<br />
114<br />
Me<br />
N<br />
N<br />
Ph<br />
Schéma II-32<br />
puis N-Phénylmaléimi<strong>de</strong> (2 éq.)<br />
CO 2Me<br />
4. Synthèse <strong>de</strong> diverses benzazépines substituées<br />
a. Obtention <strong>de</strong>s benzazépines substituées<br />
O<br />
MeN<br />
CO 2Me<br />
118<br />
NMe<br />
CO 2Me<br />
Une série <strong>de</strong> benzazépines a été synthétisée impliquant l’utilisation <strong>de</strong> xylène comme<br />
solvant. 125 C<strong>et</strong>te procédure a été appliquée aux aldéhy<strong>de</strong>s 77 <strong>et</strong> 78 en utilisant divers aci<strong>de</strong>s<br />
aminés <strong>et</strong> leurs dérivés (Tableau II-3). Toutes les réactions d’électrocyclisation-1,7 ont été mises<br />
en œuvre jusqu’<strong>à</strong> consommation totale <strong>de</strong> l’aldéhy<strong>de</strong> (suivi par chromatographie en phase<br />
gazeuse).<br />
L’utilisation <strong>de</strong> dérivés d’aci<strong>de</strong>s aminés non-cycliques a conduit <strong>à</strong> l’obtention <strong>de</strong>s<br />
composés 116, 123, 124 <strong>et</strong> 125 avec <strong>de</strong>s ren<strong>de</strong>ments modérés (entrées 1,3,4 <strong>et</strong> 6). L’analyse<br />
RMN 1 H <strong>de</strong>s mé<strong>la</strong>nges bruts lors <strong>de</strong> l’utilisation <strong>de</strong> sarcosinate <strong>de</strong> méthyle avec l’aldéhy<strong>de</strong> 76 ou<br />
<strong>de</strong> N-méthy<strong>la</strong>minoacétonitrile avec l’aldéhy<strong>de</strong> 77 n’a pas mis en évi<strong>de</strong>nce <strong>la</strong> présence <strong>de</strong>s<br />
signaux caractéristiques <strong>de</strong>s protons benzyliques (entrées 2 <strong>et</strong> 5). L’utilisation <strong>de</strong> L-prolinate <strong>de</strong><br />
méthyle avec l’aldéhy<strong>de</strong> 77 a permis d’obtenir <strong>la</strong> benzazépine 126 avec un ren<strong>de</strong>ment <strong>de</strong> 55%<br />
O<br />
91<br />
O<br />
NMe
Chapitre II : Synthèse <strong>de</strong> benzazépines par électrocyclisation-1,7<br />
(entrée 7). C<strong>et</strong>te amélioration <strong>de</strong> ren<strong>de</strong>ment s’explique par l’obtention d’un ylure d’azométhine<br />
possédant un carbanion trisubstitué plus réactif que le carbanion disubstitué obtenu lors <strong>de</strong><br />
l’utilisation <strong>de</strong> dérivés d’aci<strong>de</strong>s aminés non-cycliques.<br />
L’emploi <strong>de</strong> sarcosine avec les aldéhy<strong>de</strong>s 77 <strong>et</strong> 78 a conduit <strong>à</strong> <strong>la</strong> formation <strong>de</strong>s<br />
benzazépines 127 <strong>et</strong> 128 avec <strong>de</strong>s bons ren<strong>de</strong>ments (entrées 9 <strong>et</strong> 10). Ces <strong>de</strong>rnières se sont<br />
avérées instables sur gel <strong>de</strong> silice malgré <strong>la</strong> neutralisation <strong>de</strong> <strong>la</strong> silice par ajout <strong>de</strong> triéthy<strong>la</strong>mine<br />
dans les solvants d’élution <strong>et</strong> ont donc été obtenues par extraction acido-basique. La benzazépine<br />
129 a pu être obtenue <strong>à</strong> partir <strong>de</strong> l’aldéhy<strong>de</strong> 78 <strong>et</strong> <strong>de</strong> N-benzylsarcosine avec un ren<strong>de</strong>ment <strong>de</strong><br />
42% (entrée 12). Toutes les autres tentatives <strong>de</strong> <strong>synthèse</strong> <strong>de</strong> benzazépines ont conduit <strong>à</strong><br />
l’obtention <strong>de</strong> mé<strong>la</strong>nges complexes dont l’analyse RMN 1 H n’a pas permis <strong>de</strong> m<strong>et</strong>tre en évi<strong>de</strong>nce<br />
<strong>la</strong> présence <strong>de</strong>s signaux caractéristiques.<br />
Entrée n<br />
( ) n<br />
77-78<br />
n= 1 ou 2<br />
(1 éq.)<br />
CHO<br />
xylène, Dean-Starck reflux<br />
R 1<br />
Dérivés d’aci<strong>de</strong>s<br />
aminés<br />
H<br />
N CO 2R 2<br />
Temps <strong>de</strong><br />
reflux<br />
(2 éq.)<br />
( ) n<br />
entrées 1-14<br />
Produits<br />
NR 1<br />
CO 2R 2<br />
NMe<br />
1 1<br />
Me<br />
H<br />
N CO2Me 5h<br />
CO2Me 116 38<br />
2 2<br />
( ) n<br />
92<br />
Rdt<br />
(%)<br />
/ /<br />
NBn<br />
3 1<br />
Bn<br />
H<br />
N CO2Et 5h<br />
CO2Et 123 36<br />
4 2<br />
( ) n<br />
124 44<br />
NMe<br />
5 1<br />
Me<br />
H<br />
N CN<br />
5h<br />
CN<br />
/ /<br />
6 2<br />
( ) n<br />
125 25
Chapitre II : Synthèse <strong>de</strong> benzazépines par électrocyclisation-1,7<br />
N<br />
7 1 126 55<br />
8 2<br />
N<br />
H<br />
CO 2Me<br />
5h<br />
( ) n<br />
CO 2Me<br />
/ /<br />
NMe<br />
9 1 127 79<br />
Me<br />
H<br />
N CO2H 3h<br />
10 2<br />
( ) n<br />
128 85<br />
NBn<br />
11 1 / /<br />
Bn<br />
H<br />
N CO2H 3h<br />
12 2<br />
( ) n<br />
129 42<br />
N<br />
13 1 / /<br />
14 2<br />
N<br />
H<br />
CO 2H<br />
3h<br />
Tableau II-3<br />
b. Structure <strong>de</strong>s benzazépines<br />
( ) n<br />
/ /<br />
Malgré l’obtention <strong>de</strong> mé<strong>la</strong>nges bruts complexes, <strong>la</strong> formation <strong>de</strong>s benzazépines isolées<br />
dans ces <strong>de</strong>rniers a pu être facilement mise en évi<strong>de</strong>nce par <strong>la</strong> présence <strong>de</strong> signaux<br />
caractéristiques aisément i<strong>de</strong>ntifiables par analyse RMN 1 H. Ces signaux caractéristiques<br />
correspondant aux <strong>de</strong>ux hydrogènes benzyliques situés en " <strong>de</strong> l’atome d’azote se présentent<br />
sous <strong>la</strong> forme <strong>de</strong> <strong>de</strong>ux doubl<strong>et</strong>s intégrant pour un hydrogène chacun. L’attribution <strong>de</strong> ces <strong>de</strong>ux<br />
signaux <strong>à</strong> ces <strong>de</strong>ux hydrogène benzyliques est confirmée par une constante <strong>de</strong> coup<strong>la</strong>ge JH1-H2 =<br />
12,7 Hz indiquant qu’il s’agit <strong>de</strong> <strong>de</strong>ux hydrogène géminés diastéréoisotopes. Un exemple<br />
d’analyse <strong>de</strong> corré<strong>la</strong>tion 1 H- 1 H dans le CDCl3 a été reproduit dans le Schéma II-33.<br />
93
Chapitre II : Synthèse <strong>de</strong> benzazépines par électrocyclisation-1,7<br />
Schéma II-33<br />
Il est important <strong>de</strong> noter que l’utilisation d’aci<strong>de</strong>s aminés a systématiquement abouti <strong>à</strong><br />
l’obtention <strong>de</strong> composés possédant une double liaison tricyclique l<strong>à</strong> où l’utilisation <strong>de</strong> leurs<br />
dérivés aboutit <strong>à</strong> <strong>la</strong> formation <strong>de</strong> composés possédant une double liaison tétrasubstituée. La<br />
nature <strong>de</strong> c<strong>et</strong>te double liaison est définie lors <strong>de</strong> l’étape <strong>de</strong> migration-1,5 d’hydrogène (Schéma<br />
II-34).<br />
R 1<br />
77-78<br />
+<br />
H<br />
N R2 ( ) n<br />
R 2 = ester, nitrile ; R 2' = ester, nitrile<br />
R 2 = CO 2H; R 2' = H<br />
5'<br />
4<br />
3<br />
5<br />
2<br />
1<br />
NR 1<br />
R 2'<br />
Schéma II-34<br />
R 2 = esters, nitrile<br />
migration-1,5<br />
R 2 = H<br />
migration-1,5'<br />
NR 1<br />
( ) n<br />
NR 1<br />
( ) n<br />
94<br />
R 2'<br />
R 2'
II. Conclusion du chapitre II<br />
Chapitre II : Synthèse <strong>de</strong> benzazépines par électrocyclisation-1,7<br />
Dans ce chapitre nous avons en premier lieu établi une nouvelle voie <strong>de</strong> <strong>synthèse</strong> <strong>de</strong>s<br />
aldéhy<strong>de</strong>s 77 <strong>et</strong> 78 en un seul pot perm<strong>et</strong>tant d’accé<strong>de</strong>r <strong>à</strong> ces <strong>de</strong>rniers <strong>de</strong> manière rapi<strong>de</strong>, simple<br />
<strong>et</strong> sur une gran<strong>de</strong> échelle (50 mmoles).<br />
La déprotection <strong>de</strong> <strong>la</strong> fonction aldéhy<strong>de</strong> a conduit <strong>à</strong> <strong>la</strong> formation <strong>de</strong> composés tricyclique<br />
issus d’une réaction <strong>de</strong> cyclisation acido-catalysée. C<strong>et</strong>te réaction intervenant <strong>de</strong> manière quasi<br />
systématique lors <strong>de</strong>s essais <strong>de</strong> déprotection pour l’obtention <strong>de</strong> l’aldéhy<strong>de</strong> 79.<br />
Dans un <strong>de</strong>uxième temps, nous avons réalisé <strong>la</strong> <strong>synthèse</strong> <strong>de</strong> benzazépines substituées par<br />
réaction d’électrocyclisation d’ylures d’azométhines ",!;$,#-insaturés.<br />
Le chapitre suivant tentera d’exploiter <strong>la</strong> réaction <strong>de</strong> cyclisation acido-catalysée en vue <strong>de</strong><br />
<strong>la</strong> mise au point d’une nouvelle approche vers <strong>la</strong> <strong>synthèse</strong> totale <strong>de</strong> <strong>la</strong> (±)-morphine.<br />
95
Chapitre III : Essais vers <strong>la</strong> <strong>synthèse</strong> totale <strong>de</strong> <strong>la</strong> (±)-morphine<br />
Chapitre III : Essais vers <strong>la</strong> <strong>synthèse</strong><br />
totale <strong>de</strong> <strong>la</strong> (±)-Morphine<br />
96
I. Introduction<br />
1. Historique<br />
Chapitre III : Essais vers <strong>la</strong> <strong>synthèse</strong> totale <strong>de</strong> <strong>la</strong> (±)-morphine<br />
La morphine (du grec Morfeous : Dieu du sommeil <strong>et</strong> <strong>de</strong>s rêves) fut découverte<br />
simultanément en 1804 par Armand Seguin, Bernard Courtois <strong>et</strong> par Charles Derosne.<br />
Cependant c’est au pharmacien allemand F. W. Sertürner (dans ces travaux publiés <strong>de</strong> 1905 <strong>et</strong><br />
1917) que revient le mérite d’avoir i<strong>de</strong>ntifié c<strong>et</strong>te substance comme étant un alcaloï<strong>de</strong> (alcali<br />
végétal). Malgré le <strong>la</strong>rge emploi <strong>de</strong> <strong>la</strong> morphine dans le traitement <strong>de</strong> <strong>la</strong> douleur <strong>de</strong>puis <strong>la</strong> Guerre<br />
<strong>de</strong> Sécession, ce n’est qu’en 1925 que Sir Robert Robinson (1886-1975 ; Prix Nobel <strong>de</strong> chimie<br />
en 1947 pour ses travaux sur <strong>la</strong> <strong>synthèse</strong> <strong>de</strong> <strong>la</strong> pénicilline) élucida sa structure molécu<strong>la</strong>ire<br />
complexe.<br />
2. Généralités sur <strong>la</strong> morphine<br />
L’opium extrait <strong>de</strong>s capsules <strong>de</strong> pavot Papaver somniferum ou Papaver alba contient une<br />
quarantaine d’alcaloï<strong>de</strong>s. Parmi ces alcaloï<strong>de</strong>s, certains sont connus pour leur activité<br />
pharmacologique : <strong>la</strong> morphine (analgésique), <strong>la</strong> codéine (analgésique), <strong>la</strong> thébaine (agoniste <strong>de</strong><br />
<strong>la</strong> morphine), l’"-narcotine (antitussif) <strong>et</strong> <strong>la</strong> papavérine (spasmolytique) (Schéma III-1).<br />
RO<br />
O<br />
HO<br />
3<br />
4<br />
5<br />
E<br />
6<br />
13<br />
2<br />
A<br />
C<br />
7<br />
12<br />
14<br />
H<br />
NMe<br />
(-)-Morphine R = H (4-21%)<br />
(-)-Codéine R = Me (0,3-0,4%)<br />
1<br />
11<br />
B<br />
15<br />
8<br />
9<br />
10<br />
MeO<br />
MeO<br />
MeO<br />
MeO<br />
16<br />
cycle D<br />
OMe<br />
MeO<br />
O<br />
HO<br />
(-)-Thébaine (0,4%)<br />
N<br />
Papavérine (0,8-0,9%)<br />
Schéma III-1<br />
NMe<br />
O<br />
O<br />
MeO<br />
RO<br />
H<br />
OMe<br />
O<br />
H<br />
NMe<br />
O<br />
(-)-Codéinone (0,3-0,4%)<br />
OMe<br />
NMe<br />
O<br />
O<br />
!-Narcotine (5%)<br />
Le squel<strong>et</strong>te morphinique est constitué 4 cycles accolés : un cycle phényle (A), un<br />
97
Chapitre III : Essais vers <strong>la</strong> <strong>synthèse</strong> totale <strong>de</strong> <strong>la</strong> (±)-morphine<br />
cyclohexane (B), un cyclohexène (C) <strong>et</strong> un 2,3-dihydrofurane (E). Une pipéridine N-méthylée<br />
(D) pontée sur le cycle B complète <strong>la</strong> structure <strong>de</strong> <strong>la</strong> morphine. La morphine <strong>et</strong> <strong>la</strong> codéine ne<br />
diffèrent que par <strong>la</strong> nature du groupement situé en position 3, <strong>la</strong> substitution <strong>de</strong> l’hydrogène <strong>de</strong> <strong>la</strong><br />
morphine par un groupement méthyle conduisant <strong>à</strong> <strong>la</strong> codéine.<br />
La <strong>synthèse</strong> <strong>de</strong> <strong>la</strong> morphine constitue un véritable défi du fait <strong>de</strong> sa structure pentacyclique<br />
combinée <strong>à</strong> <strong>la</strong> présence <strong>de</strong> 5 centres asymétriques en positions 5, 6, 9, 13 <strong>et</strong> 14. 129<br />
3. Synthèses précé<strong>de</strong>ntes <strong>de</strong> <strong>la</strong> morphine<br />
La morphine constituant un défi pour les chimistes organiciens <strong>de</strong>puis les années 1950, le<br />
nombre <strong>de</strong>s publications concernant <strong>la</strong> <strong>synthèse</strong> totale <strong>de</strong> <strong>la</strong> morphine, les approches du squel<strong>et</strong>te<br />
morphinique ou l’obtention d’analogues <strong>de</strong> <strong>la</strong> morphine sont très importants. 130 Ce manuscrit<br />
fera un <strong>de</strong>scription non exhaustive <strong>de</strong>s <strong>synthèse</strong>s totales <strong>de</strong> <strong>la</strong> (-)-morphine ou <strong>de</strong> ces<br />
précurseurs.<br />
a. Synthèse <strong>de</strong> Gates (1956)<br />
La première <strong>synthèse</strong> totale <strong>de</strong> <strong>la</strong> morphine a été publiée par Gates en 1956 en 23 étapes<br />
par <strong>la</strong> voie phénanthrène (formation <strong>de</strong>s cycles A, B <strong>et</strong> C) avec un ren<strong>de</strong>ment global <strong>de</strong><br />
0,01%. 131 La naphtalène-1,2-dione 130 est obtenue <strong>à</strong> partir du 2,6-dihydronaphtalène avec un<br />
ren<strong>de</strong>ment <strong>de</strong> 31% sur 8 étapes. Le traitement <strong>de</strong> 2-cyanoétanoate d’éthyle par <strong>la</strong> triéthy<strong>la</strong>mine<br />
conduit au dihydronaphtalène 131 par addition <strong>de</strong> Michael. Ce <strong>de</strong>rnier, après saponification,<br />
décarboxy<strong>la</strong>tion <strong>et</strong> oxydation conduit au naphtalène 132 (Schéma III-2).<br />
HO<br />
MeO<br />
8 étapes O CH2(CN)CO2Et, Et3N 31% MeO<br />
Addition <strong>de</strong> Michael MeO<br />
84%<br />
NC<br />
OH<br />
O<br />
2,6-dihydroxynaphtalène 130<br />
CO2Et 131<br />
MeO<br />
MeO<br />
H<br />
133<br />
CN<br />
O<br />
O<br />
Diels-Al<strong>de</strong>r<br />
50%<br />
MeO<br />
MeO<br />
NC<br />
Schéma III-2<br />
129 Chimie Organique Hétérocyclique, R. Milcent, Ed. EDP Sciences, 2003, 746.<br />
130 J. Zezu<strong>la</strong>, T. Hudlicky, Synl<strong>et</strong>t 2005, 3, 388 <strong>et</strong> références citées.<br />
131 M. Gates, , G. Tschudi, J. Am. Chem. Soc. 1956, 78, 1380.<br />
132<br />
O<br />
O<br />
MeO<br />
1) K 3[Fe(CN) 6], NaOH<br />
2) KOH, MeOH, H 2O<br />
3) H +<br />
97%<br />
98<br />
O<br />
O
Chapitre III : Essais vers <strong>la</strong> <strong>synthèse</strong> totale <strong>de</strong> <strong>la</strong> (±)-morphine<br />
La réaction <strong>de</strong> Diels-Al<strong>de</strong>r effectuée entre le butadiène <strong>et</strong> le naphtalène 3 perm<strong>et</strong> d’accé<strong>de</strong>r<br />
au cycloadduit 133 sous forme d’un mé<strong>la</strong>nge racémique avec un ren<strong>de</strong>ment global sur les 11<br />
étapes <strong>de</strong> 13%. 132<br />
MeO<br />
MeO<br />
MeN<br />
MeO<br />
Br<br />
H<br />
CN<br />
O<br />
O<br />
138<br />
OMe<br />
OH<br />
NNHAr<br />
MeN<br />
Br<br />
MeO<br />
1) H2, CuCrO2 2) Wolf-Kischner<br />
3) NaH, MeI<br />
MeO<br />
1) H2SO4 puis H HO<br />
2O<br />
2) Diéthylène<br />
4) LiAlH4 63%<br />
H<br />
NMe glycol, KOH<br />
15%<br />
HO<br />
(C6H5) 2CO<br />
KOt 133 134 135<br />
89% Bu<br />
HO<br />
ArHNN<br />
14<br />
14<br />
2,4-DNP =<br />
Br<br />
H<br />
O 2N<br />
NMe<br />
2,4-DNP<br />
132 M. Gates, J. Am. Chem. Soc. 1950, 72, 228.<br />
MeO<br />
H<br />
N<br />
HO<br />
O<br />
NO 2<br />
14<br />
NH 2<br />
Br<br />
14<br />
OMe<br />
OH<br />
Schéma III-3<br />
Br<br />
H<br />
137<br />
H<br />
N<br />
NMe<br />
NHAr<br />
MeO<br />
HO<br />
O<br />
MeO<br />
MeO<br />
HO<br />
Br2 (2 éq.)<br />
AcOH<br />
MeN<br />
Br<br />
O<br />
41%<br />
H<br />
14<br />
H +<br />
14<br />
Br<br />
H<br />
139<br />
H<br />
OMe<br />
OH<br />
H<br />
136<br />
NMe<br />
99<br />
N<br />
Me<br />
NMe<br />
NNHA<br />
r
Chapitre III : Essais vers <strong>la</strong> <strong>synthèse</strong> totale <strong>de</strong> <strong>la</strong> (±)-morphine<br />
Le traitement du phénanthrène 133 dans les conditions <strong>de</strong> cyclisation réductrice décrites<br />
par Gates conduit <strong>à</strong> <strong>la</strong> formation <strong>de</strong> cycle D par génération d’une fonction ami<strong>de</strong>. 133<br />
L’énantiomère 134 est isolé par recristallisation du mé<strong>la</strong>nge réactionnel après réduction <strong>de</strong><br />
Wolf-Kischner <strong>de</strong> <strong>la</strong> cétone benzylique, 134 méthy<strong>la</strong>tion 135 puis réduction <strong>de</strong> <strong>la</strong> fonction ami<strong>de</strong><br />
avec un ren<strong>de</strong>ment <strong>de</strong> 63%. A ce sta<strong>de</strong> <strong>de</strong> <strong>la</strong> <strong>synthèse</strong>, les configurations <strong>de</strong>s carbones 9 <strong>et</strong> 13 du<br />
phénanthrène 134 sont conformes <strong>à</strong> ceux <strong>de</strong> <strong>la</strong> (-)-morphine. L’hydroxy<strong>la</strong>tion <strong>de</strong> <strong>la</strong> double<br />
liaison suivie d’une déméthy<strong>la</strong>tion régiosélective par chauffage du phénanthrène 134 en présence<br />
<strong>de</strong> diéthylène glycol <strong>et</strong> <strong>de</strong> potasse conduit au phénanthrène 135 avec un faible ren<strong>de</strong>ment <strong>de</strong><br />
15%. Le composé 136 est obtenu <strong>à</strong> hauteur <strong>de</strong> 89% par oxydation d’Oppenauer (Schéma III-<br />
3). 136<br />
L’"-bromation régiosélective <strong>de</strong> <strong>la</strong> cétone est effectuée par l’utilisation <strong>de</strong> dibrome dans<br />
l’aci<strong>de</strong> acétique. Cependant c<strong>et</strong>te réaction est accompagnée d’une bromation parasite par<br />
substitution électrophile aromatique conduisant <strong>à</strong> <strong>la</strong> formation du composé dibromé 137 nonisolé.<br />
Le traitement <strong>de</strong> ce <strong>de</strong>rnier par <strong>de</strong> <strong>la</strong> 2,4-dinitrophénylhydrazine (2,4-DNP) produit une<br />
déhydrohalogénation conduisant <strong>à</strong> <strong>la</strong> formation <strong>de</strong> l’intermédiaire 138. L’équilibre tautomérique<br />
imine-énamine perm<strong>et</strong> l’inversion <strong>de</strong> <strong>la</strong> configuration du carbone en position 14 en passant par<br />
l’énamine ",!-insaturée intermédiaire du fait <strong>de</strong> <strong>la</strong> plus gran<strong>de</strong> stabilité <strong>de</strong> <strong>la</strong> conformation <strong>de</strong><br />
l’intermédiaire possédant l’hydrogène en position axiale. L’imine ",!-insaturée 138 traitée en<br />
milieu aci<strong>de</strong> aboutit <strong>à</strong> <strong>la</strong> formation <strong>de</strong> <strong>la</strong> cétone ",!-insaturée 139 avec un ren<strong>de</strong>ment <strong>de</strong> 41%<br />
sur 2 étapes (Schéma III-4).<br />
133 M. Gates, R. B. Woodward, W. F. Newhall, R. Künzli, J. Am. Chem. Soc. 1950, 72, 1141.<br />
134 H. Minlon, J. Am. Chem. Soc. 1946, 68, 2487.<br />
135 H. Rapoport, C. H. Lovell, B. M. Tolbert, J. Am. Chem. Soc. 1951, 73, 5900.<br />
136 L. Small, G. L. Browning Jr, J. Org. Chem. 1938, 3, 618.<br />
100
MeO<br />
HO<br />
O<br />
Br<br />
Chapitre III : Essais vers <strong>la</strong> <strong>synthèse</strong> totale <strong>de</strong> <strong>la</strong> (±)-morphine<br />
MeO<br />
NMe<br />
1) H2, Pt<br />
2) Br2 (3 éq.)<br />
AcOH<br />
HO<br />
Br<br />
H<br />
H<br />
O<br />
139<br />
Br<br />
140<br />
HO<br />
O<br />
HO<br />
(-)-morphine<br />
H<br />
Schéma III-4<br />
Br<br />
NMe<br />
NMe<br />
1) 2,4-DNP<br />
2) H + , H 2O<br />
Me 2CO<br />
chlorydrate<br />
<strong>de</strong> pyridine<br />
MeO<br />
O<br />
O<br />
MeO<br />
O<br />
HO<br />
Br<br />
H<br />
101<br />
NMe<br />
LiAlH 4, THF<br />
(-)-codéine<br />
La réduction chimiosélective <strong>de</strong> <strong>la</strong> double liaison (accompagnée d’une débromation du<br />
cycle aromatique) est ensuite suivie d’une triple bromation par action <strong>de</strong> dibrome dans l’aci<strong>de</strong><br />
acétique. Le traitement du composé 140 par <strong>de</strong> <strong>la</strong> 2,4-DNP suivie d’une hydrolyse aci<strong>de</strong> conduit<br />
<strong>à</strong> <strong>la</strong> formation <strong>de</strong> <strong>la</strong> liaison C-O en position équatoriale, <strong>et</strong> <strong>à</strong> une déhydrobromation aboutissant <strong>à</strong><br />
<strong>la</strong> formation du composé mono-bromé 141. La réduction chimiosélective <strong>de</strong> <strong>la</strong> fonction<br />
carbonyle accompagnée <strong>de</strong> <strong>la</strong> débromation du cycle aromatique conduit <strong>à</strong> <strong>la</strong> (-)-codéine. 137 C<strong>et</strong>te<br />
<strong>de</strong>rnière, par déméthy<strong>la</strong>tion <strong>de</strong> <strong>la</strong> position 3 par du chlorydrate <strong>de</strong> pyridine conduit <strong>à</strong> l’obtention<br />
<strong>de</strong> <strong>la</strong> (-)-morphine.<br />
b. Synthèse <strong>de</strong> Mulzer<br />
En 1998, Mulzer publie <strong>la</strong> <strong>synthèse</strong> <strong>de</strong> <strong>la</strong> (-)-dihydrocodéinone, précurseur <strong>de</strong> <strong>la</strong> (-)morphine<br />
(Schéma III-5). 138<br />
137 M. Gates, J. Am. Chem. Soc. 1953, 75, 4340.<br />
138 a) D. Trauner, S. Porth, T. Opatz, J. W. Bats, G. Giester, J. Mulzer, Synthesis 1998, 653.<br />
b) D. Trauner, J. W. Bats, A. Werner, J. Mulzer, J. Org. Chem 1998, 63, 5908.<br />
c) J. Mulzer, D. Trauner, Chirality 1999, 11, 475.<br />
141<br />
H<br />
NMe
MeO<br />
O<br />
O<br />
H<br />
(-)-dihydrocodéinone<br />
NMe<br />
Chapitre III : Essais vers <strong>la</strong> <strong>synthèse</strong> totale <strong>de</strong> <strong>la</strong> (±)-morphine<br />
MeO<br />
O<br />
HO<br />
(-)-codéine<br />
H<br />
Schéma III-5<br />
NMe<br />
HO<br />
O<br />
HO<br />
H<br />
(-)-morphine<br />
C<strong>et</strong>te <strong>synthèse</strong> débute par <strong>la</strong> <strong>synthèse</strong> <strong>de</strong> l’énone 142 possédant <strong>la</strong> configuration requise<br />
sur <strong>la</strong> position 14 en trois étapes <strong>à</strong> partir <strong>de</strong> l’aci<strong>de</strong> 4-(3,4-diméthoxyphényl)butyrique. 139<br />
L’addition conjuguée du chlorure <strong>de</strong> vinylmagnésium en présence d’une quantité<br />
stœchiométrique <strong>de</strong> cuivre puis le piégeage <strong>de</strong> l’éno<strong>la</strong>te formé par l’addition d’un mé<strong>la</strong>nge<br />
TMSCl/Et3N perm<strong>et</strong> d’obtenir l’éno<strong>la</strong>te 143. Ce <strong>de</strong>rnier, traité <strong>à</strong> 0°C dans le THF par du Nbromosuccinimi<strong>de</strong>,<br />
conduit <strong>à</strong> <strong>la</strong> formation <strong>de</strong>s <strong>de</strong>ux diastéréoisomères 144a <strong>et</strong> 144b (3:1) avec<br />
un ren<strong>de</strong>ment sur les 2 étapes <strong>de</strong> 63% (Schéma III-6).<br />
MeO<br />
MeO<br />
HO 2C<br />
3 étapes<br />
MeO<br />
MeO<br />
O<br />
14<br />
Cl<br />
H<br />
1) (H 2C=CH)CuMgCl<br />
2) TMSCl, Et 3N<br />
MeO<br />
MeO<br />
TMSO<br />
142 143<br />
Schéma III-6<br />
MeO<br />
MeO<br />
139 J. Mulzer, G. Dürner, D. Trauner, Angew. Chem. Int. Ed. 1996, 108, 3046.<br />
R 1<br />
O<br />
R 2<br />
H<br />
Cl<br />
144a R1 = Br, R2 = H<br />
144b R1 = H, R2 = Br<br />
(3:1)<br />
H<br />
Cl<br />
102<br />
NMe<br />
NBS, THF<br />
63 % (2 étapes)
Chapitre III : Essais vers <strong>la</strong> <strong>synthèse</strong> totale <strong>de</strong> <strong>la</strong> (±)-morphine<br />
Le furane 145 est obtenu <strong>de</strong> manière quantitative par chauffage du composé 144a dans le<br />
DMF. 140 La protection <strong>de</strong> <strong>la</strong> fonction cétone suivie par une séquence hydroboration/oxydation <strong>et</strong><br />
une déchloration du noyau aromatique conduit <strong>à</strong> <strong>la</strong> formation d’un alcool primaire qui est<br />
transformé en N-méthylsulfonami<strong>de</strong> 146 via <strong>la</strong> réaction <strong>de</strong> Mitsunobu avec un ren<strong>de</strong>ment <strong>de</strong><br />
65% sur 4 étapes. La bromation radica<strong>la</strong>ire <strong>de</strong> <strong>la</strong> position benzylique <strong>à</strong> l’ai<strong>de</strong> <strong>de</strong> NBS suivie<br />
d’une déhydrobromation conduisent <strong>à</strong> <strong>la</strong> formation du composé 147 <strong>à</strong> hauteur <strong>de</strong> 65%. Le cycle<br />
pipéridine est formé par hétérocyclisation en employant du lithium métallique dans<br />
l’ammoniaque <strong>à</strong> -78°C. 141 L’utilisation <strong>de</strong> ces conditions perm<strong>et</strong> d’obtenir le composé<br />
pentacyclique 148. La déprotection <strong>de</strong> <strong>la</strong> fonction cétone en position 6 par <strong>de</strong> l’HCl 3N conduit <strong>à</strong><br />
<strong>la</strong> formation <strong>de</strong> <strong>la</strong> (-)-dihydrocodéinone <strong>de</strong> manière quantitative (Schéma III-7).<br />
MeO<br />
MeO<br />
Br<br />
O<br />
HCl 3N<br />
90°C<br />
95%<br />
MeO<br />
O<br />
O<br />
H<br />
Cl<br />
DMF, 140°C<br />
100%<br />
MeO<br />
O<br />
O<br />
144a 145 O 146<br />
H<br />
(-)-dihydrocodéinone<br />
MeO<br />
O<br />
O<br />
NMe<br />
O 148<br />
H<br />
NMe<br />
H<br />
Cl<br />
Li, NH 3, THF<br />
t-BuOH, -78°C<br />
79%<br />
Schéma III-7<br />
4 étapes<br />
57%<br />
MeO<br />
O<br />
O<br />
O<br />
147<br />
MeO<br />
H<br />
O<br />
O<br />
NMe<br />
65%<br />
SO 2Ph<br />
140 T. Kawabata, P. A. Grieco, H.-L. Sham, H. Kim, J. Y. Jaw, S. Tu, J. Org. Chem. 1987, 52, 3346.<br />
141 a) K. A. Parker, D. Fokas, J. Am. Chem. Soc. 1992, 114, 9688.<br />
b) M. Newcomb, T. M. Deeb, D. J. Marquardt, T<strong>et</strong>rahedron 1990, 7, 2317.<br />
H<br />
NMe<br />
SO 2Ph<br />
NBS, (PhCO 2) 2O<br />
CCl 4, Et 3N,<br />
reflux<br />
103
Chapitre III : Essais vers <strong>la</strong> <strong>synthèse</strong> totale <strong>de</strong> <strong>la</strong> (±)-morphine<br />
c. Synthèse d’Ogasawara<br />
En 2001, Ogasawara publia une <strong>synthèse</strong> <strong>de</strong> <strong>la</strong> (-)-dihydrocéinone, précurseur <strong>de</strong> <strong>la</strong> (-)morphine,<br />
<strong>à</strong> partir <strong>de</strong> l’énone énantiomériquement pure 149 ayant <strong>la</strong> configuration requise pour<br />
<strong>la</strong> morphine en position 14. 142<br />
O<br />
149<br />
MeO<br />
O<br />
O<br />
14<br />
OMOM<br />
O<br />
153<br />
1) 3Li-vératrole, THF, -78°C<br />
2) PCC, CH 2Cl 2<br />
3) (H 2C=CH 2)MgCl, CuBr.Me 2S<br />
TMSCl, HMPA, THF<br />
OH<br />
OPiv<br />
61%<br />
1) BH3.Me2S H2O2, NaOH<br />
2) Piv-Cl, pyridine<br />
63%<br />
MeO<br />
O<br />
O<br />
MeO<br />
MeO<br />
TMSO<br />
O 152<br />
Schéma III-8<br />
13<br />
150<br />
OH<br />
14<br />
OMOM<br />
1) NBS, CH2Cl2 20°C<br />
2) DMF, reflux<br />
81%<br />
MeO<br />
(CH2OTMS) 2<br />
TfOTMS(cat.)<br />
CH2Cl2 71%<br />
O<br />
O<br />
151<br />
OMOM<br />
L’addition-1,2 effectuée par l’organolithien obtenu par ortholithiation du veratrole sur<br />
l’énone 149 conduit <strong>à</strong> formation d’un alcool allylique oxydé en présence <strong>de</strong> PCC. L’énone ainsi<br />
obtenue subit l’addition conjuguée du chlorure <strong>de</strong> vinylmagnésium en présence <strong>de</strong> cuivre pour<br />
conduire <strong>à</strong> <strong>la</strong> formation d’un éno<strong>la</strong>te piégé par addition <strong>de</strong> TMSCl <strong>et</strong> d’HMPA sous <strong>la</strong> forme <strong>de</strong><br />
l’éther d’énol silylé énantiopur 150. L’introduction du groupement vinyle s’effectue en anti par<br />
rapport <strong>à</strong> <strong>la</strong> chaîne carbonée portant le groupement MOM fixant ainsi <strong>la</strong> stéréochimie du carbone<br />
en position 13. Le traitement du composé 150 par du NBS dans le CH2Cl2 conduit <strong>à</strong> <strong>la</strong><br />
régénération <strong>et</strong> l’"-bromation <strong>de</strong> <strong>la</strong> fonction cétone. C<strong>et</strong> intermédiaire porté <strong>à</strong> reflux <strong>de</strong> DMF<br />
conduit <strong>à</strong> l’obtention du composé 151 sous forme d’un seul diastéréisomère par création du cycle<br />
dihydrofuranique. L’hydroboratio-oxydation du composé 152, obtenu par déprotection <strong>de</strong><br />
l’alcool <strong>et</strong> formation du dioxo<strong>la</strong>ne-1,2 <strong>à</strong> partir du composé 151, suivie <strong>de</strong> <strong>la</strong> protection sélective<br />
<strong>de</strong> l’alcool primaire obtenu conduisent <strong>à</strong> l’intermédiaire clé 153. (Schéma III-8).<br />
La mise au reflux du composé 154 dans l’éthylène glycol en présence d’une quantité<br />
catalytique d’APTS perm<strong>et</strong> d’accé<strong>de</strong>r au composé 158 avec un ren<strong>de</strong>ment <strong>de</strong> 50%. L’ouverture<br />
en milieu aci<strong>de</strong> du dioxo<strong>la</strong>ne conduit <strong>à</strong> <strong>la</strong> formation <strong>de</strong> l’ion oxonium 154. Ce <strong>de</strong>rnier, par<br />
rupture d’une liaison C-C du cyclopentane conduit <strong>à</strong> <strong>la</strong> formation d’un nouvel ion oxonium 155.<br />
La cyclisation intramolécu<strong>la</strong>ire, favorisée par l’eff<strong>et</strong> mésomère donneur du groupement méthoxy<br />
142 H. Nagata, N. Miyazawa, K. Ogasawara, Chem. Commun. 2001, 1094.<br />
104
Chapitre III : Essais vers <strong>la</strong> <strong>synthèse</strong> totale <strong>de</strong> <strong>la</strong> (±)-morphine<br />
présent sur le cycle aromatique, conduit, après addition d’une molécule d’éthylène glycol, <strong>à</strong> <strong>la</strong><br />
formation d’un <strong>de</strong>rnier ion oxonium 157. L’élimination <strong>de</strong> <strong>la</strong> molécule d’éthylène glycol aboutit<br />
<strong>à</strong> <strong>la</strong> formation du phénanthrène 158 (Schéma III-9). 143<br />
153<br />
MeO<br />
O<br />
(CH 2OH) 2<br />
p-TsOH (cat.)<br />
benzène, reflux<br />
50%<br />
O<br />
O<br />
158<br />
H<br />
MeO<br />
OH<br />
OPiv<br />
O<br />
O<br />
154<br />
MeO<br />
O<br />
O<br />
O<br />
O<br />
OPiv<br />
H<br />
157<br />
MeO<br />
OH<br />
H<br />
O<br />
HO<br />
OPiv<br />
Schéma III-9<br />
La déprotection <strong>de</strong> l’alcool primaire suivie <strong>de</strong> <strong>la</strong> formation du sulfonami<strong>de</strong> correspondant<br />
perm<strong>et</strong> d’effectuer <strong>la</strong> réaction <strong>de</strong> cyclisation décrit par Parker 141a conduisant <strong>à</strong> l’obtention du<br />
composé 159, précurseur <strong>de</strong> <strong>la</strong> morphine (Schéma III-10).<br />
MeO<br />
O<br />
O<br />
O<br />
158<br />
H<br />
OPiv<br />
1) LiAlH 4, THF<br />
2) PhSO 2NHMe, DDP, Bu 3P, THF<br />
3) Li, NH 3, t-BuOH, THF<br />
55%<br />
143 O. Yamada, K. Ogasawara, Org. L<strong>et</strong>t. 2000, 18, 2785.<br />
Schéma III-10<br />
O<br />
O<br />
MeO<br />
O<br />
O<br />
O<br />
155<br />
159<br />
MeO<br />
O<br />
OPiv<br />
O<br />
H<br />
O<br />
O<br />
156<br />
NMe<br />
OH<br />
OPiv<br />
O<br />
105<br />
OH<br />
(-)-morphine
II. Etu<strong>de</strong> rétrosynthètique<br />
1. Rappels<br />
Chapitre III : Essais vers <strong>la</strong> <strong>synthèse</strong> totale <strong>de</strong> <strong>la</strong> (±)-morphine<br />
Lors <strong>de</strong>s essais <strong>de</strong> déprotection <strong>de</strong> <strong>la</strong> fonction aldéhy<strong>de</strong> décrits dans le chapitre II <strong>de</strong> ce<br />
manuscrit (Tableau II-2 ; p 81) une réaction <strong>de</strong> cyclisation intramolécu<strong>la</strong>ire acido-catalysée<br />
conduisant <strong>à</strong> <strong>la</strong> formation <strong>de</strong> composés tricycliques a été observée (Schéma III-11).<br />
( ) n<br />
n = 1 <strong>et</strong> 2<br />
O<br />
O<br />
cyclisation intramolécu<strong>la</strong>ire<br />
acido-catalysée<br />
Schéma III-11<br />
( ) n<br />
R = Me, Ac ou H<br />
Afin <strong>de</strong> pouvoir effectuer une approche vers <strong>la</strong> <strong>synthèse</strong> totale <strong>de</strong> <strong>la</strong> (±)-Morphine, nous<br />
avons souhaité utiliser c<strong>et</strong>te réaction <strong>de</strong> cyclisation intramolécu<strong>la</strong>ire acido-catalysée. C<strong>et</strong>te<br />
cyclisation intramolécu<strong>la</strong>ire nous perm<strong>et</strong>trait donc d’accé<strong>de</strong>r <strong>de</strong> manière rapi<strong>de</strong> au squel<strong>et</strong>te<br />
tricyclique carboné <strong>de</strong> <strong>la</strong> morphine fonctionnalisée en position 9 (Schéma III-12).<br />
O<br />
O<br />
cyclisation intramolécu<strong>la</strong>ire<br />
acido-catalysée<br />
RO<br />
O<br />
HO<br />
E<br />
A<br />
C<br />
B<br />
(-)-Morphine<br />
H<br />
Schéma III-12<br />
NMe<br />
cycle D<br />
A<br />
C<br />
B<br />
OR<br />
OH<br />
106
MeO<br />
GPO<br />
2. Schéma rétrosynthétique<br />
162<br />
OH<br />
Chapitre III : Essais vers <strong>la</strong> <strong>synthèse</strong> totale <strong>de</strong> <strong>la</strong> (±)-morphine<br />
MeO<br />
GPO<br />
MeO<br />
GPO<br />
(±)-morphine<br />
MeO<br />
GPO<br />
A<br />
C<br />
160<br />
161<br />
B<br />
NR 2<br />
Cyclisation<br />
radica<strong>la</strong>ire<br />
X<br />
N<br />
R 2<br />
Voie A Voie B<br />
164<br />
CHO<br />
GP: Groupement protecteur<br />
Schéma III-13<br />
MeO<br />
GPO<br />
163<br />
X<br />
N<br />
107
Chapitre III : Essais vers <strong>la</strong> <strong>synthèse</strong> totale <strong>de</strong> <strong>la</strong> (±)-morphine<br />
La <strong>synthèse</strong> <strong>de</strong> <strong>la</strong> (±)-morphine pourrait être effectuée par fonctionnalisation du cycle C <strong>à</strong><br />
partir du composé 160, obtenu par cyclisation radica<strong>la</strong>ire intramolécu<strong>la</strong>ire <strong>de</strong> l’intermédiaire<br />
161. La <strong>synthèse</strong> <strong>de</strong> ce <strong>de</strong>rnier est envisagée selon <strong>de</strong>ux voies : <strong>la</strong> voie A consisterait <strong>à</strong> effectuer<br />
<strong>la</strong> cyclisation intramolécu<strong>la</strong>ire <strong>de</strong> l’aldéhy<strong>de</strong> 164 <strong>et</strong> ensuite d’introduire <strong>la</strong> chaîne <strong>la</strong>térale azotée<br />
<strong>à</strong> partir <strong>de</strong> l’alcool tricyclique 162. La voie B consisterait en l’introduction <strong>de</strong> <strong>la</strong> chaîne <strong>la</strong>térale<br />
azotée par formation <strong>de</strong> l’imine 163, <strong>la</strong> cyclisation intramolécu<strong>la</strong>ire effectuée sur c<strong>et</strong>te imine<br />
conduirait au composé 161. L’utilisation <strong>de</strong> notre méthodologie décrite dans le chapitre I<br />
perm<strong>et</strong>trait d’accé<strong>de</strong>r <strong>à</strong> l’aldéhy<strong>de</strong> 164 <strong>à</strong> partir d’isovanilline (Schéma III-13).<br />
Un résumé <strong>de</strong>s 3 stratégies <strong>de</strong> <strong>synthèse</strong>s sont disponible <strong>à</strong> partir <strong>de</strong> <strong>la</strong> page 127.<br />
III. Essais vers <strong>la</strong> <strong>synthèse</strong> totale <strong>de</strong> <strong>la</strong> (±)-morphine<br />
1. 1 ère stratégie <strong>de</strong> <strong>synthèse</strong> : voie A<br />
a. Bromation <strong>de</strong> l’isovanilline<br />
La bromation régiosélective <strong>de</strong> l’isovanilline est effectuée par traitement avec <strong>de</strong> l’acétate<br />
<strong>de</strong> sodium, du dibrome <strong>et</strong> une quantité catalytique <strong>de</strong> poudre <strong>de</strong> fer <strong>à</strong> température ambiante<br />
(Tableau III-1). 144<br />
MeO<br />
HO<br />
isovanilline<br />
CHO<br />
Tableau III-1<br />
entrées 1-2<br />
MeO<br />
HO CHO<br />
Br<br />
+<br />
MeO<br />
HO CHO<br />
Br<br />
165 166<br />
Entrées Conditions opératoires Composés (Rdt %)<br />
1<br />
2<br />
NaOAc (2 éq.), Fe (0,08 éq.), AcOH<br />
puis Br2 (1,08éq.), AcOH, 20°C<br />
NaOAc (2 éq.), Fe (0,08 éq.), AcOH<br />
puis Br2 (1 éq.), AcOH, 20°C<br />
a : rapport déterminé analyse RMN 1 H du mé<strong>la</strong>nge brut.<br />
Tableau III-1<br />
Br<br />
165,166 (86%)<br />
(97:3) a<br />
165 (86%)<br />
L’utilisation d’un léger excès <strong>de</strong> dibrome (1,08 éq.) conduit <strong>à</strong> l’obtention d’un mé<strong>la</strong>nge<br />
d’isovovanilline bromée 165 contaminée par <strong>la</strong> présence d’un produit non-caractérisé issu d’une<br />
dibromation 166 (entrée 1). L’utilisation d’une quantité stoechiométrique <strong>de</strong> dibrome perm<strong>et</strong><br />
d’obtenir 86% <strong>de</strong> composé 165 (réaction effectuée sur 0,3 mole d’isovanilline) sans que <strong>la</strong><br />
présence du composé issu d’une dibromation puisse être détectée par analyse RMN 1 H du<br />
mé<strong>la</strong>nge brut (entrée 2).<br />
144 B. M. Trost, W. Tang, F. D. Toste, J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 14785.<br />
108
Chapitre III : Essais vers <strong>la</strong> <strong>synthèse</strong> totale <strong>de</strong> <strong>la</strong> (±)-morphine<br />
b. Fonctionnalisation <strong>de</strong> <strong>la</strong> bromo-isovanilline 165<br />
L’introduction du carbone en position 9 est effectuée par réaction <strong>de</strong> Wittig <strong>à</strong> partir <strong>de</strong> <strong>la</strong><br />
bromo-isovanilline 165. L’addition <strong>de</strong> l’ylure <strong>de</strong> phosphore (obtenu par traitement du chlorure<br />
<strong>de</strong> (méthoxyméthyl)triphénylphosphonium par du t-BuOK sublimé) sur l’aldéhy<strong>de</strong> 165 conduit <strong>à</strong><br />
<strong>la</strong> formation <strong>de</strong> l’oxaphosphétane 167 intermédiaire. L’élimination <strong>de</strong> l’oxy<strong>de</strong> <strong>de</strong><br />
triphénylphosphine <strong>à</strong> partir <strong>de</strong> ce <strong>de</strong>rnier donne l’éther vinylique 168 <strong>à</strong> hauteur <strong>de</strong> 57% sous <strong>la</strong><br />
forme d’un mé<strong>la</strong>nge d’isomères Z <strong>et</strong> E (Schéma III-14). 145<br />
OMe<br />
PPh 3,Cl<br />
(1,2 éq.)<br />
t-BuOK (2,5 éq.)<br />
THF, 0°C, 1h<br />
MeO<br />
HO<br />
MeO<br />
Br<br />
H<br />
PPh 3<br />
O<br />
Schéma III-14<br />
165 (1 éq.)<br />
THF, 20°C, 5h<br />
MeO<br />
HO<br />
MeO<br />
HO<br />
Br<br />
167<br />
Br<br />
168<br />
MeO<br />
57%<br />
O<br />
Z /E<br />
68:32<br />
C<strong>et</strong> éther vinylique 168 chauffé <strong>à</strong> reflux <strong>de</strong> toluène avec <strong>de</strong> l’éthylène glycol en présence<br />
d’une quantité catalytique <strong>de</strong> p-TsOH conduit <strong>à</strong> l’obtention du dioxo<strong>la</strong>ne 169 avec 77% <strong>de</strong><br />
ren<strong>de</strong>ment. 146 La protection <strong>de</strong> <strong>la</strong> fonction phénol a été envisagée <strong>de</strong> <strong>de</strong>ux manières. En prévision<br />
d’une déprotection chimiosélective <strong>de</strong> <strong>la</strong> fonction phénol en position 4, c<strong>et</strong>te <strong>de</strong>rnière a été<br />
protégée sous forme d’un éther benzylique 170 <strong>de</strong> manière quantitative par traitement avec du<br />
bromure <strong>de</strong> benzyle en présence <strong>de</strong> K2CO3 dans le DMF. 147 La protection <strong>de</strong> <strong>la</strong> fonction phénol a<br />
aussi été réalisée par traitement avec <strong>de</strong> l’iodure <strong>de</strong> méthyle en présence <strong>de</strong> K2CO3 dans<br />
l’acétone <strong>à</strong> reflux perm<strong>et</strong>tant d’accé<strong>de</strong>r <strong>à</strong> l’éther méthylique 171 avec 90% <strong>de</strong> ren<strong>de</strong>ment<br />
(Schéma III-15). 148<br />
145 A. Poschalko, S. Welzig, M. Treu, S. Nerdinger, K. Mereiter, U. Jordis, T<strong>et</strong>rahedron 2002, 58, 1513.<br />
146 M. S. Newman, L. F. Lee. J. Org. Chem. 1975, 40, 2650.<br />
147 M. C. Venuti, B. E. Loe, G. H. Jones, J. M. Young, J. Med. Chem. 1988, 31, 2132.<br />
148 Org. Synth. Coll. Vol. 4 John Wiley and sons, 1963, 636.<br />
PPh 3<br />
109<br />
OMe
MeO<br />
HO<br />
Chapitre III : Essais vers <strong>la</strong> <strong>synthèse</strong> totale <strong>de</strong> <strong>la</strong> (±)-morphine<br />
HO OH<br />
MeO<br />
OMe p-TsOH (cat.), toluène<br />
reflux, 2h<br />
HO<br />
Br<br />
77%<br />
Br<br />
168 169<br />
MeO<br />
BnO<br />
MeO<br />
MeO<br />
Br<br />
170<br />
Br<br />
171<br />
Schéma III-15<br />
c. Synthèse <strong>de</strong>s alcools tertiaires<br />
O<br />
O<br />
O<br />
O<br />
O<br />
BnBr, K2CO3 DMF, 65°C<br />
98%<br />
O<br />
MeI, K2CO3 acétone, reflux<br />
90%<br />
L’introduction <strong>de</strong> cyclohexane constituant le cycle carboné C du squel<strong>et</strong>te morphinique a<br />
été effectuée via l’addition d’organocériens obtenus <strong>à</strong> partir <strong>de</strong>s composés bromés 169, 170 <strong>et</strong><br />
171 sur <strong>la</strong> cyclohexanone (Tableau III-2).<br />
MeO<br />
RO<br />
Br<br />
R = H; 169<br />
R = Bn; 170<br />
R = Me; 171<br />
O<br />
O<br />
Tableau III-2<br />
entrées 1-4<br />
MeO<br />
RO<br />
OH<br />
O<br />
O<br />
R = H; 172<br />
R = Bn; 173<br />
R = Me; 174<br />
Entrées R Conditions opératoires Rdt (%)<br />
1 H<br />
2 H<br />
1) acétal 169 (1,3 éq.), n-BuLi (2,8 éq.), THF, 5 min <strong>à</strong> -78°C ; 2) CeCl3<br />
(3 éq.), 2h <strong>à</strong> -78°C ; 3) cyclohexanone (1 éq.) 1h <strong>à</strong> -78°C, -78°C <strong>à</strong><br />
20°C en 1h puis 20°C, 12h.<br />
1) acétal 169 (1,3 éq.), n-BuLi (3 éq.), THF, 3 h <strong>à</strong> -78°C ; 2) CeCl3 (3<br />
éq.), 2h <strong>à</strong> -78°C ; 3) cyclohexanone (1 éq.) 1h <strong>à</strong> -78°C, -78°C <strong>à</strong> 20°C<br />
en 1h puis 20°C, 12h.<br />
172<br />
8%<br />
172<br />
40%<br />
110
3 Bn<br />
4 Me<br />
Chapitre III : Essais vers <strong>la</strong> <strong>synthèse</strong> totale <strong>de</strong> <strong>la</strong> (±)-morphine<br />
1) acétal 170 (1,3 éq.), n-BuLi (1,5 éq.), 3h <strong>à</strong> -78°C ; 2) CeCl3, (3 éq.),<br />
1h <strong>à</strong> -78°C ; 3) cyclohexanone (1 éq.), 1h <strong>à</strong> -78°C, -78°C <strong>à</strong> 20°C en 1h<br />
puis 20°C <strong>à</strong> 12h.<br />
1) acétal 171 (1,3 éq.), n-BuLi (1,5 éq.), 3h <strong>à</strong> -78°C ; 2) CeCl3, (3 éq.),<br />
1h <strong>à</strong> -78°C ; 3) cyclohexanone (1 éq.), 1h <strong>à</strong> -78°C, -78°C <strong>à</strong> 20°C en 1h<br />
puis 20°C <strong>à</strong> 12h.<br />
Table III-3<br />
173<br />
0%<br />
174<br />
31%<br />
Les tentatives <strong>de</strong> <strong>synthèse</strong> <strong>de</strong> l’alcool 172 <strong>à</strong> partir du phénol non protégé 169 en utilisant<br />
un <strong>la</strong>rge excès <strong>de</strong> n-BuLi afin <strong>de</strong> former le phéno<strong>la</strong>te par réaction aci<strong>de</strong>-base suivi d’un échange<br />
lithium-brome n’a pas permis d’obtenir <strong>de</strong> bons ren<strong>de</strong>ments (entrées 1 <strong>et</strong> 2). L’emploi du dérivé<br />
bromé 171 n’a conduit qu’<strong>à</strong> l’obtention <strong>de</strong> l’alcool 174 avec un faible ren<strong>de</strong>ment <strong>de</strong> 31% (entrée<br />
4). L’utilisation <strong>de</strong> l’acétal 170 n’a pas permis d’observer <strong>la</strong> formation <strong>de</strong> l’alcool 173 (entrée 3)<br />
mais conduit <strong>à</strong> <strong>la</strong> formation <strong>de</strong>s composés 176 <strong>et</strong> 178 dont un mécanisme possible <strong>de</strong> formation<br />
est décrit dans le schéma III-16.<br />
MeO<br />
BnO<br />
MeO<br />
O<br />
Ph n-Bu<br />
178<br />
23%<br />
n-BuLi<br />
THF, -78°C<br />
O<br />
O<br />
MeO<br />
BnO<br />
Br<br />
Li<br />
H<br />
O O O O Ph<br />
O O<br />
170<br />
175<br />
+<br />
176<br />
72%<br />
n-BuBr<br />
+<br />
SN 2<br />
puis hydroyse aci<strong>de</strong><br />
Schéma III-16<br />
170<br />
Ph<br />
MeO<br />
O<br />
MeO<br />
O<br />
Li<br />
Li<br />
O O<br />
177<br />
L’échange lithium-brome effectué par du n-BuLi dans le THF <strong>à</strong> -78°C <strong>à</strong> partir du composé<br />
170 conduit <strong>à</strong> <strong>la</strong> formation <strong>de</strong> l’organolithien 175 en libérant dans le milieu une molécule <strong>de</strong> nbromobutane.<br />
La déprotonation en position benzylique <strong>de</strong> c<strong>et</strong> organolithien par réaction acidobasique<br />
par un autre équivalent d’organolithien 175 conduit <strong>à</strong> <strong>la</strong> formation du composé 176 <strong>et</strong> au<br />
composé dilithié 177. Le carbanion ainsi obtenu en position benzylique va effectuer une réaction<br />
<strong>de</strong> substitution nucléophile sur le bromobutane conduisant, après hydrolyse aci<strong>de</strong>, au produit<br />
alkylé 178. La protection <strong>de</strong> <strong>la</strong> fonction phénol sous forme d’éther benzylique s’avère donc<br />
111
Chapitre III : Essais vers <strong>la</strong> <strong>synthèse</strong> totale <strong>de</strong> <strong>la</strong> (±)-morphine<br />
incompatible avec l’utilisation <strong>de</strong> conditions fortement basiques du fait <strong>de</strong> caractère légèrement<br />
aci<strong>de</strong> <strong>de</strong>s hydrogènes benzyliques.<br />
L’alky<strong>la</strong>tion d’une position benzylique a déj<strong>à</strong> été observée par Horwell <strong>et</strong> al. lors<br />
l’addition <strong>de</strong> l’acétylure <strong>de</strong> lithium sur un squel<strong>et</strong>te stéroïdique conduisant <strong>à</strong> <strong>la</strong> formation du<br />
produit d’addition 179 avec un faible ren<strong>de</strong>ment <strong>de</strong> 27% ainsi qu’au composé 180 issu <strong>de</strong><br />
l’addition <strong>de</strong> l’acétylure sur <strong>la</strong> cétone suivie d’une alky<strong>la</strong>tion <strong>de</strong> <strong>la</strong> position benzylique (Schéma<br />
III-17). 149<br />
Li<br />
Me<br />
O<br />
OBn<br />
-78°C, 1h<br />
puis 20°C 1h<br />
Me OH<br />
179<br />
27%<br />
Schéma III-17<br />
Me OH<br />
Le traitement <strong>de</strong> l’alcool 171 par le couple DBU/SOCl2 perm<strong>et</strong> d’obtenir le cyclohexène<br />
174 avec un ren<strong>de</strong>ment <strong>de</strong> 42%. 150 Ce <strong>de</strong>rnier a également été synthétisé en un seul pot <strong>à</strong> partir<br />
du dioxo<strong>la</strong>ne 171 avec un bon ren<strong>de</strong>ment <strong>de</strong> 65% l<strong>à</strong> où l’application <strong>de</strong> <strong>la</strong> procédure en 2 étapes<br />
conduit <strong>à</strong> l’obtention d’un ren<strong>de</strong>ment global <strong>de</strong> 29% (Schéma III-18).<br />
149 D. C. Horwell, I. C. Lennon, E. Roberts, T<strong>et</strong>rahedron 1994, 14, 4225.<br />
150 K. F. Eidman, B. S. MacDougall, J. Org. Chem. 2006, 71, 9513.<br />
180<br />
45%<br />
OBn<br />
O<br />
n-Bu<br />
112<br />
Ph
MeO<br />
MeO<br />
Chapitre III : Essais vers <strong>la</strong> <strong>synthèse</strong> totale <strong>de</strong> <strong>la</strong> (±)-morphine<br />
O<br />
1) n-BuLi (1,3 éq.), THF, -78°C<br />
2) CeCl3 (3 éq.), THF, -78°C<br />
O 3) cyclohexanone (1 éq.)<br />
4) DBU (3 éq.), -30°, SOCl2 (3 éq.)<br />
Br<br />
puis 20°C, 12h<br />
171 Rdt = 65%<br />
(1,2 éq.)<br />
Rdt global <strong>de</strong>s 2 étapes séparées<br />
29%<br />
1) n-BuLi (1,3 éq.), THF, -78°C<br />
2) CeCl 3 (3 éq.), THF, -78°C<br />
3) cyclohexanone (1 éq.)<br />
69%<br />
MeO<br />
MeO<br />
174<br />
OH<br />
Schéma III-18<br />
O<br />
O<br />
MeO<br />
MeO<br />
181<br />
DBU (3 éq.)<br />
SOCl 2 (1,5 éq.)<br />
CH 2Cl 2, 20°C<br />
42%<br />
d. Déprotection <strong>de</strong> <strong>la</strong> fonction aldéhy<strong>de</strong> <strong>et</strong> cyclisation intramolécu<strong>la</strong>ire<br />
Afin <strong>de</strong> pouvoir accé<strong>de</strong>r au squel<strong>et</strong>te tricyclique carboné <strong>de</strong> <strong>la</strong> morphine, <strong>la</strong> déprotection <strong>de</strong><br />
<strong>la</strong> fonction aldéhy<strong>de</strong> sera suivie d’une cyclisation intramolécu<strong>la</strong>ire acido-catalysée. Cependant,<br />
l’utilisation <strong>de</strong> conditions aci<strong>de</strong>s ne nous a pas permis d’isoler l’aldéhy<strong>de</strong> 164 mais a uniquement<br />
conduit <strong>à</strong> <strong>la</strong> formation du phénanthrène 182 (Tableau III-2).<br />
L’utilisation d’aci<strong>de</strong>s <strong>de</strong> Brönsted tel que HCl 151 ou AcOH 152 au reflux du THF conduit au<br />
phénanthrène 182 avec <strong>de</strong> faibles ren<strong>de</strong>ments (entrées 1 <strong>et</strong> 2). L’utilisation <strong>de</strong> chlorure <strong>de</strong><br />
cérium(III) heptahydraté en présence <strong>de</strong> NaI améliore le ren<strong>de</strong>ment jusqu’<strong>à</strong> 61% (entrée 3). 153 La<br />
meilleur conversion a été obtenue par l’utilisation <strong>de</strong> ZnBr2 en tant qu’aci<strong>de</strong> <strong>de</strong> Lewis dans le<br />
dichlorométhane <strong>à</strong> température ambiante (entrée 4). 154<br />
151 P. A. Grieco, Y. Yokoyama, G. P. Withers, F. J. Okuniewicz, C.-L. J. Wang, J. Org. Chem. 1978, 43, 4178.<br />
152 J. H. Babler, N. C. Malek, M. J. Cogh<strong>la</strong>n, J. Org. Chem. 1978, 43, 1821.<br />
153 E. Marcantoni, F. Nobili, J. Org. Chem. 1997, 62, 4183.<br />
154 C. Ribes, E. Falomir, J. Murga, T<strong>et</strong>rahedron 2006, 62, 1239.<br />
O<br />
113<br />
O
MeO<br />
MeO<br />
CHO<br />
164<br />
Chapitre III : Essais vers <strong>la</strong> <strong>synthèse</strong> totale <strong>de</strong> <strong>la</strong> (±)-morphine<br />
MeO<br />
MeO<br />
Entrée Conditions opératoires<br />
O<br />
O<br />
Entrées 1-4<br />
MeO<br />
MeO<br />
181 182<br />
Rdt en<br />
phénanthrène 182<br />
(%)<br />
1 HCl 1M, THF, 20°C, 2h puis reflux 2h 39<br />
2 AcOH, H2O, THF, 2h30, 20°C, puis 65°C, 1h 36<br />
3 CeCl3.7H2O, NaI (15 mol %), Acétonitrile, reflux, 30 min 61<br />
4 ZnBr2, CH2Cl2 anhydre, 20°C, 3h30 81<br />
Tableau II-2<br />
Un mécanisme réactionnel pouvant expliquer <strong>la</strong> formation du phénanthrène 182 en<br />
présence d’aci<strong>de</strong> est décrit dans le schéma III-19.<br />
MeO<br />
MeO<br />
MeO<br />
MeO<br />
182<br />
O<br />
O<br />
H<br />
MeO<br />
MeO<br />
181 183<br />
H<br />
aromatisation<br />
MeO<br />
MeO<br />
186<br />
Schéma III-19<br />
O<br />
HO<br />
H<br />
H<br />
- (CH2OH) 2<br />
L’ouverture du dioxo<strong>la</strong>ne 181 par protonation conduit <strong>à</strong> <strong>la</strong> formation l’ion 183 qui par<br />
MeO<br />
MeO<br />
MeO<br />
MeO<br />
-H<br />
184<br />
185<br />
HO<br />
O<br />
HO<br />
O<br />
114
Chapitre III : Essais vers <strong>la</strong> <strong>synthèse</strong> totale <strong>de</strong> <strong>la</strong> (±)-morphine<br />
addition nucléophile intramolécu<strong>la</strong>ire <strong>de</strong> l’alcène aboutit <strong>à</strong> <strong>la</strong> formation du carbocation<br />
benzylique tricyclique 184 qui par déprotonation forme l’éther tricyclique 185. Une nouvelle<br />
protonation suivie <strong>de</strong> l’élimination d’une molécule d’éthylène glycol conduit <strong>à</strong> <strong>la</strong> formation du<br />
carbocation intermédiaire 186. Ce <strong>de</strong>rnier par aromatisation conduit <strong>à</strong> <strong>la</strong> formation du<br />
phénanthrène 182.<br />
Bien que le système CeCl3.7H2O/NaI soit connu pour agir en tant qu’excellent aci<strong>de</strong> <strong>de</strong><br />
Lewis, 155 l’origine <strong>de</strong> l’activité d’un tel système n’a pas été encore déterminée avec certitu<strong>de</strong>. 156<br />
L’ouverture du dioxo<strong>la</strong>ne par ce système s’effectue par ché<strong>la</strong>tion du cérium avec les doubl<strong>et</strong>s<br />
non-liants <strong>de</strong>s oxygènes.<br />
Au vu <strong>de</strong> ces résultats, il nous est apparu qu’il serait difficile d’accé<strong>de</strong>r <strong>à</strong> l’aldéhy<strong>de</strong> 164<br />
via un mécanisme impliquant <strong>la</strong> formation d’un intermédiaire carbocationique. Notre incapacité<br />
<strong>à</strong> former <strong>et</strong> <strong>à</strong> isoler l’aldéhy<strong>de</strong> 164 combinée <strong>à</strong> une aromatisation systématique du produit <strong>de</strong><br />
cyclisation intramolécu<strong>la</strong>ire nous a obligés <strong>à</strong> envisager <strong>la</strong> <strong>synthèse</strong> <strong>de</strong> l’aldéhy<strong>de</strong> 164 via un<br />
nouveau schéma rétrosynthétique.<br />
2. 2 ème stratégie <strong>de</strong> <strong>synthèse</strong><br />
a. Schéma rétrosynthétique envisagé<br />
C<strong>et</strong>te nouvelle stratégie <strong>de</strong> <strong>synthèse</strong> repose sur l’idée d’accé<strong>de</strong>r <strong>à</strong> l’aldéhy<strong>de</strong> 164 par une<br />
oxydation <strong>de</strong> Swern afin d’éviter toute cyclisation non contrôlée. L’alcool 187 nécessaire <strong>à</strong> c<strong>et</strong>te<br />
oxydation pourrait être obtenu <strong>à</strong> nouveau par application <strong>de</strong> notre méthodologie au cérium afin<br />
d’insérer le cyclohexène. Le synthon 188 pourrait être obtenu <strong>à</strong> partir <strong>de</strong> <strong>la</strong> bromoisovanilline<br />
165 déj<strong>à</strong> préparée lors <strong>de</strong> <strong>la</strong> stratégie précé<strong>de</strong>nte (Schéma III-20).<br />
155 G. Bartoli, E. Marcantoni, L. Sambri, Synl<strong>et</strong>t 2003, 14, 2101.<br />
156 G. Bartoli, J. G. Fernan<strong>de</strong>z-Bo<strong>la</strong>nos, G. Di Antonio, G. Foglia, S. Giuli, R. Gunnel<strong>la</strong>, M. Mancinelli, E.<br />
Marcantoni, M. Paol<strong>et</strong>ti, J. Org. Chem. 2007,72, 6029.<br />
115
MeO<br />
MeO<br />
164<br />
CHO<br />
Chapitre III : Essais vers <strong>la</strong> <strong>synthèse</strong> totale <strong>de</strong> <strong>la</strong> (±)-morphine<br />
Swern<br />
MeO<br />
MeO<br />
MeO<br />
187<br />
OH<br />
1 ère stratégie<br />
MeO<br />
MeO<br />
MeO<br />
Br<br />
188<br />
HO CHO<br />
HO CHO<br />
isovanilline Br<br />
165<br />
b. Synthèse du synthon 188<br />
Schma III-20<br />
L’introduction du carbone en position 9 est effectuée par réaction <strong>de</strong> Wittig <strong>à</strong> partir <strong>de</strong> <strong>la</strong><br />
bromoisovanilline 165 dans le THF par <strong>de</strong> d’iodure <strong>de</strong> méthyltriphénylphosphonium en présence<br />
<strong>de</strong> NaHMDS <strong>à</strong> 0°C. Le styrène 189 obtenu <strong>à</strong> hauteur <strong>de</strong> 77% est porté <strong>à</strong> reflux dans l’acétone en<br />
présence <strong>de</strong> K2CO3 <strong>et</strong> <strong>de</strong> MeI afin d’obtenir le composé 190 <strong>de</strong> manière quantitative (Schéma II-<br />
21).<br />
MeO<br />
HO CHO<br />
Br<br />
165<br />
(Ph) 3PCH3,I (2,8 éq.)<br />
NaHMDS (4 éq.)<br />
THF, 0°C<br />
puis 20°C, 1h<br />
77%<br />
MeO<br />
HO<br />
Br<br />
189<br />
Schéma III-21<br />
K 2CO 3 (2 éq.)<br />
MeI (1,5 éq.)<br />
acétone, reflux, 12h<br />
100%<br />
L’hydroboration régiosélective du styrène 190 en position terminale est effectuée par<br />
traitement <strong>de</strong> ce <strong>de</strong>rnier <strong>à</strong> 0°C avec une solution <strong>de</strong> 9-BBN 0,5M dans le THF. Après agitation <strong>à</strong><br />
température ambiante durant 12h, l’ajout successif d’eau, d’une solution aqueuse <strong>de</strong> sou<strong>de</strong> 3M<br />
puis d’une solution <strong>de</strong> peroxy<strong>de</strong> d’hydrogène conduit après chauffage durant 2h <strong>à</strong> <strong>la</strong> formation<br />
<strong>de</strong> l’alcool terminal 188 avec un bon ren<strong>de</strong>ment <strong>de</strong> 77% . 157 L’utilisation d’un borane encombré<br />
perm<strong>et</strong> d’obtenir une excellente régiosélectivité <strong>de</strong> l’hydroboration vis-<strong>à</strong>-vis <strong>de</strong> <strong>la</strong> position<br />
terminale <strong>de</strong> l’alcène (Schéma III-22).<br />
157 S. K. Das, G. Panda, T<strong>et</strong>rahedron 2008, 64, 4162.<br />
MeO<br />
MeO<br />
Br<br />
190<br />
116<br />
OH
MeO<br />
MeO<br />
9-BBN =<br />
Br<br />
190<br />
H<br />
B<br />
9-BBN (1,6 éq.)<br />
THF, 0°C puis<br />
20°C, 12h<br />
Chapitre III : Essais vers <strong>la</strong> <strong>synthèse</strong> totale <strong>de</strong> <strong>la</strong> (±)-morphine<br />
MeO<br />
MeO<br />
MeO<br />
MeO<br />
Br<br />
Br<br />
191<br />
Schéma III-22<br />
B<br />
OTBDPS<br />
H 2O<br />
NaOH<br />
H 2O 2<br />
50°C, 2h<br />
83%<br />
MeO<br />
MeO<br />
TBDPSCl (1,2 éq.)<br />
Imidazole (2,2 éq.)<br />
CH 2Cl 2 anhydre<br />
20°C, 2h<br />
91%<br />
Le traitement <strong>de</strong> l’alcool terminal 188 par du TBDPSCl en présence d’imidazole dans le<br />
CH2Cl2 anhydre aboutit <strong>à</strong> <strong>la</strong> formation <strong>de</strong> l’éther silylé 191 avec 91% <strong>de</strong> ren<strong>de</strong>ment. 158 La<br />
sily<strong>la</strong>tion <strong>de</strong> l’alcool 188 est effectuée via le N-tert-butyldiphénylsilylimidazole 192 généré insitu<br />
par addition nucléophile <strong>de</strong> l’imidazole sur TBDPSiCl (Schéma III-23). 159<br />
Cl<br />
N<br />
N<br />
H<br />
t-Bu<br />
Si Ph<br />
Ph<br />
CH 2Cl 2<br />
Ph<br />
N<br />
Si<br />
t-Bu<br />
192<br />
NH<br />
Ph<br />
188<br />
Schéma III-23<br />
c. Synthèse <strong>de</strong> l’aldéhy<strong>de</strong> 164<br />
MeO<br />
MeO<br />
Br<br />
191<br />
Br<br />
188<br />
OTBDPS<br />
L’application <strong>de</strong> notre méthodologie <strong>à</strong> partir du dérivé bromé 191 perm<strong>et</strong> d’accé<strong>de</strong>r au<br />
cyclohexène 193 en 2 étapes <strong>et</strong> avec 66% <strong>de</strong> ren<strong>de</strong>ment. La déprotection <strong>de</strong> l’alcool primaire par<br />
l’ajout <strong>de</strong> TBAF dans le THF perm<strong>et</strong> d’obtenir l’alcool 187 <strong>à</strong> hauteur <strong>de</strong> 88% (Schéma III-24). 136<br />
158 P. C. Stanis<strong>la</strong>wski, A. C. Willis, M. G. Banwell, Org. L<strong>et</strong>. 2006, 10, 2143.<br />
159 a) E. J. Corey, A. Venkateswarlu, J. Am. Chem. Soc. 1972, 23, 6190.<br />
b) A. Bartoszewicz, M. Kalek, J. Stawinski, T<strong>et</strong>rahedron 2008, 64, 8843.<br />
117<br />
OH
MeO<br />
MeO<br />
Br<br />
191<br />
(1,1 éq.)<br />
OTBDPS<br />
Chapitre III : Essais vers <strong>la</strong> <strong>synthèse</strong> totale <strong>de</strong> <strong>la</strong> (±)-morphine<br />
1) n-BuLi (1,2 éq.), THF, -78°C<br />
2) CeCl 3 (1,3 éq.), THF, -78°C<br />
3) cyclohexanone (1 éq.), THF<br />
4) DBU (3 éq.), -30°C, SOCl 2 (3 éq.)<br />
puis 20°C, 12h<br />
66%<br />
MeO<br />
MeO<br />
187<br />
Schéma III-24<br />
OH<br />
MeO<br />
MeO<br />
TBAF (1,3 éq.)<br />
THF, 20°C<br />
88%<br />
193<br />
OTBDPS<br />
L’oxydation <strong>de</strong> Swern <strong>de</strong> l’alcool 187 nous a permis d’obtenir l’aldéhy<strong>de</strong> 164 avec un<br />
ren<strong>de</strong>ment moyen <strong>de</strong> 41% (Schéma III-25). 160<br />
MeO<br />
MeO<br />
187<br />
OH<br />
DMSO (2 éq.), (COCl) 2 (1,5 éq.)<br />
CH 2Cl 2 anhydre, -70°C,<br />
Et 3N (4 éq.)<br />
41%<br />
Schéma III-25<br />
d. Cyclisation intramolécu<strong>la</strong>ire<br />
La première stratégie <strong>de</strong> <strong>synthèse</strong> consistait <strong>à</strong> effectuer <strong>la</strong> cyclisation intramolécu<strong>la</strong>ire puis<br />
<strong>à</strong> introduire <strong>la</strong> chaîne <strong>la</strong>térale azotée (Schéma III-12 ; Voie A).<br />
Notre <strong>de</strong>uxième stratégie <strong>de</strong> <strong>synthèse</strong> vise <strong>à</strong> éviter l’aromatisation issue <strong>de</strong> l’élimination<br />
d’une molécule d’eau en introduisant <strong>la</strong> chaîne <strong>la</strong>térale azotée avant d’effectuer <strong>la</strong> cyclisation<br />
intramolécu<strong>la</strong>ire. Pour ce<strong>la</strong>, c<strong>et</strong>te chaîne <strong>la</strong>térale est introduite via <strong>la</strong> formation d’une imine.<br />
En prévision <strong>de</strong> l’utilisation <strong>de</strong> xanthates ou d’halogènes afin d’effectuer <strong>la</strong> création du<br />
cycle pipéridine par cyclisation radica<strong>la</strong>ire intramolécu<strong>la</strong>ire, nous avons envisagé d’effectuer<br />
160 H. E. Zimmerman, O. D. Mitkin, J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 12743.<br />
MeO<br />
MeO<br />
164<br />
CHO<br />
118
Chapitre III : Essais vers <strong>la</strong> <strong>synthèse</strong> totale <strong>de</strong> <strong>la</strong> (±)-morphine<br />
l’addition <strong>de</strong> l’éthano<strong>la</strong>mine sur l’aldéhy<strong>de</strong> 164. L’imine ainsi obtenue sera activée en présence<br />
<strong>de</strong> ZnBr2 afin <strong>de</strong> donner le produit <strong>de</strong> cyclisation attendu (Schéma III-26).<br />
MeO<br />
MeO<br />
R 2<br />
N<br />
H<br />
R 2 = OTBS, OCSMe, I<br />
Cyclisation<br />
intramolécu<strong>la</strong>ire<br />
MeO<br />
MeO<br />
Schéma III-26<br />
Les bases <strong>de</strong> Schiff possédant une fonction alcool sont soumises <strong>à</strong> un équilibre<br />
tautomérique entre <strong>la</strong> forme ouverte <strong>et</strong> l’oxazoline orrespondante (Schéma III-27). 161<br />
R 1<br />
R 2<br />
N<br />
HO<br />
R 2<br />
tautomérie R2 NH<br />
Base <strong>de</strong> Schiff oxazoline<br />
Schéma III-27<br />
L’éthano<strong>la</strong>mine a donc été protégée régiosélectivement sous forme <strong>de</strong> l’éther <strong>de</strong> tertbutyldiméthylsilyle<br />
194 avec un ren<strong>de</strong>ment <strong>de</strong> 79% (Schéma III-28). 162<br />
H 2N OH Imidazole (2,4 éq.), TBSCl (1,2 éq.)<br />
CH 2Cl 2 anhydre, 20°C, 12h<br />
79%<br />
Schéma III-28<br />
N<br />
O<br />
R 1<br />
MeO<br />
MeO<br />
164<br />
H 2N OTBS<br />
L’addition <strong>de</strong> l’éthano<strong>la</strong>mine silylée 194 sur l’aldéhy<strong>de</strong> 164 <strong>à</strong> 20°C dans le CH2Cl2<br />
anhydre en présence <strong>de</strong> MgSO4 anhydre conduit <strong>à</strong> <strong>la</strong> formation <strong>de</strong> l’imine 195 intermédiaire non<br />
isolée. Le traitement <strong>de</strong> c<strong>et</strong>te <strong>de</strong>rnière par une suspension <strong>de</strong> ZnBr2 dans le CH2Cl2 anhydre <strong>à</strong><br />
161<br />
a) M. E. A. Astudillo, N. C. J. Chokotho, T. C. Jarvis, C. D. Johnson, C. C. Lewis, P. D. McDonnell,<br />
T<strong>et</strong>rahedron 1985, 24, 5919.<br />
b) C. Maiereanu, M. Darabantu, G. Plé, C. Berghian, E. Condamine, Y. Ramon<strong>de</strong>nc, I. Si<strong>la</strong>ghi-Dumitrescu, S.<br />
Mager, T<strong>et</strong>rahedron 2002, 58, 2681.<br />
162<br />
E. Kim, M. Koh, J. Ryu, S. B. Park, J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 12206.<br />
194<br />
119<br />
CHO
Chapitre III : Essais vers <strong>la</strong> <strong>synthèse</strong> totale <strong>de</strong> <strong>la</strong> (±)-morphine<br />
0°C a uniquement permis d’obtenir le phénanthrène 181 issu <strong>de</strong> l’élimination d’une molécule<br />
d’éthano<strong>la</strong>mine silylée <strong>et</strong> aromatisation du complexe 196(Schéma III-29). 163<br />
MeO<br />
MeO<br />
MeO<br />
MeO<br />
H<br />
164<br />
(1 éq.)<br />
195<br />
CHO<br />
1) 194 (1 éq.), MgSO 4 (1,2 éq.)<br />
CH 2Cl 2 anhydre, 20°C<br />
N<br />
OTBS<br />
1) 194 (1 éq.), MgSO4 (1,2 éq.)<br />
CH2Cl2 anhydre, 20°C<br />
2) ZnBr2 (6 éq.), CH2Cl2, 20°C<br />
65%<br />
ZnBr 2 (6 éq.)<br />
CH 2Cl 2 anhydre<br />
20°C<br />
Schéma III-29<br />
MeO<br />
MeO<br />
MeO<br />
MeO<br />
182<br />
196<br />
puis<br />
aromatisation<br />
H<br />
N<br />
OTBS<br />
ZnBr 2<br />
Ce nouvel échec tend <strong>à</strong> prouver qu’il est difficile d’éviter l’aromatisation <strong>de</strong>s composés<br />
tricycliques obtenus. Les mécanismes <strong>de</strong> formation du phénanthrène 182 décrit dans les schémas<br />
III-18 <strong>et</strong> III-27 montrent que l’aromatisation nécessite logiquement l’élimination d’un hydrogène<br />
benzylique. Ces observations nous ont conduit <strong>à</strong> établir une troisième <strong>et</strong> <strong>de</strong>rnière stratégie <strong>de</strong><br />
<strong>synthèse</strong>.<br />
3. 3 ème stratégie <strong>de</strong> <strong>synthèse</strong><br />
Suite aux échecs <strong>de</strong>s <strong>de</strong>ux premières stratégies <strong>de</strong> <strong>synthèse</strong>s dus <strong>à</strong> une aromatisation <strong>de</strong>s<br />
composés tricycliques obtenus par cyclisation intramolécu<strong>la</strong>ire, une troisième stratégie <strong>de</strong><br />
<strong>synthèse</strong> a été établie. Celle-ci vise <strong>à</strong> substituer les hydrogènes benzyliques par <strong>de</strong>s groupements<br />
peu sensibles <strong>à</strong> l’aromatisation précé<strong>de</strong>mment observées mais qui pourront être r<strong>et</strong>irés le<br />
moment souhaité.<br />
163 A. Zhang, Y. Feng, B. Jiang, T<strong>et</strong>rahedron Asym. 2000, 11, 3123.<br />
120
Chapitre III : Essais vers <strong>la</strong> <strong>synthèse</strong> totale <strong>de</strong> <strong>la</strong> (±)-morphine<br />
Notre nouvelle stratégie <strong>de</strong> <strong>synthèse</strong> repose donc sur <strong>la</strong> <strong>synthèse</strong> du dithiane 199 par<br />
transthioacétalisation du dioxo<strong>la</strong>ne 200 accessible <strong>à</strong> partir <strong>de</strong> bromoisovanilline. L’addition du 2lithium-1,3-dithiane<br />
issu du dithiane 199 sur le DMF conduirait <strong>à</strong> <strong>la</strong> formation <strong>de</strong> l’aldéhy<strong>de</strong><br />
198. Ce <strong>de</strong>rnier, par formation <strong>de</strong> l’imine puis cyclisation intramolécu<strong>la</strong>ire pourrait aboutir <strong>à</strong> <strong>la</strong><br />
formation du composé tricyclique 197 sans aromatisation. La fonction dithiane pourrait ensuite<br />
soit être réduite par du Nickel <strong>de</strong> Raney 164 soit donner <strong>la</strong> cétone correspondante <strong>à</strong> l’ai<strong>de</strong> du<br />
système CeCl3.7H2O/NaI (Schéma III-30). 165<br />
(±)-morphine<br />
MeO<br />
HO CHO<br />
Br<br />
165<br />
MeO<br />
MeO<br />
MeO<br />
MeO<br />
S<br />
S<br />
NH<br />
MeO<br />
MeO<br />
197 198<br />
OTBS<br />
200<br />
O<br />
O<br />
Schéma III-30<br />
a. Synthèse du 1,3-dithiane 199<br />
MeO<br />
MeO<br />
199<br />
S<br />
S<br />
CHO<br />
La préparation du dithiane 199 a tout d’abord nécessité l’obtention du dioxo<strong>la</strong>ne 200. Ce<br />
<strong>de</strong>rnier a été obtenu en 3 étapes avec un ren<strong>de</strong>ment global <strong>de</strong> 44%. Le phénol ainsi obtenu est<br />
protégé sous forme d’éther méthylé 202 avec un ren<strong>de</strong>ment <strong>de</strong> 86% sur les 2 étapes. Notre<br />
méthodologie au cérium appliquée sur ce <strong>de</strong>rnier a permis d’isoler le dioxo<strong>la</strong>ne 200 <strong>à</strong> hauteur <strong>de</strong><br />
51%. Le ren<strong>de</strong>ment moyen obtenu lors <strong>de</strong> c<strong>et</strong>te <strong>de</strong>rnière étape peut être expliqué par <strong>la</strong> plus<br />
gran<strong>de</strong> <strong>la</strong>bilité <strong>de</strong> <strong>la</strong> fonction dioxo<strong>la</strong>ne en milieu aci<strong>de</strong> que <strong>la</strong> fonction dioxo<strong>la</strong>ne utilisée dans le<br />
chapitre II : <strong>la</strong> présence d’un singul<strong>et</strong> aux alentours <strong>de</strong> 10 ppm indique <strong>la</strong> présence <strong>de</strong> <strong>la</strong> fonction<br />
aldéhy<strong>de</strong> en fin <strong>de</strong> <strong>synthèse</strong> (due <strong>à</strong> l’aci<strong>de</strong> chlorhydrique libéré dans le milieu par l’utilisation du<br />
164 M. P. DeNinno, R. J. Perner, L. Lijewski, T<strong>et</strong>rahedron L<strong>et</strong>t. 1990, 51, 7415.<br />
165 J. S. Yadav, B. V. S. Reddy, S. Raghavendra, M. Satyanarayana. T<strong>et</strong>rahedron L<strong>et</strong>t. 2002, 43, 4679.<br />
S<br />
S<br />
121
système DBU/SOCl2) (Schéma III-30).<br />
MeO<br />
HO<br />
MeO<br />
MeO<br />
Br<br />
165<br />
200<br />
CHO<br />
O<br />
O<br />
Chapitre III : Essais vers <strong>la</strong> <strong>synthèse</strong> totale <strong>de</strong> <strong>la</strong> (±)-morphine<br />
éthylène glycol (2 éq.), apts (0,01 éq.)<br />
toluène, reflux, Dean-Starck, 2 jours<br />
86%<br />
1) n-BuLi (1,2 éq.), THF, -78°C<br />
2) CeCl3 (1,3 éq.), THF, -78°C<br />
3) cyclohexanone (1 éq.),<br />
4) DBU (3 éq.), 20°C puis -30°C<br />
SOCl2 (3 éq.), 20°C, 12h<br />
51%<br />
Schéma III-31<br />
MeO<br />
HO<br />
MeO<br />
MeO<br />
Br O<br />
201<br />
Br O<br />
202<br />
O<br />
MeI (1,5 éq.)<br />
K 2CO 3 (2 éq.)<br />
acétone<br />
100%<br />
Le thioacétal 199 a été obtenu avec un ren<strong>de</strong>ment <strong>de</strong> 65% <strong>à</strong> partir du dioxo<strong>la</strong>ne 200 par<br />
traitement <strong>à</strong> température ambiante <strong>de</strong> ce <strong>de</strong>rnier par du propane-1,3-dithiol dans le chloroforme<br />
en présence d’une quantité catalytique d’aci<strong>de</strong> trichloro-isocyanurique (TCCA) (Schéma III-<br />
32). 166<br />
MeO<br />
MeO<br />
O<br />
O<br />
propan-1,3-dithiol (1,1 éq.), TCCA (0,1 éq.)<br />
CHCl 3 anhydre, 20°C, 4h<br />
65%<br />
MeO<br />
MeO<br />
200 199<br />
Schéma III-32<br />
Les sources d’halogènes électrophiles en tant qu’aci<strong>de</strong> <strong>de</strong> Lewis sont communément<br />
employés comme catalyseur aci<strong>de</strong> pour les réactions d’acétalisation ou <strong>de</strong> déacétalisation. 167 Le<br />
TCCA fournit en quantité catalytique les chlores électrophiles conduisant <strong>à</strong> <strong>la</strong> formation du<br />
166 a) H. Firouzabadi, N. Iranpoor, H. Hazarkhani, Synl<strong>et</strong>t 2001, 10, 1641.<br />
b) R. da C. Rodrigues, I. M. A. Barros, E. L. S. Lima, T<strong>et</strong>rahedron L<strong>et</strong>t. 2005, 46, 5945.<br />
167 a) N. Iranpoor, H. Firouzabadi, H. R. Shaterian, T<strong>et</strong>rahedron L<strong>et</strong>t. 2003, 44, 4769<br />
b) H. Firouzabadi, N. Iranpoor, H. Hazarkhani, J. Org. Chem. 2001, 22, 7527.<br />
O<br />
S<br />
S<br />
122
Chapitre III : Essais vers <strong>la</strong> <strong>synthèse</strong> totale <strong>de</strong> <strong>la</strong> (±)-morphine<br />
chlorooxonium 203. L’ouverture <strong>de</strong> ce <strong>de</strong>rnier conduit <strong>à</strong> <strong>la</strong> formation du carbocation<br />
intermédiaire 204 qui est piégé par le propane-1,3-dithiol pour donner le S,O-acétal 205. La<br />
protonation <strong>de</strong> <strong>la</strong> fonction hypochlorite conduit <strong>à</strong> <strong>la</strong> formation d’un nouvel intermédiare<br />
chlorooxonium 206 qui évolue en dithioacétal (Schéma III-32).<br />
O<br />
R 1<br />
S<br />
O<br />
R 2<br />
S<br />
R1 R 2<br />
O<br />
Cl<br />
Cl<br />
Cl<br />
N N<br />
N N<br />
+ +<br />
O<br />
Cl<br />
HO<br />
N<br />
R 1<br />
Cl<br />
HS<br />
O<br />
TCCA<br />
O S<br />
R 2<br />
206<br />
O<br />
O<br />
R 1<br />
O<br />
N<br />
Cl<br />
O<br />
Schéma III-33<br />
b. Synthèse <strong>de</strong> l’aldéhy<strong>de</strong> 198<br />
Cl<br />
R 2<br />
O<br />
H<br />
O<br />
R 1<br />
S SH<br />
( ) 3<br />
205<br />
203<br />
O<br />
R 2<br />
R 1<br />
O<br />
Cl<br />
R 2<br />
OCl<br />
HS SH<br />
204<br />
( ) 3<br />
Les dithianes A peuvent subir une métal<strong>la</strong>tion (par réaction aci<strong>de</strong>-base) consuidant <strong>à</strong> <strong>la</strong><br />
formation <strong>de</strong>s 2-lithium-1,3-dithianes B, équivalents d’anion acyles ou <strong>de</strong> carbanion selon le<br />
traitement final du dithiane (déprotection ou réduction). La stabilité <strong>de</strong> ces <strong>de</strong>rniers est due <strong>à</strong> une<br />
rétrodonnation d’électrons <strong>de</strong>s carbanions vers les orbitales d vacantes <strong>de</strong>s atomes <strong>de</strong> soufre. 168<br />
Ces 2-lithium-1,3-dithianes peuvent réagir avec divers électrophiles pour conduire <strong>à</strong> <strong>la</strong> formation<br />
<strong>de</strong> dithianes substitués C. Dans le cas d’utilisation <strong>de</strong> dithiane A non-substitué (R1 = H), une<br />
<strong>de</strong>uxième métal<strong>la</strong>tion peut intervenir pour conduire <strong>à</strong> un nouvel intermédiaire lithié D pouvant<br />
aboutir <strong>à</strong> une <strong>de</strong>uxième substitution E (Schéma III-34).<br />
Les dithianes étant <strong>de</strong>s intermédiaires perm<strong>et</strong>tant d’introduire divers électrophiles, leur<br />
implication dans <strong>la</strong> <strong>synthèse</strong> totale <strong>de</strong> composés naturels est très présente dans <strong>la</strong> littérature. 169<br />
168 A. Krief, T<strong>et</strong>rahedron 1980, 36, 2531.<br />
169 Pour une revue sur les 2-lithium-1,3-dithianes : M. Yus, C. Najera, F. Foubelo, T<strong>et</strong>rahedron 2003, 59, 6147.<br />
123
S<br />
R 1<br />
S<br />
R 2-Li<br />
S<br />
H<br />
R1 Li<br />
R1 A B C<br />
R 1<br />
R 1CH 2<br />
carbanion<br />
O<br />
Chapitre III : Essais vers <strong>la</strong> <strong>synthèse</strong> totale <strong>de</strong> <strong>la</strong> (±)-morphine<br />
S<br />
anion acyle<br />
E 1<br />
R 1<br />
S<br />
E 1<br />
S<br />
E 1<br />
(R 1 = H) R 2-Li<br />
S<br />
Li<br />
réduction<br />
S<br />
E 1<br />
Tableau III-34<br />
E 2<br />
R 1<br />
S<br />
E 2<br />
D E<br />
E 2<br />
O<br />
S<br />
E 1<br />
E 1<br />
réduction<br />
L’utilisation <strong>de</strong> DMF en tant qu’électrophile perm<strong>et</strong> d’accé<strong>de</strong>r au 2-carboxaldéhy<strong>de</strong>-1,3dithianes<br />
correspondant. L’attaque nucléophile du carbanion sur le DMF conduit <strong>à</strong> <strong>la</strong> formation<br />
du complexe lithié 207 stable <strong>à</strong> -78°C. Ce complexe conduit <strong>à</strong> <strong>la</strong> formation <strong>de</strong> l’aldéhy<strong>de</strong> selon<br />
<strong>de</strong>ux mécanismes. Le premier intervenant <strong>à</strong> température ambiante par élimination d’une<br />
molécule <strong>de</strong> diméthy<strong>la</strong>midure <strong>de</strong> lithium. Le second mécanisme implique une double protonation<br />
en milieu aci<strong>de</strong> <strong>à</strong> froid du complexe 207 libérant l’aldéhy<strong>de</strong> par élimination d’une molécule <strong>de</strong><br />
diméthy<strong>la</strong>mine (Schéma III-35).<br />
E 1<br />
E 2<br />
O<br />
124<br />
E 1
S<br />
R 1<br />
S<br />
H<br />
S<br />
R-Li R 1<br />
Me 2N<br />
O<br />
Chapitre III : Essais vers <strong>la</strong> <strong>synthèse</strong> totale <strong>de</strong> <strong>la</strong> (±)-morphine<br />
S<br />
Li<br />
H<br />
S<br />
R 1<br />
S<br />
OLi<br />
207<br />
Me<br />
N<br />
Schéma III-35<br />
20°C<br />
Me<br />
-78°C<br />
H (2 éq.)<br />
S<br />
R 1<br />
S<br />
R 1<br />
S<br />
O<br />
S<br />
O<br />
Me<br />
N<br />
Li<br />
Me<br />
N<br />
H<br />
Me<br />
H<br />
Me<br />
S<br />
R 1<br />
-LiNMe 2<br />
-NHMe 2<br />
Les différents essais <strong>de</strong> <strong>synthèse</strong> <strong>de</strong> l’aldéhy<strong>de</strong> 198 sont reportés dans le tableau III-4.<br />
MeO<br />
MeO<br />
S<br />
199<br />
S<br />
Tableau III-5<br />
entrées 1-5<br />
MeO<br />
MeO<br />
Entrée R-Li Solvant Conditions Opératoires<br />
S<br />
S<br />
CHO<br />
Rdt<br />
(%)<br />
198<br />
125<br />
S<br />
CHO<br />
% 199<br />
récupéré<br />
1 n-BuLi 199 (1 éq.), R-Li (1,1 éq.), -78°C, 30 0 97<br />
2 s-BuLi THF min, 20°C, 2,5h puis -78°C, DMF (2 0 96<br />
3 t-BuLi<br />
éq.), -78°C <strong>à</strong> 20°C en 2h, 20°C, 1h. 0 94<br />
4 t-BuLi THF<br />
5 t-BuLi<br />
THF/HMPA<br />
(10:1)<br />
199 (1 éq.), R-Li (1,1 éq.), -78°C, 30<br />
min puis DMF (2 éq.), -78°C, 2h puis<br />
hydrolyse <strong>à</strong> -78°C par NH4Cl.<br />
199 (1 éq.), R-Li (1,1 éq.), -78°C, 5 min<br />
puis DMF (2 éq.), -78°C, 20 min puis<br />
20°C, 20min.<br />
Tableau III-5<br />
0 97<br />
0 95<br />
L’aldéhy<strong>de</strong> 198 n’a pu être obtenu par l’utilisation <strong>de</strong> n-BuLi selon les conditions
Chapitre III : Essais vers <strong>la</strong> <strong>synthèse</strong> totale <strong>de</strong> <strong>la</strong> (±)-morphine<br />
opératoires <strong>de</strong> Rokach (entrée 1). 170 La récupération du produit <strong>de</strong> départ semble due <strong>à</strong><br />
l’incapacité du n-BuLi <strong>à</strong> effectuer <strong>la</strong> déprotonation du dithiane. L’hydrolyse du milieu<br />
réactionnel <strong>à</strong> température ambiante par une solution <strong>de</strong> D2O,DCl avant addition du DMF ne<br />
montrant aucun marquage isotopique du dithiane 199 semble confirmer ce fait (Schéma III-36).<br />
MeO<br />
MeO<br />
199<br />
H<br />
S<br />
S<br />
1) n-BuLi, THF, 78°C<br />
X<br />
2) D2O, DCl, -78°C <strong>à</strong> 20°C<br />
Schéma III-36<br />
L’utilisation <strong>de</strong> bases lithiées plus fortes (plus encombrés) n’ayant pas permis d’accé<strong>de</strong>r <strong>à</strong><br />
l’aldéhy<strong>de</strong> 198 (entrées 2 <strong>et</strong> 3), l’hypothèse d’une déprotonation du THF par le 2-lithium-1,3dithiane<br />
lors <strong>de</strong> <strong>la</strong> remonté en température a été envisagé. Le maintien <strong>de</strong> <strong>la</strong> température du<br />
milieu réactionnel <strong>à</strong> -78°C n’a pas permis d’accé<strong>de</strong>r <strong>à</strong> l’aldéhy<strong>de</strong> 198 (entrées 4), 171 <strong>de</strong> même que<br />
l’activation <strong>de</strong> <strong>la</strong> base par l’ajout <strong>de</strong> 10% d’HMPA en tant que co-solvant (entrée 5). 172<br />
IV. Conclusion du chapitre III<br />
Dans ce chapitre, nous avons souhaité m<strong>et</strong>tre en œuvre <strong>la</strong> réaction <strong>de</strong> cyclisation<br />
intramolécu<strong>la</strong>ire acido-catalysée dans <strong>la</strong> <strong>synthèse</strong> totale <strong>de</strong> <strong>la</strong> morphine.<br />
Des <strong>de</strong>ux premières stratégies <strong>de</strong> <strong>synthèse</strong>s envisagées, seule l’utilisation <strong>de</strong> conditions<br />
basiques pour l’oxydation <strong>de</strong> Swern nous a permis d’isoler l’aldéhy<strong>de</strong> 164. Cependant, malgré<br />
l’introduction <strong>de</strong> <strong>la</strong> chaîne <strong>la</strong>térale via <strong>la</strong> formation d’imine, <strong>la</strong> cyclisation intramolécu<strong>la</strong>ire a<br />
systématiquement été suivie d’une aromatisation.<br />
Afin <strong>de</strong> pouvoir accé<strong>de</strong>r au squel<strong>et</strong>te morphinique, une troisième stratégie <strong>de</strong> <strong>synthèse</strong> a été<br />
envisagée visant <strong>à</strong> bloquer l’aromatisation par substitution <strong>de</strong>s hydrogènes benzyliques par un<br />
dithiane. L’aldéhy<strong>de</strong> 198, intermédiaire clé <strong>de</strong> c<strong>et</strong>te stratégie <strong>de</strong> <strong>synthèse</strong>, n’a pu être obtenu par<br />
réaction du -2-lithium-1,3-dithiane sur le DMF. Les raisons <strong>de</strong> c<strong>et</strong> échec n’ont pu être mises <strong>à</strong><br />
jour même si plusieurs hypothèses ont été avancées : déprotonation du THF par le 2-lithium-1,3dithiane<br />
(pouvant être mis en évi<strong>de</strong>nce par l’utilisation <strong>de</strong> THF-D8, manque <strong>de</strong> réactivité <strong>de</strong> <strong>la</strong><br />
base utilisée du fait <strong>de</strong> l’encombrement <strong>de</strong> dithiane 199 (l’emploie d’une base <strong>de</strong> type t-BuOK/t-<br />
BuLi pouvant résoudre ce problème).<br />
170 S. P. Khanapure, S. Manna, J. Rokach. J. Org. Chem. 1995, 60, 1806.<br />
171 D. Seebach, H. Meyer, Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 1974, 1, 77.<br />
172 D. En<strong>de</strong>rs, T. Schübeler, T<strong>et</strong>rahedron L<strong>et</strong>t. 2002, 43, 3467.<br />
MeO<br />
MeO<br />
D<br />
S<br />
S<br />
126
162<br />
164<br />
181<br />
172, 174<br />
R = H, Me<br />
OH<br />
OH<br />
MeO<br />
X<br />
MeO<br />
MeO<br />
O<br />
RO<br />
O<br />
CHO<br />
X<br />
O<br />
O<br />
MeO<br />
MeO<br />
MeO<br />
MeO<br />
169-171<br />
R = H, Bn, Me<br />
173<br />
O O<br />
isovanilline Br 165 Br 168<br />
Br<br />
OH<br />
HO CHO<br />
HO CHO<br />
HO<br />
RO<br />
BnO<br />
O<br />
X<br />
OMe<br />
O<br />
MeO<br />
MeO<br />
MeO<br />
MeO<br />
MeO<br />
1 ère stratégie<br />
(-)-morphine<br />
HO<br />
H<br />
NMe<br />
O<br />
127<br />
Chapitre III : résumé schématiques <strong>de</strong>s stratégies <strong>de</strong> <strong>synthèse</strong> <strong>de</strong> <strong>la</strong> (-)-morphine<br />
1ère stratégie<br />
HO
OTBS<br />
161<br />
164<br />
193<br />
OTBDPS<br />
NH<br />
OTBDPS<br />
191<br />
Br<br />
MeO<br />
X<br />
MeO<br />
MeO<br />
MeO<br />
CHO<br />
MeO<br />
MeO<br />
MeO<br />
MeO<br />
OH<br />
isovanilline 165 Br<br />
189 Br<br />
190 Br<br />
188<br />
Br<br />
HO CHO<br />
HO CHO<br />
HO<br />
MeO<br />
MeO<br />
MeO<br />
MeO<br />
MeO<br />
MeO<br />
MeO<br />
2 ème stratégie<br />
(-)-morphine<br />
HO<br />
H<br />
NMe<br />
O<br />
Chapitre III : résumé schématiques <strong>de</strong>s stratégies <strong>de</strong> <strong>synthèse</strong> <strong>de</strong> <strong>la</strong> (±)-morphine<br />
2ème stratégie<br />
HO<br />
128
OTBS<br />
197<br />
198<br />
199<br />
NH<br />
S<br />
S<br />
CHO<br />
S<br />
MeO<br />
MeO<br />
X<br />
MeO<br />
S<br />
S<br />
S<br />
MeO<br />
MeO<br />
MeO<br />
200<br />
isovanilline 165 Br<br />
201 Br O<br />
202<br />
Br O<br />
O<br />
HO CHO<br />
HO CHO<br />
HO<br />
MeO<br />
MeO<br />
O<br />
O<br />
O<br />
MeO<br />
MeO<br />
MeO<br />
MeO<br />
MeO<br />
3 ème stratégie<br />
(-)-morphine<br />
HO<br />
H<br />
NMe<br />
O<br />
129<br />
Chapitre III : résumé schématiques <strong>de</strong>s stratégies <strong>de</strong> <strong>synthèse</strong> <strong>de</strong> <strong>la</strong> (±)-morphine<br />
3ème stratégie<br />
HO
Conclusion générale<br />
Conclusion générale<br />
130
Conclusion générale<br />
Conclusion générale<br />
Au cours <strong>de</strong> ces travaux <strong>de</strong> thèse, les propriétés <strong>de</strong>s organocériens quant <strong>à</strong> effectuer <strong>de</strong>s<br />
réactions d’addition nucléophile ont été employées.<br />
Dans l’introduction générale, nous avons présenté succinctement les propriétés <strong>de</strong>s<br />
organocériens, leurs préparations ainsi que leur réactivité.<br />
Dans le premier chapitre, nous avons tout d’abord présenté les différentes <strong>synthèse</strong>s<br />
d’arylcycloalcènes existantes dans <strong>la</strong> littérature par réactions <strong>de</strong> coup<strong>la</strong>ge métallo-catalysé. Dans<br />
c<strong>et</strong>te première partie, nous avons mis au point une nouvelle métho<strong>de</strong> <strong>de</strong> <strong>synthèse</strong> en un seul pot<br />
<strong>de</strong> ces arylcycloalcènes procédant par addition nucléophile d’organocériens sur <strong>de</strong>s<br />
cycloalcanones suivie d’une séquence sulfonation/élimination E2.<br />
Dans un second temps, nous avons réussi <strong>à</strong> isoler <strong>la</strong> cétone triméthylée 62 nous perm<strong>et</strong>tant<br />
ainsi d’accé<strong>de</strong>r au (±)-Laurokamurène B 48 via une <strong>synthèse</strong> en 4 étapes avec un ren<strong>de</strong>ment<br />
global <strong>de</strong> 40%.<br />
Dans le <strong>de</strong>uxième chapitre, nous avons traité <strong>de</strong> <strong>la</strong> <strong>synthèse</strong> <strong>de</strong>s<br />
cycloalcénylbenzaldéhy<strong>de</strong>s 77, 78 <strong>et</strong> 79 en vue d’effectuer <strong>de</strong>s réactions <strong>de</strong> cycloaddition 1,3dipo<strong>la</strong>ire.<br />
Dans un premier temps, nous avons mis au point une nouvelle métho<strong>de</strong> alternative <strong>de</strong><br />
<strong>synthèse</strong> d’arylcycloalcènes m<strong>et</strong>tant en œuvre <strong>la</strong> méthodologie décrite dans le premier chapitre.<br />
Cependant, seuls les aldéhy<strong>de</strong>s 77 <strong>et</strong> 78 ont pu être obtenus avec <strong>de</strong>s ren<strong>de</strong>ments satisfaisants.<br />
En eff<strong>et</strong>, <strong>la</strong> formation <strong>de</strong> l’aldéhy<strong>de</strong> 79 <strong>à</strong> partir <strong>de</strong> l’acétal 100 a été rendue compliquée par une<br />
réaction <strong>de</strong> cyclisation intramolécu<strong>la</strong>ire acido-catalysée conduisant <strong>à</strong> <strong>la</strong> formation <strong>de</strong> composés<br />
tricycliques.<br />
Dans un <strong>de</strong>uxième temps, une série <strong>de</strong> benzazépines a été synthétisée par réaction<br />
d’électrocyclisation d’ylures d’azométhines ",!;#,$-insaturés obtenus par con<strong>de</strong>nsation d’aci<strong>de</strong>s<br />
aminés (ou <strong>de</strong> leurs dérivés) sur les aldéhy<strong>de</strong>s 77 <strong>et</strong> 78.<br />
Dans le troisième chapitre, nous avons souhaité employer <strong>la</strong> réaction <strong>de</strong> cyclisation<br />
intramolécu<strong>la</strong>ire acido-catalysée décrite dans le <strong>de</strong>uxième chapitre en vu <strong>de</strong> l’é<strong>la</strong>boration d’un<br />
nouvelle approche vers <strong>la</strong> <strong>synthèse</strong> totale <strong>de</strong> <strong>la</strong> (±)-morphine.<br />
La première stratégie <strong>de</strong> <strong>synthèse</strong> consistait en <strong>la</strong> <strong>synthèse</strong> <strong>de</strong> l’alcool tricyclique 162<br />
obtenu par cyclisation intramolécu<strong>la</strong>ire <strong>de</strong> l’aldéhy<strong>de</strong> 164. Cependant, le traitement <strong>de</strong> l’acétal<br />
181 en milieu aci<strong>de</strong> n’a pas permis d’isoler l’aldéhy<strong>de</strong> 164 mais a uniquement conduit <strong>à</strong> <strong>la</strong><br />
formation du phénanthrène 182.<br />
La <strong>de</strong>uxième stratégie <strong>de</strong> <strong>synthèse</strong> reposait sur l’obtention <strong>de</strong> l’aldéhy<strong>de</strong> 164 par oxydation<br />
<strong>de</strong> Swern <strong>à</strong> partir <strong>de</strong> l’alcool 187. L’utilisation <strong>de</strong> conditions basiques nous a permis d’obtenir<br />
l’aldéhy<strong>de</strong> 164. La cyclisation intramolécu<strong>la</strong>ire effectuée <strong>à</strong> partir <strong>de</strong> l’imine 195 a <strong>de</strong> nouveau<br />
uniquement conduit <strong>à</strong> <strong>la</strong> formation du phénanthrène.<br />
131
Conclusion générale<br />
La troisième stratégie <strong>de</strong> <strong>synthèse</strong> visant <strong>à</strong> synthétiser l’aldéhy<strong>de</strong> 198 <strong>à</strong> partir du dithiane<br />
199 n’a malheureusement pas pu être menée <strong>à</strong> terme. Les raisons <strong>de</strong> c<strong>et</strong> échec pourraient être<br />
élucidés par <strong>la</strong> mise en œuvre <strong>de</strong>s différentes conditions opératoires dans le THF-D8.<br />
132
Partie expérimentale<br />
Partie expérimentale<br />
133
Matériel<br />
Indications générales<br />
Partie expérimentale<br />
Les spectres RMN 1 H sont réalisés sur <strong>de</strong>s spectromètres Bruker Electrospin 300 (300<br />
MHz), Bruker Ultra Shield Plus 400 (400 MHz). Les dép<strong>la</strong>cements chimiques ($) sont indiqués<br />
en ppm (parties par million) par rapport au signal <strong>de</strong> solvant protoné résiduel étant utilisé comme<br />
référence interne (chloroforme : 7,27 ppm ; benzène : 7,15 ppm ; DMSO : 2,54 ppm). Les<br />
constantes <strong>de</strong> coup<strong>la</strong>ges J sont exprimés en Hz. La multiplicité <strong>de</strong>s signaux est décrite par les<br />
abréviations suivantes : s (singul<strong>et</strong>), d (doubl<strong>et</strong>), t (tripl<strong>et</strong>), q (quadrupl<strong>et</strong>), dd (doubl<strong>et</strong> <strong>de</strong><br />
doubl<strong>et</strong>), m (multipl<strong>et</strong>).<br />
Les spectres RMN 13 C sont réalisés sur <strong>de</strong>s spectromètres Bruker Electrospin 300 (75<br />
MHz), Bruker Ultra Shield Plus 400 (400 MHz). Les dép<strong>la</strong>cements chimiques ($) sont exprimés<br />
en ppm par rapport au signal du solvant étant utilisé comme référence interne (chloroforme :<br />
77,0 ppm ; benzène : 128,0 ppm ; DMSO : 40,0 ppm).<br />
L’attribution <strong>de</strong> certains signaux est effectuée grâce <strong>à</strong> <strong>la</strong> réalisation <strong>de</strong> spectres RMN<br />
NOESY, COSY, HMBC, HSQC, DEPT sur <strong>de</strong>s spectromètres Bruker Electrospin 300 <strong>et</strong> Bruker<br />
Ultra Shield Plus 400.<br />
Les spectres infrarouges (IR) sont réalisés sur un spectromètre FT-IR Perkin-Elmer<br />
Spectrum 1000 avec une résolution <strong>de</strong> 2 cm -1 . Les nombres d’on<strong>de</strong>s (') <strong>de</strong>s ban<strong>de</strong>s d’absorption<br />
caractéristiques sont exprimés en cm -1 . Les composés soli<strong>de</strong>s sont analysés par réflexion diffuse<br />
dans le bromure <strong>de</strong> potassium (KBr) en poudre finement broyée. Les huiles <strong>et</strong> liqui<strong>de</strong>s sont<br />
analysés sur pastilles <strong>de</strong> NaCl.<br />
Les spectres <strong>de</strong> masse basse résolution (SM) ont été effectués par coup<strong>la</strong>ge<br />
chromatographique en phase gazeuse-spectrométrie <strong>de</strong> masse sur l’appareil Trace GC –<br />
Automass Thermofinnigan (quadripôle) en impact électronique (IE) <strong>à</strong> une énergie <strong>de</strong> 70eV. Les<br />
échantillons sont mis en solution dans le dichlorométhane (5 mg/mL <strong>de</strong> CH2Cl2). Les pics sont<br />
donnés en rapport masse/charge (m/z). Leurs intensités re<strong>la</strong>tives, indiquées entre paranthèse, sont<br />
indiquées en pourcentage du pic <strong>de</strong> base.<br />
Les spectres <strong>de</strong> masse haute résolution (SM-HR) ont été effectués <strong>à</strong> l’ENSC Rennes ainsi<br />
qu’<strong>à</strong> l’Université d’Amiens.<br />
Les points <strong>de</strong> fusion (Pf) sont mesurés dans un capil<strong>la</strong>ire spécifique avec un appareil Büchi<br />
535 <strong>à</strong> bain d’huile thermostaté (entre 25°C <strong>et</strong> 270°C).<br />
134
Partie expérimentale<br />
Les chromatographies sur couche mince (CCM) ont été réalisées sur <strong>de</strong>s p<strong>la</strong>ques <strong>de</strong> gel <strong>de</strong><br />
silice Machery-Nagel 60 avec indicateur <strong>de</strong> fluorescence UV254. Les chromatographies sur<br />
colonne ont été réalisées sur gel <strong>de</strong> silice Carlos Erba Chromagel Silica 20-45 µm.<br />
Les chromatographies en phase gaz ont été réalisées sur un chromatographe Varian 3900<br />
piloté par ordinateur (logiciel : Star Workstation) selon les conditions suivantes :<br />
Base 15 :<br />
Températures : colonne : 80-280°C (en 10 min, stabilisation 5 minutes)<br />
injecteur : 300°C<br />
détecteur FID : 300°C<br />
Colonne : Capil<strong>la</strong>ire Chrompack CP SIL 5CB ; 30 m ; DF = 25 µm<br />
Gaz vecteur : He : 5,6 bar<br />
Base 30 :<br />
Températures : colonne : 80-300°C (en 11 min, stabilisation 19 minutes)<br />
injecteur : 300°C<br />
détecteur FID : 300°C<br />
Colonne : Capil<strong>la</strong>ire Chrompack CP SIL 5CB ; 30 m ; DF = 25 µm<br />
Gaz vecteur : He : 5,6 bar<br />
Solvants <strong>et</strong> réactifs<br />
Les solvants sont purifiés par distil<strong>la</strong>tion sur :<br />
- CaH2 pour le N,N-diméthylformami<strong>de</strong> (DMF).<br />
- P2O5 pour le dichlorométhane.<br />
- sodium <strong>et</strong> benzophénone pour le THF <strong>et</strong> l’éther diéthylique.<br />
- sodium pour le toluène <strong>et</strong> le xylène.<br />
La pyridine est purifiée par distil<strong>la</strong>tion sous pression réduite <strong>et</strong> stockée sous azote sur<br />
KOH.<br />
Le t-BuOK est sublimé sous pression réduite.<br />
135
Partie expérimentale du Chapitre I<br />
Partie expérimentale du chapitre I<br />
136
Synthèse d’arylcycloalcènes<br />
Partie expérimentale du Chapitre I<br />
Procédure A:<br />
Dans un bicol muni d’un barreau aimanté, on introduit du CeCl3.7H2O (1,3 éq.)<br />
préa<strong>la</strong>blement écrasé au mortier. Le ballon est mis sous pression réduite (environ 0,3 mmHg) <strong>et</strong><br />
chauffé 2h <strong>à</strong> 140°C (m<strong>et</strong>tre l’agitation au bout d’une heure). Le ballon est p<strong>la</strong>cé sous atmosphère<br />
inerte <strong>et</strong> refroidi <strong>à</strong> température ambiante. Le THF est ajouté sous vive agitation. La suspension<br />
est ainsi agitée pendant 1h30 <strong>à</strong> température ambiante.<br />
Une solution <strong>de</strong> dérivé bromé (1,1 eq.) dans le THF anhydre <strong>et</strong> sous atmosphère inerte est<br />
refroidie <strong>à</strong> -78°C ; on y ajoute goutte-<strong>à</strong>-goutte une solution <strong>de</strong> n-Butyllithium (1,2 éq.) <strong>et</strong><br />
l’agitation est maintenue 1h <strong>à</strong> -78°C (formation <strong>de</strong> l’organolithien). C<strong>et</strong>te solution est ensuite<br />
ajoutée goutte-<strong>à</strong>-goutte via une canule <strong>à</strong> <strong>la</strong> suspension <strong>de</strong> CeCl3 refroidie <strong>à</strong> -78°C. On <strong>la</strong>isse<br />
agiter 1h <strong>à</strong> -78°C (formation <strong>de</strong> l’organocérien).<br />
Une solution <strong>de</strong> cycloalcanone (1 éq.) dans le THF anhydre sous atmosphère inerte est<br />
refroidie <strong>à</strong> -78°C avant d’être additionnée goutte-<strong>à</strong>-goutte via une canule <strong>à</strong> <strong>la</strong> solution contenant<br />
l’organocérien. Le mé<strong>la</strong>nge réactionnel est agité 1h30 <strong>à</strong> -78°C (formation <strong>de</strong> l’alcoo<strong>la</strong>te tertiaire)<br />
puis 1h30 <strong>à</strong> température ambiante.<br />
Le mé<strong>la</strong>nge réactionnel est refroidi <strong>à</strong> -30°C afin d’y ajouter goutte-<strong>à</strong>-goutte 3 éq. <strong>de</strong> DBU<br />
puis 3 éq. <strong>de</strong> chlorure <strong>de</strong> mésyle. Une fois l’addition terminée, l’agitation est maintenue 12h <strong>à</strong><br />
température ambiante.<br />
Le mé<strong>la</strong>nge réactionnel est hydrolysé <strong>à</strong> 0°C par une solution aqueuse saturée <strong>de</strong> NH4Cl.<br />
La phase aqueuse est extraite 3 fois par Et2O. Les phases organiques réunies sont successivement<br />
<strong>la</strong>vées par H2O, une solution aqueuse saturée <strong>de</strong> NaCl, séchées sur MgSO4, filtrées puis<br />
con<strong>de</strong>nsées sous pression réduite. Le résidu est soumis <strong>à</strong> une chromatographie éc<strong>la</strong>ire sur gel <strong>de</strong><br />
silice.<br />
Procédure B:<br />
Dans un bicol muni d’un barreau aimanté, on introduit du CeCl3.7H2O (1,3 éq.)<br />
préa<strong>la</strong>blement écrasé au mortier. Le ballon est mis sous pression réduite (environ 0,3 mmHg) <strong>et</strong><br />
chauffé 2h <strong>à</strong> 140°C (m<strong>et</strong>tre l’agitation au bout d’une heure). Le ballon est p<strong>la</strong>cé sous atmosphère<br />
inerte <strong>et</strong> refroidi <strong>à</strong> température ambiante, Le THF est ajouté sous vive agitation. La suspension<br />
est ainsi agitée pendant 1h30 <strong>à</strong> température ambiante.<br />
Une solution <strong>de</strong> dérivé bromé (1,1 eq.) dans le THF anhydre <strong>et</strong> sous atmosphère inerte est<br />
refroidie <strong>à</strong> -78°C ; on y ajoute goutte-<strong>à</strong>-goutte une solution <strong>de</strong> n-Butyllithium (1,2 éq.) <strong>et</strong><br />
l’agitation est maintenue 1h <strong>à</strong> -78°C (formation <strong>de</strong> l’organolithien). C<strong>et</strong>te solution est ensuite<br />
ajoutée goutte-<strong>à</strong>-goutte via une canule <strong>à</strong> <strong>la</strong> suspension <strong>de</strong> CeCl3 refroidie <strong>à</strong> -78°C. On <strong>la</strong>isse<br />
agiter 1h <strong>à</strong> -78°C (formation <strong>de</strong> l’organocérien).<br />
Une solution <strong>de</strong> cycloalcanone (1 éq.) dans le THF anhydre sous atmosphère inerte est<br />
refroidie <strong>à</strong> -78°C avant d’être additionnée goutte-<strong>à</strong>-goutte via une canule <strong>à</strong> <strong>la</strong> solution contenant<br />
l’organocérien. Le mé<strong>la</strong>nge réactionnel est agité 1h30 <strong>à</strong> -78°C (formation <strong>de</strong> l’alcoo<strong>la</strong>te tertiaire)<br />
137
Partie expérimentale du Chapitre I<br />
puis 1h30 <strong>à</strong> température ambiante.<br />
Le THF est évaporé sous pression réduite. Le mé<strong>la</strong>nge réactionnel est rep<strong>la</strong>cé sous<br />
atmosphère inerte afin d’y introduire du toluène. Le mé<strong>la</strong>nge réactionnel est refroidi <strong>à</strong> -30°C afin<br />
d’y ajouter goutte-<strong>à</strong>-goutte 3 éq. <strong>de</strong> DBU puis 3 éq. <strong>de</strong> chlorure <strong>de</strong> mésyle. Une fois l’addition<br />
terminée, le mé<strong>la</strong>nge réactionnel est porté <strong>à</strong> reflux <strong>de</strong> toluène 12h.<br />
Le mé<strong>la</strong>nge réactionnel est hydrolysé <strong>à</strong> 0°C par une solution aqueuse saturée <strong>de</strong> NH4Cl.<br />
La phase aqueuse est extraite 3 fois par Et2O. Les phases organiques réunies sont successivement<br />
<strong>la</strong>vées par H2O, une solution aqueuse saturée <strong>de</strong> NaCl, séchées sur MgSO4, filtrées puis<br />
con<strong>de</strong>nsées sous pression réduite. Le résidu est soumis <strong>à</strong> une chromatographie éc<strong>la</strong>ire sur gel <strong>de</strong><br />
silice.<br />
Procédure C:<br />
Dans un bicol muni d’un barreau aimanté, on introduit du CeCl3.7H2O (1,3 éq.)<br />
préa<strong>la</strong>blement écrasé au mortier. Le ballon est mis sous pression réduite (environ 0,3 mmHg) <strong>et</strong><br />
chauffé 2h <strong>à</strong> 140°C (m<strong>et</strong>tre l’agitation au bout d’une heure). Le ballon est p<strong>la</strong>cé sous atmosphère<br />
inerte <strong>et</strong> refroidi <strong>à</strong> température ambiante, Le THF est ajouté sous vive agitation. La suspension<br />
est ainsi agitée pendant 1h30 <strong>à</strong> température ambiante.<br />
Une solution <strong>de</strong> dérivé bromé (1,1 eq.) dans le THF anhydre <strong>et</strong> sous atmosphère inerte est<br />
refroidie <strong>à</strong> -78°C ; on y ajoute goutte-<strong>à</strong>-goutte une solution <strong>de</strong> n-Butyllithium (1,2 éq.) <strong>et</strong><br />
l’agitation est maintenue 1h <strong>à</strong> -78°C (formation <strong>de</strong> l’organolithien). C<strong>et</strong>te solution est ensuite<br />
ajoutée goutte-<strong>à</strong>-goutte via une canule <strong>à</strong> <strong>la</strong> suspension <strong>de</strong> CeCl3 refroidie <strong>à</strong> -78°C. On <strong>la</strong>isse<br />
agiter 1h <strong>à</strong> -78°C (formation <strong>de</strong> l’organocérien).<br />
Une solution <strong>de</strong> cycloalcanone (1 éq.) dans le THF anhydre sous atmosphère inerte est<br />
refroidie <strong>à</strong> -78°C avant d’être additionnée goutte-<strong>à</strong>-goutte via une canule <strong>à</strong> <strong>la</strong> solution contenant<br />
l’organocérien. Le mé<strong>la</strong>nge réactionnel est agité 1h30 <strong>à</strong> -78°C (formation <strong>de</strong> l’alcoo<strong>la</strong>te tertiaire)<br />
puis 1h30 <strong>à</strong> température ambiante.<br />
Le mé<strong>la</strong>nge réactionnel est refroidi <strong>à</strong> -30°C afin d’y ajouter goutte-<strong>à</strong>-goutte 3 éq. <strong>de</strong> DBU<br />
puis 3 éq. <strong>de</strong> chlorure <strong>de</strong> thionyl. Une fois l’addition terminée, l’agitation est maintenue 12h <strong>à</strong><br />
température ambiante.<br />
Le mé<strong>la</strong>nge réactionnel est hydrolysé <strong>à</strong> 0°C par une solution aqueuse saturée <strong>de</strong><br />
NAHCO3. La phase aqueuse est extraite 3 fois par Et2O. Les phases organiques réunies sont<br />
successivement <strong>la</strong>vées par H2O, une solution aqueuse saturée <strong>de</strong> NaCl, séchées sur MgSO4,<br />
filtrées puis con<strong>de</strong>nsées sous pression réduite. Le résidu est soumis <strong>à</strong> une chromatographie<br />
éc<strong>la</strong>ire sur gel <strong>de</strong> silice.<br />
138
4-(cyclohexé-1-ène)-anisol 31<br />
MeO<br />
d<br />
c<br />
b<br />
e<br />
31<br />
a<br />
f<br />
l<br />
g<br />
h<br />
k<br />
i<br />
j<br />
Partie expérimentale du Chapitre I<br />
Procédure A<br />
C13H16O<br />
M = 188 g/mol<br />
Huile jaune<br />
Rdt = 86 % (après chromatographie)<br />
(éluant : Pentane/Et2O 99/1 puis 98/2)<br />
4-bromoanisole n-BuLi (1,34M) CeCl3.7H2O cyclohexanone<br />
3,85 mmoles 4,2 mmoles 4,55 mmoles 38 mmoles<br />
482 µL 3,4 mL 1,69 g 362 µL<br />
THF 25 mL 25 mL 25 mL<br />
Rf = 0,62 (Pentane/Et2O : 95/5) ; visible UV <strong>et</strong> aci<strong>de</strong> phosphomolybdique.<br />
Tr = 7,52 min (Base 15).<br />
RMN 1 H (CDCl3, 300 MHz) $ (ppm): 1,61-1,70 (m, 2H, CH2(j) ou CH2(k)); 1,73-1,81 (m, 2H,<br />
CH2(k) ou CH2(j)); 2,16-2,22 (m, 2H, CH2(i) ou CH2(l)); 2,35-2,41 (m, 2H, CH2(l) ou CH2(i)); 3,81<br />
(s, 3H, CH3(O-Me)); 6,01-6,06 (m, 1H, CH(h)) ; 6,85 (d, 2H, 3 J = 8,9 Hz, CH(b) <strong>et</strong> CH(d)) ; 7,32 (d,<br />
2H, 3 J = 8,9Hz, CH(a) <strong>et</strong> CH(e)).<br />
RMN 13 C (CDCl3, 75 MHz) $ (ppm): 22,2 23,1 (C(j) <strong>et</strong> C(k)); 25,8 27,4 (C(i) <strong>et</strong> C(l)); 55,2<br />
CH3(O-Me); 113,5 (C(b) <strong>et</strong> C(d)); 123,1 C(h); 125,9 (C(a) <strong>et</strong> C(e)); 135,3 135,8 (C(f) <strong>et</strong> C(g)); 158,4<br />
C(c)).<br />
IR (KBr) ' (cm -1 ): 3506; 3413; 3004; 2924; 2577; 2145; 1718; 1420; 1364; 1222; 1092; 902.<br />
SM IE, m/z (int. Rel.): 188 (M +. ; 100); 173 (22,2); 160 (49,6); 159 (44,8); 115 (21,0); 91(21,5).<br />
SM-HR : Masse théorique : 188,1201<br />
m/z trouvé : 188,1216<br />
139
4-(cyclobut-1-ène)-anisol 33<br />
MeO<br />
d<br />
c<br />
b<br />
e<br />
33<br />
a<br />
f<br />
g<br />
j<br />
h<br />
i<br />
Partie expérimentale du Chapitre I<br />
Procédure A<br />
C11H12O<br />
M = 160 g/mol<br />
Soli<strong>de</strong> B<strong>la</strong>nc<br />
Rdt = 17 % après chromatographie.<br />
(éluant : pentane pur).<br />
4-bromoanisole n-BuLi (1,34M) CeCl3.7H2O cyclobutanone<br />
3,85 mmoles 4,2 mmoles 4,55 mmoles 3,5 mmoles<br />
482 µL 3,4 mL 1,69 g 261 µL<br />
THF 25 mL 25 mL 25 mL<br />
Rf = 0,26 (Pentane pur) ; visible UV <strong>et</strong> aci<strong>de</strong> phosphomolybdique.<br />
Tr = 5,10 min (Base 15).<br />
Pf = 56°C.<br />
RMN 1 H (CDCl3, 300 MHz) $ (ppm): 2,52-2,54 (m, 2H, CH2(j) ou CH2(i)); 2,80 (t, 2H, 3 J = 3,4<br />
Hz, CH2(i) ou CH2(j)); 3,82 (s, 3H, CH3(O-Me)); 6,16 (m, 1H, CH(h)); 6,86 (d, 2H, 3 J = 8,8 Hz,<br />
CH(b) <strong>et</strong> CH(d)); 7,31 (d, 2H, 3 J = 8,8 Hz, CH(a) <strong>et</strong> CH(e)).<br />
RMN 13 C (CDCl3, 75 MHz) $ (ppm): 26,0 C(i); 28,7 C(j); 55,2 CH3(O-Me); 113,6 (C(b) <strong>et</strong> C(d));<br />
124,5 C(h); 125,5 (C(a) <strong>et</strong> C(e)); 128,2 145,8 (C(f) <strong>et</strong> C(g)); 159,0 C(c).<br />
IR (KBr) ' (cm -1 ): 3011; 2920; 2836; 1602; 1508; 1466; 1442; 1424; 1318; 1302; 1249; 1217;<br />
1173; 1106; 1077; 1030; 899; 835; 756.<br />
SM IE, m/z (int. Rel.): 160 (M +. ; 100); 159 (41,9); 145 (39,6); 144 (26,6); 129 (47,9); 128<br />
(28,2); 117 (45,0); 115 (30,7); 89(22,1).<br />
140
4-(cyclopent-1-ène)-anisol 34<br />
MeO<br />
d<br />
c<br />
b<br />
e<br />
34<br />
a<br />
f<br />
g<br />
k<br />
h<br />
j<br />
i<br />
Partie expérimentale du Chapitre I<br />
Procédure A<br />
C12H14O<br />
M = 174 g/mol<br />
Soli<strong>de</strong> B<strong>la</strong>nc<br />
Rdt = 93 % (après chromatographie)<br />
(éluant : Pentane/Et2O 99/1 puis 98/2)<br />
4-bromoanisole n-BuLi (1,34M) CeCl3.7H2O cyclopentanone<br />
3,85 mmoles 4,2 mmoles 4,55 mmoles 3,5 mmoles<br />
482 µL 3,4 mL 1,69 g 310 µL<br />
THF 25 mL 25 mL 25 mL<br />
Rf = 0,33 (Pentane pur) ; visible UV <strong>et</strong> aci<strong>de</strong> phosphomolybdique.<br />
Tr = 6,90 min (Base 15).<br />
Pf = 89°C.<br />
RMN 1 H (CDCl3, 300 MHz) $ (ppm): 2,00 (quint., 2H, 3 J = 7,8 Hz, CH2(j)); 2,48-2,55 (m, 2H,<br />
CH2(k) ou CH2(i)); 2,64-2,72 (m, 2H, CH2(i) ou CH2(k)); 3,81 (s, 3H, CH3(O-Me); 6,03-6,08 (m, 1H,<br />
CH(h)); 6,86 (d, 2H, 3 J = 8,8 Hz, CH(b) <strong>et</strong> CH(d)); 7,37 (d, 2H, 3 J = 8, 8 Hz, CH(a) <strong>et</strong> CH(e)).<br />
RMN 13 C (CDCl3, 75 MHz) $ (ppm): 23,3 C(j); 33,27 33,28 (C(k) <strong>et</strong> C(i)); 55,2 CH3(O-Me); 113,6<br />
(C(b) <strong>et</strong> C(d)); 123,9 C(h); 126,6 (C(a) <strong>et</strong> C(e)); 129,7 141,7 (C(f) <strong>et</strong> C(g)); 158,5 C(c).<br />
IR (KBr) ' (cm -1 ): 3610; 3413; 3004; 2966; 2924; 2576; 2441; 2145; 1714; 1421; 1363; 1222;<br />
1092; 902.<br />
SM IE, m/z (int. Rel.): 174 (M +. ; 100); 173 (68,1); 159 (37,3); 158 (24,8); 143 (34,6); 115<br />
(20,8); 91 (21,3); 77 (23,0).<br />
SM-HR : Masse théorique : 174,1045<br />
m/z trouvé : 174,1030<br />
141
4-(cyclohept-1-ène)-anisol 35<br />
MeO<br />
d<br />
c<br />
35<br />
b<br />
e<br />
a<br />
f<br />
m<br />
g<br />
l<br />
h<br />
i<br />
k<br />
j<br />
Partie expérimentale du Chapitre I<br />
Procédure A<br />
C14H18O<br />
M = 202 g/mol<br />
Huile jaune<br />
Rdt = 73 % (après chromatographie)<br />
(éluant : Pentane/Et2O 98/2)<br />
4-bromoanisole n-BuLi (1,34M) CeCl3.7H2O cycloheptanone<br />
3,85 mmoles 4,2 mmoles 4,55 mmoles 3,5 mmoles<br />
482 µL 3,4 mL 1,69 g 410 µL<br />
THF 25 mL 25 mL 25 mL<br />
Rf = 0,68 (Pentane/Et2O : 95/5) ; visible UV <strong>et</strong> aci<strong>de</strong> phosphomolybdique.<br />
Tr = 7,97 min (Base 15).<br />
RMN 1 H (CDCl3, 300 MHz) $ (ppm): 1,50-1,66 (m, 4H,CH2(i) <strong>et</strong> CH2(j)); 1,79-1,87 (m, 2H,<br />
CH2(k)); 2,34-2,30 (m, 2H, CH2(m) ou CH2(i)); 2,56-2,60 (m, 2H, CH2(i) ou CH2(m)); 3,8 (s, 3H,<br />
CH3(O-Me)); 6,02 (t, 1H, 3 Jh-i = 6,8 Hz, CH(h)); 6,83 (d, 2H, 3 J = 8,8 Hz, CH(b) <strong>et</strong> CH(d)); 7,25 (d,<br />
2H, 3 J = 8,8 Hz, CH(a) <strong>et</strong> CH(e)).<br />
RMN 13 C (CDCl3, 75 MHz) $ (ppm): 26,8 (C(j) <strong>et</strong> C(l)); 28,7 C(k); 32,7 (C(i) <strong>et</strong> C(m)); 55,1<br />
CH3(O-Me); 113,4 (C(b) <strong>et</strong> C(d)); 126,6 (C(a) <strong>et</strong> C(e)); 128,7 C(h); 137,4 144,3 (C(f) <strong>et</strong> C(g)); 158,2<br />
C(c).<br />
IR (KBr) ' (cm -1 ): 3606; 3413; 3004; 2966; 2924; 2576; 2442; 2262; 2145; 1719; 1512; 1421;<br />
1364; 1222; 1092; 902.<br />
SM IE, m/z (int. Rel.): 202 (M +. ; 100); 201 (23,8); 174 (59,2); 173 (30,2); 159 (48,8); 148<br />
(37,9); 121 (21,3); 115 (23,3); 91 (29,0); 77 (22,0).<br />
SM-HR : Masse théorique : 202,1356<br />
m/z trouvé : 202,1375<br />
142
4-(6-méthylcyclohex-1-ène)-anisol 36<br />
MeO<br />
d<br />
c<br />
b<br />
e<br />
36<br />
a<br />
f<br />
l<br />
g<br />
h<br />
Me<br />
k<br />
m<br />
i<br />
j<br />
Partie expérimentale du Chapitre I<br />
Procédure A<br />
C14H18O<br />
M = 202 g/mol<br />
Huile incolore<br />
Rdt = 86 % (après chromatographie)<br />
(éluant : Pentane/Et2O 100/0 puis 98/2)<br />
4-bromoanisole n-BuLi (1,34M) CeCl3.7H2O 2-méthylcyclohexanone<br />
3,85 mmoles 4,2 mmoles 4,55 mmoles 3,5 mmoles<br />
482 µL 3,4 mL 1,69 g 424 µL<br />
THF 25 mL 25 mL 25 mL<br />
Rf = 0,72 (Pentane/Et2O : 95/5) ; visible UV <strong>et</strong> aci<strong>de</strong> phosphomolybdique.<br />
Tr = 6,94 min (Base 15).<br />
RMN 1 H (CDCl3, 300 MHz) $ (ppm): 0,93 (d, 3H, 3 Jm-h = 7,0 Hz, CH3(m)); 1,53-1,74 (m, 3H,<br />
CH2(i) <strong>et</strong> CH(j)); 1,81-1,92 (m, 1H, CH(i)); 2,11-2,18 (m, 2H, CH(k)); 2,74-2,84 (m, 1H, CH(h));<br />
3,81 (s, 3H, CH3(O-Me)); 5,81 (t, 1H, 3 Jl-k = 3,9 Hz, CH(l)); 6,85 (d, 2H, 3 J = 8,8 Hz, CH(b) <strong>et</strong><br />
CH(d)) ; 7,24 (d, 2H, 3J = 8,8 Hz, CH(a) <strong>et</strong> CH(e)).<br />
RMN 13 C (CDCl3, 75 MHz) $ (ppm): 18,7 C(i); 20,1 C(m); 26,1 C(k); 30,4 C(h); 30,9 C(j); 55,1<br />
CH3(O-Me); 113,2 (C(b) <strong>et</strong> C(d)); 124,0 C(l); 127,1 (C(a) <strong>et</strong> C(e)); 142,2 158,2 (C(f) <strong>et</strong> C(g)); 176,5 C(c).<br />
IR (KBr) ' (cm -1 ): 3031 ; 2929 ; 2868 ;2833 ; 1639 ; 1607 ; 1574 ; 1511 ; 1455 ; 1442 ; 1374 ;<br />
1304 ; 1282 ; 1249 ; 1176 ; 1121 ; 1040 ; 835 ; 807.<br />
SM IE, m/z (int. Rel.): 202 (M +. ; 95,0); 187 (23,0); 160 (100); 159 (61,4); 129 (31,2); 128<br />
(21,4); 121 (26,7) ; 115 (27,1).<br />
SM-HR : Masse théorique : 202,1358<br />
m/z trouvé : 202,1367<br />
143
4-anisol-1,2-dihydronaphtalène 37<br />
n<br />
m<br />
37<br />
o<br />
l<br />
d<br />
e<br />
p<br />
k<br />
f<br />
OMe<br />
j<br />
c<br />
g<br />
b<br />
a<br />
h<br />
i<br />
Partie expérimentale du Chapitre I<br />
Procédure B<br />
C17H16O<br />
M = 236 g/mol<br />
Soli<strong>de</strong> b<strong>la</strong>nc<br />
Rdt = 65 % (après chromatographie)<br />
(éluant : Pentane/Et2O 97/3)<br />
4-bromoanisole n-BuLi (1,34M) CeCl3.7H2O "-tétralone<br />
3,85 mmoles 4,2 mmoles 4,55 mmoles 3,5 mmoles<br />
482 µL 3,4 mL 1,69 g 465 µL<br />
THF 25 mL 25 mL 25 mL<br />
Rf = 0,67 (Pentane/Et2O : 97/3) ; visible UV <strong>et</strong> aci<strong>de</strong> phosphomolybdique.<br />
Tr = 9,64 min (Base 15).<br />
Pf = 66-67°C.<br />
RMN 1 H (CDCl3, 300 MHz) $ (ppm): 2,33-2,40 (m, 2H, CH2(i)) ; 2,82 (t, 2H, 3 Jj-i = 8,1 Hz,<br />
CH2(j)) ; 3,81 (s, 3H, CH3(O-Me)) ; 6,03 (t, 1H, 3 Jh-i = 4,6 Hz, CH(h)) ; 6,89 (d, 2H, 3 J = 8,5 Hz,<br />
CH(b) CH(d)) ; 7,01-7,25 (m, 4H, CH(l), CH(m), CH(n) <strong>et</strong> CH(o)) ; 7,26 (d, 2H, 3 J = 8,5 Hz, CH(a) <strong>et</strong><br />
CH(e)).<br />
RMN 13 C (CDCl3, 75 MHz) $ (ppm): 23,4 C(i); 28,3 C(j); 55,2 CH3(O-Me); 113,5 (C(b) <strong>et</strong> C(d));<br />
125,4 126,1 126,8 127,5 (C(l) C(m) C(n) C(o)); 129,7 (C(a) C(e)); 133,1 135,2 136,8 139,3 (C(l)<br />
C(g) C(p) C(k)); 158,7 C(c).<br />
IR (KBr) ' (cm -1 ): 3018; 2938; 2836; 2401; 1681; 1608; 1510; 1484; 1464; 1450; 1359; 1336;<br />
1288; 1246; 1215; 1177; 1036; 756; 668.<br />
SM IE, m/z (int. Rel.): 237 (20,1); 236 (M +. ; 100); 235 (20,7); 221 (52,2); 205 (29,3); 189<br />
(18,0); 178 (20,9); 121 (22,2).<br />
SM-HR : Masse théorique : 236,1201<br />
m/z trouvé : 236,1216<br />
144
8-anisol-1,4-dioxaspiro[5.4]<strong>de</strong>c-7-ène 38<br />
MeO<br />
d<br />
c<br />
b<br />
e<br />
38<br />
a<br />
f<br />
l<br />
g<br />
h<br />
k<br />
j<br />
i<br />
O<br />
O<br />
l<br />
k<br />
4-bromoanisole n-BuLi (1,34M) CeCl3.7H2O<br />
Partie expérimentale du Chapitre I<br />
Procédure B<br />
C15H18O3<br />
M = 246 g/mol<br />
Soli<strong>de</strong> B<strong>la</strong>nc<br />
Rdt = 68 % (après chromatographie)<br />
(éluant : Pentane pur puis Pentane/Et2O 95/5 ;<br />
90/10 ; 85/15)<br />
1,4-cyclohexanedione<br />
monoéthylène acétal<br />
3,85 mmoles 4,2 mmoles 4,55 mmoles 3,5 mmoles<br />
482 µL 3,4 mL 1,69 g 424 µL<br />
THF 25 mL 25 mL 25 mL<br />
Rf = 0,30 (Pentane/Et2O : 85/15) ; visible UV <strong>et</strong> aci<strong>de</strong> phosphomolybdique.<br />
Tr = 9,85 min (Base 15).<br />
Pf = 94°C.<br />
RMN 1 H (CDCl3, 300 MHz) $ (ppm): 1,90-1,94 (m, 2H, CH2(i) ou CH2(k) ou CH2(l)); 2,45-2,46<br />
(m, 2H, CH2(k) ou CH2(l) ou CH2(i)); 2,63-2,64 (m, 2H, CH2(l) ou CH2(i) ou CH2(k)); 3,80 (s, 3H,<br />
CH3(O-Me)); 4,02 (s, 4H, CH2(m) <strong>et</strong> CH2(n)); 5,90 (s, 1H, CH(h)); 6,84 (d, 2H, 3 J = 8,8 Hz, CH(b) <strong>et</strong><br />
CH(d)) ; 7,33 (d, 2H, 3 J = 8,8 Hz, CH(a) <strong>et</strong> CH(e)).<br />
RMN 13 C (CDCl3, 75 MHz) $ (ppm): 26,7 31,2 36,0 (C(i) C(k) C(l)); 55,1 CH3(O-Me); 64,3 (C(m)<br />
<strong>et</strong> C(n)); 107,7 C(j); 113,4 (C(b) <strong>et</strong> C(d)); 119,7 C(h); 126,1 (C(a) <strong>et</strong> C(e)); 133,9 135,4 (C(f) <strong>et</strong> C(g));<br />
158,5 C(c).<br />
IR (KBr) ' (cm -1 ): 3019; 2400; 1607; 1514; 1424; 1373; 1215; 1181; 1060; 1037; 930; 868;<br />
757 ; 667.<br />
SM IE, m/z (int. Rel.): 246 (M +. ; 37,0); 160 (100); 159 (34,5); 129 (23,0).<br />
SM-HR : Masse théorique : 246,1256<br />
m/z trouvé : 246,1250<br />
145
1-(cyclohexa-1,5-diènyl)-2-méthoxybenzène 39a<br />
1-(cyclohexa-1,3-diènyl)-2-méthoxybenzène 39b<br />
d<br />
c<br />
b<br />
e<br />
39a<br />
a<br />
f<br />
OMe<br />
l<br />
g<br />
h<br />
k<br />
i<br />
j<br />
d<br />
b<br />
39b<br />
39a/39b = 70:30<br />
c<br />
e<br />
a<br />
f<br />
OMe<br />
l<br />
g<br />
h<br />
k<br />
i<br />
j<br />
Partie expérimentale du Chapitre I<br />
Procédure A<br />
C13H14O<br />
M = 186 g/mol<br />
Huile incolore<br />
Rdt = 70 %<br />
2-bromoanisole n-BuLi (1,34M) CeCl3.7H2O Cyclohexènone<br />
3,85 mmoles 4,2 mmoles 4,55 mmoles 3,5 mmoles<br />
482 µL 3,4 mL 1,69 g 338 µL<br />
THF 25 mL 25 mL 25 mL<br />
1-(cyclohexa-1,5-diènyl)-2-méthoxybenzène 39a<br />
Rf = 0,21 (Pentane pur) ; visible UV <strong>et</strong> aci<strong>de</strong> phosphomolybdique.<br />
Tr = 6,87 min (Base 15).<br />
RMN 1 H (CDCl3, 300 MHz) $ (ppm): 2,16-2,25 (m, 2H, CH2(i) ou CH2(j)); 2,29-2,38 (m, 2H,<br />
CH2(j) ou CH2(i)); 3,79 (s, 3H, CH3(O-Me)); 5,82-5,97 (m, 2H, CH(h) <strong>et</strong> CH(k)); 6,17 (d, 1H, 3 Jl-k =<br />
9,6 Hz, CH(l)); 6,85-6,94 (m, 2H, CH(b) <strong>et</strong> C(d)); 7,18-7,25 (m, 2H, CH(c) <strong>et</strong> CH(e)).<br />
RMN 13 C (CDCl3, 75 MHz) $ (ppm): 21,7 22,8 (C(i) <strong>et</strong> C(j)); 55,3 CH3(O-Me); 110,8 120,5 (C(b)<br />
<strong>et</strong> C(d)); 124,8 125,1 (C(h) <strong>et</strong> C(k)); 127,5 C(l); 128,1 129,4 (C(a) <strong>et</strong> C(e)); 130,7 134,7 (C(f) <strong>et</strong><br />
C(g)); 156,7 C(a).<br />
IR (KBr) ' (cm -1 ): 3568; 3040; 3001; 2932; 2871; 2831; 2052; 1897; 1644; 1598; 1582; 1488;<br />
1462; 1434; 1397; 1348; 1294; 1255; 1238; 1180; 1162; 1119; 1053; 1029; 996; 945; 932; 822;<br />
799; 752; 728.<br />
SM IE, m/z (int. Rel.): 186 (M +. ; 100); 171 (40,7); 153 (32,7); 152 (37,7); 128 (35,7); 121<br />
(28,8); 115 (40,0); 91 (21,2).<br />
MS-HR (M-2): Masse théorique : 184,0888<br />
m/z trouvé : 184,0899<br />
146
1-(cyclohexa-1,3-diènyl)-2-méthoxybenzène 39b<br />
Rf = 0,26 (Pentane pur) ; visible UV <strong>et</strong> aci<strong>de</strong> phosphomolybdique.<br />
Tr = 5,42 min (Base 15).<br />
Partie expérimentale du Chapitre I<br />
RMN 1 H (CDCl3, 300 MHz) $ (ppm): 2,22-2,30 (m, 2H, CH2(k)); 2,54 (t, 2H, 3 Jl-k = 10,4 Hz,<br />
CH2(l)); 3,79 (s, 3H, CH3(O-Me)); 5,81-5,87(m, 1H, CH(j)); 6,03-6,11 (m, 2H, CH(h) <strong>et</strong> CH(i)) ;<br />
6,84-6,93 (m, 2H, CH(b) <strong>et</strong> CH(d)) ; 7,18-7,23 (m, 2H, CH(c) <strong>et</strong> CH(e)).<br />
RMN 13 C (CDCl3, 75 MHz) $ (ppm): 23,1 26,9 (C(k) <strong>et</strong> C(l)); 55,3 CH3(O-Me); 110,8 C(arom);<br />
120,5 C(arom); 123,0 125,1 (C(h) <strong>et</strong> C(i)); 125,7 C(j); 131,9 136,7 (C(f) <strong>et</strong> C(g)); 156,7 C(a).<br />
IR (KBr) ' (cm -1 ): 3035; 2999; 2933; 2870; 2832; 1595; 1579; 1488; 1463; 1435; 1392; 1358;<br />
1294; 1257; 1239; 1180; 1161; 1118; 1052; 1029; 877; 795; 752; 712.<br />
SM IE, m/z (int. Rel.): 164 (25,3); 121 (100).<br />
SM-HR : Masse théorique : 186,1045<br />
m/z trouvé : 186,1048<br />
4-cyclopent-1-ènylbenzonitrile 40<br />
NC<br />
d<br />
c<br />
b<br />
e<br />
40<br />
a<br />
f<br />
g<br />
k<br />
h<br />
j<br />
i<br />
Procédure A<br />
C12H11N<br />
M = 169 g/mol<br />
Huile incolore<br />
Rdt = 75 % (après chromatographie)<br />
Eluant : Pentane/Et2O 98/2<br />
4-bromobenzonitrile n-BuLi (1,34M) CeCl3.7H2O Cyclopentanone<br />
3,85 mmoles 4,2 mmoles 4,55 mmoles 3,5 mmoles<br />
482 µL 3,4 mL 1,69 g 310 µL<br />
THF 25 mL 25 mL 25 mL<br />
Rf = 0,54 (Pentane/Et2O : 95/5); visible UV <strong>et</strong> aci<strong>de</strong> phosphomolybdique.<br />
Tr = 7,58 min (Base 15).<br />
RMN 1 H (CDCl3, 300 MHz) $ (ppm): 2,04 (quint., 2H, 3 J = 7,5 Hz, CH2(i)); 2,53-2,59 (m, 2H,<br />
CH2(i) ou CH2(k)); 2,66-2,72 (m, 2H, CH2(k) ou CH2(i)); 6,35 (m, 1H, CH(h)); 7,48 (d, 2H, 3 J = 8,3<br />
Hz, CH(a) <strong>et</strong> CH(e)); 7,57 (d, 2H, 3 J = 8,3 Hz, CH(b) <strong>et</strong> CH(d)).<br />
147
Partie expérimentale du Chapitre I<br />
RMN 13 C (CDCl3, 75 MHz) $ (ppm): 23,1 C(j); 32,8 33,5 (C(i) <strong>et</strong> C(k)); 109,8 C(c); 119,1 C(CN);<br />
125,9 (C(a) <strong>et</strong> C(e)); 130,5 C(h); 132,0 (C(b) <strong>et</strong> C(d)); 141,0 (C(f) <strong>et</strong> C(g)).<br />
IR (KBr) ' (cm -1 ): 2957; 2847; 2254; 2227; 1621; 1605; 1503; 1384; 1307; 1178; 1109; 1039;<br />
908; 840; 733.<br />
SM IE, m/z (int. Rel.): 169 (M +. ; 60,9); 168 (100); 154 (44,0).<br />
SM-HR : Masse théorique : 169,0891<br />
m/z trouvé : 169,0886<br />
N-tosylpipéridinone 42<br />
O<br />
e<br />
d<br />
a<br />
c<br />
42<br />
N<br />
b<br />
Ts<br />
C12H15O3NS<br />
M = 253 g/mol<br />
Soli<strong>de</strong> b<strong>la</strong>nc<br />
Rdt = 81 % après chromatographie<br />
Une <strong>de</strong> solution <strong>de</strong> 30 mL d’un mé<strong>la</strong>nge H2O/CHCl3 (V/V) contenant 4,5 g <strong>de</strong> K2CO3 (32<br />
mmoles ; 1,6 éq.) <strong>et</strong> 2,7 g (20 mmoles ; 1 éq.) <strong>de</strong> chlorhydrate <strong>de</strong> pipéridinone est refroidie <strong>à</strong> 0°C<br />
afin d’y introduire 5,7 g (30 mmoles ; 1,5 éq.) <strong>de</strong> chlorure <strong>de</strong> tosyle. Le mé<strong>la</strong>nge réactionnel est<br />
agité <strong>à</strong> température ambiante 48h puis hydrolysé <strong>à</strong> 0°C par 20 mL d’une solution aqueuse saturée<br />
<strong>de</strong> NaHCO3. La phase aqueuse est extraite par 2x15 mL <strong>de</strong> CHCl3. Les phases organiques<br />
réunies sont successivement <strong>la</strong>vées par 15 mL d’une solution aqueuse saturée <strong>de</strong> NaHCO3, 15<br />
mL <strong>de</strong> H2O, 15 mL d’une solution aqueuse saturée <strong>de</strong> NaCl, séchées sur MgSO4, filtrées puis<br />
con<strong>de</strong>nsées sous pression réduite. Le résidu est soumis <strong>à</strong> une chromatographie éc<strong>la</strong>ire sur gel <strong>de</strong><br />
silice (éluant : pentane/CHCl3 : 70/30) pour donner 4,1 g (16,2 mmoles ; Rdt = 81%) <strong>de</strong> N-<br />
tosylpipéridinone 42.<br />
Rf = 0,28 (pentane/CH2Cl2 : 25/75); visible UV <strong>et</strong> aci<strong>de</strong> phosphomolybdique.<br />
Tr = 9,90 min (Base 15).<br />
RMN 1 H (CDCl3, 300 MHz) $ (ppm): 2,43 (s, 3H, CH3(tosyl)); 2,53 (t, 4H, 3 J = 6,2 Hz, CH2(a) <strong>et</strong><br />
CH2(d)); 3,38 (t, 4H, 3 J = 6,2 Hz, CH2(b) <strong>et</strong> CH2(c)); 7,35 (d, 2H, 3 J = 8,3 Hz, 2xCH(arom)); 7,68 (d,<br />
2H, 3 J = 8,3 Hz, 2xCH(arom)).<br />
148
Partie expérimentale du Chapitre I<br />
RMN 13 C (CDCl3, 75 MHz) $ (ppm): 20,1 CH3(tosyl); 40,3 (C(a) <strong>et</strong> C(d)); 46,7 (C(b) <strong>et</strong> C(c)); 127,1<br />
130,0 (4xCH(arom)); 133,3 144,0 (2xCquat. (tosyl)); 205,6 C(e).<br />
IR (KBr) ' (cm -1 ): 1714; 1461; 1259;1139; 860.<br />
SM IE, m/z (int. Rel.): 253 (21); 155 (24,3); 98 (79); 92 (21); 91 (100).<br />
4-(1-hydroxycyclopentyl)benzonitrile 44<br />
NC<br />
d<br />
c<br />
b<br />
e<br />
44<br />
a<br />
f<br />
g<br />
OH<br />
k<br />
h<br />
j<br />
i<br />
Procédure A<br />
C12H13NO<br />
M = 187 g/mol<br />
Huile incolore<br />
Rdt = 81% (après chromatographie)<br />
(éluant : Pentane/ Et2O : 90/10)<br />
Rf = 0,37 (Pentane/Et2O : 90/10); visible UV <strong>et</strong> aci<strong>de</strong> phosphomolybdique.<br />
Tr = 8,13 min (Base 15).<br />
RMN 1 H (CDCl3, 300 MHz) $ (ppm): 1,81 (m, 2H, 3 J = 7,5 Hz, CH2(cyclopentane)) ; 2,21-2,34 (m,<br />
6H, CH2(cyclopenante)); 3,07 (s, 1H, OH); 7,48 (d, 2H, 3 J = 8,3 Hz, CH(a) <strong>et</strong> CH(e)); 7,57 (d, 2H, 3 J =<br />
8,3 Hz, CH(b) <strong>et</strong> CH(d)).<br />
RMN 13 C (CDCl3, 75 MHz) $ (ppm): 23,6 (C(i) <strong>et</strong> C(j)); 42,9 (C(h) <strong>et</strong> C(k)); 83,6 C(g); 110,7 C(c);<br />
119,4 C(CN); 126,3 (C(a) <strong>et</strong> C(e)); 132,4 (C(b) <strong>et</strong> C(d); 153,1 C(c).<br />
IR (KBr) ' (cm -1 ): 3436 ; 2961; 2873; 2228; 1607; 1503; 1402; 1009; 837.<br />
SM IE, m/z (int. Rel.): 187 (M +. ; 29); 158 (1000); 145 (41); 130 (48); 102 (21).<br />
149
2-cyclohex-1-ènylthiophène 47<br />
a<br />
b c<br />
S<br />
47<br />
d<br />
e<br />
j<br />
f<br />
i<br />
g<br />
h<br />
Partie expérimentale du Chapitre I<br />
Procédure A<br />
C10H12S<br />
M = 164 g/mol<br />
Huile incolore<br />
Rdt = 70% (après chromatographie)<br />
(éluant : Pentane pur)<br />
2-bromothiophène n-BuLi (1,34M) CeCl3.7H2O Cyclohexanone<br />
3,85 mmoles 4,2 mmoles 4,55 mmoles 3,5 mmoles<br />
372 µL 3,4 mL 1,69 g 362 µL<br />
THF 25 mL 25 mL 25 mL<br />
Rf = 0,71 (Pentane pur) ; visible UV <strong>et</strong> aci<strong>de</strong> phosphomolybdique.<br />
Tr = 6,11 min (Base 15).<br />
RMN 1 H (CDCl3, 300 MHz) $ (ppm): 1,64-1,75 (m, 2H, CH2(h) ou CH2(i)); 1,78-1,86 (m, 2H,<br />
CH2(i) ou CH2(h)); 2,21-2,28 (m, 2H, CH2(g) ou CH2(j)); 2,44-2,51 (m, 2H, CH2(j)) ou CH2(g));<br />
6,24-6,27 (m, 1H, CH(f)); 6,99-7,02 (m, 2H, 2CH(thiophène)) ; 7,12-7,14 (m, 1H, CH(thiophène)).<br />
RMN 13 C (CDCl3, 75 MHz) $ (ppm): 22,1 22,7 (C(h) <strong>et</strong> C(i)); 25,6 27,5 (C(g) <strong>et</strong> C(j)); 120,1<br />
122,5 123,9 127,0 (C(a) C(b) C(c) <strong>et</strong> C(f)); 131,0 C(d); 147,0 C(e).<br />
IR (KBr) ' (cm -1 ): 3104; 3070; 3027; 2928; 2856; 2831; 2668; 1781; 1710; 1636; 1586; 1519;<br />
1447; 1434; 1374; 1347; 1336; 1307; 1270; 1235; 1136; 1080; 1040; 987; 926; 917; 852; 828;<br />
815; 798; 690.<br />
SM IE, m/z (int. Rel.): 164 (M +. ; 100); 149 (43,9); 136 (56,5); 135 (90,9); 97 (42,6); 91 (33,1);<br />
80 (20,3); 77 (25,4).<br />
MSHR : Masse théorique : 164,0660<br />
m/z trouvé : 164,0668<br />
150
(±)-Laurokamurène B<br />
(1-méthyl-4-(4,5,5-triméthylcyclopent-1-ènyl)benzène) 48<br />
Me<br />
d<br />
c<br />
b<br />
e<br />
(±)-48<br />
a<br />
f<br />
g<br />
h<br />
l<br />
k<br />
Me<br />
i<br />
j<br />
Me<br />
m<br />
Me<br />
n<br />
Partie expérimentale du Chapitre I<br />
C15H20<br />
M = 200 g/mol<br />
Huile incolore<br />
Rdt = 55 %<br />
Dans un bicol <strong>de</strong> 50 mL muni d’un barreau aimanté, on introduit 484 mg (1,3 mmoles; 1,3<br />
éq.) <strong>de</strong> CeCl3.7H2O préa<strong>la</strong>blement écrasé au mortier. Le ballon est p<strong>la</strong>cé sous pression réduite<br />
(0,3 mmHg) <strong>et</strong> chauffé <strong>à</strong> 140°C pendant 2h (ne m<strong>et</strong>tre l’agitation qu’après 1h <strong>de</strong> chauffage). Le<br />
ballon est ensuite p<strong>la</strong>ce sous atmosphère inerte, refroidie <strong>à</strong> température ambiante avant d’y<br />
introduire 9 mL <strong>de</strong> THF anhydre. La suspension obtenue est alors agitée 1h30 <strong>à</strong> température<br />
ambiante.<br />
A une solution <strong>de</strong> 4-bromotoluène (1,1 mmoles; 1,1 éq.) dans 9 mL <strong>de</strong> THF anhydre sous<br />
agitation magnétique <strong>et</strong> sous atmosphère inerte sont ajoutés <strong>à</strong> -78°C goutte-<strong>à</strong>-goutte 0,5 mL (1,2<br />
mmoles; 1,2 éq.) d’une solution <strong>de</strong> n-butyllithium <strong>à</strong> 2,4M dans l’hexane. On <strong>la</strong>isse sous agitation<br />
<strong>à</strong> -78°C pendant 1h. C<strong>et</strong>te solution est alors ajoutée goutte-<strong>à</strong>-goutte via une canule <strong>à</strong> <strong>la</strong><br />
suspension <strong>de</strong> CeCl3 refroidie <strong>à</strong> -78°C. La solution obtenue est <strong>la</strong>issée sous agitation 1h30 <strong>à</strong> -<br />
78°C conduisant <strong>à</strong> <strong>la</strong> formation <strong>de</strong> l’organocérien.<br />
Une solution <strong>de</strong> 2,2,3-triméthylcyclopentanone (1 mmoles; 1 éq.) dans 9 mL <strong>de</strong> THF<br />
anhydre refroidie <strong>à</strong> -78°C est ajoutée via une canule <strong>à</strong> <strong>la</strong> solution d’oraganocériens; l’agitation<br />
est maintenue 1h30 <strong>à</strong> -78°C (formation <strong>de</strong> l’alcoo<strong>la</strong>te tertiaire) puis 1h30 <strong>à</strong> température<br />
ambiante.<br />
La solution est ensuite refroidie <strong>à</strong> -30°C afin d’y ajouter 448 µL (3 mmoles ; 3 éq.) <strong>de</strong><br />
DBU puis 218 µL (3mmoles; 3éq.) <strong>de</strong> chlorure <strong>de</strong> thionyle. La solution est ensuite p<strong>la</strong>cée <strong>à</strong><br />
température ambiante sous agitation durant toute <strong>la</strong> nuit.<br />
Le mé<strong>la</strong>nge réactionnel est hydrolysé <strong>à</strong> 0°C avec 15 mL d’une solution aqueuse saturée <strong>de</strong><br />
NAHCO3 pendant 1h. La phase aqueuse est extraite par 3x10 mL d’Et2O. Les phases organiques<br />
réunies sont <strong>la</strong>vées par 5 mL d’une solution aqueuse <strong>de</strong> NaOH 2M, 5 mL d’eau, 5 mL d’une<br />
solution aqueuse saturée <strong>de</strong> NaCl, séchées sur MgSO4, filtrées puis con<strong>de</strong>nsées sous pression<br />
réduite. Le résidu est soumis <strong>à</strong> une chromatographie éc<strong>la</strong>ir sur gel <strong>de</strong> silice (éluant : Pentane pur)<br />
pour donner 110 mg (0,5 mmoles ; Rdt = 55 %) <strong>de</strong> (±)-Laurokamurène B.<br />
Rf = 0,43 (éluant : pentane pur); visible UV <strong>et</strong> aci<strong>de</strong> phosphomolybdique.<br />
Tr = 6,55 min. (Base 15)<br />
RMN 1 H (CDCl3, 300 MHz) $ (ppm): 0,98-1,01 (m, 6H, CH3(n) <strong>et</strong> CH3(m)); 1,09 (s, 3H,<br />
CH3(l))); 1,95-2,07 (m, 2H, CH(i) <strong>et</strong> CH(j)); 2,34-2,42 (m, 4H, CH3(arom) <strong>et</strong> CH(i)); 5,70 (s, 1H,<br />
151
Partie expérimentale du Chapitre I<br />
CH(h)); 7,10 (d, 2H, 3 J = 8,8 Hz, CH(a) <strong>et</strong> CH(e)); 7,22 (d, 2H, 3 J = 8,8 Hz, CH(b) <strong>et</strong> CH(c)).<br />
RMN 13 C (CDCl3, 75 MHz) $ (ppm): 14,0 20,6 (C(n) <strong>et</strong> C(m)); 21,1 CH3(arom); 26,2 C(l); 37,8<br />
C(j); 45,8 C(j); 47,7 C(k); 126,1 C(h); 127,4 (C(a) <strong>et</strong> C(e)); 128,6 (C(b) <strong>et</strong> C(d)); 135,4 136,1 (C(c) <strong>et</strong><br />
C(f)); 152,8 C(g).<br />
IR (KBr) ' (cm -1 ) : 3084 ; 3042 ; 2957 ; 2922 ; 2868 ; 2834 ; 1612 ; 1511 ; 1466 ; 1455 ; 1372 ;<br />
1384 ; 1360 ; 805.<br />
SM IE, m/z (int. Rel.): 200 (M +. ; 47,6); 185 (47,6); 116 (22,6); 92 (21,7).<br />
SM-HR : Masse théorique : 200,1565<br />
m/z trouvé : 200,1571<br />
2,2,3-triméthylcyclopentananone 62<br />
b<br />
a<br />
O<br />
c d<br />
62<br />
e<br />
Me<br />
Me<br />
h<br />
f<br />
Me<br />
g<br />
C8H14O<br />
M = 126 g/mol<br />
Huile incolore<br />
Rdt = 86 %<br />
Dans un ballon <strong>de</strong> 10 mL, on introduit 1,5 g (7,57 mmoles ) <strong>de</strong> cyclopropane 63, 750 µL<br />
d’une solution aqueuse <strong>de</strong> NaOH 2M <strong>et</strong> 1,5 mL <strong>de</strong> MeOH. Le mé<strong>la</strong>nge réactionnel est chauffé <strong>à</strong><br />
60°C toute <strong>la</strong> nuit.<br />
Le brut est dilué dans 10 mL <strong>de</strong> pentane, <strong>la</strong>vé par 2x400 µL d’une solution aqueuse saturée<br />
<strong>de</strong> NaCl <strong>et</strong> séché sur MgSO4. Le pentane est éliminé par distil<strong>la</strong>tion pour donner 822 mg (6,51<br />
mmoles ; Rdt = 86%) <strong>de</strong> 2,2,3-triméthylcyclopentanone 62.<br />
Tr = 3,13 min (Base 15).<br />
RMN 1 H (CDCl3, 300 MHz) $ (ppm): 0,81 (s, 3H, CH3(f)); 0,98-1,00 (m, 6H, CH3(g) <strong>et</strong> CH3(h));<br />
1,41-1,58 (m, 1H, CH(c)); 1,80-1,93 (m, 1H, CH(d)); 1,95-2,05 (m, 1H, CH(f)); 2,01-2,22 (m, 1H,<br />
CH(b)); 2,22-2,41 (m, 1H, C(b)).<br />
RMN 13 C (CDCl3, 75 MHz) $ (ppm): 14,2 C(f); 12,4 (C(g) ou C(h)); 22,4 (C(h) ou C(g)); 27 C(c);<br />
36,3 C(b); 31,8 C(d); 47,8 C(e); 224,0 C(a).<br />
IR (KBr) ' (cm -1 ) : 2963 ; 2874 ; 2252 ; 1739 ; 1458 ; 1407 ; 1385 ; 1362 ; 1290 ; 1253 ; 1198 ;<br />
1128 ; 1097 ; 1056 ; 087 ; 918 ; 846 ; 733.<br />
SM-HR : Masse théorique : 126,1048<br />
m/z trouvé : 126,1054<br />
152
Partie expérimentale du Chapitre I<br />
((1R*,4R*,5S*)-4,5-diméthylbicyclo[3.1.0]hexan-1-yloxy)triméthylsi<strong>la</strong>ne 63a<br />
((1S*,4S*,5R*)-4,5-diméthylbicyclo[3.1.0]hexan-1-yloxy)triméthylsi<strong>la</strong>ne 63b<br />
Présent sous forme <strong>de</strong> <strong>de</strong>ux couples <strong>de</strong> diastéréoisomères (63/37 déterminé par CPG)<br />
non-séparables en chromatographie éc<strong>la</strong>ire sur gel <strong>de</strong> silice.<br />
b<br />
a<br />
OTMS<br />
c d<br />
e<br />
f<br />
Me<br />
Me<br />
g<br />
63a h<br />
63b<br />
b<br />
a<br />
OTMS<br />
c d<br />
e<br />
f<br />
Me<br />
Me<br />
g<br />
h<br />
C11H22OSi<br />
M = 198 g/mol<br />
Huile incolore<br />
Rdt = 84 % après chromatographie<br />
(éluant : Pentane/Et2O 99/1)<br />
Dans un bicol <strong>de</strong> 100 mL p<strong>la</strong>cé sous atmosphère inerte, on introduit 2g (10,8 mmoles ; 1<br />
éq.) d’éther d’énol sillylé 74. On ajoute ensuite goutte-<strong>à</strong>-goutte 12 mL (12 moles ; 1,1 éq.) d’une<br />
solution d’Et2Zn 1M. Après disparition <strong>de</strong> <strong>la</strong> fumée b<strong>la</strong>nche, on ajoute goutte-<strong>à</strong>-goutte 960 µL<br />
(12 mmoles ; 1,1 éq.) <strong>de</strong> CH2I2 <strong>et</strong> on maintient l’agitation 15 min avant d’équiper le bicol d’un<br />
tube <strong>de</strong>sséchant (CaCl2).<br />
Après 2h d’agitation <strong>à</strong> température ambiante (formation d’un précipité b<strong>la</strong>nc) on introduit<br />
1,9 mL (24 mmoles ; 2,4 éq.) <strong>de</strong> pyridine pour complexer le zinc.<br />
Le brut est filtré sur célite <strong>et</strong> con<strong>de</strong>nsé sous pression réduite puis soumis <strong>à</strong> une<br />
chromatographie éc<strong>la</strong>ire sur gel <strong>de</strong> silice (Pentane/Et2O : 99/1 + 1% d’Et3N afin <strong>de</strong> neutraliser <strong>la</strong><br />
silice) pour donner 1,807g (9,12 mmoles ; Rdt = 84 %) <strong>de</strong> cyclopropanes 63a <strong>et</strong> 63b.<br />
Tr = 3,91 min (mino) <strong>et</strong> 4,00 min (majo) (Base 15).<br />
RMN 1 H (CDCl3, 300 MHz) $ (ppm): 0,14 (s, 9H, CH3(O-TMS) majo <strong>et</strong> mino); 0,21 (d, 1H, 2 J =<br />
5,5 Hz, CH(f) mino); 0,33 (dd, 1H, J = 3,5 Hz, J = 1,7 Hz, CH(f) majo); 0,56 (d, 1H, J = 5,6 Hz,<br />
CH(f) mino); 0,65 (d, 1H, J = 5,1 Hz, CH(f) majo); 0,83 (d, 3H, 3 Jh-d = 6,4 Hz, CH3(h) mino); 0,96<br />
(d, 3H, 3 Jd-h = 7,1 Hz, CH3(h) majo.); 1,08 (s, 3H, CH3(g) majo); 1,09 (s, 3H, CH3(g) mino); 1,12-<br />
1,33 (m, 2H, CH2(c) ou CH2(d) majo); 1,57-1,65 (m, 2H, CH2(c) ou CH2(b) mino.) ; 1,78-2,08 (m,<br />
3H, CH2(b) ou CH2(c) majo. <strong>et</strong> mino., CH(d) majo. <strong>et</strong> mino.).<br />
RMN 13 C (CDCl3, 75 MHz) $ (ppm): 1,0 CH3(O-TMS) (majo <strong>et</strong> mino); 14,1 C(g) majo; 15,3 C(g)<br />
mino; 15,6 C(h) mino; 16,9 C(f) mino; 18,6 C(h) majo; 22,0 C(f) majo; 28,4 (C(c) ou C(b) majo);<br />
29,2 (C(c) ou C(b) mino); 30,0 C(e) majo; 30,8 C(e) mino; 32,0 (C(b) ou C(c) majo); 34,2 (C(b) ou C(c)<br />
mino); 37,3 C(d) majo; 38,5 C(d) mino; 67,2 C(a) mino; 67,7 C(a) majo.<br />
IR (KBr) ' (cm -1 ) : 3063 ; 2957 ; 2870 ; 1439 ; 1374 ; 1351 ; 1335 ; 1321 ; 1251 ; 1223 ; 1125 ;<br />
1098 ; 1061 ; 1014 ; 979 ; 937 ; 926 ; 899 ; 873 841 ; 750.<br />
SM IE, m/z (int. Rel.):<br />
153
Partie expérimentale du Chapitre I<br />
Majoritaire: 198 (M +. ; 15,1); 183 (74,3); 141 (94,1); 75 (78,5); 73 (100).<br />
Minoritaire: 198 (M +. ; 17,4); 183 (80,1); 141 (100); 75 (69,2); 73 (95,4).<br />
SM-HR [M-CH3 . ] : masse théorique : 183,1205<br />
Masse trouvée : 183,1209<br />
3-isobutoxy-2-méthylcyclopent-2-énone 67<br />
O<br />
a<br />
Me<br />
e<br />
b c<br />
67<br />
d<br />
h<br />
O<br />
g<br />
f<br />
h<br />
C10H16O2<br />
M = 168 g/mol<br />
Huile incolore<br />
Rdt = 98 %<br />
Dans un ballon <strong>de</strong> 250 mL équipé d’un Dean-Starck surmonté d’un réfrigérant on introduit<br />
3,36 g (30 mmoles ; 1 éq.) <strong>de</strong> 2-méthylcyclopentan-1,3-dione, 32 mL (34,5 mmoles ; 1,15 éq.)<br />
<strong>de</strong> 2-méthylcyclopentan-1,3-dione, 190 mg (1,5 mmole ; 0,05 éq.) d’aci<strong>de</strong> paratoluènesulfonique<br />
<strong>et</strong> 60 mL <strong>de</strong> toluène. Le mé<strong>la</strong>nge est porté <strong>à</strong> reflux 5h.<br />
Le mé<strong>la</strong>nge réactionnel est successivement <strong>la</strong>vé par 30 mL d’une solution aqueuse <strong>de</strong><br />
NaOH 2M, 30 mL d’eau, 30 mL d’une solution saturée aqueuse <strong>de</strong> NaCl, séché sur MgSO4,<br />
filtré puis con<strong>de</strong>nsé sous pression réduite. Le résidu est soumis <strong>à</strong> une chromatographie éc<strong>la</strong>ire<br />
sur gel <strong>de</strong> silice (éluant : AcOEt) pour donner 4,94 g (29 mmoles ; Rdt = 98%) d’éther d’énol<br />
67.<br />
Rf = 0,23 (AcOEt); visible UV <strong>et</strong> aci<strong>de</strong> phosphomolybdique.<br />
Tr = 5,82 min (Base 15).<br />
RMN 1 H (CDCl3, 300 MHz) $ (ppm): 0,99 (d, 6H, 3 Jh-g = 7,6 Hz, 2xCH3(h)); 1,64 (m, 3H, Me);<br />
1,96-2,12 (m, 1H, CH(g)); 2,41-2,44 (m, 2H, CH2(c)); 2,59-2,64 (m, 2H, CH2(b)); 3,91 (d, 2H, 3 Jf-g<br />
= 6,6 Hz, CH2(f)).<br />
RMN 13 C (CDCl3, 75 MHz) $ (ppm): 14,1 Me; 24,3 (2xCH3(h)); 34,0 35,3 37,2 (C(b) C(c) C(g));<br />
82,8 C(f); 117,4 C(e)); 180,2 C(d); 187,8 C(a).<br />
IR (KBr) ' (cm -1 ): 1802; 1647; 1427; 1399; 1211; 1087; 860.<br />
154
(2,3-diméthylcyclopenten-1-ényloxy)triméthylsi<strong>la</strong>ne 74<br />
b<br />
a<br />
OTMS<br />
c d<br />
74<br />
e f<br />
Me<br />
g<br />
Me<br />
Partie expérimentale du Chapitre I<br />
C10H20OSi<br />
M = 184 g/mol<br />
Huile incolore<br />
Rdt = 100 %<br />
Dosage <strong>de</strong> <strong>la</strong> solution commerciale <strong>de</strong> MeMgBr dans le THF:<br />
1 mL <strong>de</strong> solution <strong>de</strong> bromure <strong>de</strong> méthylmagnésien est hydrolysé par 25mL d’une solution<br />
aqueuse d’aci<strong>de</strong> chlorhydrique <strong>à</strong> 0,195 M. L’excès d’aci<strong>de</strong> chlorhydrique est dosé par une<br />
solution aqueuse <strong>de</strong> sou<strong>de</strong> <strong>à</strong> 0,2M. Véq moyen = 9,7 mL => [MeMgBr] = 3M.<br />
Synthèse <strong>de</strong> l’éther d’énol sillylé :<br />
Dans un bicol <strong>de</strong> 25 mL, on introduit une solution 8mL <strong>de</strong> THF anhydre contenant 160 mg<br />
(0,78 mmoles ; 0,15 éq.) <strong>de</strong> CuBr.Me2S <strong>et</strong> 2,3 mL (13 mmoles ; 2,5 éq.) d’HMPA. La solution<br />
est refroidie <strong>à</strong> -78°C afin d’y ajouter 3,47 mL (10,42 mmoles ; 2 éq.) <strong>de</strong> <strong>la</strong> solution <strong>de</strong> MeMgBr<br />
dans le THF, le mé<strong>la</strong>nge réactionnel est agité <strong>à</strong> -78°C pendant 30 min. Une solution <strong>de</strong> 8 mL <strong>de</strong><br />
THF anhydre contenant <strong>de</strong> 515 µL (5,21 mmoles ; 1 éq.) <strong>de</strong> 2-méthylcyclopenténone <strong>et</strong> 2mL<br />
(15,63 mmoles ; 3 éq.) <strong>de</strong> TMSCl est ajoutée <strong>à</strong> toujours <strong>à</strong> -78°C. L’agitation est maintenue 1h,<br />
on ajoute ensuite 1,44 mL (10,4 mmoles ; 2 éq.) d’Et3N avant <strong>de</strong> <strong>la</strong>isser le mé<strong>la</strong>nge réactionnel <strong>à</strong><br />
température ambiante toute <strong>la</strong> nuit.<br />
Le THF est évaporé sous pression réduite ;le mé<strong>la</strong>nge réactionnel est dilué dans 10 mL <strong>de</strong><br />
pentane puis est ensuite <strong>la</strong>vé par 3x5 mL d’une solution aqueuse saturée <strong>de</strong> NaHCO3 , 5 mL<br />
d’une solution auqueuse saturée <strong>de</strong> NaCl, séché sur MgSO4. Le brut est p<strong>la</strong>cé sous pression<br />
réduite pour éliminer les traces <strong>de</strong> solvant pour donner 960 mg (5,21 mmoles ; Rdt = 100 %)<br />
d’éther d’énol silylé.<br />
Tr = 3,51 min (Base 15)<br />
RMN 1 H (CDCl3, 300 MHz) $ (ppm): 0,25 (s, 9H, CH3(O-TMS)); 1,14 (d, 3H, 3 Jg-d = 6,8 Hz,<br />
CH3(g)); 1,32-1,46 (m, 1H, CH(c)); 1,71 (s, 3H, CH3(f)); 2,01-2,13 (m, 1H, CH(c)); 2,33-2,41 (m,<br />
2H, CH2(b)); 2,53-2,62 (m, 1H, CH(d)).<br />
RMN 13 C (CDCl3, 75 MHz) $ (ppm): 0,7 CH3(O-TMS); 10,2 20,5 29,7 (C(d) C(e) <strong>et</strong> C(f)); 33,0<br />
39,7 (C(c) <strong>et</strong> C(b)); 117,1 C(e); 146,7 C(a).<br />
IR (KBr) ' (cm -1 ) : 2956 ; 2866 ; 1742 ; 1686 ; 1458 ; 1380 ; 1322 ; 1252 ; 1216 ; 1075 ;1041 ;<br />
931 ;844 ; 758.<br />
SM IE, m/z (int. Rel.): 184 (M +. ; 16,5); 170 (17,8) ; 169 (100) ; 75 (19,7) ; 73 (94,4).<br />
155
Partie expérimentale du Chapitre II<br />
Partie expérimentale du chapitre II<br />
156
Synthèse <strong>de</strong>s aldéhy<strong>de</strong>s 77-79<br />
2-cyclopent-1-ènylbenzaldéhy<strong>de</strong> 77<br />
d<br />
e<br />
k<br />
j<br />
f<br />
c<br />
g<br />
i<br />
b<br />
a<br />
h<br />
CHO<br />
77<br />
Partie expérimentale du Chapitre II<br />
C12H12O<br />
172 g/mol<br />
Huile jaune pâle<br />
A => Rdt = 81% (après chromatographie)<br />
B => Rdt = 75% (après chromatographie)<br />
C => Rdt = 50% (après chromatographie)<br />
Mo<strong>de</strong>s opératoires A : <strong>à</strong> partir <strong>de</strong> l’alcène 98<br />
Mo<strong>de</strong> opératoire utilisant HCl :<br />
A une solution <strong>de</strong> 143 mg (0,59 mmoles) d’alcène 98 dans 10 mL <strong>de</strong> THF est ajouté 0,5<br />
mL d’une solution aqueuse <strong>de</strong> HCl <strong>à</strong> 1M. La solution est agité toute <strong>la</strong> nuit <strong>à</strong> température<br />
ambiante.<br />
Le mé<strong>la</strong>nge réactionnel est neutralisé par 2 mL d’une solution aqueuse <strong>de</strong> NaOH 2M. La<br />
phase aqueuse est extraite par 4x5 mL d’Et2O. Les phases organiques réunies sont<br />
successivement <strong>la</strong>vées par 10 mL d’eau, 10 mL d’une solution aqueuse saturée <strong>de</strong> NaCl, séchées<br />
sur MgSO4, filtrées puis con<strong>de</strong>nsées sous pression réduite. Le résidu est soumis <strong>à</strong> une<br />
chromatographie éc<strong>la</strong>ire sur gel <strong>de</strong> silice (éluant : Pentane/Et2O : 95/5 puis 90/10) pour donner<br />
84 mg (0,45 mmole ; Rdt = 76%) d’aldéhy<strong>de</strong> 77.<br />
Mo<strong>de</strong> opératoire utilisant AcOH :<br />
Une solution <strong>de</strong> contenant 5 mL <strong>de</strong> THF, 200 mg (1,16 mmole) d’alcène 98, 4 mL d’aci<strong>de</strong><br />
acétique <strong>et</strong> 4 mL d’eau est p<strong>la</strong>cée dans un ballon muni d’une agitation magnétique. La solution<br />
est agitée 6 h <strong>à</strong> température ambiante.<br />
Le mé<strong>la</strong>nge réactionnel est hydrolysé <strong>à</strong> 0°C par 30 mL d’une solution aqueuse saturée <strong>de</strong><br />
NaHCO3. La phase aqueuse est extraite par 3x10 mL d’Et2O. Les phases organiques réunies sont<br />
successivement <strong>la</strong>vées par 10 mL d’une solution saturée <strong>de</strong> NaHCO3, 10 mL d’eau, 10 mL d’une<br />
solution aqueuse saturée <strong>de</strong> NaCl, séchées sur MgSO4, filtrées puis con<strong>de</strong>nsées sous pression<br />
réduite. Le résidu est soumis <strong>à</strong> une chromatographie éc<strong>la</strong>ire sur gel <strong>de</strong> silice (éluant :<br />
Pentane/Et2O : 98/2) pour donner 121 mg (0,7 mmole ; Rdt = 81%) d’aldéhy<strong>de</strong> 77.<br />
Mo<strong>de</strong>s opératoires A : <strong>à</strong> partir <strong>de</strong> l’alcool 93<br />
Une solution contenant 2,9 g (11 mmoles ; 1 éq.) d’alcool 93, 94 mg (0,77 mmole ; 0,07<br />
éq.) <strong>de</strong> DMAP, <strong>et</strong> 6,18 mL (44 mmoles ; 4 éq.) d’Et3N dans 90 mL d’Et2O anhydre est p<strong>la</strong>cée<br />
sous agitation magnétique <strong>et</strong> sous atmosphère inerte. La solution est refroidie <strong>à</strong> -20°C afin d’y<br />
ajouter goutte-<strong>à</strong>-goutte 3,39 mL (44 mmoles ; 4 éq.) <strong>de</strong> chlorure <strong>de</strong> méthanesulfonyle.<br />
L’agitation est maintenue <strong>à</strong> température ambiante jusqu’<strong>à</strong> consommation <strong>de</strong> l’alcool. Le mé<strong>la</strong>nge<br />
157
Partie expérimentale du Chapitre II<br />
réactionnel est hydrolysé <strong>à</strong> 0°C par 40 mL d’une solution aqueuse saturée <strong>de</strong> NH4Cl. La phase<br />
aqueuse est extraite par 3x30 mL d’Et2O. Les phases organiques réunies sont successivement<br />
<strong>la</strong>vées par 2x20 mL d’une solution aqueuse <strong>de</strong> NaOH 2M, 20 mL d’eau, séchées sur MgSO4,<br />
filtrées puis con<strong>de</strong>nsées sous pression réduite.<br />
Le résidu est dilué dans une solution contenant 2 mL d’aci<strong>de</strong> acétique g<strong>la</strong>cial, 2O mL<br />
d’eau <strong>et</strong> 20 mL <strong>de</strong> THF. L’agitation est maintenue <strong>à</strong> température ambiante toute <strong>la</strong> nuit. Le<br />
mé<strong>la</strong>nge réactionnel est hydrolysé <strong>à</strong> 0°C par 200 mL d’une solution aqueuse saturée <strong>de</strong> NaHCO3.<br />
La phase aqueuse est extraite par 3x40 mL d’Et2O. Les phases organiques réunies sont<br />
successivement <strong>la</strong>vées par 40 mL d’une solution aqueuse saturée <strong>de</strong> NaHCO3, 40 mL d’eau, 40<br />
mL d’une solution aqueuse saturée <strong>de</strong> NaCl, filtrées puis con<strong>de</strong>nsées sous pression réduite. Le<br />
résidu est soumis <strong>à</strong> une chromatographie éc<strong>la</strong>ire sur gel <strong>de</strong> silice (éluant : Pentane/Et2O : 98/2)<br />
pour donner 1,044 g (5,6 mmoles ; Rdt = 51 %) d’aldéhy<strong>de</strong> 77.<br />
Mo<strong>de</strong> opératoire C : <strong>à</strong> partir du dioxane 96<br />
Dans un bicol muni d’un barreau aimanté, on introduit du 19,4 g (52 mmoles ; 1,3 éq.) <strong>de</strong><br />
CeCl3.7H2O préa<strong>la</strong>blement écrasé au mortier. Le ballon est mis sous pression réduite (environ<br />
0,3 mmHg) <strong>et</strong> chauffé 2h <strong>à</strong> 140°C (m<strong>et</strong>tre l’agitation au bout d’une heure). Le ballon est p<strong>la</strong>cé<br />
sous atmosphère inerte <strong>et</strong> refroidi <strong>à</strong> température ambiante, Le THF est ajouté sous vive agitation.<br />
La suspension est ainsi agitée pendant 1h30 <strong>à</strong> température ambiante.<br />
Une solution contenant 10,7 g (44 mmoles ; 1,1 éq.) <strong>de</strong> dioxane 96 dans 250 mL <strong>de</strong> THF<br />
anhydre <strong>et</strong> sous atmosphère inerte est refroidie <strong>à</strong> -78°C ; on y ajoute goutte-<strong>à</strong>-goutte 19,6 mL (48<br />
mmoles ; 1,2 éq.) d’une solution <strong>de</strong> n-butyllithium <strong>à</strong> 2,45 M dans le THF <strong>et</strong> l’agitation est<br />
maintenue 1h <strong>à</strong> -78°C (formation <strong>de</strong> l’organolithien). C<strong>et</strong>te solution est ensuite ajoutée goutte-<strong>à</strong>goutte<br />
via une canule <strong>à</strong> <strong>la</strong> suspension <strong>de</strong> CeCl3 refroidie <strong>à</strong> -78°C. On <strong>la</strong>isse agiter 1h <strong>à</strong> -78°C<br />
(formation <strong>de</strong> l’organocérien).<br />
Une solution contenant 4,14 mL (40 mmoles ; 1 éq.) <strong>de</strong> cyclohexanone dans 100 mL <strong>de</strong><br />
THF anhydre sous atmosphère inerte est refroidie <strong>à</strong> -78°C avant d’être additionnée goutte-<strong>à</strong>goutte<br />
via une canule <strong>à</strong> <strong>la</strong> solution contenant l’organocérien. Le mé<strong>la</strong>nge réactionnel est agité<br />
1h30 <strong>à</strong> -78°C (formation <strong>de</strong> l’alcoo<strong>la</strong>te tertiaire) puis 1h30 <strong>à</strong> température ambiante.<br />
Le mé<strong>la</strong>nge réactionnel est dilué avec 200 mL <strong>de</strong> THF anhydre puis est refroidi <strong>à</strong> -30°C<br />
afin d’y ajouter goutte-<strong>à</strong>-goutte 18 mL (120 mmoles ; 3 éq.) <strong>de</strong> DBU puis 8,7 mL (120 mmoles ;<br />
3 éq.) <strong>de</strong> chlorure <strong>de</strong> thionyle. L’agitation est maintenue <strong>à</strong> température ambiante 12h avant<br />
d’ajouter une solution <strong>de</strong> 10 mL d’aci<strong>de</strong> acétique g<strong>la</strong>cial dans 250 mL d’eau (<strong>la</strong> formation <strong>de</strong><br />
l’aldéhy<strong>de</strong> est suivie par CCM).<br />
Le mé<strong>la</strong>nge réactionnel est hydrolysé <strong>à</strong> 0°C par une solution aqueuse saturée <strong>de</strong> NAHCO3.<br />
La phase aqueuse est extraite par 3x300 ml <strong>de</strong> Et2O. Les phases organiques réunies sont<br />
successivement <strong>la</strong>vées par H2O, une solution aqueuse saturée <strong>de</strong> NaCl, séchées sur MgSO4,<br />
filtrées puis con<strong>de</strong>nsées sous pression réduite. Le résidu est soumis <strong>à</strong> une chromatographie<br />
éc<strong>la</strong>ire sur gel <strong>de</strong> silice (éluant : Pentane/Et2O :98/2) pour donner 3,72 g (20 mmoles ; Rdt =<br />
50%) d’aldéhy<strong>de</strong> 77.<br />
158
Rf = 0,61 (Pentane/Et2O : 90/10); visible UV <strong>et</strong> aci<strong>de</strong> phosphomolybdique.<br />
Tr = 6,68 min (Base 15).<br />
Partie expérimentale du Chapitre II<br />
RMN 1 H (CDCl3, 300 MHz) $ (ppm) : 2,04-2,14 (m, 2H, CH2(j)); 2,60 (t, 2H, 3 J = 7,1 Hz,<br />
CH2(i) ou CH2(k)); 2,77 (t, 2H, 3 J = 7,1 Hz, CH2(k) ou CH2(i)); 5,73 (s, 1H, CH(h)); 7,36-7,52 (m,<br />
2H, CHarom); 7,54 (t, 1H, 3 J = 7,5 Hz, CHarom); 7,90 (d, 1H, 3 J = 8,1 Hz, CHarom); 10,19 (s, 1H,<br />
CHO).<br />
RMN 13 C (CDCl3, 75 MHz) $ (ppm) : 23,8 C(j); 33,9 36,8 (C(i) C(k)); 126,9 127,5 128,1<br />
133,2 135,0 (C(b) C(c) C(d) C(e) C(h)); 134,1 139,6 142,3 (C(a) C(f) C(g)); 192,2 (C(CHO)).<br />
IR (KBr) ' (cm -1 ): 3020; 2955; 2847; 1688; 1595; 1480; 1445; 1390; 1216; 1196; 756.<br />
SM IE m/z (int. Rel.): 172 (M +. ; 42); 153 (42); 144 (100); 129 (27); 128 (39); 116 (29); 115<br />
(58); 77 (22).<br />
2-cyclohex-1-énylbenzaldéhy<strong>de</strong> 78<br />
d<br />
e<br />
l<br />
k<br />
f<br />
c<br />
j<br />
g<br />
b<br />
a<br />
h<br />
i<br />
CHO<br />
78<br />
Mo<strong>de</strong>s opératoires A :<br />
C13H14O<br />
184 g/mol<br />
Huile jaune pâle<br />
HCl ; Rdt = 76% (après chromatographie)<br />
AcOH ; Rdt = 81% (après chromatographie)<br />
Mo<strong>de</strong> opératoire B :<br />
Rdt = 79% (après chromatographie)<br />
Mo<strong>de</strong> opératoire C :<br />
Rdt = 50% (après chromatographie)<br />
Mo<strong>de</strong>s opératoires A : <strong>à</strong> partir <strong>de</strong> l’alcène 99<br />
Mo<strong>de</strong> opératoire utilisant HCl :<br />
A une solution <strong>de</strong> 143 mg (0,59 mmoles) d’alcène 99 dans 10 mL <strong>de</strong> THF est ajouté 0,5<br />
mL d’une solution aqueuse <strong>de</strong> HCl <strong>à</strong> 1M. La solution est agitée toute <strong>la</strong> nuit <strong>à</strong> température<br />
ambiante.<br />
Le mé<strong>la</strong>nge réactionnel est neutralisé par 2 mL d’une solution aqueuse <strong>de</strong> NaOH 2M. La<br />
phase aqueuse est extraite par 4x5 mL d’Et2O. Les phases organiques réunies sont<br />
successivement <strong>la</strong>vées par 10 mL d’eau, 10 mL d’une solution aqueuse saturée <strong>de</strong> NaCl, séchées<br />
sur MgSO4, filtrées puis con<strong>de</strong>nsées sous pression réduite. Le résidu est soumis <strong>à</strong> une<br />
chromatographie éc<strong>la</strong>ire sur gel <strong>de</strong> silice (éluant : Pentane/Et2O : 95/5 puis 90/10) pour donner<br />
159
84 mg (0,45 mmole ; Rdt = 76%) d’aldéhy<strong>de</strong> 78.<br />
Partie expérimentale du Chapitre II<br />
Mo<strong>de</strong> opératoire utilisant AcOH :<br />
Une solution <strong>de</strong> contenant 5 mL <strong>de</strong> THF, 200 mg (1,16 mmole) d’alcène 99, 4 mL d’aci<strong>de</strong><br />
acétique <strong>et</strong> 4 mL d’eau est p<strong>la</strong>cée dans un ballon muni d’une agitation magnétique. La solution<br />
est agitée 6 h <strong>à</strong> température ambiante.<br />
Le mé<strong>la</strong>nge réactionnel est hydrolysé <strong>à</strong> 0°C par 30 mL d’une solution aqueuse saturée <strong>de</strong><br />
NaHCO3. La phase aqueuse est extraite par 3x10 mL d’Et2O. Les phases organiques réunies sont<br />
successivement <strong>la</strong>vées par 10 mL d’une solution saturée <strong>de</strong> NaHCO3, 10 mL d’eau, 10 mL d’une<br />
solution aqueuse saturée <strong>de</strong> NaCl, séchées sur MgSO4, filtrées puis con<strong>de</strong>nsées sous pression<br />
réduite. Le résidu est soumis <strong>à</strong> une chromatographie éc<strong>la</strong>ire sur gel <strong>de</strong> silice (éluant :<br />
Pentane/Et2O : 98/2) pour donner 121 mg (0,7 mmole ; Rdt = 81%) d’aldéhy<strong>de</strong> 78.<br />
Mo<strong>de</strong>s opératoires A : <strong>à</strong> partir <strong>de</strong> l’alcool 94<br />
Une solution contenant 8,9 g (34 mmoles ; 1 éq.) d’alcool 94, 290 mg (2,4 mmole ; 0,07<br />
éq.) <strong>de</strong> DMAP, <strong>et</strong> 28,3 mL (204 mmoles ; 6 éq.) d’Et3N dans 90 mL d’Et2O anhydre est p<strong>la</strong>cée<br />
sous agitation magnétique <strong>et</strong> sous atmosphère inerte. La solution est refroidie <strong>à</strong> -20°C afin d’y<br />
ajouter goutte-<strong>à</strong>-goutte 10 mL (102 mmoles ; 3 éq.) <strong>de</strong> chlorure <strong>de</strong> méthanesulfonyle. L’agitation<br />
est maintenue <strong>à</strong> température ambiante jusqu’<strong>à</strong> consommation <strong>de</strong> l’alcool. Le mé<strong>la</strong>nge réactionnel<br />
est hydrolysé <strong>à</strong> 0°C par 40 mL d’une solution aqueuse saturée <strong>de</strong> NH4Cl. <strong>la</strong> phase aqueuse est<br />
extraite par 3x30 mL d’Et2O. Les phases organiques réunies sont successivement <strong>la</strong>vées par<br />
2x20 mL d’une solution aqueuse <strong>de</strong> NaOH 2M, 20 mL d’eau, séchées sur MgSO4, filtrées puis<br />
con<strong>de</strong>nsées sous pression réduite.<br />
Le résidu est dilué dans une solution contenant 2 mL d’aci<strong>de</strong> acétique g<strong>la</strong>cial, 20 mL d’eau<br />
<strong>et</strong> 20 mL <strong>de</strong> THF. L’agitation est maintenue <strong>à</strong> température ambiante toute <strong>la</strong> nuit. Le mé<strong>la</strong>nge<br />
réactionnel est hydrolysé <strong>à</strong> 0°C par 200 mL d’une solution aqueuse saturée <strong>de</strong> NaHCO3. La<br />
phase aqueuse est extraite par 3x40 mL d’Et2O. Les phases organiques réunies sont<br />
successivement <strong>la</strong>vées par 40 mL d’une solution aqueuse saturée <strong>de</strong> NaHCO3, 40 mL d’eau, 40<br />
mL d’une solution aqueuse saturée <strong>de</strong> NaCl, filtrées puis con<strong>de</strong>nsées sous pression réduite. Le<br />
résidu est soumis <strong>à</strong> une chromatographie éc<strong>la</strong>ire sur gel <strong>de</strong> silice (éluant : Pentane/Et2O : 98/2)<br />
pour donner 4,97 g (27 mmoles ; Rdt = 51 %) d’aldéhy<strong>de</strong> 78.<br />
Mo<strong>de</strong> opératoire C : <strong>à</strong> partir du dioxane 96<br />
Dans un bicol muni d’un barreau aimanté, on introduit du 19,4 g (52 mmoles ; 1,3 éq.) <strong>de</strong><br />
CeCl3.7H2O préa<strong>la</strong>blement écrasé au mortier. Le ballon est mis sous pression réduite (environ<br />
0,3 mmHg) <strong>et</strong> chauffé 2h <strong>à</strong> 140°C (m<strong>et</strong>tre l’agitation au bout d’une heure). Le ballon est p<strong>la</strong>cé<br />
sous atmosphère inerte <strong>et</strong> refroidi <strong>à</strong> température ambiante, Le THF est ajouté sous vive agitation.<br />
La suspension est ainsi agitée pendant 1h30 <strong>à</strong> température ambiante.<br />
Une solution contenant 10,7 g (44 mmoles ; 1,1 éq.) <strong>de</strong> dioxane 96 dans 250 mL <strong>de</strong> THF<br />
anhydre <strong>et</strong> sous atmosphère inerte est refroidie <strong>à</strong> -78°C ; on y ajoute goutte-<strong>à</strong>-goutte 19,6 mL (48<br />
mmoles ; 1,2 éq.) d’une solution <strong>de</strong> n-butyllithium <strong>à</strong> 2,45 M dans le THF <strong>et</strong> l’agitation est<br />
maintenue 1h <strong>à</strong> -78°C (formation <strong>de</strong> l’organolithien). C<strong>et</strong>te solution est ensuite ajoutée goutte-<strong>à</strong>-<br />
160
Partie expérimentale du Chapitre II<br />
goutte via une canule <strong>à</strong> <strong>la</strong> suspension <strong>de</strong> CeCl3 refroidie <strong>à</strong> -78°C. On <strong>la</strong>isse agiter 1h <strong>à</strong> -78°C<br />
(formation <strong>de</strong> l’organocérien).<br />
Une solution contenant 4,14 mL (40 mmoles ; 1 éq.) <strong>de</strong> cyclohexanone dans 100 mL <strong>de</strong><br />
THF anhydre sous atmosphère inerte est refroidie <strong>à</strong> -78°C avant d’être additionnée goutte-<strong>à</strong>goutte<br />
via une canule <strong>à</strong> <strong>la</strong> solution contenant l’organocérien. Le mé<strong>la</strong>nge réactionnel est agité<br />
1h30 <strong>à</strong> -78°C (formation <strong>de</strong> l’alcoo<strong>la</strong>te tertiaire) puis 1h30 <strong>à</strong> température ambiante.<br />
Le mé<strong>la</strong>nge réactionnel est dilué avec 200 mL <strong>de</strong> THF anhydre puis est refroidi <strong>à</strong> -30°C<br />
afin d’y ajouter goutte-<strong>à</strong>-goutte 18 mL (120 mmoles ; 3 éq.) <strong>de</strong> DBU puis 8,7 mL (120 mmoles ;<br />
3 éq.) <strong>de</strong> chlorure <strong>de</strong> thionyle. L’agitation est maintenue <strong>à</strong> température ambiante 12h avant<br />
d’ajouter une solution <strong>de</strong> 10 mL d’aci<strong>de</strong> acétique g<strong>la</strong>cial dans 250 mL d’eau (<strong>la</strong> formation <strong>de</strong><br />
l’aldéhy<strong>de</strong> est suivie par CCM).<br />
Le mé<strong>la</strong>nge réactionnel est hydrolysé <strong>à</strong> 0°C par une solution aqueuse saturée <strong>de</strong> NAHCO3.<br />
La phase aqueuse est extraite par 3x300 mL <strong>de</strong> Et2O. Les phases organiques réunies sont<br />
successivement <strong>la</strong>vées par H2O, une solution aqueuse saturée <strong>de</strong> NaCl, séchées sur MgSO4,<br />
filtrées puis con<strong>de</strong>nsées sous pression réduite. Le résidu est soumis <strong>à</strong> une chromatographie<br />
éc<strong>la</strong>ire sur gel <strong>de</strong> silice (éluant : Pentane/Et2O :98/2) pour donner 3,72 g (20 mmoles ; Rdt =<br />
50%) d’aldéhy<strong>de</strong> 78.<br />
Rf = 0,62 (Pentane/Et2O : 90/10); visible UV <strong>et</strong> aci<strong>de</strong> phosphomolybdique.<br />
Tr = 7,30 min (Base 15).<br />
RMN 1 H (CDCl3, 300 MHz) $ (ppm) : 1,67-1,88 (m, 4H, CH2(cyclohexane)) ; 2,20-2,40 (m 4H,<br />
CH2(cyclohexane)); 5,62-5,65 (m, 1H, CH(i)); 7,28-7,39 (m, 2H, CH(arom)); 7,53 (m, 1H, CH(arom));<br />
7,90 (dd, 1H, 3 J = 7,8 Hz, 3 J = 1,4 Hz, CH(arom)); 10,15 (s, 1H, CHO).<br />
RMN 13 C (CDCl3, 75 MHz) $ (ppm) : 21,9 22,9 25,6 30,9 (C(i) C(j) C(k) C(l)); 126,9 127,5<br />
128,7 131,2 133,3 (C(b) C(c) C(d) C(h)); 133,7 134,9 148,8 (C(a) C(f) C(g)); 192,8 CCHO.<br />
IR (KBr) ' (cm -1 ) : 2932, 2858, 2253, 1689; 1596; 1447; 1233; 1195; 909; 732.<br />
SM IE m/z (int. Rel.) : 186 (M +. ; 32); 185 (20); 168 (100); 167 (48); 158 (36); 157 (79); 153<br />
(27); 145 (49); 130 (24); 129 (58); 128 (49); 127 (21); 116 (21); 115 (78); 91 (32); 89 (23); 77<br />
(44); 63 (22).<br />
161
2-cyclohept-1-ènylbenzaldéhy<strong>de</strong> 79<br />
l<br />
d<br />
e<br />
m<br />
k<br />
f<br />
g<br />
c<br />
j<br />
b<br />
a<br />
h<br />
i<br />
CHO<br />
79<br />
Partie expérimentale du Chapitre II<br />
C14H16O<br />
200 g/mol<br />
Huile jaune pâle<br />
Rdt = 27% après chromatographie<br />
Dans un ballon <strong>de</strong> 25 mL muni d’une agitation magnétique, on introduit 1g <strong>de</strong> silice <strong>et</strong> 2,5<br />
mL <strong>de</strong> CH2Cl2. Une fois le gel <strong>de</strong> silice formé, 0,5 mL d’une solution aqueuse d’aci<strong>de</strong> oxalique<br />
<strong>à</strong> 1% est additionné. Après adsorption complète <strong>de</strong> <strong>la</strong> solution aqueuse, 200 mg (0,77 mmole)<br />
d’acétal 100 dans 3 mL <strong>de</strong> CH2Cl2 sont introduits. L’agitation est maintenue 24h <strong>à</strong> température<br />
ambiante.<br />
Le gel <strong>de</strong> silice est <strong>la</strong>vé avec 3x15 mL <strong>de</strong> CH2Cl2 sur fritté. La phase organique est<br />
successivement <strong>la</strong>vée par 10 mL d’une solution aqueuse saturée <strong>de</strong> NaHCO3, 10 mL d’eau, 10<br />
mL d’une solution saturée <strong>de</strong> NaCl, séchée sur MgSO4, filtrée puis con<strong>de</strong>nsée sous pression<br />
réduite. Le résidu est soumis <strong>à</strong> une chromatographie éc<strong>la</strong>ire sur gel <strong>de</strong> silice (éluant :<br />
Pentane/Et2O : 98:2 + 1% <strong>de</strong> Et3N) pour donner 41 mg (0,2 mmole ; Rdt = 27%) d’aldéhy<strong>de</strong><br />
79.<br />
Rf = 0,64 (Pentane/Et2O : 90/10); visible UV <strong>et</strong> aci<strong>de</strong> phosphomolybdique.<br />
Tr = 7,72 min (Base 15).<br />
RMN 1 H (CDCl3, 300 MHz) $ (ppm) : 1,53-1,66 (m, 4H, CH2(l), CH2(j)); 1,77-1,85 (m, 2H,<br />
CH2(k)); 2,25-2,31 (m, 2H, CH2(m) ou CH2(i)); 2,52-2,56 (m, 2H, CH2(i); CH2(m)); 5,70 (t, 1H, 3 Jh-i<br />
= 6,4 Hz, CH(h)); 7,21-7,30 (m, 2H, 2xCH(aromatiques)); 7,44 (t, 1H, 3 J = 7,5 Hz, CH(aromatique));<br />
7,80 (d, 1H, 3 J = 7,7 Hz, CH(aromatique)).<br />
RMN 13 C (CDCl3, 75 MHz) $ (ppm) : 25,7 25,8 28,2 31,2 34,6 (C(i) C(j) C(k) C(l) C(m)); 125,7<br />
126,5 127,7 135,7 (C(b) C(c) C(d) C(e)); 132,3 C(a); 140 (C(f) <strong>et</strong> C(g)); 140,5 C(h); 149,2 C(a); 191,7<br />
C(CHO).<br />
IR (KBr) ' (cm -1 ) : 2934, 2860, 2250, 1696; 1601; 1234; 1195; 909; 732.<br />
SM IE m/z (int. Rel.) : 200 (M +. ; 24); 185 (22); 182 (46); 171 (28); 167 (26); 158 (40); 157<br />
(100); 145 (39); 144 (29); 141 (26); 131 (30); 129 (33); 128 (40); 115 (56); 91 (29); 77 (25).<br />
162
Synthèse <strong>de</strong>s alcools 93-95.<br />
Partie expérimentale du Chapitre II<br />
Mo<strong>de</strong> opératoire utilisant les organolithiens :<br />
Une solution <strong>de</strong> bromoacétal 96 (1 éq.) dans le THF anhydre <strong>et</strong> sous atmosphère inerte est<br />
refroidie <strong>à</strong> -78°C ; on y ajoute goutte-<strong>à</strong>-goutte une solution <strong>de</strong> n-butyllithium dans l’hexane (1,15<br />
éq.), l’agitation est maintenue 1h <strong>à</strong> -78°C (formation <strong>de</strong> l’organolithien). C<strong>et</strong>te solution est<br />
ensuite additionnée goutte-<strong>à</strong>-goutte via une canule <strong>à</strong> une solution <strong>de</strong> cycloalcanone (1 éq.) dans<br />
le THF sous atmosphère inerte refroidie <strong>à</strong> -78°C. On <strong>la</strong>isse l’agitation <strong>à</strong> température ambiante<br />
toute <strong>la</strong> nuit.<br />
Le mé<strong>la</strong>nge réactionnel est hydrolysé <strong>à</strong> 0°C par une solution aqueuse saturée <strong>de</strong> NH4Cl. La<br />
phase aqueuse est extraite par 3 fois avec Et2O. Les phases organiques réunies sont<br />
successivement <strong>la</strong>vées par H2O, une solution aqueuse saturée <strong>de</strong> NaCl, séchées sur MgSO4,<br />
filtrées <strong>et</strong> con<strong>de</strong>nsées sous pression réduite. Le résidu est soumis <strong>à</strong> une chromatographie éc<strong>la</strong>ir<br />
sur gel <strong>de</strong> silice.<br />
Mo<strong>de</strong> opératoire utilisant les organocériens :<br />
Dans un bicol muni d’un barreau aimanté, on introduit du CeCl3.7H2O (3 éq.)<br />
préa<strong>la</strong>blement écrasé au mortier. Le ballon est mis sous pression réduite (environ 0,3 mmHg) <strong>et</strong><br />
chauffé 2h <strong>à</strong> 140°C (m<strong>et</strong>tre l’agitation au bout d’une heure). Le ballon est p<strong>la</strong>cé sous atmosphère<br />
inerte <strong>et</strong> refroidi <strong>à</strong> température ambiante, Le THF est ajouté sous vive agitation. La suspension<br />
est ainsi agitée pendant 1h30 <strong>à</strong> température ambiante.<br />
Une solution <strong>de</strong> bromoacétal 96 (1,5 eq.) dans le THF anhydre <strong>et</strong> sous atmosphère inerte<br />
est refroidie <strong>à</strong> -78°C ; on y ajoute goutte-<strong>à</strong>-goutte une solution <strong>de</strong> n-butyllithium (1,7 éq.) <strong>et</strong> on<br />
maintient l’agitation 1h <strong>à</strong> -78°C (formation <strong>de</strong> l’organolithien). C<strong>et</strong>te solution est ensuite ajoutée<br />
goutte-<strong>à</strong>-goutte via une canule <strong>à</strong> <strong>la</strong> suspension <strong>de</strong> CeCl3 refroidie <strong>à</strong> -78°C. On <strong>la</strong>isse agiter 1h <strong>à</strong> -<br />
78°C (formation <strong>de</strong> l’organocérien).<br />
Une solution <strong>de</strong> cycloalcanone (1 éq.) dans le THF anhydre sous atmosphère inerte est<br />
refroidie <strong>à</strong> -78°C avant d’être additionnée goutte-<strong>à</strong>-goutte via une canule <strong>à</strong> <strong>la</strong> solution contenant<br />
l’organocérien. Le mé<strong>la</strong>nge réactionnel est agité 1h30 <strong>à</strong> -78°C (formation <strong>de</strong> l’alcoo<strong>la</strong>te tertiaire)<br />
puis 1h30 <strong>à</strong> température ambiante.<br />
Le mé<strong>la</strong>nge réactionnel est hydrolysé 0°C par une solution aqueuse saturée <strong>de</strong> NH4Cl. La<br />
phase aqueuse est extraite 3 fois par Et2O. Les phases organiques réunies sont successivement<br />
<strong>la</strong>vées par H2O, une solution aqueuse saturée <strong>de</strong> NaCl, séchées sur MgSO4, filtrées puis<br />
con<strong>de</strong>nsées sous pression réduite. Le résidu est soumis <strong>à</strong> une chromatographie éc<strong>la</strong>ire sur gel <strong>de</strong><br />
silice.<br />
163
1-(2-(1,3-dioxan-2-yl)phényl)cyclopentanol 93<br />
d<br />
e<br />
HO<br />
k<br />
j<br />
f<br />
c<br />
g<br />
i<br />
b<br />
a<br />
h<br />
l<br />
O<br />
O<br />
o<br />
93<br />
m<br />
n<br />
Partie expérimentale du Chapitre II<br />
C15H20O3<br />
248 g/mol<br />
Soli<strong>de</strong> b<strong>la</strong>nc<br />
Lithium: 36 % après chromatographie<br />
Lithium/CeCl3 : 96 % après recristallisation<br />
96 n-BuLi (1,41M) CeCl3.7H2O cyclohexanone<br />
57 mmoles 45,7 mmoles 114 mmoles 38 mmoles<br />
13,9 g 32,4 mL 42,5 g 3,93 mL<br />
THF 120 mL 120 mL 40 mL<br />
Rf = 0,12 (Pentane/Et2O : 90/10); visible UV <strong>et</strong> aci<strong>de</strong> phosphomolybdique.<br />
Tr = 9,27 min (Base 15).<br />
Pf = 81-82 °C.<br />
RMN 1 H (CDCl3, 300 MHz) $ (ppm) : 1,46 (d, 1H, 2 J = 14,3 Hz, CH(n)); 1,72-1,83 (m, 2H,<br />
CH2(cylopentane)); 1,92-2,17 (m, 6H, CH2(cylopentane)); 2,20-2,36 (m, 1H, CH(n)); 2,97 (s, 1H, OH);<br />
4,03 (m, 2H, CH(m) <strong>et</strong> CH(o)); 4,26 (m, 2H, CH(m) <strong>et</strong> CH(o)); 6,25 (s, 1H, CH(l)); 7,30 (m, 2H,<br />
CH(c) <strong>et</strong> CH(d)); 7,40 (d, 1H, 3 J = 1,6 Hz, CH(b) ou CH(e)); 7,81 (d, 1H, 3 J = 1,6 Hz, CH(e) ou<br />
CH(b)).<br />
RMN 13 C (CDCl3, 75 MHz) $ (ppm) : 23,6 (C(i) C(j)); 25,8 C(n); 41,0 (C(h) C(k)); 67,5 (C(m)<br />
C(o)); 74,5 C(g); 100,0 C(l); 125,5 127,5 127,9 128,6 (C(b) C(c) C(d) C(e)); 137,0 155,3 (C(a) <strong>et</strong><br />
C(f)).<br />
IR (KBr) ' (cm -1 ): 3586; 3444; 3014; 2965; 2858; 1450; 1397; 1377; 1351; 1274; 1237; 1216;<br />
1149; 1100; 992; 754.<br />
SM IE m/z (int. Rel.): 189 (37,4); 173 (100); 161 (47,7); 155 (23,1); 153 (29,0); 147 (28,6);<br />
145 (71,7); 144 (67,5); 133 (46,3); 129 (34,3); 117 (36,7); 115 (28,8); 105 (45,2); 91 (41,2); 77<br />
(51,4).<br />
164
1-(2-(1,3-dioxan-2-yl)phényl)cyclohexanol 94<br />
d<br />
e<br />
HO<br />
l<br />
k<br />
c<br />
j<br />
f<br />
g<br />
b<br />
a<br />
h<br />
i<br />
m<br />
O<br />
O<br />
p<br />
94<br />
n<br />
o<br />
Partie expérimentale du Chapitre II<br />
C16H22O3<br />
248 g/mol<br />
Soli<strong>de</strong> b<strong>la</strong>nc<br />
Lithium : 56 % après chromatographie<br />
Lithium/CeCl3 : 89 % après recristallisation<br />
96 n-BuLi (1,41M) CeCl3.7H2O cyclohexanone<br />
57 mmoles 45,7 mmoles 114 mmoles 38 mmoles<br />
13,9 g 32,4 mL 42,5 g 3,93 mL<br />
THF 120 mL 120 mL 40 mL<br />
Rf = 0,12 (Pentane/Et2O : 90/10); visible UV <strong>et</strong> aci<strong>de</strong> phosphomolybdique.<br />
Tr = 9,72 min (Base 15).<br />
Pf = 84-85 °C.<br />
RMN 1 H (CDCl3, 300 MHz) $ (ppm) : 1,20-1,33 (m, 2H, CHcyclohexane); 1,43 (d, 1H, 2 J = 13,2<br />
Hz, CH(o)); 170,1,98 (m, 8H, CHcyclohexane); 2,19-2,36 (m, 1H, CH(i)); 2,54 (s, 1H, OH); 4,03 (dt,<br />
2H, 3 Jp-o = 1,2 Hz, 3 Jp-o = 5,2 Hz, 2 J = 11,9 Hz, CH(n) <strong>et</strong> CH(p)); 4,24 (ddd, 2H, 3 Jp-o = 1,2 Hz,<br />
3 Jp-o = 5,2 Hz, 2 J = 11,9 Hz, CH(n) <strong>et</strong> CH(p)); 6,40 (s, 1H, CH(g)); 7,26-7,36 (m, 3H, CHarom);<br />
7,82-7,85 (m, 1H, CHarom).<br />
RMN 13 C (CDCl3, 75 MHz) $ (ppm) : 22,4 26,0 26,2 39,7 (C(h) C(i) C(j) C(l) C(o) C(p)); 67,9<br />
(C(n) C(p)); 74,8 C(g); 100,2 C(m); 125,7 127,6 128,5 129,0 (C(b) C(c) C(d) C(e)); 137,3 C(a); 146,3<br />
C(f).<br />
IR (KBr) ' (cm -1 ): 3463; 3017; 2935; 2858; 1448; 1378; 1237; 1216; 1095; 980; 756.<br />
SM IE m/z (int. Rel.): 219 (25); 203 (22); 187 (43); 186 (100); 168 (21); 167 (20); 161 (23);<br />
147 (32); 145 (53); 133 (25); 117 (37); 105 (29); 91 (25); 77 (33).<br />
165
1-(2-(1,3-dioxan-2-yl)phényl)cycloheptanol 95<br />
d<br />
e<br />
HO<br />
f<br />
c<br />
b<br />
a<br />
g<br />
m h<br />
l<br />
k<br />
j<br />
i<br />
n<br />
O<br />
O<br />
q<br />
95<br />
o<br />
p<br />
Partie expérimentale du Chapitre II<br />
C17H24O3<br />
276 g/mol<br />
Huile jaune visqueuse<br />
Lithium : 36 % après chromatographie<br />
Lithium/CeCl3 : 74 % après chromatographie<br />
96 n-BuLi (1,41M) CeCl3.7H2O cycloheptanone<br />
54 mmoles 45,7 mmoles 108 mmoles 36 mmoles<br />
13,2 g 43,4 mL 40,5 g 4,25 mL<br />
THF 150 mL 120 mL 40 mL<br />
Rf = 0,12 (Pentane/Et2O : 90/10); visible UV <strong>et</strong> aci<strong>de</strong> phosphomolybdique.<br />
Tr = 9,90 min (Base 15).<br />
RMN 1 H (CDCl3, 300 MHz) $ (ppm) : 1,43 (d, 1H, 2 J= 13,2 Hz, CH(p)); 1,55-1,75 (m, 4H,<br />
CH2(cycloheptane)); 1,62 (s, 1H, OH); 1,78-1,91 (m, 2H, CH2(cycloheptane)); 1,99-2,18 (m, 2H,<br />
CH2(cycloheptane)); 2,21-2,33 (m, 4H, CH2(cycloheptane)); 2,31-2,42 (m, 1H, CH(p)) 2,70 (s, 1H,<br />
CH(n)); 4,03 (dt, 2H, 3 Jo-p= 2,4 Hz, 2 J = 12,3 Hz, CH(o) <strong>et</strong> CH(q)); 4,24 (dd, 2H, 3 Jo-p= 5,2 Hz, 2 J<br />
= 12,3 Hz, CH(o) <strong>et</strong> CH(q)); 7,26-7,29 (m, 2H, CHarom); 7,33-7,36 (m, 1H, CHarom); 7,81-7,83<br />
(m, 1H, CHarom).<br />
RMN 13 C (CDCl3, 75 MHz) $ (ppm) : 25,7 (C(j) <strong>et</strong> C(k)); 22,8 C(p); 29,5 (C(i) <strong>et</strong> C(l)); 43,5 (C(h)<br />
<strong>et</strong> C(n)); 67,5 (C(h) <strong>et</strong> C(j)); 77,5 C(g); 99,9 C(n); 125,3 127,0 127,7 128,2 (C(b) C(c) C(d) C(e));<br />
136,3 147,1 5 (C(a) <strong>et</strong> C(f)).<br />
IR (KBr) ' (cm -1 ): 3460; 2929; 2859; 2252; 1461; 1378; 1237; 1149; 1104; 1092; 731.<br />
SM IE m/z (int. Rel.): 276 (M +. ; 4) ; 219 (41) ; 217 (26) ; 201 (92) ; 200 (100) ; 161 (33) ; 147<br />
(46) ; 145 (74) ; 133 (42) ; 117 (43) ; 105 (28) ; 91 (33) ; 77 (34).<br />
166
2-(2-bromophényl)-1,3-dioxane 96<br />
c<br />
b<br />
a<br />
d<br />
e<br />
f<br />
Br O<br />
96<br />
g<br />
O<br />
j<br />
h<br />
i<br />
Partie expérimentale du Chapitre II<br />
C10H11BrO2<br />
243 g/mol<br />
Soli<strong>de</strong> b<strong>la</strong>nc<br />
Rdt =100% (après recristallisation)<br />
Dans un ballon <strong>de</strong> 1 L équipé d’un Dean-Starck surmonté d’un réfrigérant, on introduit<br />
92,51g (0,5 mole ; 1 éq.) <strong>de</strong> 2-bromobenzaldéhy<strong>de</strong>, 72 mL (1 mol ; 2 éq.) <strong>de</strong> propane-1,3-diol,<br />
950 mg (5 mmoles ; 0,01 éq.) <strong>et</strong> 200 mL <strong>de</strong> toluène. La solution est portée <strong>à</strong> reflux 10 jours. Le<br />
mé<strong>la</strong>nge réactionnel est refroidi, dilué par 500 mL d’Et2O, <strong>la</strong>vé par 50 mL d’une solution<br />
aqueuse <strong>de</strong> NaOH 2M, 2x50 mL d’eau, séché sur MgSO4 <strong>et</strong> con<strong>de</strong>nsé sous pression réduite. Le<br />
soli<strong>de</strong> obtenu est purifié par recristallisation dans le pentane pour donner 121,3 g (0,5 mole ; Rdt<br />
= 100 %) <strong>de</strong> dioxane 96.<br />
Rf = 0.53 (Pentane/Et2O : 90/10), visible UV <strong>et</strong> aci<strong>de</strong> phosphomolybdique.<br />
Tr = 7.20 min (Base 15).<br />
Pf = 54-55 °C .<br />
RMN 1 H (CDCl3, 300 MHz) $ (ppm) : 1,46 (d, 1H, 2 J = 13,6 Hz, CH(i)); 2,18-2,32 (m, 1H,<br />
CH(i)); 3,95 (m, 2H, CH(h) <strong>et</strong> CH(j)); 4,27 (m, 2H, , CH(h) <strong>et</strong> CH(j)); 5,77 (s, 1H, CH(g)); 7,20 (t,<br />
1H, 3 Jc-d = 7,5 Hz, CH(c)); 7,34 (t, 1H, 3 Jd-c = 7,3 Hz, CH(d)); 7,53 (d, 1H, 3 Jb-c = 7,9 Hz, CH(b));<br />
7,90 (d, 1H, 3 Je-d = 7,8 Hz, CH(e)).<br />
RMN 13 C (CDCl3, 75 MHz) $ (ppm) : 25,1 C(i); 67,0 (C(h) C(j)); 100,3 C(g); 121,7 C(a); 127,0<br />
127.5, 129.8, 132.0 (C(b) C(c) C(d) C(e)); 136,9 C(f).<br />
IR (KBr) ' (cm -1 ): 3018; 2858; 1389; 1215; 1104; 1010.<br />
SM IE, m/z (int. Rel.) : 244 (M +. ; 30); 243 (49); 242 (M +. ; 34); 241 (48); 186 (43); 185 (88);<br />
184 (46,5); 183 (83); 163 (28); 105 (21); 87 (100); 77 (42).<br />
Synthèse <strong>de</strong>s alcènes 98-100<br />
A une solution d’alcool (1 éq.) dans <strong>de</strong> l’éther anhydre (8 mL/ mmoles d’alcool) p<strong>la</strong>cée<br />
sous atmosphère inerte, sont ajoutés <strong>à</strong> 20°C <strong>de</strong> <strong>la</strong> DMAP (0,07 éq.) <strong>et</strong> <strong>de</strong> <strong>la</strong> triéthy<strong>la</strong>mine (6 éq.).<br />
La solution est refroidie <strong>à</strong> -30°C afin d’y ajouter goutte-<strong>à</strong>-goutte, sous vive agitation, le chlorure<br />
<strong>de</strong> méthanesulfonyle (3 éq.) ; on <strong>la</strong>isse le mé<strong>la</strong>nge remonter <strong>à</strong> température ambiante.<br />
Après consommation <strong>de</strong> l’alcool, le mé<strong>la</strong>nge réactionnel est hydrolysé <strong>à</strong> 0°C par 10 mL<br />
167
Partie expérimentale du Chapitre II<br />
d’une solution aqueuse saturée <strong>de</strong> NH4Cl. La phase aqueuse est extraite 3 fois avec Et2O. Les<br />
phases organiques réunies sont successivement <strong>la</strong>vées 2 fois avec une solution <strong>de</strong> NaOH 2M, 2<br />
fois avec <strong>de</strong> l’eau, séchées sur MgSO4, filtrées puis con<strong>de</strong>nsées sous pression réduite. Le résidu<br />
est soumis <strong>à</strong> une chromatographie éc<strong>la</strong>ire sur gel <strong>de</strong> silice (éluant : Pentane/Et2O : 95/5) pour<br />
donner les alcènes purs.<br />
2-(2-cyclopent-1-ènyl)-1,3-dioxane 98<br />
d<br />
e<br />
k<br />
j<br />
f<br />
c<br />
g<br />
i<br />
b<br />
a<br />
h<br />
n<br />
O<br />
O<br />
q<br />
98<br />
Et2O 30 mL<br />
o<br />
p<br />
C15H18O2<br />
230 g/mol<br />
Huile jaune pâle<br />
Rdt = 76% (après chromatographie)<br />
93 DMAP Et3N MsCl<br />
4 mmoles 0,29 mmole 12 mmoles 12 mmoles<br />
992 mg 35 mg 3,37 mL 968 µL<br />
Rf = 0,43 (Pentane/Et2O : 90/10); visible UV <strong>et</strong> aci<strong>de</strong> phosphomolybdique.<br />
Tr = 8,43 min (Base 15).<br />
RMN 1 H (CDCl3, 300 MHz) $ (ppm) : 1,43 (d, 1H, 2 J= 14,0 Hz, CH2(p)); 2,02 (quint, 2H, 3 Jj-i=<br />
7,5 Hz, CH2(j)); 2,28 (m, 1H, CH2(p)); 2,56 (t, 2H, 3 Ji-j= 7,1 Hz, CH2(i)); 2,68 (t, 2H, 3 Jk-j= 6,9 Hz,<br />
CH2(k)); 3,94 (t, 2H, 2 Jq-p= 11,8 Hz, CH2(q) <strong>et</strong> CH2(o)); 4,23 (dd, 2H, 3 Jq-p= 4,5 Hz, 3 Jq-p= 11,3 Hz,<br />
CH2(q) <strong>et</strong> CH2(o)); 5,59 (s, 1H, CH(n)); 5,78 (m, 1H, CH(h)); 7,21-7,26 (m, 1H, CHaromatique); 7,27-<br />
7,29 (m, 2H, CHarom); 7,71-7,74 (m, 1H, CHaromatique).<br />
RMN 13 C (CDCl3, 75 MHz) $ (ppm) : 24,3 26,2 (C(j) C(p)); 34,6 37,8 (C(i) C(k)); 66,3 67,7<br />
(C(o) C(q)); 100,1 C(n); 126,8 127,4 128,0 128,9 130,9 (C(b) C(c) C(d) C(e) C(h)); 136,3 137,7<br />
142,0 (C(a) C(f) C(g)).<br />
IR (KBr) ' (cm -1 ): 3018;<br />
SM IE m/z (int. Rel.): 230 (M +. ; 52) ; 201 (18) ; 171 (48) ; 154 (88) 153 (100) ; 144 (63) 128<br />
(57) ; 115 (61).<br />
168
2-(2-cyclohex-1-ènyl)-1,3-dioxane 99<br />
d<br />
e<br />
l<br />
k<br />
f<br />
c<br />
j<br />
g<br />
b<br />
a<br />
h<br />
i<br />
m<br />
O<br />
O<br />
99<br />
Et2O 4 mL<br />
p<br />
n<br />
o<br />
Partie expérimentale du Chapitre II<br />
C16H20O2<br />
230 g/mol<br />
Huile jaune pâle<br />
Rdt = 76% (après chromatographie)<br />
94 DMAP Et3N MsCl<br />
0,61 mmole 0,087 mmole 1,83 mmole 1,83 mmole<br />
161 mg 5 mg 520 µL 142 µL<br />
Rf = 0,45 (Pentane/Et2O : 90/10); visible UV <strong>et</strong> aci<strong>de</strong> phosphomolybdique.<br />
Tr = 9,08 min (Base 15).<br />
RMN 1 H (CDCl3, 300 MHz) $ (ppm) : 1,41 (d, 1H, 2 J = 13,9 Hz, CH(o)); 1,62-1,78 (m, 4H,<br />
CH2(j) <strong>et</strong> CH2(k)); 2,17-2,31 (m, 5H, CH2(i), CH2(l) <strong>et</strong> CH(o)); 3,91 (t, 2H, 2 J = 11,9 Hz, CH(n) <strong>et</strong><br />
CH(p)); 4,23 (dd, 2H, 2 J = 11,2 Hz, 3 Jn-o = 4,5 Hz, CH(n) <strong>et</strong> CH(p)); 5,57 (s, 1H, CH(m)); 5,63 (s,<br />
1H, CH(h)); 7,05-7,14 (m, 1H, CHarom); 7,21-7,32 (m, 2H, CHarom); 7,61-7,71 (m, 1H, CHarom).<br />
RMN 13 C (CDCl3, 75 MHz) $ (ppm) : 22,1 23,1 25,4 25,7 30,9 (C(i) C(j) C(k) C(l) C(o)); 67,4<br />
(C(n) <strong>et</strong> C(p)); 100,0 C(m); 126,0 126,6 126,7 127,9 128,4 (C(b) C(c) C(d) C(e) C(g)); 135,5 137,0<br />
(C(a) C(g)); 143,3 (C(f)).<br />
IR (KBr) ' (cm -1 ): 3418; 3018; 2935; 2858; 1714; 1392; 1216; 1096; 988; 757.<br />
SM IE m/z (int. Rel.): 244 (M +. ; 33); 169 (36); 168 (100); 167 (67); 157 (29); 141 (25); 129<br />
(39); 128 (31); 115 (43); 91 (31); 77 (23).<br />
169
2-(2-cyclohept-1-ényl)-1,3-dioxane 100<br />
d<br />
e<br />
f<br />
c<br />
b<br />
a<br />
g<br />
m h<br />
l<br />
k<br />
j<br />
i<br />
O<br />
O<br />
Et2O 45 mL<br />
n<br />
q<br />
100<br />
o<br />
p<br />
Partie expérimentale du Chapitre II<br />
C17H22O2<br />
258 g/mol<br />
Huile jaune pâle<br />
Rdt = 70% (après chromatographie)<br />
95 DMAP Et3N MsCl<br />
5,33 mmoles 0,68 mmole 21,3 mmoles 21,3 mmoles<br />
1,474 g 46 mg 3 mL 1,09 mL<br />
Rf = 0,46 (Pentane/Et2O : 90/10); visible UV <strong>et</strong> aci<strong>de</strong> phosphomolybdique.<br />
Tr = 9,40 min (Base 15).<br />
RMN 1 H (CDCl3, 300 MHz) $ (ppm) : 1,42 (d, 1H, 2 J = 13,9 Hz, CH(p)); 1,58-1,69 (m, 4H,<br />
CH2(j) <strong>et</strong> CH2(l)); 1,81-1,88 (m, 2H, CH2(k)); 2,17-2,32 (m, 3H, CH2(m) <strong>et</strong> CH(p)); 2,46-2,50 (m,<br />
2H, CH2(i)); 3,93 (t, 2H, 2 J = 12,3 Hz, CH(o) <strong>et</strong> CH(q)); 4,21 (dd, 2H, 2 J = 10,7 Hz, 3 Jo-p = 5,0 Hz,<br />
CH(o) <strong>et</strong> CH(q)); 5,60 (s, 1H, CH(n)); 5,79 (t, 1H, 3 Jh-i = 6,5 Hz, CH(h)); 7,05-7,10 (m, 1H,<br />
CHarom); 7,22-7,28 (m, 2H, CHarom); 7,62-7,67 (m, 1H, CHarom).<br />
RMN 13 C (CDCl3, 75 MHz) $ (ppm) : 22,8 26,9 27,1 29,0 32,6 35,5 (C(i) C(j) C(k) C(l) C(m)<br />
C(p)); 67,5 (C(o) <strong>et</strong> C(q)); 100,3 C(n); 126,2 126,6 128,0 128,5 (C(b) C(c) C(d) C(e)); 132,4 C(h);<br />
135,1 141,7 145,0 (C(a) C(f) C(g)).<br />
IR (KBr) ' (cm -1 ): 2919; 2848; 2724; 1447; 1390; 1376; 1274; 1236; 1147; 1095; 998; 758.<br />
SM IE m/z (int. Rel.): 259 (M+1 ; 24); 258 (M +. ; 100); 215 (26); 201 (61); 200 (25); 199 (53);<br />
187 (26); 183 (41); 182 (66); 181 (42); 171 (26); 167 (25); 159 (28); 158 (22); 157 (53); 146<br />
(31); 145 (34); 144 (38); 141 (51); 131 (33); 129 (54); 128 (43); 115 (42); 91 (28); 77 (23).<br />
170
2,3,4,9-t<strong>et</strong>rahydro-1H-fluoren-9-ol 106<br />
2,3,9,9a-t<strong>et</strong>rahydro-1H-fluoren-9-ol 107<br />
d<br />
e<br />
h<br />
f<br />
c<br />
g<br />
b<br />
a<br />
i j<br />
106<br />
l<br />
m<br />
k<br />
OH<br />
d<br />
e<br />
h<br />
106/107<br />
9:11<br />
f<br />
c<br />
g<br />
i<br />
b<br />
a<br />
107<br />
l<br />
j<br />
m<br />
k<br />
H<br />
OH<br />
Partie expérimentale du Chapitre II<br />
C13H14O<br />
186 g/mol<br />
Soli<strong>de</strong> b<strong>la</strong>nc<br />
Rdt = 100% (après chromatographie)<br />
Dans un ballon <strong>de</strong> 25 mL surmonté d’un réfrigérant <strong>et</strong> muni d’une agitation magnétique on<br />
introduit 235 mg (0,97 mmoles ; 1 éq.) d’acétal 99, 8 mg (0,03 mmole ; 0,03 éq.) <strong>de</strong> PPTS <strong>et</strong> 10<br />
mL d’un mé<strong>la</strong>nge acétone/eau (85/15). Le mé<strong>la</strong>nge est porté <strong>à</strong> reflux 12h. Le brut est<br />
successivement dilué dans 20 mL <strong>de</strong> Et2O, <strong>la</strong>vé par 5 mL d’une solution aqueuse saturée <strong>de</strong><br />
NaHCO3, 10 mL d’eau, 10 mL d’une solution aqueuse saturée <strong>de</strong> NaCl, séché sur MgSO4, filtré<br />
puis con<strong>de</strong>nsé sous pression réduite. Le résidu est soumis <strong>à</strong> une chromatographie éc<strong>la</strong>ire sur gel<br />
<strong>de</strong> silice (éluant : Pentane/Et2O : 95/5) pour donner 100% d’un mé<strong>la</strong>nge <strong>de</strong>s alcools 106 <strong>et</strong> 107.<br />
2,3,4,9-t<strong>et</strong>rahydro-1H-fluoren-9-ol 106<br />
Rf = 0,29 (Pentane/Et2O : 95/5); visible UV <strong>et</strong> aci<strong>de</strong> phosphomolybdique.<br />
Tr = 8,03 min (Base 15).<br />
RMN 1 H (CDCl3, 300 MHz) $ (ppm) : 1,17-1,27 (m, 1H, CH2(cyclohexène)); 1,43 (d, 1H, 3 J<br />
= 11,3 Hz, CH2(cyclohexène)) ; 151 (s, 1H, OH) ; 1,70-1,86 (m, 3H, CH2(cyclohexène)); 2,22-2,55 (m,<br />
3H, CH2(cyclohexène)); 4,89-4,94 (m, 1H, CH(m)); 7,08-7,24 (m, 1H, CHarom); 7,25-7,29 (m, 2H,<br />
CHarom); 7,47 (d, 1H, 3 J = 8,7 Hz, CHarom).<br />
RMN 13 C (CDCl3, 75 MHz) $ (ppm) : 22,3 22,8 23,2 (C(h) C(i) C(j) C(k)); 78,1 C(m); 118,3<br />
123,4 125,5 128,7 (C(b) C(c) C(d) C(e)); 137,3 144,0 144,2 145,6 (C(a) C(f) C(g) C(l)).<br />
IR (KBr) ' (cm -1 ) : 3317; 2927; 2852; 1465; 1332; 1054.<br />
SM IE m/z (int. Rel.) : 186 (M +. ; 61); 158 (38) ; 157 (100) ; 129 (22) ; 128 (20) ; 115 (24).<br />
171
2,3,9,9a-t<strong>et</strong>rahydro-1H-fluoren-9-ol 107<br />
Rf = 0,14 (Pentane/Et2O : 95/5); visible UV <strong>et</strong> aci<strong>de</strong> phosphomolybdique.<br />
Tr = 8,14 min (Base 15).<br />
Partie expérimentale du Chapitre II<br />
RMN 1 H (CDCl3, 300 MHz) $ (ppm) : 1,37-1,67 (m, 3H, CH2(cyclohexène)); 1,90-2,02 (m, 2H,<br />
CH2(cyclohexène)); 2,27-2,41 (m, 2H, CH2(cyclohexène)); 2,54-2,67 (m, 1H, OH); 4,79 (t, 1H, 3 Jh-i = 7,5<br />
Hz, CH(h)); 6,04 (s, 1H, CH(m)) ; 7,24-7,31 (m, 2H, CH(aromatique)); 7,37-7,45 (m, 2H,<br />
CH(aromatiques)).<br />
RMN 13 C (CDCl3, 75 MHz) $ (ppm) : 22,6 25,4 30,1 (C(i) C(j) C(k)); 52,7 C(l); 80,2 C(m);<br />
118,5 120,3 128,3 128,7 (C(b) C(c) C(d) C(e)); 124,3 C(h); 139,7 140,0 145,7 (C(a) C(f) C(g)).<br />
IR (KBr) ' (cm -1 ): 3318; 2927; 2852; 2826; 1465; 1332; 1054.<br />
SM IE m/z (int. Rel.): 186 (M +. ; 92); 185 (24); 169 (20); 168 (100); 167 (73); 165 (28); 158<br />
(43); 157 (83); 153 (35); 152 (26); 145 (55); 129 (40); 128 (32); 115 (46); 91 (23); 77 (34).<br />
Acétate <strong>de</strong> 1,5,6,7,8,8a-hexahydrobenzo[a]azulèn-1-ol 108<br />
d<br />
e<br />
h<br />
i<br />
f<br />
g<br />
c<br />
j<br />
b<br />
a<br />
m<br />
108a<br />
n<br />
k<br />
H<br />
l<br />
H<br />
OAc<br />
d<br />
e<br />
h<br />
i<br />
f<br />
c<br />
g<br />
j<br />
b<br />
a<br />
m<br />
108b<br />
n<br />
k<br />
H<br />
l<br />
H<br />
OAc<br />
C16H18O2<br />
242 g/mol<br />
Huile jaune pâle<br />
Rdt = 78% (après chromatographie)<br />
Rf = 0,68 (Pentane/Et2O : 90/10); visible UV <strong>et</strong> aci<strong>de</strong> phosphomolybdique.<br />
Tr = 9,02 min (Base 15).<br />
RMN 1 H (CDCl3, 300 MHz) $ (ppm) : 1,30-1,71 (m, 5H, CH2(cycloheptène), 108a <strong>et</strong> 108b); 1,84-<br />
1,91 (m, 1H, CH2(cycloheptène), 108a <strong>et</strong> 108b); 2,06 (s, 3H, CH3(OAc), 108b); 2,10 (s, 3H, CH3(OAc),<br />
108a); 2,16-2,28 (m, 1H, CH2(cycloheptène), 108a <strong>et</strong> 108b); 2,31-2,48 (m, 1H, CH2(cycloheptène),<br />
108a <strong>et</strong> 108b); 2,95 (d, 1H, 3 J = 11,9 Hz, CH(m), 108a); 3,16 (t, 1H, 3 J = 8,5 Hz, CH(m), 108b);<br />
5,93 (d, 1H, 3 Jn-m = 3,2 Hz, CH(n), 108a); 6,46 (d, 1H, 3 Jn-m = 7,5 Hz, CH(n), 108b); 6,40-6,47<br />
(m, 1H, CH(h), 108a <strong>et</strong> 108b); 7,20-7,42 (m, 4H, CH(aromatiques), 108a <strong>et</strong> 108b).<br />
RMN 13 C (CDCl3, 75 MHz) $ (ppm) : 21,0 (CH3(OAc), 108b); 21,6 (CH3(OAc), 108a); 27,0 27,5<br />
172
Partie expérimentale du Chapitre II<br />
(C(j) C(k), 108b); 27,7 28,8 (C(j) C(k), 108a); 29,0 29,6 (C(i) C(l), 108b); 31,2 32,2 (C(i) C(l),<br />
108a); 47,0 (C(m), 108b); 51,2 (C(m), 108a); 82,3 (C(n), 108a <strong>et</strong> 108b); 119,60 (C(h), 108a);<br />
119,63 (C(h), 108b); 122,0 (CH(aromatique), 108a); 122,3 (CH(aromatique), 108b); 125,8<br />
(CH(aromatique), 108a); 126,1 (CH(aromatique), 108b); 127,7 (CH(aromatique), 108b); 127,8<br />
(CH(aromatique), 108a); 129,1 (CH(aromatique), 108a); 129,2 (CH(aromatique), 108b); 141,0 (C(g), 108a<br />
<strong>et</strong> 108b); 141,4 (C(f), 108a); 142,0 (C(f), 108b); 145,1 (C(a), 108b); 145,6 (C(a), 108a); 171,0<br />
(Cquat(OAc), 108b); 171,2 (Cquat(OAc), 108a).<br />
IR (KBr) ' (cm -1 ): 3019; 2925; 1728; 1372; 1245; 1215.<br />
SM IE m/z (int. Rel.): 182 (92) ; 167 (100) ; 166 (30) ; 165 (50) ; 154 (44) ; 153 (45) ; 152<br />
(41) ; 141 (46).<br />
3-méthoxy-1,2,3,3a,4,5,6,7-octahydrobenzo[a]azulène 109<br />
d<br />
e<br />
h<br />
i<br />
f<br />
c<br />
g<br />
j<br />
b<br />
a<br />
109<br />
m<br />
n<br />
k<br />
l<br />
H<br />
OMe<br />
C15H18O<br />
214 g/mol<br />
Huile jaune pâle<br />
Rdt = 54% (après chromatographie)<br />
Dans un ballon <strong>de</strong> 10 mL surmonté d’un réfrigérant on introduit 300 mg (1,16 mmole ; 1<br />
éq.) d’acétal 100, 32 mg (0,11 mmole ; 0,1 éq.) <strong>de</strong> FeCl3.6H2O <strong>et</strong> 5 mL d’uns solution<br />
MeOH/eau (V/V). Le mé<strong>la</strong>nge est porté <strong>à</strong> reflux 1h puis filtré, dilué dans 10 mL <strong>de</strong> Et2O,<br />
successivement <strong>la</strong>vé par 10 mL d’eau, 10 mL d’une solution saturée <strong>de</strong> NaCl, séché sur MgSO4,<br />
filtré puis con<strong>de</strong>nsé sous pression réduite. Le résidu est soumis <strong>à</strong> une chromatographie éc<strong>la</strong>ire<br />
sur gel <strong>de</strong> silice (éluant : Pentane/Et2O : 95/5) pour donner 134 mg (0,63 mmole ; Rdt = 54%)<br />
<strong>de</strong> composé 109.<br />
Rf = 0,80 (Pentane/Et2O : 90/10); visible UV <strong>et</strong> aci<strong>de</strong> phosphomolybdique.<br />
Tr = 8,08 min (Base 15).<br />
RMN 1 H (CDCl3, 300 MHz) $ (ppm) : 1,26-1,48 (m, 2H, CH2(cyclohexène)); 1,62-1,93 (m, 2H,<br />
CH2(cyclohexène)); 2,00-2,14 (m, 2H, CH2(cyclohexène)); 2,20-2,43 (m, 2H, CH2(cyclohexène)); 2,95-3,00<br />
(m, 1H, CH(m)); 3,46 (s, 3H, CH3(O-Me)); 4,56 (d, 1H, 3 Jn-m = 3,3 Hz, CH(n)); 6,36-6,45 (m, 1H,<br />
173
CH(h)); 7,20-7,31 (m, 2H, CH(arom)); 7,40-7,42 (m, 2H, CH(arom)).<br />
Partie expérimentale du Chapitre II<br />
RMN 13 C (CDCl3, 75 MHz) $ (ppm) : 28,0 28,9 31,4 33,8 (C(i) C(j) C(k) C(l)); 50,0 55,9 (C(m)<br />
C(n)); 89,4 C(OMe); 121,6 C(h); 119,7 125,7 127,6 128,8 (C(b) C(c) C(d) C(e)); 141,1 142,6 146,4<br />
(C(a) C(f) C(g)).<br />
Synthèse <strong>de</strong>s benzazépines :<br />
Dans un bicol <strong>de</strong> 15 mL équipé d’un Dean-Starck surmonté d’un réfrigérant on introduit<br />
1 mmole (1 éq.) <strong>de</strong> cycloalcénylbenzaldéhy<strong>de</strong>, 2 mmoles (2 éq.) d’aci<strong>de</strong> aminé (ou <strong>de</strong> dérivé<br />
d’aci<strong>de</strong> aminé) <strong>et</strong> 5 mL <strong>de</strong> xylène distillé. Le mé<strong>la</strong>nge réactionnel est porté <strong>à</strong> reflux jusqu’<strong>à</strong><br />
consommation totale <strong>de</strong> l’aldéhy<strong>de</strong> (suivie par GC).<br />
Métho<strong>de</strong> <strong>de</strong> purification A<br />
Le mé<strong>la</strong>nge réactionnel est refroidi <strong>à</strong> température ambiante, dilué dans 20 mL d’Et2O<br />
puis <strong>la</strong>vé par 2x5mL d’une solution aqueuse <strong>de</strong> NaOH 2M. La phase organique est extraite par<br />
3x5 mL d’une solution aqueuse d’HCl 3N. La phase aqueuse aci<strong>de</strong> ainsi récupérée est basifiée<br />
par une solution aqueuse saturée <strong>de</strong> NaHCO3 puis extraite par 3x10mL d’Et2O.<br />
La phase organique est <strong>la</strong>vée par 5mL d’H2O, 5mL d’une solution aqueuse saturée <strong>de</strong><br />
NaCl, séchée sur MgSO4, filtrée <strong>et</strong> con<strong>de</strong>nsée sous pression réduite pour donner <strong>la</strong> benazépine<br />
attendue.<br />
Métho<strong>de</strong> <strong>de</strong> purification B<br />
Le xylène est éliminé sous pression réduite, puis le brut est soumis <strong>à</strong> une chromatographie<br />
éc<strong>la</strong>ire sur gel <strong>de</strong> silice (en ajoutant 1% d’Et3N dans les solvants d’élutions ainsi que dans le<br />
solvant <strong>de</strong> conditionnement <strong>de</strong> <strong>la</strong> colonne afin <strong>de</strong> neutraliser <strong>la</strong> silice).<br />
2-méthyl-1,2,3,6,7,8-hexahydrocyclopenta[c]benzo[e]azepine-1-carboxy<strong>la</strong>te <strong>de</strong> méthyle<br />
116<br />
h<br />
d<br />
e<br />
i<br />
g<br />
f<br />
c<br />
j<br />
k<br />
b<br />
a<br />
116<br />
l<br />
m<br />
NMe<br />
CO 2Me<br />
C16H19NO2<br />
M = 257 g/mol<br />
Huile jaune<br />
Rdt = 38% après purification B<br />
174
Partie expérimentale du Chapitre II<br />
Rf = 0,36 (éluant : Pentane/Et2O : 95/5); visible UV <strong>et</strong> aci<strong>de</strong> phosphomolybdique.<br />
Tr = 9,39 min (Base 15)<br />
RMN 1 H (CDCl3, 300 MHz) $ (ppm): 1,98-2,13 (m, 2H, CH2(i)); 2,44 (s, 3H, CH3(N-Me)); 2,55-<br />
2,71 (m, 2H, CH2(h) ou CH2(j)); 2,84-2,97 (m, 1H, CH(j) ou CH(h)); 3,07-3,18 (m, 1H, CH(j) ou<br />
CH(h)); 3,71 (d, 1H, 2 J = 14,8 Hz, CH(m)); 3,86 (s, 3H, CH3(ester)); 4,03 (s, 1H, CH(l)); 4,42 (d, 1H,<br />
2 J = 14,8 Hz, CH(m)); 7,24-7,45 (m, 4H, CH(arom)).<br />
RMN 13 C (CDCl3, 75 MHz) $ (ppm): 21,8 C(i); 37,2 37,5 (C(h) <strong>et</strong> C(j)); 42,5 CH3(N-Me); 57,4<br />
C(m); 70,8 C(l); 126,7 127,1 127,3 129,0 (C(b) C(c) C(d) C(e)); 135,4 136,8 137,3 138,6 (C(a) C(f)<br />
C(g) C(k)); 172,4 Cquat (ester).<br />
IR (KBr) ' (cm -1 ): 3058; 3019; 2949; 2845; 2806; 1945; 1738; 1634; 1600; 1493; 1445; 1369;<br />
1327; 1276; 1192; 1162; 1048; 994; 881; 862; 760.<br />
SM IE, m/z (int. Rel.): 199 (20,0); 198 (100); 129 (10,1).<br />
7-méthyl-7-azabenzo[2,3]cyclopenta[4,5-cis]bicyclo[4,1,0]heptane-6-carboxy<strong>la</strong>te <strong>de</strong><br />
méthyle 119a<br />
d<br />
e<br />
h<br />
H<br />
i<br />
f<br />
c<br />
g<br />
j<br />
k<br />
b<br />
a<br />
H<br />
l<br />
m<br />
NMe<br />
CO 2Me<br />
119a<br />
C16H19O2N<br />
198 g.mol -1<br />
Soli<strong>de</strong> b<strong>la</strong>nc<br />
Rdt = 22% après purification B<br />
7-méthyl-7-azabenzo[2,3]cyclopenta[4,5-trans]bicyclo[4,1,0]heptane carboxy<strong>la</strong>te <strong>de</strong><br />
méthyle 119b<br />
d<br />
e<br />
h<br />
H<br />
i<br />
f<br />
c<br />
g<br />
j<br />
k<br />
b<br />
a<br />
H<br />
l<br />
m<br />
NMe<br />
CO 2Me<br />
119b<br />
C16H19O2N<br />
198 g.mol -1<br />
Soli<strong>de</strong> b<strong>la</strong>nc<br />
Rdt = 29% après purification B<br />
175
Partie expérimentale du Chapitre II<br />
Dans un bicol <strong>de</strong> 20 mL muni d’une agitation magnétique <strong>et</strong> équipé d’un Dean-Starck<br />
surmonté d’un réfrigérant, on introduit 400 mg (2,3 mmoles ; 1 éq.) d’aldéhy<strong>de</strong> 77, 479 mg (4,6<br />
mmoles ; 2 éq.) <strong>de</strong> sarcosinate <strong>de</strong> méthyle <strong>et</strong> 13 mL <strong>de</strong> toluène. Le mé<strong>la</strong>nge est porté <strong>à</strong> reflux<br />
17h. Le toluène est éliminé sous pression réduite <strong>et</strong> le résidu est soumis <strong>à</strong> une chromatographie<br />
éc<strong>la</strong>ire sur gel <strong>de</strong> silice (éluant : Pentane/Et2O : 95/5 puis 90/10) pour donner les aziridines 119a<br />
<strong>et</strong> 119b.<br />
7-méthyl-7-azabenzo[2,3]cyclopenta[4,5-cis]bicyclo[4,1,0]heptane-6-carboxy<strong>la</strong>te <strong>de</strong> méthyle<br />
119a<br />
Rf = 0,74 (Pentane/Et2O : 90/10); visible UV <strong>et</strong> aci<strong>de</strong> phosphomolybdique.<br />
Pf = 64-65°C.<br />
Tr = 9,14 min (Base 15).<br />
RMN 1 H (CDCl3, 300 MHz) $ (ppm): 1,52-1,77 (m, 2H, CH(j) <strong>et</strong> CH(h)); 1,83-1,92 (m, 1H,<br />
CH(j)); 1,99-2,11 (m, 2H, CH(i) <strong>et</strong> CH(h)); 2,46-2,57 (m, 1H, CH(i)); 2,66-2,72 (m, 1H, CH(k));<br />
2,75 (s, 3H, CH3(N-Me)); 3,03-3,13 (m, 1H, CH(g)); 3,29 (s, 1H, CH(m)); 3,87 (s, 3H, CH3(ester));<br />
7,21-7,33 (m, 3H, CH(arom)); 7,46 (d, 1H, 3 J = 7,5 Hz, CH(arom)).<br />
RMN 13 C (CDCl3, 75 MHz) $ (ppm): 24,8 C(j); 32,9 C(i); 34,8 C(k); 38,4 C(h); 40,0 C(n); 44,3<br />
C(g); 51,6 C(m); 51,9 C(p); 52,7 C(l); 125,3 127,2 128,7 129,4 (C(b) C(c) C(d) C(e)); 133,3 C(a);<br />
138,8 C(f); 170,4 Cquat (ester).<br />
IR (KBr) ' (cm -1 ): 3029; 3010; 2954; 2933; 2868; 1716; 1494; 1447; 1435; 1394; 1298; 1264;<br />
1235; 1192; 1162; 1118; 1078; 1021; 756.<br />
SM IE, m/z (int. Rel.): 199 (M+1; 18,2); 198 (M +. ; 100); 189 (43,1); 170 (62,4); 128 (15,5);<br />
115 (16,0).<br />
7-méthyl-7-azabenzo[2,3]cyclopenta[4,5-trans]bicyclo[4,1,0]heptane carboxy<strong>la</strong>te <strong>de</strong> méthyle<br />
119b<br />
Rf = 0,70 (Pentane/Et2O : 90/10); visible UV <strong>et</strong> aci<strong>de</strong> phosphomolybdique.<br />
Pf = 83-84 °C.<br />
Tr = 9,34 min (Base 15).<br />
RMN 1 H (CDCl3, 300 MHz) $ (ppm): 1,44-1,63 (m, 2H, CH2(j) ou CH2(h)); 1,65-1,78 (m, 1H,<br />
CH(k)); 1,83-1,93 (m, 2H, CH2(i)); 2,09-2,31 (m, 2H, CH2(h) ou CH2(j)); 2,72 (s, 3H, CH3 (N-Me));<br />
2,86 (dt, 1H, 3 Jg-h = 6,6 Hz, 3 Jg-k = 12,0 Hz, CH(g)); 3,06 (s, 1H, CH(m)); 3,76 (s, 3H, CH3(ester));<br />
7,06 (d, 1H, 3 J = 7,1 Hz, CH(arom)); 7,13-7,24 (m, 2H, CH(arom)); 7,32-7,35 (dd, 1H, 3 J = 7,1 Hz,<br />
3 J = 1,5 Hz, CH(arom)).<br />
176
Partie expérimentale du Chapitre II<br />
RMN 13 C (CDCl3, 75 MHz) $ (ppm): 22,2 C(i) ; 25,7 27,4 (C(j) <strong>et</strong> C(h)); 40,0 CH3(N-Me) ; 42,3<br />
C(g); 43,5 C(k); 47,7 C(l); 51,8 C(p); 52,2 C(m); 124,7 125,6 127,3 128,4 (C(b) C(c) C(d) C(e)); 134,1<br />
C(f); 140,2 C(a); 170,9 Cquat(ester).<br />
IR (KBr) ' (cm -1 ): 2954; 2874; 1719; 1488; 1456; 1436; 1389; 1301; 1289; 1269; 1256; 1167;<br />
1122; 1026.<br />
SM IE, m/z (int. Rel.): 199 (M+1; 17,7); 198 (M +. ; 100); 170 (32,8).<br />
7-méthyl-7-azabenzo[2,3]cyclohexa[4,5-cis]bicyclo[4,1,0]heptane-6-carboxy<strong>la</strong>te <strong>de</strong><br />
méthyle 120<br />
d<br />
e<br />
h<br />
i<br />
H<br />
f<br />
c<br />
j<br />
g<br />
l<br />
b<br />
a<br />
k<br />
n<br />
m<br />
NMe<br />
H CO 2Me<br />
120<br />
C17H21NO2<br />
271 g.mol -1<br />
Cristaux b<strong>la</strong>ncs<br />
Rdt = 38 %<br />
Purification B<br />
Dans un bicol <strong>de</strong> 20 mL muni d’une agitation magnétique <strong>et</strong> équipé d’un Dean-Starck<br />
surmonté d’un réfrigérant, on introduit 400 mg (2,14 mmoles ; 1 éq.) d’aldéhy<strong>de</strong> 77, 441 mg (4,3<br />
mmoles ; 2 éq.) <strong>de</strong> sarcosinate <strong>de</strong> méthyle <strong>et</strong> 13 mL <strong>de</strong> toluène. Le mé<strong>la</strong>nge est porté <strong>à</strong> reflux<br />
17h. Le toluène est éliminé sous pression réduite <strong>et</strong> le résidu est soumis <strong>à</strong> une chromatographie<br />
éc<strong>la</strong>ire sur gel <strong>de</strong> silice (éluant : Pentane/Et2O : 95/5 puis 90/10) pour donner les aziridines 119a<br />
<strong>et</strong> 119b.<br />
Rf = 0,76 (Pentane/Et2O : 90/10); visible UV <strong>et</strong> aci<strong>de</strong> phosphomolybdique.<br />
Pf = 77°C.<br />
Tr = 9,42 min (Base 15).<br />
RMN 1 H (CDCl3, 300 MHz) $ (ppm): 1,27-1,43 (m, 1H, CH(j)); 1,50-1,68 (m, 4H, CH(i), CH(h)<br />
<strong>et</strong> CH2(k)); 1,74-1,77 (m, 1H, CH(j)); 2,73-2,83 (m, 5H, CH(g), CH(n) <strong>et</strong> CH3(N-Me)); 3,75 (s, 3H,<br />
CH3(ester)); 7,07 (d, 1H, 3 J = 7,2 Hz, CH(arom)); 7,13-7,24 (m, 2H, CH(arom)); 7,33 (d, 1H, 3 J = 7,2<br />
Hz, CH(arom)).<br />
RMN 13 C (CDCl3, 75 MHz) $ (ppm): 21,5 C(k); 26,2 C(j); 28,0 C(i); 32,3 C(l); 33,7 C(h); 40,2<br />
41,5 (CH3(N-Me) C(g)); 48,2 C(n); 50,2 C(m); 51,6 CH3(ester); 125,7 127,4 128,5 128,9 (C(b) C(c) C(d)<br />
177
C(e)); 133,7 C(a); 141,9 C(f); 171,3 Cquat (ester).<br />
Partie expérimentale du Chapitre II<br />
IR (KBr) ' (cm -1 ): 3020; 2928; 2858; 2401; 1720; 1491; 1450; 1435; 1393; 1300; 1255; 1216;<br />
1159 1095 998; 832; 756; 668.<br />
SM IE, m/z (int. Rel.): 213 (17,7); 212 (100); 202 (17,0); 190 (10,3); 189 (70,6); 141 (11,9);<br />
129 (11,9); 128 (15,6); 115 (21,1).<br />
3-(2-cyclohéxénylphenyl)-2-méthyl-4,6-dioxo-5-phenyloctahydropyrrolo[3,4-c]pyrrole-1-<br />
carboxy<strong>la</strong>te <strong>de</strong> méthyle 121<br />
d<br />
e<br />
h<br />
i<br />
f<br />
g<br />
c<br />
j<br />
b<br />
a<br />
l<br />
O<br />
k<br />
m<br />
121<br />
n<br />
Me<br />
N<br />
q r<br />
N<br />
Ph<br />
o<br />
p<br />
CO 2Me<br />
O<br />
C27H28N2O4<br />
M = 444 g/mol<br />
Rdt = 19 %<br />
Purification B<br />
Dans un bicol <strong>de</strong> 10 mL muni d’une agitation magnétique <strong>et</strong> équipé d’un Dean-Starck<br />
surmonté d’un réfrigérant on introduit 186 mg (1 mmole ; 1 éq.) d’aldéhy<strong>de</strong> 78, 206 mg (2<br />
mmoles ; 2 éq.) <strong>de</strong> sarcosinate <strong>de</strong> méthyle, 346 mg (2mmoles ; 2 éq.) <strong>de</strong> N-phénylmaléimi<strong>de</strong> <strong>et</strong> 5<br />
mL <strong>de</strong> xylène. Le mé<strong>la</strong>nge est porté <strong>à</strong> reflux 2h30. Le xylène est éliminé sous pression réduite <strong>et</strong><br />
le résidu est soumis <strong>à</strong> une chromatographie éc<strong>la</strong>ire sur gel <strong>de</strong> silice (éluant : Pentane/AcOEt :<br />
80/20 70/30 80/20) pour donner 86 mg (0,19 mmole ; Rdt = 19%) <strong>de</strong> cycloadduit 121.<br />
Rf = 0,54 (Pentane/AcOEt : 40/60), visible UV <strong>et</strong> aci<strong>de</strong> phosphomolybdique.<br />
RMN 1 H (CDCl3, 300 MHz) $ (ppm): 1,70-1,83 (m, 4H, CH2(i) <strong>et</strong> CH2(j)); 2,12-2,35 (m,7H,<br />
CH2(h), CH2(k) <strong>et</strong> CH3(N-Me)); 4,47 (d, 1H, 3 Jo-n = 8,0 Hz, CH(o)); 3,65 (t, 1H, 3 Jn-o = 8,1 Hz,<br />
CH(n)); 3,81 (s, 3H, CH3(ester)); 4,46 (s, 1H, CH(c)); 4,61 (d, 1H, 3 Jm-n = 9,4 Hz, CH(m)); 7,09-7,23<br />
(m, 5H, CH(arom)); 7,32-7,42 (m, 4H, CH(arom)).<br />
RMN 13 C (CDCl3, 75 MHz) $ (ppm): 22,2 23,2 25,3 31,4 (C(h) C(i) C(j) C(k)); 35,3 C(N-Me);<br />
48,6 C(o); 50,1 C(n); 51,6 CH3(ester); 65,5 C(m); 67,3 C(p); 125,9 126,0 126,6 126,8 127,6 128,4<br />
128,6 129,0 (CH(arom) <strong>et</strong> C(l)); 131,8 134,0 137,7 145,7 (C(a) C(f) C(g) <strong>et</strong> Cquat(N-Ph)); 171,1<br />
Cquat(ester); 174,7 176,1 ( C(q) C(r)).<br />
178
IR (KBr) ' (cm -1 ): 2931; 2838; 1721; 1603; 1437; 1391; 1246; 1204.<br />
SM-HR ES : calculée pour C27H29O4N2 : 445,2127<br />
trouvée : 445,2130<br />
Partie expérimentale du Chapitre II<br />
3-(2-cyclohéxénylphenyl)-2-méthyl-4,6-dioxo-5-phenyloctahydropyrrolo[3,4-c]pyrrole-1-<br />
carboxy<strong>la</strong>te <strong>de</strong> méthyle 122<br />
d<br />
e<br />
h<br />
f<br />
g<br />
c<br />
i j<br />
b<br />
a<br />
k<br />
O<br />
l<br />
m<br />
122<br />
Me<br />
N<br />
p q<br />
N<br />
Ph<br />
n<br />
o<br />
CO 2Me<br />
O<br />
C27H28N2O4<br />
M = 430 g/mol<br />
Rdt = 16 % après chromatographie<br />
Dans un bicol <strong>de</strong> 10 mL muni d’une agitation magnétique <strong>et</strong> équipé d’un Dean-Starck<br />
surmonté d’un réfrigérant, on introduit 172 mg (1 mmole ; 1 éq.) d’aldéhy<strong>de</strong> 77, 206 mg (2<br />
mmoles ; 2 éq.) <strong>de</strong> sarcosinate <strong>de</strong> méthyle <strong>et</strong> 5 mL <strong>de</strong> toluène. Après 17h <strong>de</strong> reflux, une solution<br />
contenant 346 mg (2 mmoles ; 2 éq.) <strong>de</strong> N-phénylmaléimi<strong>de</strong> dans 3 mL <strong>de</strong> toluène est<br />
additionnée <strong>à</strong> chaud. Le reflux est maintenu 15 min. Après refroidissement, le toluène est<br />
éliminé sous pression réduite <strong>et</strong> le résidu est soumis <strong>à</strong> une chromatographie éc<strong>la</strong>ire sur gel <strong>de</strong><br />
silice (éluant : Pentane/AcOEt : 80/20 730/30 60/40) pour donner 69 mg (0,16 mmole ; Rdt =<br />
16%) <strong>de</strong> cycloadduit 122.<br />
Rf = 0,51 (Pentane/AcOEt : 40/60), visible UV <strong>et</strong> aci<strong>de</strong> phosphomolybdique.<br />
RMN 1 H (CDCl3, 300 MHz) $ (ppm): 1,98-2,11 (m, 2H, CH2(i)); 2,23 (s, 3H, CH3(N-Me)); 2,54-<br />
2,79 (m, 4H, CH2(h) <strong>et</strong> CH2(j)); 3,47 (d, 1H, 3 Jn-m = 8,1 Hz, CH(n)); 3,69 (t, 1H, 3 Jm-n = 8,1 Hz,<br />
CH(m)); 3,80 (s, 3H, CH2(ester)); 4,65 (d, 1H, 3 Jl-m = 9,4 Hz, CH(l)); 5,89-5,91 (m, 1H, CH(k));<br />
7,12-7,23 (m, 5H, CHarom); 7,31-7,40 (m, 4H, CHarom).<br />
RMN 13 C (CDCl3, 75 MHz) $ (ppm): 24,1 C(i); 33,6 35,4 (C(h) C(j)); 38,4 CH3(N-Me); 48,7 C(n);<br />
50,2 C(l); 51,7 CH3(ester); 65,4 C(m); 67,2 C(o); 126,0 127,0 127,6 128,3 128,6 129,0 130,1<br />
179
Partie expérimentale du Chapitre II<br />
(9xCHarom); 131,8 134,3 140,4 142,7 (C(a) C(f) C(g) Cquat(N-Ph)); 171,4 Cquat(ester); 174,6 176,1<br />
(C(p) C(q)).<br />
IR (KBr) ' (cm -1 ): 2926; 2831; 1715; 1600; 1502; 1434; 1386; 1268; 1236; 1187.<br />
2-benzyl-1,2,3,6,7,8-hexahydrocyclopenta[c]benzo[e]azepine-1-carboxy<strong>la</strong>te d’éthyle 123<br />
h<br />
d<br />
e<br />
i<br />
g<br />
f<br />
c<br />
j<br />
k<br />
b<br />
a<br />
l<br />
123<br />
m<br />
NBn<br />
CO 2Et<br />
C23H25NO2<br />
M = 347 g/mol<br />
Rdt = 36 %<br />
Purification B<br />
Rf = 0,28 (Pentane/Et2O : 95/5) ; visible UV <strong>et</strong> aci<strong>de</strong> phosphomolybdique.<br />
RMN 1 H (CDCl3, 300 MHz) $ (ppm): 1,28 (t, 3H, 3 J = 7,1 Hz, CH3(p)); 1,87-2,00 (m, 2H,<br />
CH2(i)) ; 2,39-2,55 (m, 2H, CH2(h) ou CH2(j)); 2,70-2,81 (m, 1H, CH(j) ou CH(h)); 3,03-3,16 (m,<br />
1H, CH2(j) ou CH2(h)); 3,48-3,67 (m, 3H, CH(m) <strong>et</strong> CH2(Bn)); 4,03 (s, 1H, CH(l)); 4,20-4,28 (q, 2H,<br />
3 J = 7,1 Hz, CH2(ester)); 4,34-4,49 (d, 1H, 2 J = 15,0 Hz, CH(m)); 2,90 (d, 1H, 3 J = 8 Hz, CH(arom));<br />
7,12 (t,1H, 3 J = 9,3 Hz, CH(arom)); 7,20-7,32 (m, 6H, CH(arom)); 7,37 (d, 1H, 3 J = 7,6 Hz,<br />
CH(arom)).<br />
RMN 13 C (CDCl3, 75 MHz) $ (ppm): 14,2 CH3(ester); 21,7 C(i); 37,3 <strong>et</strong> 37,5 (C(h) <strong>et</strong> C(i)); 54,3<br />
C(m); 57,9 CH2(Bn); 60,6 C(o); 68,4 C(l); 126,3 126,8 126,9 127,2 128,0 128,7 129,0 (C(b) C(c)<br />
C(d) C(e) CH(arom)(Bn)); 135,5 136,7 137,7 138,9 139,3 (C(a) C(f) C(g) C(k) Cquat (Bn)); 172,0 Cquat<br />
(ester).<br />
IR (KBr) ' (cm -1 ): 3061; 2953; 2842; 2359;1732; 1602; 1494; 1454; 1368; 1330; 1302; 1154;<br />
1060; 1028; 983; 965; 909; 862; 699.<br />
SM-HR ES : calculée pour C23H26O2N : 348,1964<br />
trouvée : 348,1964<br />
180
Partie expérimentale du Chapitre II<br />
2-benzyl-2,3,6,7,8,9-hexahydro-1H-dibenzo[c,e]azepine-1-carboxy<strong>la</strong>te d’éthyle 124<br />
i<br />
h<br />
d<br />
e<br />
j<br />
g<br />
f<br />
c<br />
k<br />
l<br />
b<br />
a<br />
m<br />
124<br />
n<br />
NBn<br />
CO 2Et<br />
C24H27NO2<br />
361 g.mol -1<br />
Cristaux b<strong>la</strong>ncs<br />
Rdt = 42%<br />
Purification B<br />
Rf = 0,30 (Pentane/Et2O : 95/5), visible UV, Aci<strong>de</strong> phosphomolybdique <strong>et</strong> I2/Silice.<br />
Pf = 94°C.<br />
Tr = 12,97 min (Base 30).<br />
RMN 1 H (CDCl3, 300 MHz) $ (ppm): 1,17 (t, 3H, 3 J = 7,1 Hz, CH3(ester)); 1,57-1,77 (m, 2H,<br />
CH2(i) ou CH2(j)); 1,77-1,86 (m, 2H, CH2(j) ou CH2(i)); 2,08-2,32 (m, 2H, CH2(h) ou CH2(k)); 2,45-<br />
2,61 (m, 2H, CH2(k) ou CH2(h)); 3,36 (d, 1H, 2 J = 12,7 Hz, CH(n)); 3,41 (s, 1H, CH(m)); 3,66 (d,<br />
1H, 2 J = 12,7 Hz, CH(n)); 4,04 (q, 2H, 3 J = 7,1 Hz, CH2(ester)); 7,24-7,39 (m, 7H, CH(arom)); 7,50-<br />
7,53 (m, 2H, CH(arom)).<br />
RMN 13 C (CDCl3, 75 MHz) $ (ppm):14,2 CH3(ester); 27,8 (C(i) <strong>et</strong> C(j)); 28,9 29,1 (C(h) <strong>et</strong> C(k));<br />
53,1 C(n); 57,8 CH2(Bn); 60,6 CH2(ester); 67,9 C(m); 125,9 126,8 127,2 127,5 128,4 129,4 129,9<br />
(CH(arom));130,5 134,4 136,4 139,0 142,1 (C(a) C(f) C(g) C(l) Cquat(Bn)); 172,6 Cquat (ester).<br />
IR (KBr) ' (cm -1 ): 3065; 3028; 2982; 2936; 2861; 2836; 2253; 1738; 1495; 1481; 1449; 1379;<br />
1193; 1142; 1097; 1029; 909; 734; 650.<br />
SM IE, m/z (int. Rel.): 288 (48,6); 91 (100).<br />
SM-HR ES : calculée pour C24H28O2N : 362,2120<br />
trouvée : 362,2112<br />
181
Partie expérimentale du Chapitre II<br />
2-benzyl-2,3,6,7,8,9-hexahydro-1H-dibenzo[c,e]azepine-1-carbonitrile 125<br />
i<br />
h<br />
d<br />
e<br />
j<br />
g<br />
f<br />
c<br />
k<br />
l<br />
b<br />
a<br />
125<br />
m<br />
n<br />
NMe<br />
CN<br />
C16H18N2<br />
M = 238 g/mol<br />
Soli<strong>de</strong> b<strong>la</strong>nc<br />
Purification B<br />
Rf = 0,36 (Pentane/Et2O : 95/5), visible UV, Aci<strong>de</strong> phosphomolybdique <strong>et</strong> I2/Silice.<br />
Tr = 12,97 min.<br />
RMN 1 H (CDCl3, 300 MHz) $ (ppm): 1,87-2,13 (m, 6H, CH2(i), CH2(j), CH(k), CH(h)), 2,52 (s,<br />
3H, CH3(N-Me)), 2,91-2,96 (m, 1H, CH(k) ou CH(h)), 3,32-3,36 (m, 1H, CH(h) ou CH(k)); 3,59 (d,<br />
1H, 2 J = 14,8 Hz, CH(n)); 4,03 (s, 1H, CH(m)); 4,75 (d, 1H, 2 J = 14,8 Hz, CH(n)); 7,05 (t, 2H, 3 J =<br />
7,2 Hz, CH(aromatique)); 7,16 (t, 1H, 3 J = 7,4 Hz, CH(aromatique)); 7,23 (t, 1H, 2 J = 7,4 Hz,<br />
CH(aromatique)).<br />
RMN 13 C (CDCl3, 75 MHz) $ (ppm): 27,2 29,4 36,4 38,3 (C(h) C(i) C(j) C(k)); 38,9 CH3(N-Me);<br />
52,1 C(m); 57,9 C(n); 116,7 C(CN); 126,5 128,1 128,9 130,3 (C(b) C(c) C(d) C(e)); 118,4 135,9<br />
139,9 142,1 (C(a) C(f) C(g) C(l)).<br />
IR (KBr) ' (cm -1 ): 3011 ; 2948 ; 2808 ; 2214 ; 1620 ; 1447 ; 1342 ; 1113.<br />
MSHR ES: Masse théorique pour M+H : 239,1548<br />
m/z trouvé : 239,1548<br />
182
Partie expérimentale du Chapitre II<br />
1,2,3,6,7,8-hexahydropyrrolo[1,2-a]cyclopenta[c]benzo[e]azepine-1-carboxy<strong>la</strong>te <strong>de</strong><br />
méthyle 126<br />
h<br />
d<br />
e<br />
i<br />
g<br />
f<br />
j<br />
c<br />
k<br />
b<br />
a<br />
l<br />
MeO 2C<br />
m<br />
N<br />
p<br />
n<br />
o<br />
126<br />
C18H21NO2<br />
M = 283 g/mol<br />
Rdt = 55%<br />
Purification B<br />
Rf = 0,30 (éluant : Pentane/Et2O : 75/25), visible UV <strong>et</strong> aci<strong>de</strong> phosphomolybdique.<br />
RMN 1 H (CDCl3, 300 MHz) $ (ppm): 1,23-1,32 (m, 1H, CH(p)); 1,36-1,44 (m, 1H, CH(o));<br />
1,56-1,80 (m, 3H, CH(o) <strong>et</strong> CH2(h)); 2,19-2,27 (m, 3H, CH2(i) <strong>et</strong> CH(n)); 2,42-2,51 (m, 1H, CH(j));<br />
2,57-2,69 (m, 2H, CH(p) <strong>et</strong> CH(n)); 2,81-2,90 (m, 1H, CH(j)); 3,52 (d, 1H, 2 J = 14,9 Hz, CH(m));<br />
3,59 (s, 3H, CH3(ester)); 4,03 (s, 1H, CH(l)); 4,39 (d, 1H, 2 J = 14,9 Hz, CH(m)); 6,96-7,10 (m, 4H,<br />
CH(arom)).<br />
RMN 13 C (CDCl3, 75 MHz) $ (ppm): 21,9 C(h); 23,9 C(o); 36,9 37,1 37,6 (C(i) C(j) C(p)); 50,5<br />
C(n); 52,2 CH3(ester); 53,0 C(m); 72,9 C(l); 126,0 127,0 127,1 (C(c) C(d) C(e)); 129,2 C(b); 133,7 C(g);<br />
136,3 139,7 (C(a) C(f)); 145,5 C(k); 173,8 Cquat(ester).<br />
IR (KBr) ' (cm -1 ): 3059 ; 2948 ; 2841 ; 1736 ;1629 ; 1489 ; 1446 ; 1350 ; 1254 ; 1194 ;1154 ;<br />
1130 ; 1107 ; 1037 ; 986 ; 861.<br />
SM-HR ES: Masse théorique pour M+H : 284,1651<br />
m/z trouvé : 284,1648<br />
183
2-méthyl-1,2,3,7,8,8a-hexahydrocyclopenta[c]benzo[e]azepine127<br />
Tr = 7,85 min (Base 15)<br />
h<br />
d<br />
e<br />
i<br />
g<br />
f<br />
c<br />
j<br />
k<br />
b<br />
a<br />
l<br />
m<br />
NMe<br />
127<br />
Partie expérimentale du Chapitre II<br />
C14H17N<br />
199 g/mol<br />
Huile jaune<br />
Rdt =85%<br />
Purification A<br />
RMN 1 H (CDCl3, 300 MHz) $ (ppm): 1,55-1,69 (m, 1H, CH(i)); 1,75-1,85 (m, 1H, CH(i)); 1,91-<br />
2,03 (m, 1H, CH(j)); 2,07-2,17 (m, 1H, CH(j)); 2,27-2,37 (m, 2H, CH2(l)); 2,53 (s, 3H, CH3(N-Me));<br />
3,45 (d, 1H, 2 J = 13,6 Hz, CH(m)); 4,39 (t, 1H, 3 J = 8.8 Hz, CH(k)); 4,95 (d, 1H, 2 J = 13,6 Hz ,<br />
CH(m)); 5,60 (s, 1H, CH(h)); 7,11-7,29 (m, 4H, CH(aromatiques)).<br />
RMN 13 C (CDCl3, 75 MHz) $ (ppm): 25,0 C(i); 32,3 C(j); 32,8 C(l); 42,3 C(k); 42,7 CH3(N-Me);<br />
55,9 C(n); 118,6 C(a); 124,4 125,8 127,5 128,9 (C(b) C(c) C(d) C(e)); 131,3 C(h); 135,6 144,5<br />
(C(e) C(f)).<br />
IR (KBr) ' (cm -1 ): 3063; 3017; 2951; 2867; 1739; 1667; 1633; 1605; 1488; 1470; 1449; 1385;<br />
1332; 1216; 1152; 1216; 1109; 1062; 879; 757.<br />
SM IE, m/z (int. Rel.): 199 (M +. ; 70,0); 198 (100); 171 (52,3); 170 (79,4); 128 (25,9); 115<br />
(27,0).<br />
SM-HR ES: Masse théorique pour M+H : 200,1439<br />
m/z trouvé : 200,1432<br />
184
2-méthyl-2,3,7,8,9,9a-hexahydro-1H-dibenzo[c,e]azepine 128<br />
Tr = 7,90 min (Base 15)<br />
i<br />
h<br />
d<br />
e<br />
j<br />
g<br />
f<br />
c<br />
l<br />
b<br />
a<br />
m<br />
n<br />
k 128<br />
NMe<br />
Partie expérimentale du Chapitre II<br />
C15H19N<br />
M = 213 g/mol<br />
Huile jaune<br />
Rdt = 79 %<br />
Purification A<br />
RMN 1 H (CDCl3, 300 MHz) $ (ppm): 1,25-2,11 (m, 8H, CH2(i), CH2(j), CH2(k), CH2(m)); 2,61 (s,<br />
3H, CH3(N-Me)); 3,17-3,23 (m, 1H, CH(l)); 3,50 (d, 1H, 2 J = 13,6 Hz, CH2(n)); 4,52 (d, 1H, 2 J =<br />
13,6 Hz, CH2(n)); 5,76 (s, 1H, CH(h)); 7,04-7,24 (m, 4H, CH(aromatiques)).<br />
RMN 13 C (CDCl3, 75 MHz) $ (ppm): 27,7 30,2 37,3 39,9 (C(i) C(j) C(k) C(l)); 43,8 C(l); 50,8<br />
C(n); 59,6 CH3(N-Me); 118,5 C(a); 126,1 127,5 128,8 130,4 133,2 (C(b) C(c) C(d) C(e) C(h)); 137,0<br />
144,0 (C(f) C(g)).<br />
IR (KBr) ' (cm -1 ): 3061; 2900; 2842; 1667; 1492; 1444; 1379; 1300; 1155; 1065.<br />
SM-HR M-H + : Masse théorique : 214,1596<br />
m/z trouvé : 214,1593<br />
2-benzyl-2,3,7,8,9,9a-hexahydro-1H-dibenzo[c,e]azepine.<br />
i<br />
h<br />
d<br />
e<br />
j<br />
g<br />
f<br />
c<br />
k<br />
l<br />
b<br />
a<br />
m<br />
n<br />
NBn<br />
C21H23N<br />
M = 289 g/mol<br />
Huile jaune<br />
Rdt = 42 %<br />
Purification A<br />
Rf = 0,78 (éluant : Pentane/Et2O : 95/5), visible UV <strong>et</strong> aci<strong>de</strong> phosphomolybdique.<br />
RMN 1 H (CDCl3, 300 MHz) $ (ppm) : 1,25-2,19 (m, 9H, CH2(i), CH2(j), CH2(k), CH2(m)); 3,21-<br />
3,26 (m, 1H, CH(l)); 3,54 (d, 1H, 2 J = 13,7 Hz, CH(n)); 3,90-4,02 (m, 2H, CH2(Bn)); 4,48 (d, 1H, 2 J<br />
185
Partie expérimentale du Chapitre II<br />
= 13,7 Hz, CH(n)); 5,9-6,0 (m, 1H, CH(h)); 6,82-6,84 (m, 1H, CH(aromatique)); 7,10-7,88 (m, 8H,<br />
CH(aromatique)).<br />
RMN 13 C (CDCl3, 75 MHz) $ (ppm) : Le produit se dégra<strong>de</strong> dans le tube RMN.<br />
IR (KBr) ' (cm -1 ): 3061; 2900; 2842; 1667; 1492; 1444; 1379; 1300; 1155; 1065.<br />
MSHR M-H + : Masse théorique : 214,1596<br />
m/z trouvé : 214,1593<br />
186
Partie expérimentale du Chapitre III<br />
Partie expérimentale du chapitre III<br />
187
2-(2-cyclohexenyl-3,4-diméthoxyphényl)éthanal 164<br />
MeO<br />
MeO<br />
e<br />
d<br />
m<br />
l<br />
c<br />
b<br />
a<br />
f g<br />
h<br />
k<br />
i<br />
j<br />
164<br />
CHO<br />
Partie expérimentale du Chapitre III<br />
C16H20O3<br />
M = 260 g.mol -1<br />
Rdt = 41% (après chromatographie).<br />
Une solution <strong>de</strong> 30 µL (0,35 mmole ; 1,5 éq.) <strong>de</strong> chlorure d’oxalyle dans 5 mL <strong>de</strong> CH2Cl2<br />
anhydre est refroidie <strong>à</strong> -80°C sous atmosphère inerte afin d’y ajouter goutte-<strong>à</strong>-goutte 28 µL (0,4<br />
mmoles ; 2 éq.) <strong>de</strong> DMSO anhydre. L’agitation est maintenue 15 min <strong>à</strong> -80°C avant<br />
d’additionner goutte-<strong>à</strong>-goutte via une canule une solution contenant 52 mg (0,2 mmole ; 1 éq.)<br />
<strong>de</strong> d’alcool 187 dans 5 mL <strong>de</strong> CH2Cl2 anhydre. Une fois l’addition terminée on <strong>la</strong>isse <strong>la</strong><br />
température remontée <strong>à</strong> l’ambiante.<br />
Le mé<strong>la</strong>nge réactionnel est successivement <strong>la</strong>vé par 5 mL d’une solution aqueuse <strong>de</strong> NaOH<br />
2M, 5 mL d’eau, 5 mL d’une solution aqueuse saturée <strong>de</strong> NaCl, séché sur MgSO4, filtré puis<br />
con<strong>de</strong>nsé sous pression réduite. Le résidu est soumis <strong>à</strong> une chromatographie éc<strong>la</strong>ire sur gel <strong>de</strong><br />
silice (éluant : Pentane/AcOEt : 95/5 + 1% d’Et3N pour neutraliser <strong>la</strong> silice) pour donner 254 mg<br />
d’aldéhy<strong>de</strong> 164.<br />
Rf = 0,55 (Pentane/AcOEt : 90/10), visible UV <strong>et</strong> aci<strong>de</strong> phosphomolybdique.<br />
RMN 1 H (CDCl3, 400 MHz) $ (ppm): 1,62-1,80 (m, 4H, CH2(k), CH2(l)); 1,86 (m, 1H, CH(j) ou<br />
CH(m)); 2,11-2,19 (m, 2H, CH2(m) ou CH2(j)); 2,33-2,38 (m, 1H, CH(j) ou CH(m)); 3,53 (d, 1H, 2 J<br />
= 14,3 Hz, CH(g)); 3,62 (d, 1H, 2 J = 14,3 Hz, CH(g)); 3,64 (s, 3H, CH3(O-Me)); 3,86 (s, 3H, CH3(O-<br />
Me)); 5,48-5,51 (m, 1H, CH(i)); 6,81 (d, 1H, 3 Jc-b = 8,4 Hz, CH(c)); 6,90 (d, 1H, 3 Jb-c = 8,4 Hz,<br />
CH(b)); 9,64 (s, 1H, CHO).<br />
RMN 13 C (CDCl3, 100 MHz) $ (ppm) : 22,0 22,9 25,3 30,0 (C(j) C(k) C(l) C(m)); 47,8 C(g); 55,8<br />
61,2 (2xCH3(O-Me)); 110,9 C(i); 123,1 C(l); 125,9 C(b); 127,4 C(c); 134,7 139,8 (C(a) C(h)); 146,8<br />
152,1 (C(d) C(e)); 200,4 Cquat(CHO).<br />
IR (KBr) ' (cm -1 ) : 2927, 2851, 2252, 1677; 1596; 1228; 1185; 920; 722.<br />
188
2-bromo-3-hydroxy-4-méthoxybenzaldéhy<strong>de</strong> 165<br />
MeO<br />
HO<br />
Partie expérimentale du Chapitre III<br />
Dans un tricol <strong>de</strong> 1L équipé d’une agitation mécanique, on introduit 45,6 g (0,3 mole ; 1<br />
éq.) d’isovanilline, 49,2 g (0,6 mole ; 2 éq.) d’acétate <strong>de</strong> sodium, 1,34 g (22 mmoles ; 0,08 éq.)<br />
<strong>de</strong> poudre <strong>de</strong> fer <strong>et</strong> 320 mL d’aci<strong>de</strong> acétique. Sous agitation vive <strong>et</strong> <strong>à</strong> température ambiante, on<br />
additionne goutte-<strong>à</strong>-goutte (en 50 min) une solution contenant 15,4 mL (0,3 mole ; 1 éq.) <strong>de</strong><br />
dibrome <strong>et</strong> 80 mL d’aci<strong>de</strong> acétique. Une fois l’addition terminée on <strong>la</strong>isse le mé<strong>la</strong>nge sous<br />
agitation 1h toujours <strong>à</strong> température ambiante.<br />
Le mé<strong>la</strong>nge réactionnel est ensuite dilué dans 600 mL d’eau, le précipité b<strong>la</strong>nc formé est<br />
filtré sur Büchner <strong>et</strong> <strong>la</strong>vé <strong>à</strong> abondamment <strong>à</strong> l ‘eau froi<strong>de</strong> pour éliminer les traces d’aci<strong>de</strong><br />
acétique. Le soli<strong>de</strong> est ensuite séché <strong>à</strong> l’étuve 24h pour donner 59,8 g (0,259 mole ; Rdt = 86<br />
%) d’isovanilline bromée.<br />
Rf = 0,42 (Pentane/AcOEt : 70/30), visible UV <strong>et</strong> aci<strong>de</strong> phosphomolybdique.<br />
Tr = 8,17 min (Base 15 min).<br />
Pf = 195-197°C<br />
RMN 1 H (CDCl3, 300 MHz) $ (ppm): 4,00 (s, 3H, CH3(O-Me)); 6,06 (s, 1H, OH); 6,93 (d, 1H,<br />
3 Jc-b = 8,6 Hz, CH(c)); 7,58 (d, 1H, 3 Jb-c = 8,6 Hz, CH(b)); 10,3 (s, 1H, CHO).<br />
RMN 13 C (CDCl3, 75 MHz) $ (ppm):<br />
IR (KBr) ' (cm -1 ): 3019; 1668; 1594; 1564; 1495; 1287; 1215; 1168; 1135; 1019; 760; 669.<br />
SM IE, m/z (int. Rel.): (M +. ;)<br />
e<br />
d<br />
f<br />
c<br />
Br<br />
CHO<br />
HRMS ES : calculée pour C8H7O3NaBr : 252.9476<br />
Trouvée : 252.9471<br />
b<br />
a<br />
165<br />
C8H7BrO3<br />
M = 231 g.mol -1<br />
Rdt = 86 %<br />
Soli<strong>de</strong> b<strong>la</strong>nc.<br />
189
2-bromo-6-m<strong>et</strong>hoxy-3-(2-m<strong>et</strong>hoxyvinyl)phenol Z <strong>et</strong> E 168<br />
MeO<br />
HO<br />
Partie expérimentale du Chapitre III<br />
Une solution <strong>de</strong> 17,8 g (52 mmoles ; 1,2 éq.) <strong>de</strong> chlorure <strong>de</strong><br />
méthoxyméthyltriphénylphosphonium <strong>et</strong> <strong>de</strong> 50 mL <strong>de</strong> THF anhydre est introduite sous<br />
atmosphère inerte dans un tricol <strong>de</strong> 500 mL équipé <strong>de</strong> <strong>de</strong>ux ampoules d’addition. La solution est<br />
refroidie <strong>à</strong> 0°C.<br />
Une solution contenant 13,5 g (120 mmoles ; 2,8 éq.) <strong>de</strong> t-BuOK sublimé <strong>et</strong> 30 mL <strong>de</strong> THF<br />
anhydre est ensuite additionnée goutte-<strong>à</strong>-goutte toujours <strong>à</strong> 0°C en 10 min. L’agitation est<br />
maintenue <strong>à</strong> 0°C pendant 30 min l’addition. On ajoute ensuite goutte-<strong>à</strong>-goutte d’une solution <strong>de</strong><br />
10 g (43 mmoles ; 1 éq.) <strong>de</strong> bromo-isovanilline 165 dans 30 mL <strong>de</strong> THF anhydre. Le mé<strong>la</strong>nge<br />
réactionnel est alors agité <strong>à</strong> température ambiante toute <strong>la</strong> nuit.<br />
Le mé<strong>la</strong>nge réactionnel est hydrolysé <strong>à</strong> 0°C par 100 mL d’eau distillée. Le THF est éliminé<br />
sous pression réduite puis le mé<strong>la</strong>nge réactionnel est dilué par 100 mL d’AcOEt. La phase<br />
aqueuse est extraite par 2x100 mL d’AcOEt ; les phases organiques réunies sont successivement<br />
<strong>la</strong>vées par 2x100 mL d’eau, 100 mL d’une solution aqueuse saturée <strong>de</strong> NaCl, séchées sur<br />
MgSO4, filtrées puis con<strong>de</strong>nsées sous pression réduite.<br />
Le résidu est soumis <strong>à</strong> une chromatographie éc<strong>la</strong>ire sur gel <strong>de</strong> silice (éluant :<br />
Pentane/AcOEt : 90/10) pour donner 6,39 g (25 mmoles ; Rdt = 57%) d’éther vinylique.<br />
Rf (isomère Z <strong>et</strong> E)= 0,62 (Pentane/AcOEt : 70/30), visible UV <strong>et</strong> aci<strong>de</strong> phosphomolybdique.<br />
Tr = 8,87 min <strong>et</strong> 8,91 min (Base 15 min)<br />
Pf = 78°C<br />
e<br />
d<br />
c<br />
Br<br />
b<br />
a<br />
f g<br />
h<br />
168<br />
OMe<br />
RMN 1 H (CDCl3, 300 MHz) $ (ppm) : 3,71 (s, 3H, CH3(OMe)vinylique, E); 3,76 (s, 3H,<br />
CH3(OMe)vinylique, Z); 3,89 (s, 3H, CH3(OMe), Z <strong>et</strong> E) ; 5,54 (d, 1H, 3 Jg-h = 7,2 Hz, CH(g), Z); 5,59<br />
(d, 1H, 3 Jg-h = 13,1 Hz, CH(g), E); 5,93-5,96 (m, 1H, OH, Z <strong>et</strong> E); 6,02 (d, 1H, 3 Jh-g = 13,1 Hz,<br />
CH(h), E); 6,19 (d, 1H, 3 Jh-g = 7,2 Hz, CH(h), Z); 6,73-6,87 (m, 2H, CH(b), CH(c), Z <strong>et</strong> E).<br />
RMN 13 C (CDCl3, 75 MHz) $ (ppm): 56,3 56,4 (CH3(OMe)vinylique, Z <strong>et</strong> E); 60,5 (CH3(OMe), Z <strong>et</strong><br />
E); 103,5 (C(g), Z); 104,1 (C(g), E); 109,4 (C(b), Z); 109,9 (C(b), E); 114,4 (C(f), E); 116,3 (C(f),<br />
Z); 121,0 (C(c), Z <strong>et</strong> E); 128,4 (C(a), Z); 129,9 (C(a), E); 142,8 (C(e), Z); 143,1 (C(e), E); 145,0<br />
(C(d), Z); 145,2 (C(d), E); 148,1 (C(h), Z); 149,4 (C(h), E).<br />
C10H11BrO3<br />
M = 259 g.mol -1<br />
Rdt = 57 % (après chromatographie)<br />
Soli<strong>de</strong> jaune-beige<br />
190
Partie expérimentale du Chapitre III<br />
IR (KBr) ' (cm -1 ): 3490 ('O-H alcool); 3005; 2937; 2838; 1644; 1603; 1488; 1440; 1282; 1230;<br />
1156; 1110; 1035; 818.<br />
SM IE (8,87 min), m/z (int. Rel.): 260 (M +. +2 ; 79,1); 259 (M +. +1 ; 11,3); 258 (M +. ; 82,7);<br />
245 (74,5); 243 (79,0); 217 (23,6); 215 (25,0); 164 (100); 149 (57,9); 121 (33,5); 77 (21,0).<br />
SM IE (8,91 min), m/z (int. Rel.): 260 (M +. +2 ; 83,6); 259 (M +. +1 ; 12,1); 258 (M +. ; 87,2);<br />
245 (73,6); 243 (77,9); 217 (25,1); 215 (25,7); 164 (100); 149 (55,6); 121 (34,4); 77 (23,4); 65<br />
(19,3).<br />
2-bromo-3-(1,3-dioxo<strong>la</strong>n-2-ylméthyl)-6-méthoxyphénol 169<br />
MeO<br />
HO<br />
e<br />
Dans un ballon <strong>de</strong> 100 mL équipé d’un Dean-Starck surmonté d’un réfrigérant, on introduit<br />
2,9 (11,2 mmoles ; 1 éq.) d’éther <strong>de</strong> vinyle 168, 3,1 mL (56 mmoles ; 5 éq.) d’éthylène glycol,<br />
21 mg (0,11 mmoles ; 0,01 éq.) d’aci<strong>de</strong> p-toluènesulfonique monohydraté <strong>et</strong> 21 mL <strong>de</strong> toluène.<br />
Le mé<strong>la</strong>nge réactionnel est porté <strong>à</strong> reflux toute <strong>la</strong> nuit.<br />
Le brut est dilué dans 50 mL d’Et2O, <strong>la</strong>vé par 3x20 mL d’eau, 20 mL d’une solution<br />
aqueuse saturée <strong>de</strong> NaCl <strong>et</strong> con<strong>de</strong>nsé sous pression réduite. Le résidu soli<strong>de</strong> obtenu est dissous<br />
dans AcOEt. La phase organique ainsi obtenue est alors <strong>la</strong>vée par 20 mL d’eau, séchée sur<br />
MgSO4 <strong>et</strong> con<strong>de</strong>nsée sous pression réduite. Le résidu est soumis <strong>à</strong> une chromatographie éc<strong>la</strong>ire<br />
sur gel <strong>de</strong> silice (éluant : Heptane/AcOEt : 85/15) pour donner 2,45 g (8,5 mmoles ; Rdt = 77<br />
%) <strong>de</strong> dioxo<strong>la</strong>ne 169.<br />
d<br />
Rf = 0,48 (Pentane/AcOEt : 70/30), visible UV <strong>et</strong> aci<strong>de</strong> phosphomolybdique.<br />
Tr = 9,76 min (Base 15 min).<br />
Pf = 113°C.<br />
c<br />
Br<br />
b<br />
a<br />
f g<br />
O<br />
h<br />
169<br />
O<br />
i<br />
j<br />
C11H13BrO3<br />
M = 289 g.mol -1<br />
Rdt = 77 % après chromatographie.<br />
Soli<strong>de</strong> beige.<br />
RMN 1 H (CDCl3, 300 MHz) $ (ppm): 3,09 (d, 2H, 3 Jg-h = 5,1 Hz, CH2(g)); 3,85-3,87 (m, 2H,<br />
CH(i) <strong>et</strong> CH(j)); 3,88 (s, 3H, CH3(O-Me)); 3,99-4,02 (m, 2H, CH(i) <strong>et</strong> CH(j)); 5,12 (t, 1H, 3 Jh-g = 5,1<br />
191
Partie expérimentale du Chapitre III<br />
Hz, CH(h)); 5,98 (s, 1H, OH); 6,78 (d, 1H, 3 Jb-c = 8,4 Hz, CH(b)); 6,88 (d, 1H, 3 Jc-b = 8,4 Hz,<br />
CH(c)).<br />
RMN 13 C (CDCl3, 75 MHz) $ (ppm): 39,9 C(g); 56,1 CH3(O-Me); 64,8 (C(i) <strong>et</strong> C(j)); 103,2 C(h);<br />
109,3 C(c); 111,0 C(f); 121,9 C(b); 128,5 C(a); 142,9 145,7 (C(d) <strong>et</strong> C(e)).<br />
IR (KBr) ' (cm -1 ): 3308 ('O-H alcool); 2957; 2903; 1605; 1489; 1444; 1289; 1236; 1136; 1037;<br />
808.<br />
SM IE, m/z (int. Rel.): 290 (M +. +2;1,5) ; 288 (M +. +1;1,7); 215 (5); 74 (5,2); 73 (100); 72 (4,2).<br />
2-(3-(benzyloxy)-2-bromo-4-méthoxybenzyl)-1,3-dioxane 170<br />
MeO<br />
BnO<br />
Dans un ballon <strong>de</strong> 100 mL équipé d’un réfrigérant <strong>et</strong> d’une agitation magnétique on<br />
introduit 5 g (17,3 mmoles ; 1 éq.) <strong>de</strong> 2-bromo-3-(1,3-dioxo<strong>la</strong>n-2-ylméthyl)-6-méthoxyphénol,<br />
30 mL <strong>de</strong> DMF anhydre, 3,1 mL (26 mmoles ; 1,5 éq.) <strong>de</strong> bromure <strong>de</strong> benzyle <strong>et</strong> 4,78 g (34,6<br />
mmoles ; 2 éq.) <strong>de</strong> K2CO3 anhydre. Le mé<strong>la</strong>nge est porté <strong>à</strong> reflux toute <strong>la</strong> nuit.<br />
Le mé<strong>la</strong>nge réactionnel est refroidi <strong>et</strong> filtré. Le filtrat est dilué dans 100 mL d’AcOEt puis<br />
on ajoute 80 mL d’eau. La phase aqueuse est extraite par 3x30 mL d’AcOEt. Les phases<br />
organiques réunies sont successivement <strong>la</strong>vées par 10 mL d’une solution aqueuse <strong>de</strong> NaOH 1M,<br />
2x20 mL d’eau, 10 mL d’une solution aqueuse saturée <strong>de</strong> NaCl, séchées sur MgSO4, filtré puis<br />
con<strong>de</strong>nsées sous pression réduite. Le résidu est soumis <strong>à</strong> une chromatographie éc<strong>la</strong>ire sur gel <strong>de</strong><br />
silice (éluant : heptane/AcOEt : 90/10) pour donner 6,46 g (17,04 mmoles ; Rdt = 98 %) d’éther<br />
<strong>de</strong> benzyle.<br />
Rf = 0,60 (Pentane/AcOEt : 70/30), visible UV <strong>et</strong> aci<strong>de</strong> phosphomolybdique.<br />
Tr = 12,54 min (Base 15 min).<br />
Pf = 70°C.<br />
e<br />
d<br />
c<br />
Br<br />
b<br />
a<br />
f g<br />
O<br />
h<br />
170<br />
O<br />
RMN 1 H (CDCl3, 300 MHz) $ (ppm): 3,11 (d, 2H, 3 Jg-h = 5,1 Hz, CH2(g)); 3,84-3,89 (m, 5H,<br />
CH3(O-Me), CH(i) <strong>et</strong> CH(j)); 3,98-4,03 (m, 2H, CH(i) <strong>et</strong> CH(j)); 5,01 (s, 2H, CH2(Bn)); 5,13 (t, 1H,<br />
3 Jh-g = 5,1 Hz, CH(h)); 6,86 (d, 1H, 3 Jb-c = 8,5 Hz, CH(b)); 7,09 (d, 1H, 3 Jc-b = 8,5 Hz, CH(c)); 7,30-<br />
7,44 (m, 3H, CHaromatique (Bn)); 7,56-7,59 (m, 2H, CHaromatique (Bn)).<br />
i<br />
j<br />
C18H19BrO4<br />
M = 378 g.mol -1<br />
Rdt = 98 % (après chromatographie)<br />
Soli<strong>de</strong> jaune-beige<br />
192
Partie expérimentale du Chapitre III<br />
RMN 13 C (CDCl3, 75 MHz) $ (ppm): 40,2 C(g); 55,9 CH3(O-Me); 64,8 (C(i) <strong>et</strong> C(j)); 74,3 CH2(Bn);<br />
103,2 C(h); 111,2 C(c); 120,9 C(f); 126,5 C(b); 127,8 128,1 128,3 (5xCHaromatique (Bn)); 128,7 C(a);<br />
137,1 Cquat (Bn); 145,1 152,4 (C(e) <strong>et</strong> C(d).<br />
IR (KBr) ' (cm -1 ): 2940; 2889; 1596; 1486; 137; 1271; 1131; 1038; 908; 732.<br />
SM IE, m/z (int. Rel.): 91 (58,9); 73 (100).<br />
2-(2-bromo-3,4-diméthoxybenzyl)-1,3-dioxane 171<br />
MeO<br />
MeO<br />
e<br />
d<br />
Dans un ballon <strong>de</strong> 50 mL, on introduit 2,12 g (7,34 mmoles ; 1 éq.) <strong>de</strong> dioxane 169, 690<br />
µL (11,04 mmoles ; 1,5 éq.) d’iodométhane <strong>et</strong> 2 g (14,72 mmoles ; 2 éq.) <strong>de</strong> K2CO3 anhydre <strong>et</strong><br />
15 mL d’acétone. Le mé<strong>la</strong>nge est porté <strong>à</strong> reflux toute <strong>la</strong> nuit.<br />
Le mé<strong>la</strong>nge réactionnel est refroidi, dilué dans 20 mL d’AcOEt puis filtré. Le filtrat est<br />
<strong>la</strong>vé par 5 mL d’une solution aqueuse <strong>de</strong> NaOH 1M, 2x10 mL d’eau, 5 mL d’une solution<br />
aqueuse saturée <strong>de</strong> NaCl, séché sur MgSO4 puis concentré sous pression réduite.<br />
Le résidu est soumis <strong>à</strong> une chromatographie éc<strong>la</strong>ire sur gel <strong>de</strong> silice (éluant :<br />
Pentane/AcOEt : 90/10) pour donner 2 g (6,62 mmoles ; Rdt = 90%) d’éther méthylé.<br />
Rf = 0,52 (Pentane/AcOEt : 70/30), visible UV <strong>et</strong> aci<strong>de</strong> phosphomolybdique.<br />
Tr = 9,09 min (Base 15 min).<br />
Pf = 142°C.<br />
c<br />
Br<br />
b<br />
a<br />
f g<br />
O<br />
h<br />
171<br />
O<br />
i<br />
RMN 1 H (CDCl3, 300 MHz) $ (ppm): 3,09 (d, 2H, 3 Jg-h = 5,0 Hz, CH2(g)); 3,84-3,91 (m, 8H,<br />
2xCH3(O-Me), CH(i) <strong>et</strong> CH(j)); 3,98-4,02 (m, 2H, CH(i) <strong>et</strong> CH(j)); 5,12 (t, 1H, 3 Jh-g = 5,0 Hz, CH(h));<br />
6,84 (d, 1H, 3 Jb-c = 8,5 Hz, CH(b)); 7,06 (d, 1H, 3 Jc-b = 8,5 Hz, CH(c)).<br />
RMN 13 C (CDCl3, 75 MHz) $ (ppm): 40,1 C(g); 55,9 CH3(O-Me); 60,1 CH3(O-Me); 64,7 (C(i) <strong>et</strong><br />
C(j)); 103,1 C(h); 111,1 C(c); 120,4 C(a); 126,3 C(b); 128,6 C(f); 146,2 152,2 (C(d) <strong>et</strong> C(e)).<br />
IR (KBr) ' (cm -1 ): 2938 ; 2886; 1595; 1486; 1403; 1271; 1131; 836.<br />
SM IE, m/z (int. Rel.): 304 (M +. +2; 1) ; 302 (M +. +1;1); 73 (100).<br />
j<br />
C12H15BrO4<br />
M = 303 g.mol -1<br />
Rdt = 90 %<br />
Huile jaune pâle<br />
193
Partie expérimentale du Chapitre III<br />
3-(1,3-dioxo<strong>la</strong>n-2-ylméthyl)-2-(1-hydroxycyclohéxyl)-6-méthoxyphénol 172<br />
MeO<br />
HO<br />
e<br />
d<br />
p<br />
o<br />
Dans un bicol <strong>de</strong> 100 mL muni d’un barreau aimanté, on introduit 1,81 g (4,87 mmoles ;<br />
3 éq.) <strong>de</strong> CeCl3.7H2O préa<strong>la</strong>blement écrasé au mortier. Le ballon est chauffé <strong>à</strong> 140°C sous<br />
pression réduite (environ 0,3 mm Hg) durant 2h (m<strong>et</strong>tre l’agitation au bout d’une heure). Le<br />
ballon est refroidi <strong>à</strong> température ambiante puis p<strong>la</strong>cé sous atmosphère inerte. On ajoute sous vive<br />
agitation 11 mL <strong>de</strong> THF <strong>et</strong> on <strong>la</strong>isse agiter <strong>à</strong> température ambiante 1h30.<br />
Dans un bicol <strong>de</strong> 25 mL muni d’un barreau aimanté <strong>et</strong> p<strong>la</strong>cé sous atmosphère inerte on<br />
introduit 611 mg (2,1 mmoles ; 1,3 éq.) <strong>de</strong> dérivé bromé 169 <strong>et</strong> 4 mL <strong>de</strong> THF anhydre. Le ballon<br />
est refroidi <strong>à</strong> -78°C <strong>et</strong> l’on ajoute goutte-<strong>à</strong>-goutte 2 mL (4,8 mmoles ; 3 éq.) d’une solution <strong>de</strong> n-<br />
BuLi <strong>à</strong> 2,4M dans le THF. La solution est agitée 45 min <strong>à</strong> -78°C puis on ajoute via une canule <strong>à</strong><br />
<strong>la</strong> suspension <strong>de</strong> CeCl3 préa<strong>la</strong>blement refroidie <strong>à</strong> -78°C. On ajoute ensuite une solution <strong>de</strong> 168<br />
µL (1,62 mmoles ; 1 éq.) <strong>de</strong> cyclohexanone dans 3 mL <strong>de</strong> THF anhydre <strong>et</strong> on <strong>la</strong>isse agité 1h30 <strong>à</strong><br />
-78°C. On <strong>la</strong>isse ensuite <strong>la</strong> température remontée <strong>à</strong> l’ambiante <strong>et</strong> l’agitation est maintenue toute<br />
<strong>la</strong> nuit.<br />
Le mé<strong>la</strong>nge réactionnel est hydrolysé <strong>à</strong> 0°C par 20 mL d’une solution aqueuse d’HCl 1M<br />
puis est dilué dans 10 mL d’AcOEt. La phase aqueuse est extraite par 4x10 mL d’AcOEt. Les<br />
phases organiques réunies sont successivement <strong>la</strong>vées par 10 mL d’eau, 5 mL d’une solution<br />
aqueuse saturée <strong>de</strong> NaCl, séchées sur MgSO4, filtrées <strong>et</strong> con<strong>de</strong>nsées sous pression réduite. Le<br />
résidu est soumis <strong>à</strong> une chromatographie éc<strong>la</strong>ire sur gel <strong>de</strong> silice (éluant : Pentane/AcOEt 85/15)<br />
pour donner 200 mg (0,65 mmoles ; Rdt = 40 %) d’alcool.<br />
Rf = 0,58 (Pentane/AcOEt : 70/30), visible UV <strong>et</strong> aci<strong>de</strong> phosphomolybdique.<br />
Pf = 126°C.<br />
c<br />
b<br />
a<br />
f g<br />
k<br />
n<br />
OH<br />
l<br />
O<br />
h<br />
m 172<br />
O<br />
i<br />
j<br />
C17H24BrO5<br />
M = 308 g.mol -1<br />
Rdt = 40 % (après chromatographie)<br />
Soli<strong>de</strong> b<strong>la</strong>nc.<br />
RMN 1 H (CDCl3, 300 MHz) $ (ppm): 1,23-1,36 (m, 2H, CH2(cyclohexane)); 1,58-1,81 (m, 6H,<br />
CH2(cyclohexane)); 2,64-2,68 (m, 2H, CH2(cyclohexane)); 3,56 (d, 2H, 3 Jg-h= 4,3 Hz, CH2(g)); 3,80-3,91<br />
(m, 8H, CH2(i), CH2(j), CH3(O-Me) <strong>et</strong> OH); 5,03 (t, 1H, 3 Jh-g= 4,3 Hz, CH(h)); 6,39 (s, 1H,<br />
OH(phénol)); 6,67 (d, 1H, 3 Jc-b= 8,4 Hz, CH(c) ou CH(d)); 6,71 (d, 1H, 3 Jb-c= 8,4 Hz, CH(d) ou<br />
194
CH(c)).<br />
Partie expérimentale du Chapitre III<br />
RMN 13 C (CDCl3, 75 MHz) $ (ppm): 21,9 25,1 35,2 (C(l) C(m) C(n) C(o) C(p)); 38,8 C(g); 55,9<br />
CH3(O-Me); 64,8 (C(i) C(j)); 76,6 C(k); 105,3 C(h); 108,1 C(d); 125,1 C(c); 126,1 134,1 (C(a) C(f));<br />
142,9 145,6 (C(d) C(e)).<br />
IR (KBr) ' (cm -1 ): 3352; 2958; 2903; 1605; 1490; 1445; 1289; 1236; 1136; 810.<br />
1-(6-((1,3-dioxo<strong>la</strong>n-2-yl)méthyl)-2,3-diméthoxyphényl)cyclohexanol 174<br />
MeO<br />
MeO<br />
e<br />
d<br />
p<br />
o<br />
Dans un bicol <strong>de</strong> 25 mL muni d’un barreau aimanté, on introduit 1,74 g (4,66 mmoles ; 3<br />
éq.) <strong>de</strong> CeCl3.7H2O préa<strong>la</strong>blement écrasé au mortier. Le ballon est chauffé <strong>à</strong> 140°C sous<br />
pression réduite (environ 0,3 mm Hg) durant 2h (m<strong>et</strong>tre l’agitation au bout d’une heure). Le<br />
ballon est refroidi <strong>à</strong> température ambiante puis p<strong>la</strong>cé sous atmosphère inerte. On ajoute sous vive<br />
agitation 14 mL <strong>de</strong> THF <strong>et</strong> on <strong>la</strong>isse agiter <strong>à</strong> température ambiante 1h30.<br />
Dans un bicol <strong>de</strong> 25 mL muni d’un barreau aimanté <strong>et</strong> p<strong>la</strong>cé sous atmosphère inerte on<br />
introduit 611 mg (2,02 mmoles ; 1,3 éq.) <strong>de</strong> dérivé bromé <strong>et</strong> 4 mL <strong>de</strong> THF anhydre. Le ballon est<br />
refroidi <strong>à</strong> -78°C <strong>et</strong> on ajoute goutte-<strong>à</strong>-goutte 970 µL (2,33 mmoles ; 1,5 éq.) d’une solution <strong>de</strong> n-<br />
BuLi <strong>à</strong> 2,4M dans l’hexane. La solution est agitée 45 min <strong>à</strong> -78°C puis on ajoute via une canule <strong>à</strong><br />
<strong>la</strong> suspension <strong>de</strong> CeCl3 préa<strong>la</strong>blement refroidie <strong>à</strong> -78°C. On ajoute ensuite une solution <strong>de</strong> 161<br />
µL (1,55 mmoles ; 1 éq.) <strong>de</strong> cyclohexanone dans 1 mL <strong>de</strong> THF anhydre <strong>et</strong> on <strong>la</strong>isse agité 1h30 <strong>à</strong><br />
-78°C. On <strong>la</strong>isse ensuite <strong>la</strong> température remontée <strong>à</strong> l’ambiante <strong>et</strong> l’agitation est maintenue toute<br />
<strong>la</strong> nuit.<br />
Le mé<strong>la</strong>nge réactionnel est hydrolysé <strong>à</strong> 0°C par 5 mL d’une solution aqueuse d’HCl 1M<br />
puis est dilué dans 10 mL d’AcOEt. La phase aqueuse est extraite par 4x10 mL d’AcOEt. Les<br />
phases organiques réunies sont successivement <strong>la</strong>vées par 10 mL d’eau, 5 mL d’une solution<br />
aqueuse saturée <strong>de</strong> NaCl, séchées sur MgSO4, filtrées <strong>et</strong> con<strong>de</strong>nsées sous pression réduite. Le<br />
résidu est soumis <strong>à</strong> une chromatographie éc<strong>la</strong>ire sur gel <strong>de</strong> silice (éluant : Pentane/AcOEt 85/15)<br />
pour donner 155 mg (0,48 mmoles ; Rdt = 31 %) d’alcool.<br />
Rf = 0,58 (Pentane/AcOEt : 70/30), visible UV <strong>et</strong> aci<strong>de</strong> phosphomolybdique.<br />
Pf = 126°C.<br />
c<br />
b<br />
a<br />
f g<br />
k<br />
n<br />
OH<br />
l<br />
m<br />
O<br />
h<br />
174<br />
O<br />
i<br />
j<br />
C18H26O5<br />
M = 322 g.mol -1<br />
Rdt = 31 % (après chromatographie)<br />
Soli<strong>de</strong> rose.<br />
195
Partie expérimentale du Chapitre III<br />
RMN 1 H (CDCl3, 300 MHz) $ (ppm): 1,18-1,36 (m, 2H, CH2(cyclohexane)); 1,52-1,87 (m, 6H,<br />
CH2(cyclohexane)); 2,40 (dt, 2H, 3 Jcyclohexane= 4,3 Hz, 3 Jcyclohexane= 13,1 Hz, CH2(cyclohexane)); 3,56 (d,<br />
2H, 3 Jg-h= 4,3 Hz, CH2(g)); 3,80-3,93 (m, 11H, CH2(i), CH2(j), 2xCH3(O-Me) <strong>et</strong> OH); 5,05 (t, 1H, 3 Jh-<br />
g= 4,3 Hz, CH(h)); 6,76 (d, 1H, 3 Jc-d= 8,5 Hz, CH(c)); 6,88 (d, 1H, 3 Jd-c= 8,4 Hz, CH(d)).<br />
RMN 13 C (CDCl3, 75 MHz) $ (ppm): 22,0 25,3 36,7 (C(l) C(m) C(n) C(o) C(p)); 38,8 C(g); 55,4<br />
60,7 (2xCH3(O-Me)); 64,7 (C(i) <strong>et</strong> C(j)); 76,5 C(l); 105,2 C(h); 110,3 C(d); 125,8 C(k); 129,4 C(c);<br />
141,9 147,1 151,8 (C(a) C(d) C(e)).<br />
IR (KBr) ' (cm -1 ): 3352; 3310; 2958; 2903; 1605; 1490; 1445; 1289; 1236; 1136; 810.<br />
2-(3-(benzyloxy)-4-m<strong>et</strong>hoxybenzyl)-1,3-dioxo<strong>la</strong>ne 176<br />
Ph<br />
MeO<br />
O<br />
k<br />
e<br />
d<br />
c<br />
f<br />
b<br />
a<br />
g<br />
176<br />
h<br />
O<br />
O<br />
2-(4-méthoxy-3-((1-phénylpentyle)oxy)benzyl)-1,3-dioxo<strong>la</strong>ne 178<br />
Ph<br />
MeO<br />
k<br />
O<br />
e<br />
d<br />
l<br />
c<br />
f<br />
m<br />
n<br />
b<br />
a<br />
g<br />
o<br />
h<br />
O<br />
O<br />
178<br />
i<br />
i<br />
j<br />
j<br />
C18H20O4<br />
M = 300 g.mol -1<br />
Rdt = 72 % (après chromatographie)<br />
Soli<strong>de</strong> b<strong>la</strong>nc<br />
C22H28O4<br />
M = 356 g.mol -1<br />
Rdt = 23 % (après chromatographie)<br />
Huile jaune-orangée<br />
Ces composés ont été obtenus via <strong>la</strong> procédure déj<strong>à</strong> décrite pour <strong>la</strong> <strong>synthèse</strong> du composé<br />
174 en utilisant les quantités décrites dans le tableau ci-<strong>de</strong>ssous :<br />
170 n-BuLi (2,42M) CeCl3.7H2O Cyclohexanone<br />
3,46 mmoles 3,99 mmole 7,98 mmoles 2,66 mmoles<br />
1 g 1,7 mL 3 g 276 µl<br />
THF 9 mL 18 mL 2 mL<br />
196
Partie expérimentale du Chapitre III<br />
Le brut est soumis <strong>à</strong> une chromatographie éc<strong>la</strong>ire sur gel <strong>de</strong> silice (éluant :<br />
Pentane/AcOEt : 95/5) pour donner 573 mg (1,91 mmole ; Rdt = 72 %) <strong>de</strong> composé 176 <strong>et</strong> 217<br />
mg (0,61 mmole ; Rdt = 23 %) <strong>de</strong> compsé 178.<br />
2-(3-(benzyloxy)-4-m<strong>et</strong>hoxybenzyl)-1,3-dioxo<strong>la</strong>ne 176<br />
Rf = 0,34 (Pentane/AcOEt : 70/30), visible UV <strong>et</strong> aci<strong>de</strong> phosphomolybdique.<br />
Pf = 98°C.<br />
Tr = 10,83 min (Base 15 min).<br />
RMN 1 H (CDCl3, 300 MHz) $ (ppm): 2,86 (d, 2H, 3 Jg-h= 4,6 Hz, CH2(g)); 3,77-3,90 (m, 7H,<br />
CH3(O-Me), CH2(i) <strong>et</strong> CH2(j)); 4,98 (t, 1H, 3 Jh-g= 4,6 Hz, CH(h)); 5,15 (s, 2H, CH2(k)); 6,79-6,93 (m,<br />
3H, CH(b), CH(c) <strong>et</strong> CH(f)); 7,28-7,53 (m, 5H, CHaromatique(O-Bn)).<br />
RMN 13 C (CDCl3, 75 MHz) $ (ppm): 40,0 C(g); 55,9 CH3(O-Me); 64,8 (C(i) <strong>et</strong> C(j)); 70,8 C(k);<br />
104,5 C(h); 111,6 115,6 122,2 (C(b) C(c) <strong>et</strong> C(f)); 127,2 127,6 128,3 (CHaromatique(Bn)); 128,4<br />
137,1 147,7 148,3 (Cquat(Bn) C(a) C(b) C(c)).<br />
SM IE, m/z (int. Rel.) : 300 (M +. ; 2); 91 (55); 73 (100).<br />
IR (KBr) ' (cm -1 ): 3467; 3038; 2934; 2880; 2845; 1586; 1514; 1457; 1384; 1260; 1237; 1135;<br />
1018; 834; 804.<br />
2-(3-(benzyloxy)-4-m<strong>et</strong>hoxybenzyl)-1,3-dioxo<strong>la</strong>ne 178<br />
Rf = 0,57 (Pentane/AcOEt : 70/30), visible UV <strong>et</strong> aci<strong>de</strong> phosphomolybdique.<br />
Tr = 11,70 min (Base 15 min).<br />
RMN 1 H (CDCl3, 300 MHz) $ (ppm): 0,89 (t, 3H, 3 Jo-n= 7,1 Hz, CH3(o)); 1,26-1,54 (m, 4H,<br />
CH2(m) <strong>et</strong> CH2(n)); 1,79-1,91 (m, 1H, CH(l)); 2,04-2,16 (m, 1H, CH(l)); 2,73 (t, 2H, 3 Jg-h= 4,7 Hz,<br />
CH2(g)); 3,71-3,78 (m, 4H, CH2(i) <strong>et</strong> CH2(j)); 3,85 (s, 3H, CH3(O-Me)); 4,86 (t, 1H, 3 Jh-g= 4,7 Hz,<br />
CH(h)); 5,08 (t, 1H, 3 Jk-l= 7,3 Hz, CH(k)); 6,62 (s, 1H, CH(f)); 6,67 (d, 1H, 3 Jc-b= 8,1 Hz, CH(c));<br />
6,73 (d, 1H, 3 Jb-c= 8,1 Hz, CH(b)); 7,19-7,38 (m, 5H, CHaromatiques).<br />
RMN 13 C (CDCl3, 75 MHz) $ (ppm): 13,9 C(o); 22,4 27,8 (C(m) C(n)); 38,0 C(l); 39,9 C(g); 56,0<br />
CH3(O-Me); 64,7 (C(i) C(j)); 81,3 C(h); 104,4 C(k); 111,9 117,5 122,0 (C(b) C(c) C(f)); 126,1 127,1<br />
128,1 CHaromatique (Bn); 142,1 (2) 147,4 148,8 (C(a) C(d) C(e) Cquat(Bn)).<br />
SM IE, m/z (int. Rel.) : 210 (23); 137 (7); 92 (7); 91 (75); 73 (100).<br />
IR (KBr) ' (cm -1 ): 3062 ; 3009; 2931 ; 2859 ('C-H); 1589 ;1513 ; 1454 ; 1397 ; 1261 ; 1234 ;<br />
1138; 1031; 806; 756; 701.<br />
197
2-(2-cyclohéxenyl-3,4-diméthoxybenzyl)-1,3-dioxo<strong>la</strong>ne 181<br />
MeO<br />
MeO<br />
e<br />
d<br />
p<br />
o<br />
c<br />
b<br />
a<br />
f g<br />
k<br />
n<br />
l<br />
m<br />
h<br />
O<br />
181<br />
O<br />
i<br />
j<br />
Partie expérimentale du Chapitre III<br />
C18H24O4<br />
M = 304 g.mol -1<br />
Huile jaune<br />
A partir <strong>de</strong> l’alcool 174<br />
Dans un ballon <strong>de</strong> 10 mL p<strong>la</strong>cé sous atmosphère inerte <strong>et</strong> muni d’une agitation<br />
magnétique on introduit 125 mg (0,39 mmole ;1 éq.) d’alcool <strong>et</strong> 4 mL <strong>de</strong> CH2Cl2. La solution est<br />
refroidie <strong>à</strong> 0°C avant d’y ajouter 174 µL (1,16 mmole ; 3 éq.) <strong>de</strong> DBU <strong>et</strong> 42 µL (0,58 mmole ;<br />
1,5 éq.) <strong>de</strong> chlorure <strong>de</strong> thionyle. Le mé<strong>la</strong>nge réactionnel est <strong>la</strong>issé sous agitation <strong>à</strong> 0°C pendant<br />
10 min puis <strong>à</strong> température ambiante toute <strong>la</strong> nuit.<br />
Le mé<strong>la</strong>nge réactionnel est hydrolysé <strong>à</strong> 0°C par 2 mL d’eau pendant 15 min avant d’être<br />
dilué dans 10 mL d’AcOEt. La phase aqueuse est extraite par 3x5 mL d’AcOEt ; les phases<br />
organiques réunies sont successivement <strong>la</strong>vées par 5 mL d’eau, 5 mL d’une solution aqueuse<br />
saturée <strong>de</strong> NaCl, séchées sur MgSO4, filtrées puis con<strong>de</strong>nsées sous pression réduite.<br />
Le résidu est soumis <strong>à</strong> une chromatographie éc<strong>la</strong>ire sur gel <strong>de</strong> silice (éluant :<br />
Pentane/AcOEt : 95/5) pour donner 49 mg (0,16 mmole ; Rdt = 42%) d’alcène.<br />
A partir du dioxo<strong>la</strong>ne 171<br />
Dans un bicol muni d’un barreau aimanté, on introduit 4,18 g (11,22 mmoles ; 3 éq.)<br />
<strong>de</strong> CeCl3.7H2O préa<strong>la</strong>blement écrasé au mortier. Le ballon est chauffé <strong>à</strong> 140°C sous pression<br />
réduite (environ 0,3 mm Hg) durant 2h (m<strong>et</strong>tre l’agitation au bout d’une heure). Le ballon est<br />
refroidi <strong>à</strong> température ambiante puis p<strong>la</strong>cé sous atmosphère inerte. On ajoute sous vive agitation<br />
34 mL <strong>de</strong> THF <strong>et</strong> on <strong>la</strong>isse agiter <strong>à</strong> température ambiante 1h30.<br />
A une solution <strong>de</strong> 1,36 g (4,49 mmoles ; 1,2 éq.) d’acétal dans 14 mL <strong>de</strong> THF anhydre<br />
refroidie <strong>à</strong> -100°C sous agitation magnétique <strong>et</strong> sous atmosphère inerte, sont additionnés goutte<strong>à</strong>-goutte<br />
2,21 mL (4,86 mmoles ; 1,3 éq.) <strong>de</strong> n-BuLi (2,2 M en solution dans l’hexane).<br />
L’agitation est maintenue pendant 15 min <strong>à</strong> -100°C. C<strong>et</strong>te solution est alors ajoutée via une<br />
canule <strong>à</strong> <strong>la</strong> suspension <strong>de</strong> CeCl3 préa<strong>la</strong>blement refroidie <strong>à</strong> -100°C. Le mé<strong>la</strong>nge est <strong>la</strong>issé sous<br />
agitation pendant 1h en <strong>la</strong>issant <strong>la</strong> température remonter <strong>à</strong> -78°C.<br />
Une solution <strong>de</strong> 387 µL (3,74 mmoles ; 1 éq.) <strong>de</strong> cyclohexanone dans 3 mL <strong>de</strong> THF<br />
anhydre est additionnée goutte-<strong>à</strong>-goutte <strong>à</strong> <strong>la</strong> solution d’organocérien sous agitation <strong>à</strong> -78°C via<br />
une canule. La température est maintenue <strong>à</strong> -78°C pendant 1h puis on <strong>la</strong>isse remonter <strong>à</strong><br />
température ambiante en 2h <strong>et</strong> le mé<strong>la</strong>nge réactionnel est <strong>la</strong>issé sous agitation 2h30 <strong>à</strong> 20°C.<br />
198
Partie expérimentale du Chapitre III<br />
10 mL <strong>de</strong> THF anhydre <strong>et</strong> 1,68 mL (11,22 mmoles ; 3 éq.) <strong>de</strong> DBU sont ajoutés ; le<br />
mé<strong>la</strong>nge réactionnel est refroidi <strong>à</strong> -30°C <strong>et</strong> 820 µL (11,22 mmoles ; 3 éq.) <strong>de</strong> SOCl2 sont ajoutés.<br />
Le mé<strong>la</strong>nge réactionnel est <strong>la</strong>issé sous agitation 15 min <strong>à</strong> -30°C puis toute <strong>la</strong> nuit <strong>à</strong> température<br />
ambiante.<br />
Le mé<strong>la</strong>nge réactionnel est hydrolysé <strong>à</strong> 0°C par 50 mL d’eau <strong>et</strong> 15 mL d’une solution<br />
aqueuse d’HCl 1M. La phase aqueuse est extraite par 3x50 mL d’AcOEt ; les phases organiques<br />
réunies sont successivement <strong>la</strong>vées par 2x30 mL d’eau, 20 m d’une solution aqueuse saturée <strong>de</strong><br />
NaCl, séchées sur MgSO4, filtrées puis con<strong>de</strong>nsées sous pression réduite. Le résidu est soumis <strong>à</strong><br />
une chromatographie éc<strong>la</strong>ire sur gel <strong>de</strong> silice (éluant : Pentane/AcOEt : 90/10) pour donner 745<br />
mg (2,45 mmoles ; Rdt = 65%) d’alcène.<br />
Rf = 0,70 (Pentane/AcOEt : 80/20), visible UV <strong>et</strong> aci<strong>de</strong> phosphomolybdique.<br />
Tr = 10,14 min (Base 15 min).<br />
RMN 1 H (CDCl3, 300 MHz) $ (ppm): 1,60-1,87 (m, 4H, CH2(n) <strong>et</strong> CH2(o)); 1,93-2,03 (m, 1H,<br />
CH(m)); 2,12-2,21 (m, 2H, CH2(p)); 2,28-2,38 (m, 1H, CH2(m)); 2,82 (dd, 1H, 3 Jg-h = 5,1 Hz,<br />
2 J=13,7 Hz, CH(g)); 2,93 (dd, 1H, 3 Jg-h = 5,1 Hz, 2 J = 13,7 Hz, CH(g)); 3,75 (s, 3H, CH3(O-Me));<br />
3,79-3,91 (m, 5H, CH3(O-Me), CH(i) <strong>et</strong> CH(j)); 3,93-4,02 (m, 2H, CH(i) <strong>et</strong> CH(j)); 4,97 (t, 1H, 3 Jl-m =<br />
5,1 Hz, CH(l)); 5,49-5,55 (m, 1H, CH(h)); 6,79 (d, 1H, 3 Jc-b = 8,4 Hz, CH(c)); 7,05 (d, 1H, 3 Jb-c =<br />
8,4 Hz, CH(b)).<br />
RMN 13 C (CDCl3, 75 MHz) $ (ppm): 22,1 22,9 (C(m) C(o)); 25,2 C(m); 30,1 C(p); 36,9 C(g); 55,6<br />
CH3(O-Me); 61,0 CH3(O-Me); 64,7 (C(i) <strong>et</strong> C(j)); 104,9 C(h); 110,5 C(l); 125,5 126,3 (C(b) C(c)); 126,7<br />
C(f); 134,7 C(a); 139,5 C(k); 146,2 151,2 (C(d) C(e)).<br />
IR (KBr) ' (cm -1 ): 2930; 1600; 1573; 148; 1452; 1416; 126; 1109; 1049; 92; 801; 731.<br />
SM IE, m/z (int. Rel.) : 210 (23); 137 (7); 92 (7); 91 (75); 73 (100).<br />
199
5,6-diméthoxy-1,2,3,4,-tétrahydrophénantrène 182<br />
MeO<br />
MeO<br />
e<br />
h<br />
i<br />
d<br />
f<br />
g<br />
c<br />
j<br />
b<br />
a<br />
l<br />
k<br />
n<br />
m<br />
Partie expérimentale du Chapitre III<br />
C16H18O4<br />
M = 242 g.mol -1<br />
Soli<strong>de</strong> jaune pâle<br />
Métho<strong>de</strong> 1 : 39% après chromatographie<br />
Métho<strong>de</strong> 2 : 61% après chromatographie<br />
Métho<strong>de</strong> 3 : 81% après chromatographie<br />
Métho<strong>de</strong> 4 : 36% après chromatographie<br />
Métho<strong>de</strong> 5 : 65% après chromatographie<br />
Métho<strong>de</strong> 1 : HCl 1M / reflux <strong>de</strong> THF :<br />
Dans un ballon <strong>de</strong> 25 mL équipé d’une agitation magnétique <strong>et</strong> surmonté d’un réfrigérant<br />
on introduit 100 mg (0,33 mmole ; 1 éq.) <strong>de</strong> dioxo<strong>la</strong>ne 181 <strong>et</strong> 6 mL <strong>de</strong> THF. Le mé<strong>la</strong>nge est<br />
refroidi <strong>à</strong> 0°C afin d’y ajouter 1 mL (1 mmole ; 3 éq.) d’une solution aqueuse <strong>de</strong> HCl 1M ; le<br />
mé<strong>la</strong>nge est ensuite porté <strong>à</strong> reflux <strong>de</strong> THF pendant 2h.<br />
Le mé<strong>la</strong>nge réactionnel est hydrolysé pendant 10 min <strong>à</strong> 0°C par 1 mL d’une solution<br />
aqueuse <strong>de</strong> NaOH 1M. La phase aqueuse est extraite par 3x5 mL d’AcOEt ; les phases<br />
organiques réunies sont successivement <strong>la</strong>vées par 2 mL d’eau, 2 mL d’une solution aqueuse<br />
saturée <strong>de</strong> NaCl, séchées sur MgSO4, filtrées puis con<strong>de</strong>nsées sous pression réduite. Le résidu est<br />
soumis <strong>à</strong> une chromatographie éc<strong>la</strong>ire sur gel <strong>de</strong> silice (éluant : Pentane/AcOEt : 90/10) pour<br />
donner 31 mg (0,13 mmole ; Rdt = 39 %) <strong>de</strong> phénanthrène 182.<br />
Métho<strong>de</strong> 2 : CeCl3.7H20<br />
Dans un ballon <strong>de</strong> 25 mL équipé d’une agitation magnétique <strong>et</strong> surmonté d’un réfrigérant<br />
on introduit 100 mg (0,33 mmole ; 1 éq.) <strong>de</strong> dioxo<strong>la</strong>ne 181, 184 mg (0,49 mmole ; 1,5 éq.) <strong>de</strong><br />
CeCl3.7H2O, 9,2 mg (0,05 mmole ; 0,15 éq.) <strong>de</strong> NaI <strong>et</strong> 34 mL d’acétonitrile. Le mé<strong>la</strong>nge est<br />
porté <strong>à</strong> reflux 30 min.<br />
La réaction est hydrolysée par 3 mL d’une solution aqueuse d’HCl 0,5M. La phase aqueuse<br />
est extraite par 3x5 mL d’AcOEt ; les phases organiques réunies sont successivement <strong>la</strong>cées par<br />
5 mL d’une solution aqueuse saturée <strong>de</strong> NaHCO3, 5 mL d’une solution aqueuse saturée <strong>de</strong> NaCl,<br />
séchées sur MgSO4, filtrées puis con<strong>de</strong>nsées sous pression réduite. Le résidu est soumis <strong>à</strong> une<br />
chromatographie éc<strong>la</strong>ire sur gel <strong>de</strong> silice (éluant : Pentane/AcOEt : 90/10) pour donner 49 mg<br />
(0,2 mmole ; Rdt = 61%) <strong>de</strong> phénanthrène 182.<br />
Métho<strong>de</strong> 3 : ZnBr2<br />
Dans un bicol <strong>de</strong> 15 mL, on introduit 662 mg (2,94 mmoles ; 6 éq.) <strong>de</strong> ZnBr2 anhydre ; le<br />
ballon est p<strong>la</strong>cé sous vi<strong>de</strong> (environ 0,3 mm Hg) <strong>et</strong> chauffé <strong>à</strong> 200°C pendant 2h. Le ballon est<br />
refroidi <strong>à</strong> température ambiante, p<strong>la</strong>cé sous atmosphère inerte afin d’y introduire 2 mL <strong>de</strong><br />
CH2Cl2 anhydre.<br />
200
Partie expérimentale du Chapitre III<br />
Une solution <strong>de</strong> 150 mg (0,49 mmole ; 1 éq.) <strong>de</strong> dioxo<strong>la</strong>ne 181 dans 2 mL <strong>de</strong> CH2Cl2<br />
anhydre est ajoutée goutte-<strong>à</strong>-goutte <strong>et</strong> <strong>à</strong> 0°C <strong>à</strong> <strong>la</strong> suspension <strong>de</strong> ZnBr2. L’agitation est maintenue<br />
5 min <strong>à</strong> 0°C puis 3h30 <strong>à</strong> température ambiante.<br />
La réaction est hydrolysé par l’ajout d’une suspension <strong>de</strong> 2,19 g (5,88 mmoles ; 12 éq.) <strong>de</strong><br />
Na2EDTA.2H2O dans 5 mL <strong>de</strong> CH2Cl2. Le mé<strong>la</strong>nge réactionnel est <strong>la</strong>vé par 15 mL d’une<br />
solution aqueuse saturée <strong>de</strong> NaCl <strong>et</strong> 10 mL d’une solution aqueuse saturée <strong>de</strong> NaHCO3. La phase<br />
aqueuse est extraite par 3x10 mL <strong>de</strong> CH2Cl2. Les phases organiques réunies sont successivement<br />
séchées sur MgSO4, filtrées puis con<strong>de</strong>nsées sous pression réduite. Le résidu est soumis <strong>à</strong> une<br />
chromatographie éc<strong>la</strong>ire sur gel <strong>de</strong> silice (éluant : Pentane/AcoEt : 90/10) pour donner 96 mg<br />
(0,30 mmole ; Rdt = 81%) <strong>de</strong> phénanthrène 182.<br />
Métho<strong>de</strong> 4 : AcOH/H2O<br />
Dans un ballon <strong>de</strong> 5 mL équipé d’une agitation magnétique <strong>et</strong> surmonté d’un réfrigérant on<br />
introduit 84 mg (0,28 mmole) <strong>de</strong> dioxo<strong>la</strong>ne 181, 1,1 mL d’aci<strong>de</strong> acétique g<strong>la</strong>ciale <strong>et</strong> 270 µL<br />
d’eau. Le mé<strong>la</strong>nge est chauffé 1h <strong>à</strong> 50°C.<br />
Le mé<strong>la</strong>nge réactionnel est hydrolysé <strong>à</strong> 0°C par une solution aqueuse saturée <strong>de</strong> NaHCO3<br />
jusqu’<strong>à</strong> arrêt <strong>de</strong> l’effervescence. La phase aqueuse est extraite par 3x15 mL d’AcOEt ; les phases<br />
organiques réunies sont séchées sur MgSO4, filtrées puis con<strong>de</strong>nsées sous pression réduite. Le<br />
résidu est soumis <strong>à</strong> une chromatographie éc<strong>la</strong>ire sur gel <strong>de</strong> silice (éluant : Pentane/AcOEt :<br />
90/10) pour donner 29 mg (0,12 mmole ; Rdt = 36%) <strong>de</strong> phénanthrène 182.<br />
Métho<strong>de</strong> 5 : ZnBr2 (<strong>à</strong> partir <strong>de</strong> l’aldéhy<strong>de</strong> 164)<br />
Dans un bicol <strong>de</strong> 15 mL, on introduit 675 mg (3 mmoles ; 6 éq.) <strong>de</strong> ZnBr2 anhydre ; le<br />
ballon est p<strong>la</strong>cé sous vi<strong>de</strong> (environ 0,3 mm Hg) <strong>et</strong> chauffé <strong>à</strong> 200°C pendant 2h. Le ballon est<br />
refroidi <strong>à</strong> température ambiante, p<strong>la</strong>cé sous atmosphère inerte afin d’y introduire 5 mL <strong>de</strong><br />
CH2Cl2 anhydre.<br />
Une solution <strong>de</strong> 130 mg (0,5 mmole ; 1 éq.) d’aldéhy<strong>de</strong> 164 dans 5 mL <strong>de</strong> CH2Cl2 anhydre<br />
est traitée a température ambiante avec 5 mL d’une solution contenant 88 mg (0,5 mmole ; 1 éq.)<br />
d’éthano<strong>la</strong>mine silylé 194. Après 5h d’agitation, c<strong>et</strong>te solution est ajoutée goutte-<strong>à</strong>-goutte <strong>et</strong> <strong>à</strong><br />
0°C <strong>à</strong> <strong>la</strong> suspension <strong>de</strong> ZnBr2. L’agitation est maintenue 5 min <strong>à</strong> 0°C puis 3h30 <strong>à</strong> température<br />
ambiante.<br />
La réaction est hydrolysé par l’ajout d’une suspension <strong>de</strong> 2,23 g (6 mmoles ; 12 éq.) <strong>de</strong><br />
Na2EDTA.2H2O dans 5 mL <strong>de</strong> CH2Cl2. Le mé<strong>la</strong>nge réactionnel est <strong>la</strong>vé par 15 mL d’une<br />
solution aqueuse saturée <strong>de</strong> NaCl <strong>et</strong> 10 mL d’une solution aqueuse saturée <strong>de</strong> NaHCO3. La phase<br />
aqueuse est extraite par 3x10 mL <strong>de</strong> CH2Cl2. Les phases organiques réunies sont successivement<br />
séchées sur MgSO4, filtrées puis con<strong>de</strong>nsées sous pression réduite. Le résidu est soumis <strong>à</strong> une<br />
chromatographie éc<strong>la</strong>ire sur gel <strong>de</strong> silice (éluant : Pentane/AcOEt : 90/10) pour donner 78 mg<br />
(0,30 mmole ; Rdt = 65%) <strong>de</strong> phénanthrène 182.<br />
Rf = 0,88 (Pentane/AcOEt : 90/10), visible UV <strong>et</strong> aci<strong>de</strong> phosphomolybdique.<br />
Pf = 67-68 °C<br />
201
Tr = 9,72 min (Base 15 min).<br />
Partie expérimentale du Chapitre III<br />
RMN 1 H (CDCl3, 300 MHz) $ (ppm): 1,79-1,92 (m, 4H, CH2(i), CH2(j)); 2,86-2,98 (m, 2H,<br />
CH2(k) ou CH2(h)); 3,42-3,53 (m, 2H, CH2(h) ou CH2(k)); 3,85 (s, 3H, CH3(O-Me)); 3,97 (s, 3H,<br />
CH3(O-Me)); 7,02 (d, 1H, 3 Jm-n = 8,7 Hz, CH(m) ou CH(n)); 7,20 (d, 1H, 3 Jn-m = 8,7 Hz, CH(n) ou<br />
CH(m)); 7,47 (d, 1H, 3 Jb-c = 9,4 Hz, CH(b) ou CH(c)); 7,51 Hz (d, 1H, 3 Jc-b = 9,4 Hz, CH(c) ou<br />
CH(b)).<br />
RMN 13 C (CDCl3, 75 MHz) $ (ppm): 22,4 24,0 (C(i) C(j)); 28,5 31,4 (C(k) C(h)); 56,6 CH3(O-<br />
Me); 61,0 CH3(O-Me); 113,2 C(c); 124,8 125,6 126,8 (C(b) C(m) C(n)); 128,4 129,3 131,6 135,2<br />
(C(a) C(f) C(l)); 145,5 150,3 (C(d) C(e)).<br />
IR (KBr) ' (cm -1 ): 3084; 3001; 2928; 2840; 1513; 1448; 1364; 1273; 1044; 824.<br />
SM IE, m/z (int. Rel.) : 243 (19); 242 (M +. ; 100); 227 (48); 195 (69); 177 (19); 167 (30); 165<br />
(22); 152 (18).<br />
2-(2-cyclohexenyl-3,4-diméthoxyphényl)éthanol 187<br />
MeO<br />
MeO<br />
e<br />
d<br />
n<br />
m<br />
f<br />
i<br />
c<br />
l<br />
b<br />
a<br />
j<br />
k<br />
g<br />
h<br />
187<br />
OH<br />
C16H22O3<br />
M = 262 g.mol -1<br />
Rdt = %(après chromatographie).<br />
Une solution contenant 500 mg (1mmoles ; 1 éq.) <strong>de</strong> composé silylé 193 dans 12 mL <strong>de</strong><br />
THF est traitée <strong>à</strong> 0°C par 1,3 mL (1,3 mmole ; 1,3 éq.) d’une solution <strong>de</strong> TBAF <strong>à</strong> 1M dans le<br />
THF. L’agitation est maintenue 3h <strong>à</strong> température ambiante.<br />
Le mé<strong>la</strong>nge réactionnel est hydrolysé <strong>à</strong> 0°C par 15 mL d’une solution aqueuse saturée <strong>de</strong><br />
NH4Cl puis dilué dans 30 mL d’AcOEt ; La phase aqueuse est extraite par 3x20 mL d’AcOEt.<br />
Les phases organiques réunies sont successivement <strong>la</strong>vées par 20 mL d’eau, 20 mL d’une<br />
solution aqueuse saturée <strong>de</strong> NaCl, séchées sur MgSO4, filtrées puis con<strong>de</strong>nsées sous pression<br />
réduite. Le résidu est soumis <strong>à</strong> une chromatographie éc<strong>la</strong>ire sur gel <strong>de</strong> silice (éluant :<br />
Pentane/AcOEt : 70/30 pour donner 232 mg (0,88 mmole ; Rdt = 88%) d’alcool 187.<br />
Rf = 0,28 (Pentane/AcOEt : 70/30), visible UV <strong>et</strong> aci<strong>de</strong> phosphomolybdique.<br />
Tr = 10,06 min (Base 30).<br />
RMN 1 H (CDCl3, 400 MHz) $ (ppm): 1,40-1,43 (m, 1H, OH); 1,65-1,80 (m, 4H, CH2(l) <strong>et</strong><br />
202
Partie expérimentale du Chapitre III<br />
CH2(m)); 1,96-2,01 (m, 1H, CH(n)); 2,15-2,20 (m, 2H, CH2(k)); 2,32-2,37 (m, 1H, CH(n)); 2,67-<br />
2,74 (m, 1H, CH(g)); 2,82-2,89 (m, 1H, CH(g)); 3,74 (s, 3H, CH3(O-Me)); 3,72-3,77 (m, 2H,<br />
CH2(h)); 3,84 (s, 3H, CH3(O-Me)); 5,51-5,54 (m, 1H, CH(j)); 6,78 (d, 1H, 3 Jc-b=8,4 Hz, CH(c)); 6,94<br />
(d, 1H, 3 Jb-c= 8,4 Hz, CH(b)).<br />
RMN 13 C (CDCl3, 100 MHz) $ (ppm): 22,2 23,1 (C(l) C(m)); 25,3 C(k); 30,4 C(n); 35,7 C(g); 55,8<br />
61,2 (2xCH3(O-Me)); 63,9 C(h); 110,6 C(c); 124,9 C(b); 126,2 C(j); 128,7 134,7 139,5 146,6 151,3<br />
(C(a) C(d) C(e) C(f) C(i)).<br />
SM IE, m/z (int. Rel.): 262 (M +. ; 100) ; 231 (88) ; 217 (27) ; 200 (25) ; 190 (22) ; 189 (38) ;<br />
151 (33) ; 115 (30).<br />
2-(2-bromo-3,4-diméthoxyphényl)éthanol 188<br />
MeO<br />
MeO<br />
e<br />
d<br />
f<br />
c<br />
Br<br />
b<br />
a<br />
g<br />
h<br />
188<br />
OH<br />
C10H13BrO3<br />
M = 261 g.mol -1<br />
Rdt = 85 % après chromatographie.<br />
Huile incolore.<br />
Dans un ballon muni d’une agitation magnétique p<strong>la</strong>cé sous atmosphère inerte on introduit<br />
979 mg (4 mmoles ; 1 éq.) d’alcène terminal 190 en solution dans 10 mL <strong>de</strong> THF anhydre. La<br />
solution est p<strong>la</strong>cée <strong>à</strong> 0°C puis on y ajoute goutte-<strong>à</strong>-goutte 13 mL (6,4 mmoles ; 1,6 éq.) d’une<br />
solution <strong>de</strong> 9-BBN <strong>à</strong> 0,5M dans le THF. L’agitation est maintenue <strong>à</strong> température ambiante toute<br />
<strong>la</strong> nuit.<br />
On ajoute successivement 2 mL d’eau, 10 mL d’une solution aqueuse se sou<strong>de</strong> 3M <strong>et</strong> 7 mL<br />
<strong>de</strong> peroxy<strong>de</strong> d’hydrogène <strong>à</strong> 30% puis le mé<strong>la</strong>nge est chauffé <strong>à</strong> 50°C pendant 2h.<br />
Le mé<strong>la</strong>nge est extrait avec 2x15 mL d’AcOEt. Les phases organiques réunies sont <strong>la</strong>vées<br />
par 10 mL d’eau, 10 mL d’une solution aqueuse saturée <strong>de</strong> NaCl, séchées sur MgSO4 <strong>et</strong><br />
con<strong>de</strong>nsées sous pression réduite.<br />
Le résidu est soumis <strong>à</strong> une chromatographie éc<strong>la</strong>ire sur gel <strong>de</strong> silice (éluant :<br />
Pentane/AcOEt : 85/15) pour donner 887 mg (3,4 mmoles ; Rdt = 85 %) d’alcool primaire 188.<br />
Rf = 0,24 (Pentane/AcOEt : 70/30), visible UV <strong>et</strong> aci<strong>de</strong> phosphomolybdique.<br />
Tr = 8,77 min (Base 15 min).<br />
RMN 1 H (CDCl3, 300 MHz) $ (ppm): 2,99 (t, 2H, 3 Jg-h = 6,6 Hz, CH2(g)); 3,85 (s, 3H, CH3(O-<br />
Me)); 3,86 (s, 3H, CH3(O-Me)); 3,83-3,88 (m, 3H, CH2(h) <strong>et</strong> OH); 6,83 (d, 1H, 3 Jc-b = 8,4 Hz, CH(b));<br />
203
6,99 (d, 1H, 3 Jb-c = 8,4 Hz, CH(c)).<br />
Partie expérimentale du Chapitre III<br />
RMN 13 C (CDCl3, 75 MHz) $ (ppm): 38,9 C(g); 56,1 60,4 2xCH3(O-Me); 62,1 C(h); 111,2 C(c);<br />
120,3 C(f); 125,8 C(b); 130,6 C(a); 146,6 C(e); 152,2 C(d).<br />
IR (KBr) ' (cm -1 ): 3368 ; 2937 ; 1595 ; 1487 ; 1447 ; 1403 ; 1270 ; 1147 ; 1036 ; 811.<br />
SM IE, m/z (int. Rel.): 262 (20) ; 260 (25) ; 231 (94) ; 229 (100) ; 107 (29) ; 77 (24).<br />
2-bromo-6-méthoxy-3-vinylphénol 189<br />
MeO<br />
HO<br />
e<br />
d<br />
f<br />
c<br />
Br<br />
b<br />
a<br />
g<br />
H<br />
189<br />
h'<br />
H<br />
h<br />
C9H9BrO2<br />
M = 228 g.mol -1<br />
Rdt = 77 % (après chromatographie)<br />
Dans un bicol <strong>de</strong> 1L p<strong>la</strong>cé sous atmosphère inerte <strong>et</strong> muni d’une agitation magnétique on<br />
introduit 56,56 g (0,14 mole ; 2,8 éq.) d’iodure <strong>de</strong> triphénylphosphonium <strong>et</strong> 300 mL <strong>de</strong> THF<br />
anhydre. Sous vive agitation, on additionne via une canule 100 mL (0,2 mole ; 4 éq.) d’une<br />
solution <strong>de</strong> NaHMDS <strong>à</strong> 2M dans le THF <strong>et</strong> on maintient l’agitation 1h. On additionne ensuite via<br />
une canule une solution <strong>de</strong> 11,55g (50 mmoles ; 1éq.) d’aldéhy<strong>de</strong> 165 dans 300 mL <strong>de</strong> THF<br />
anhydre. Le mé<strong>la</strong>nge est agité <strong>à</strong> température ambiante toute <strong>la</strong> nuit.<br />
Le mé<strong>la</strong>nge réactionnel est hydrolysé <strong>à</strong> 0°C par 200 mL d’une solution aqueuse saturée <strong>de</strong><br />
NH4Cl. Le THF est évaporé sous pression réduite puis le brut est dilué dans 500 mL d’AcOEt,<br />
successivement <strong>la</strong>vé par 2x150 mL d’eau, 150 mL d’une solution aqueuse saturée <strong>de</strong> NaCl,<br />
séché sur MgSO4, filtré puis con<strong>de</strong>nsé sous pression réduite. Le résidu est soumis <strong>à</strong> une<br />
chromotypographie éc<strong>la</strong>ire sur gel <strong>de</strong> silice (éluant : Pentane/AcOEt 80/20) pour donner 8,774<br />
g (38,4 mmoles ; Rdt = 77 %) <strong>de</strong> d’alcène terminal 189.<br />
Rf = 0,31 (Pentane/AcOEt : 90/10), visible UV <strong>et</strong> aci<strong>de</strong> phosphomolybdique.<br />
Pf = 87-88°C.<br />
RMN 1 H (CDCl3, 300 MHz) $ (ppm): 3,92 (s, 3H, CH3(O-Me)); 5,26 (dd, 1H, 3 Jh-h’ = 1,1 Hz, 3 Jh-g<br />
= 10,9 Hz CH(h)); 5,60 (dd, 1H, 3 Jh’-h = 1,1 Hz, 3 Jh’-g = 17,4 Hz, CH(h’)); 5,94 (s, 1H, OH); 6,82<br />
(d, 1H, 3 Jc-b = 8,6 Hz, CH(c)); 7,00 (dd, 1H, 3 Jg-h = 10,9 Hz, 3 Jg-h’ = 17,4 Hz, CH(g)); 7,11 (d, 1H,<br />
3 Jb-c = 8,6 Hz, CH(b)).<br />
RMN 13 C (CDCl3, 75 MHz) $ (ppm): 56,3 CH3(O-Me); 109,7 C(c); 110,1 C(f); 115,1 C(h); 117,<br />
204
C(b); 131,1 C(a); 135,3 C(g); 142,9 C(e); 146,5 C(d).<br />
Partie expérimentale du Chapitre III<br />
IR (KBr) ' (cm -1 ): 3523; 3019; 1604; 1488; 1464; 1442; 1327; 1280; 1215; 1039; 758; 669.<br />
SM-HR (ES) : pour C9H9O3NaBr, calculée : 250.9684<br />
trouvée : 250.9693<br />
2-bromo-3,4-diméthoxy-1-vinylbenzène 190<br />
MeO<br />
MeO<br />
e<br />
d<br />
f<br />
c<br />
Br<br />
b<br />
a<br />
g h<br />
H<br />
H<br />
h'<br />
H<br />
190<br />
C10H11BrO2<br />
M = 243 g.mol -1<br />
Rdt = 99 % après chromatographie.<br />
Huile incolore.<br />
Dans un ballon <strong>de</strong> 100 mL équipé d’un réfrigérant, on introduit 1,017 g (4,4 mmoles ; 1<br />
éq.) <strong>de</strong> phénol 189, 410 µL (6,6 mmoles ; 1,5 éq.) <strong>de</strong> iodométhane, 1,21 g (8,8 mmoles ; 2 éq.)<br />
<strong>de</strong> K2CO3 <strong>et</strong> 30 mL d’acétone. Le mé<strong>la</strong>nge est porté <strong>à</strong> reflux 2 jours.<br />
Le brut est dilué dans 50 mL d’AcOEt puis filtré. Le filtrat est <strong>la</strong>vé par 2x20 mL d’eau, 20<br />
mL d’une solution aqueuse saturée <strong>de</strong> NaCl, séché sur MgSO4 <strong>et</strong> con<strong>de</strong>nsé sous pression réduite.<br />
Le résidu est soumis <strong>à</strong> une chromatographie éc<strong>la</strong>ire sur gel <strong>de</strong> silice (éluant :<br />
Pentane/AcOEt : 98/2) pour donner 1,054 g (4,33 mmoles ; Rdt = 99 %) d’alcène terminal 190.<br />
Rf = 0,56 (Pentane/AcOEt : 95/5), visible UV <strong>et</strong> aci<strong>de</strong> phosphomolybdique.<br />
Tr = 10,43 min.<br />
RMN 1 H (CDCl3, 300 MHz) $ (ppm): 3,85 (s, 3H, CH3(O-Me)); 3,88 (s, 3H, CH3(O-Me)) ; 5,25<br />
(dd, 1H, 3 Jh-h’ = 1,1 Hz, 3 Jh-g = 10,9 Hz CH(h)); 5,58 (dd, 1H, 3 Jh’-h = 1,1 Hz 3 Jh’-g = 17,4 Hz,<br />
CH(h’)); 6,86 (d, 1H, 3 Jc-b = 8,6 Hz, CH(c)); 7,01 (dd, 1H, 3 Jg-h = 10,9 Hz, 3 Jg-h’ = 17,4 Hz, CH(g));<br />
7,29 (d, 1H, 3 Jb-c = 8,6 Hz, CH(b)).<br />
RMN 13 C (CDCl3, 75 MHz) $ (ppm): 56,1 60,4 2xCH3(O-Me); 111,4 C(c); 114,9 C(h); 119,5 C(f);<br />
121,8 C(b); 131,2 C(a); 135,5 C(g); 146,3 C(c); 153,0 C(d).<br />
IR (KBr) ' (cm -1 ): 3087; 3002; 2964 ;2938 ; 2838; 1621; 1590; 1487; 1462; 1417; 1385; 1292;<br />
1265; 1211; 1148; 1034; 987; 920; 810.<br />
SM IE, m/z (int. Rel.): 242 (100) ; 227 (58) ; 195 (95) ; 177 (23) ; 167 (38) ; 165 (27) ; 152<br />
(27).<br />
205
(2-bromo-3,4-diméthoxyphen<strong>et</strong>hoxy)(tert-butyl)diphénylsi<strong>la</strong>ne 191<br />
MeO<br />
MeO<br />
e<br />
d<br />
f<br />
c<br />
Br<br />
191<br />
b<br />
a<br />
g<br />
h<br />
O<br />
Si<br />
Me<br />
Me<br />
Me<br />
Partie expérimentale du Chapitre III<br />
C26H31BrO3Si<br />
M = 499 g.mol -1<br />
Rdt = 81 % après chromatographie<br />
Huile incolore.<br />
Dans un ballon p<strong>la</strong>cé sous atmosphère inerte on introduit 5,8 g (22,2 mmoles ; 1 éq.)<br />
d’alcool 191, 3,39 g (49 mmoles ; 2,2 éq.) d’imidazole <strong>et</strong> 150 mL <strong>de</strong> dichlorométhane anhydre.<br />
La solution est refroidie <strong>à</strong> 0°C puis on ajoute goutte-<strong>à</strong>-goutte 6,5 mL (26,7 mmoles ; 1,2 éq.) <strong>de</strong><br />
TBDPSCl ; l’agitation est maintenue 5 min <strong>à</strong> 0°C puis 2h <strong>à</strong> température ambiante.<br />
Le brut est dilué dans 100 mL <strong>de</strong> dichlorométhane, <strong>la</strong>vé par 50 mL d’eau, 50 mL d’une<br />
solution aqueuse saturée <strong>de</strong> NaCl, séché sur MgSO4, filtré <strong>et</strong> con<strong>de</strong>nsé sous pression réduite. Le<br />
résidu est soumis <strong>à</strong> une chromatographie éc<strong>la</strong>ire sur gel <strong>de</strong> silice (éluant : Pentane/AcOEt : 97/3)<br />
pour donner 10,1 g (20,2 mmoles ; Rdt = 91%) d’alcool protégé 191.<br />
Rf = 0,54 (Pentane/AcOEt : 95/5), visible UV <strong>et</strong> aci<strong>de</strong> phosphomolybdique.<br />
RMN 1 H (CDCl3, 300 MHz) $ (ppm): 1,02 (s, 9H, CH3(tert-butyl)); 2,98 (t, 2H, 3 Jg-h = 6,2 Hz ;<br />
CH2(g)); 3,81-3,85 (m, 2H, CH2(h)); 3,83 (s, 3H, CH3(O-Me)); 3,85 (s, 3H, CH3(O-Me)); 6,78 (d, 1H,<br />
3 Jb-c = 8,4 Hz, CH(b)); 6,94 (d, 1H, 3 Jc-b = 8,4 Hz, CH(c)); 7,35-7,41 (m, 6H, CHaromatique (TBDPS));<br />
7,58-7,61 (m, 4H, CHaromatique (TBDPS)).<br />
RMN 13 C (CDCl3, 75 MHz) $ (ppm): 19,3 Cquat(tert-butyl); 26,8 3xCH3(tert-butyl); 38,9 C(g); 56,1<br />
60,4 2xCH3(O-Me); 63,4 C(h); 111,0 C(c); 120,4 C(f); 126,2 C(b); 127,6 129,5 6xCHaromatiques(TBDPS);<br />
131,3 C(a); 133,7 2xCquat(TBDPS); 135,6 4xCHaromatiques (TBDPS); 146,4 C(e); 152,0 C(d).<br />
IR (KBr) ' (cm -1 ): 3071; 2999; 2932; 2857; 1594; 1487; 1403; 1271; 1110; 1037; 822.<br />
206
Tert-butyl(2-cyclohéxényl-3,4-diméthoxyphénéthoxy)diphénylsi<strong>la</strong>ne 193<br />
MeO<br />
MeO<br />
e<br />
d<br />
n<br />
m<br />
f<br />
i<br />
c<br />
l<br />
b<br />
j<br />
a<br />
k<br />
g<br />
h<br />
193<br />
OTBDMS<br />
Partie expérimentale du Chapitre III<br />
C32H40O3Si<br />
M = 500 g.mol -1<br />
Rdt = 81 % (après chromatographie).<br />
Dans un bicol <strong>de</strong> 500 mL muni d’un barreau aimanté, on introduit 6,44 g (17,3 mmoles ;<br />
1,3 éq.) <strong>de</strong> CeCl3.7H2O préa<strong>la</strong>blement écrasé au mortier. Le ballon est chauffé <strong>à</strong> 140°C sous<br />
pression réduite (environ 0,3 mm Hg) durant 2h (m<strong>et</strong>tre l’agitation au bout d’une heure). Le<br />
ballon est refroidi <strong>à</strong> température ambiante puis p<strong>la</strong>cé sous atmosphère inerte. 250 mL <strong>de</strong> THF<br />
anhydre sont ajoutés sous vive agitation <strong>et</strong> on <strong>la</strong>isse agiter <strong>à</strong> température ambiante 1h30.<br />
Dans un bicol <strong>de</strong> 250 mL muni d’un barreau aimanté <strong>et</strong> p<strong>la</strong>cé sous atmosphère inerte on<br />
introduit 7,5 g (15 mmoles ; 1,1 éq.) <strong>de</strong> dérivé bromé 191 <strong>et</strong> 150 mL <strong>de</strong> THF anhydre. Le ballon<br />
est refroidi <strong>à</strong> -100°C <strong>et</strong> on ajoute goutte-<strong>à</strong>-goutte 6,8 mL (16,44 mmoles ; 1,2 éq.) d’une solution<br />
<strong>de</strong> n-BuLi <strong>à</strong> 2,42 M dans le THF. La solution est agitée 45 min <strong>à</strong> -100°C puis on ajoute via une<br />
canule <strong>à</strong> <strong>la</strong> suspension <strong>de</strong> CeCl3 préa<strong>la</strong>blement refroidie <strong>à</strong> -100°C. Le mé<strong>la</strong>nge est agité 1h en<br />
<strong>la</strong>issant <strong>la</strong> température remontée <strong>à</strong> -78°C. On ajoute ensuite 1,45 mL (13,7 mmoles ; 1 éq.) <strong>de</strong><br />
cyclohexanone <strong>et</strong> on <strong>la</strong>isse agité 1h30 <strong>à</strong> -78°C. On <strong>la</strong>isse ensuite <strong>la</strong> température remontée <strong>à</strong><br />
l’ambiante <strong>et</strong> on agite 1h30.<br />
Le mé<strong>la</strong>nge réactionnel est refroidi <strong>à</strong> -30°C afin d’y ajouter goutte-<strong>à</strong>-goutte sous vive<br />
agitation, 6,2 mL (41 mmoles ; 3 éq.) <strong>de</strong> DBU puis 3 mL (41 mmoles ; 3 éq.) <strong>de</strong> SOCl2.<br />
L’agitation est maintenue toute <strong>la</strong> nuit <strong>à</strong> température ambiante. Le mé<strong>la</strong>nge réactionnel est<br />
hydrolysé <strong>à</strong> 0°C par 400 mL d’une solution aqueuse saturée <strong>de</strong> NaHCO3. La phase organique est<br />
extraite par 3x100 mL d’AcOEt. Les phases organiques réunies sont successivement <strong>la</strong>vées par<br />
100 mL d’une solution aqueuse saturée <strong>de</strong> NaHCO3, 100 mL d’eau, 100 mL d’une solution<br />
aqueuse saturée <strong>de</strong> NaCl, séchées sur MgSO4, filtrées puis con<strong>de</strong>nsées sous pression réduite. Le<br />
résidu est soumis <strong>à</strong> une chromatographie éc<strong>la</strong>ire sur gel <strong>de</strong> silice (éluant : Pentane/AcOEt :<br />
70/30) pour donner 5,55 g (11,1 mmoles ; Rdt = 81 %) d’alcène 193.<br />
Rf = (Pentane/AcOEt : 95/5), visible UV <strong>et</strong> aci<strong>de</strong> phosphomolybdique.<br />
Tr = 22,16 min (Base 30 min).<br />
RMN 1 H (CDCl3, 400 MHz) $ (ppm): 1,04 (s, 9H, 3xCH3(tert-butyl)); 1,60-1,73 (m, 4H, CH2(l) <strong>et</strong><br />
CH2(m)); 1,85-1,90 (m, 1H, CH(p)); 2,05-2,12 (m, 2H, CH(m)); 2,22-2,31 (m, 1H, CH(p)); 2,70-<br />
2,77 (m, 1H, CH2(g)); 2,84-2,91 (m, 1H, CH(k)); 3,73 (s, 3H, CH3(O-Me)); 3,71-3,82 (m, 2H,<br />
CH2(h)); 3,82 (s, 3H, CH3(O-Me)); 5,37-5,39 (m, 1H, CH(j)); 6,72 (d, 1H, 3 Jb-c= 8,4 Hz, CH(b)); 6,88<br />
207
Partie expérimentale du Chapitre III<br />
(d, 1H, 3 Jc-b= 8,4 Hz, CH(c)); 7,26-7,33 (m, 6H, CHaromatiques(TBDPS)); 7,42-7,60 (m, 4H,<br />
CHaromatiques(TBDPS)).<br />
RMN 13 C (CDCl3, 100 MHz) $ (ppm): 19,2 Cquat(TBDPS); 22,1 23,0 (C(l) C(m)); 25,2 C(k); 26,9<br />
CH3(tert-butyl); 30,2 C(n); 35,7 C(g); 55,8 CH3(O-Me); 61,1 CH3(O-Me); 65,5 C(h); 110,4 C(b); 125,7<br />
125,9 (C(c) C(j)); 127,5 CHaromatiques(TBDPS); 129,4 129,5 CHaromatiques(TBDPS); 133,9 134,6 2xCquat;<br />
135,5 CHaromatiques(TBDPS); 139,3 146,2 150,9 3xCquat.<br />
IR (KBr) ' (cm -1 ): 3082; 3001; 2947; 2873; 1624; 1485; 1110; 1037; 850.<br />
SM IE, m/z (int. Rel.): 444 (38) ; 443 (100) ; 365 (28) ; 285 (31) ; 243 (26) ; 212 (23) ; 199<br />
(59) ; 197 (24) ; 183 (28) ; 181 (28) ; 177 (41) ; 135 (20) ; 81 (25).<br />
2-(tert-butyldiméthylsilyloxy)éthanamine 194<br />
H 2N<br />
b<br />
a<br />
194<br />
O<br />
Si<br />
Me<br />
Me<br />
t-Bu<br />
C8H21NOSi<br />
M = 175 g.mol -1<br />
Rdt = 79% (après chromatographie).<br />
Dans un ballon <strong>de</strong> 500 mL muni d’une agitation magnétique <strong>et</strong> p<strong>la</strong>cé sous atmosphère<br />
inerte on introduit 13,5 g (199 mmoles ; 2,4 éq.) d’imidazole, 15 g (100 mmoles ; 1,2 éq.) <strong>de</strong><br />
chlorure <strong>de</strong> tert-butyldiméthylsilyle <strong>et</strong> 150 mL <strong>de</strong> CH2Cl2 anhydre. La solution est refroidie <strong>à</strong><br />
0°C afin d’y ajouter goutte-<strong>à</strong>-goutte 5 mL d’éthano<strong>la</strong>mine ; l’agitation est maintenue toute <strong>la</strong> nuit<br />
<strong>à</strong> température ambiante. Le dichlorométhane est évaporé sous pression réduite <strong>et</strong> le composé 194<br />
est purifiée par distil<strong>la</strong>tion <strong>à</strong> température ambiante.<br />
Tr = dégradation du produit sur <strong>la</strong> colonne.<br />
RMN 1 H (CDCl3, 400 MHz) $ (ppm): -0,02 (s, 6H, 2xCH3(Si-Me)); 0,82 (s, 9H, 3xCH3(Si-tBu));<br />
1,46-1,54 (m, 2H, NH2) ; 2,68 (t, 2H, 3 Jb-a= 5,2 Hz, CH2(b)); 3,54 (t, 2H, 3 Ja-b= 5,2 Hz, CH2(a)).<br />
RMN 13 C (CDCl3, 100 MHz) $ (ppm): -5,5 CH3(Si-Me); 18,2 Cquat(t-Bu); 25,8 Cquat(t-Bu); 44,2 C(b);<br />
65,1 C(a).<br />
208
2-(2-cyclohéxenyl-3,4-diméthoxyphényl)-1,3-dithiane 199<br />
MeO<br />
MeO<br />
e<br />
d<br />
p<br />
o<br />
f<br />
k<br />
c<br />
n<br />
b<br />
a<br />
l<br />
m<br />
S<br />
S<br />
g h<br />
j<br />
199<br />
i<br />
Partie expérimentale du Chapitre III<br />
C18H24O2S2<br />
M = 336 g.mol -1<br />
Rdt = 65 % (après chromatographie)<br />
Dans un ballon <strong>de</strong> 50 mL on introduit 555 mg (1,9 mmoles ; 1 éq.) <strong>de</strong> dioxo<strong>la</strong>ne 200 211<br />
µL (2,1 mmoles ; 1,1 éq.) <strong>de</strong> propan-1,3-dithiole, 44 mg (0,19 mmoles ; 0,1 éq.) d’aci<strong>de</strong><br />
trichloroisocyanurique <strong>et</strong> 15 mL <strong>de</strong> CHCl3. Le mé<strong>la</strong>nge est agité <strong>à</strong> température ambiante 3h puis<br />
<strong>la</strong> réaction est hydrolysée par 15 mL d’une solution aqueuse <strong>de</strong> NaOH 3M. Le mé<strong>la</strong>nge est<br />
extrait par 3x10 mL <strong>de</strong> CHCl3, les phases organiques réunies sont successivement <strong>la</strong>vées par 15<br />
mL d’eau, 15 mL d’une solution aqueuse saturée <strong>de</strong> NaCl, séchées sur MgSO4, filtrées puis<br />
con<strong>de</strong>nsées sous pression réduite.<br />
Le résidu est soumis <strong>à</strong> une chromatographie éc<strong>la</strong>ire sur gel <strong>de</strong> silice (éluant :<br />
Pentane/AcOEt : 98/2) pour donner 415 mg (1,23 mmoles ; Rdt = 65 %) <strong>de</strong> 2-(2-cyclohéxenyl-<br />
3,4-diméthoxyphényl)-1,3-dithiane sous forme d’un soli<strong>de</strong> b<strong>la</strong>nc.<br />
Rf = 0,45 (Pentane/AcOEt : 95/5), visible UV <strong>et</strong> aci<strong>de</strong> phosphomolybdique.<br />
Tr = 12,95 min (Base 30).<br />
RMN 1 H (CDCl3, 400 MHz) $ (ppm): 1,59-1,97 (m, 5H, CH2(n), CH2(o) <strong>et</strong> CH(i)); 2,07-2,22 (m,<br />
4H, CH2(p), CH(i) <strong>et</strong> CH(m)); 2,22-2,33 (m, 1H, CH(m)); 2,85 (d, 2H, 3 J= 14,0 Hz, CH(h) <strong>et</strong> CH(j));<br />
2,99 (t, 2H, 3 J = 12,8 Hz, CH(h) <strong>et</strong> CH(j)); 3,75 (s, 3H, CH3(O-Me)); 3,84 (s, 3H, CH3(O-Me)); 5,23 (s,<br />
1H, CH(g)); 5,67 (s, 1H, CH(l)); 2,82 (d, 1H, 3 Jc-b= 8,4 Hz, CH(c)); 7,36 (d, 1H, 3 Jb-c= 8,4 Hz,<br />
CH(b)).<br />
RMN 13 C (CDCl3, 100 MHz) $ (ppm): 22,1 23,0 (C(n) C(o)); 25,1 25,3 (C(i) C(p)); 29,9 C(m);<br />
32,6 32,7 (C(h) C(j)); 48,0 55,6 (2xCH3(O-Me)); 61,0 C(g); 110,9 C(c); 124,0 C(l); 126,3 C(b); 129,7<br />
133,9 137,8 145,7 152,3 (C(a) C(d) C(e) C(f) C(k)).<br />
SM IE, m/z (int. Rel.): 336 (M +. ; 24) ; 289 (100) ; 230 (49) ; 229 (82) ; 215 (32) ; 199 (37) ;<br />
198 (22).<br />
209
2-(2-cyclohéxenyl-3,4-diméthoxyphényl)-1,3-dioxo<strong>la</strong>ne 200<br />
MeO<br />
MeO<br />
e<br />
o<br />
d<br />
n<br />
f<br />
j<br />
c<br />
m<br />
b<br />
a<br />
k<br />
l<br />
g<br />
O<br />
O<br />
i<br />
200<br />
h<br />
Partie expérimentale du Chapitre III<br />
C11H13BrO4<br />
M = 288 g.mol -1<br />
Rdt = 51% après chromatographie<br />
Rf = 0,75 (Pentane/AcOEt : 80/20), visible UV <strong>et</strong> aci<strong>de</strong> phosphomolybdique.<br />
RMN 1 H (CDCl3, 300 MHz) $ (ppm): 1,64-1,80 (m, 4H, CH2(m) <strong>et</strong> CH2(n)); 1,99-2,12 (m, 1H,<br />
CH(l)); 2,14-2,23 (m, 2H, CH2(o)); 2,33-2,44 (m, 1H, CH(l)); 3,75 (s, 3H, CH3(O-Me)); 3,86 (s, 3H,<br />
CH3(O-Me)); 3,95-4,00 (m, 2H, CH(h) <strong>et</strong> CH(i)); 4,11-4,17 (m, 2H, CH(h) <strong>et</strong> CH(i)); 5,58-5,62 (m,<br />
1H, CH(k)); 5,78 (s, 1H, CH(g)); 6,86 (d, 1H, 3 Jc-b= 8,7 Hz, CH(c)); 7,31 (d, 1H, 3 Jb-c= 8,7 Hz,<br />
CH(b)).<br />
RMN 13 C (CDCl3, 75 MHz) $ (ppm) : 22,7 23,1 26,2 31,1 (C(m) C(n) C(o) C(p)); 56,7 CH3(O-<br />
Me); 65,0 CH3(O-Me); 65,7 (C(h) <strong>et</strong> C(i)); 107,8 C(g); 111,9 C(k); 125,1 126,3 (C(b) C(c)); 127,6 135,2<br />
138,4 145,7 152,8 (C(a) C(d) C(e) C(f) C(j)).<br />
IR (KBr) ' (cm -1 ) : 2930 ; 1600 ; 1573 ; 1485 ; 1452 ; 1416 ; 1268 ; 1133 ; 1107 ; 1049 ; 922 ;<br />
801.<br />
2-brom-3-(1,3-dioxo<strong>la</strong>n-2-yl)-6-méthoxyphénol 201<br />
MeO<br />
HO<br />
e<br />
201<br />
d<br />
f<br />
c<br />
Br<br />
b<br />
a<br />
g<br />
O<br />
O<br />
i<br />
h<br />
C10H11BrO4<br />
M = 275 g.mol -1<br />
Rdt = 86%<br />
Dans un ballon <strong>de</strong> 1L équipé d’un Dean-Starck surmonté d’un réfrigérant on introduit<br />
11,55 g (50 mmoles ; 1 éq.) d’aldéhy<strong>de</strong> 165, 5,6 mL (100 mmoles ; 2 éq.) d’éthylène glycol, 95<br />
mg (0,5 mmoles ; 0,01 éq.) d’aci<strong>de</strong> p-toluènesulfonique <strong>et</strong> 300 mL <strong>de</strong> toluène. Le mé<strong>la</strong>nge porté<br />
<strong>à</strong> reflux 2 jours. Le brut est dilué dans 300 mL <strong>de</strong> AcOEt puis est <strong>la</strong>vé avec 50 mL d’eau <strong>et</strong> 50<br />
mL d’une solution aqueuse saturée <strong>de</strong> NaCl. La phase organique est séchée sur MgSO4 <strong>et</strong><br />
210
Partie expérimentale du Chapitre III<br />
con<strong>de</strong>nsée sous pression réduite. Le résidu est soumis <strong>à</strong> une chromatographie éc<strong>la</strong>ire sur gel <strong>de</strong><br />
silice pour donner 11,8 g ( 43 mmoles ; Rdt = 86%) <strong>de</strong> dioxo<strong>la</strong>ne 201.<br />
Rf = (Pentane/AcOEt : 95/5), visible UV <strong>et</strong> aci<strong>de</strong> phosphomolybdique.<br />
Tr = 8,91 min (Base 15 min).<br />
RMN 1 H (CDCl3, 300 MHz) $ (ppm): 4,07 (s, 3H, CH3(O-Me)); 4,05-4,19 (m, 2H, CH(h) <strong>et</strong><br />
CH(i)).4,17-4,22 (m, 2H, CH(h) <strong>et</strong> CH(i)) 5,60(s, 1H, OH); 6,33 (s, 1H, CH(g)) 6,88 (d, 1H, 3 Jc-b =<br />
8,6 Hz, CH(c)); 7,42 (d, 1H, 3 Jb-c = 8,6 Hz, CH(b)).<br />
iRMN 13 C (CDCl3, 75 MHz) $ (ppm): 39,9 C(g); 56,1 CH3(O-Me); 64,8 (C(h) <strong>et</strong> C(i)); 103,2 C(g);<br />
109,3 C(c); 111,0 C(f); 121,9 C(b); 128,5 C(a); 142,9 145,7 (C(d) <strong>et</strong> C(e)).<br />
IR (KBr) ' (cm -1 ): 3299 ('O-H alcool); 2943; 1592; 1488; 1454; 1302; 1228; 1136; 1041; 820.<br />
SM IE, m/z (int. Rel.): 277 (M +. +2 ; 1); 276 (M +. + 1 ; 1); 73 (100).<br />
2-(2-bromo-3,4-diméthoxyphényl)-1,3-dioxo<strong>la</strong>ne 202<br />
MeO<br />
MeO<br />
e<br />
d<br />
202<br />
f<br />
c<br />
Br<br />
b<br />
a<br />
g<br />
O<br />
O<br />
i<br />
h<br />
C11H13BrO4<br />
M = 288 g.mol -1<br />
Rdt = 100%<br />
Dans un ballon <strong>de</strong> 500 mL surmonté d’un réfrigérant, on introduit 11g (40 mmoles ; 1 éq.)<br />
<strong>de</strong> dioxo<strong>la</strong>ne 201, 11,04 g (80 mmoles ; 2 éq.) <strong>de</strong> K2CO3, 3,75 mL (60 mmoles ; 1,5 éq.) <strong>de</strong><br />
iodométhane <strong>et</strong> 300 mL d’acétone. Le mé<strong>la</strong>nge est porté <strong>à</strong> reflux toute <strong>la</strong> nuit. Une fois refroidi<br />
le mé<strong>la</strong>nge est filtré sur célite <strong>et</strong> con<strong>de</strong>nsé sous pression réduite. Le résidu est soumis <strong>à</strong> une<br />
chromatographie éc<strong>la</strong>ire sur gel <strong>de</strong> silice (éluant : Pentane/AcOEt 85/15) pour donner 11,51 g<br />
(40 mmoles ; Rdt = 100%)<br />
Rf = 0,38 (Pentane/AcOEt : 85/15), visible UV <strong>et</strong> aci<strong>de</strong> phosphomolybdique.<br />
RMN 1 H (CDCl3, 300 MHz) $ (ppm): 3,92 (s, 3H, CH3(O-Me)); 4,10 (s, 3H, CH3(O-Me)); 4,05-<br />
4,19 (m, 2H, CH(h) <strong>et</strong> CH(i)); 4,21-4,26 (m, 2H, CH(h) <strong>et</strong> CH(i)); 6,42 (s, 1H, CH(g)) 6,91 (d, 1H,<br />
3 Jc-b = 8,6 Hz, CH(c)); 7,45 (d, 1H, 3 Jb-c = 8,6 Hz, CH(b)).<br />
RMN 13 C (CDCl3, 75 MHz) $ (ppm): 40,1 C(g); 56,5 CH3(O-Me); 65,0 (C(h) <strong>et</strong> C(i)); 105,5 C(g);<br />
110,3 C(c); 111,5 C(f); 122,3 C(b); 123,4 C(a); 140,2 138,7 (C(d) <strong>et</strong> C(e)).<br />
IR (KBr) ' (cm -1 ): 2943; 1592; 1488; 1454; 1302; 1228; 1136; 1041; 820.<br />
211
Références bibliographiques<br />
Références bibliographiques<br />
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169 : Pour une revue sur les 2-lithium-1,3-dithianes voir : M. Yus, C. Najera, F. Foubelo,<br />
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218
Résumé<br />
Le premier chapitre traite <strong>de</strong> <strong>la</strong> mise au point d’une métho<strong>de</strong> <strong>de</strong> <strong>synthèse</strong> en<br />
un seul pot d’arylcycloalcènes. C<strong>et</strong>te métho<strong>de</strong> consiste en l’addition d’organocériens<br />
sur <strong>de</strong>s cétones cycliques pour conduire <strong>à</strong> <strong>la</strong> formation d’alcoo<strong>la</strong>tes intermédiaires qui<br />
sont ensuite mis en présence d’agents <strong>de</strong> sulfonation pour subir une !-élimination par<br />
différentes bases. Une fois les conditions opératoires mise au point <strong>et</strong> appliquées <strong>à</strong><br />
différents substrats, c<strong>et</strong>te métho<strong>de</strong> est mise en œuvre pour l’obtention d’un<br />
sesquiterpène d’origine naturelle : le (±)-Laurokamurène B.<br />
Le <strong>de</strong>uxième chapitre est consacré <strong>à</strong> <strong>la</strong> mise au point <strong>et</strong> <strong>à</strong> l’optimisation d’une<br />
voie <strong>de</strong> <strong>synthèse</strong> perm<strong>et</strong>tant d’accé<strong>de</strong>r aux 2-cycloalcènylbenzaldéhy<strong>de</strong>s <strong>à</strong> 5, 6 <strong>et</strong> 7<br />
chaînons. Ces aldéhy<strong>de</strong>s sont ensuite mis en présence d’aci<strong>de</strong>s aminés <strong>et</strong> leurs dérivés<br />
perm<strong>et</strong>tant d’accé<strong>de</strong>r <strong>à</strong> <strong>de</strong>s benzazépines <strong>de</strong> manière efficace <strong>et</strong> rapi<strong>de</strong> par réaction<br />
d’électrocyclisation-1,7 d’ylures d’azométhines.<br />
Le troisième chapitre décrit trois stratégies vers <strong>la</strong> <strong>synthèse</strong> totale <strong>de</strong> <strong>la</strong><br />
morphine m<strong>et</strong>tant en œuvre une réaction clé <strong>de</strong> cyclisation intramolécu<strong>la</strong>ire acidocatalysée<br />
observée lors <strong>de</strong> <strong>la</strong> <strong>synthèse</strong> <strong>de</strong>s 2-cycloalcénylbenzaldéhy<strong>de</strong>s décrite dans<br />
le <strong>de</strong>uxième chapitre.<br />
Mots clés : organocériens, arylcycloalcènes, (±)-Laurokamurène B, 2cycloalcènylbenzaldéhdyes,<br />
électrocyclisation-1,7, ylures d’azométhines, morphine,<br />
cyclisation intramolécu<strong>la</strong>ire.<br />
Abstract<br />
The first chapter treats about the e<strong>la</strong>boration of a new m<strong>et</strong>hodology for the<br />
synthesis of arylcycloalkenes according to a one pot procedure. This m<strong>et</strong>hodology<br />
consist in the addition of organocerium compounds on cyclic k<strong>et</strong>ones to lead to the<br />
formation of intermediate alcoho<strong>la</strong>tes which will lead to arylcycloalkene by elimination<br />
conditions. After the experiment conditions are <strong>de</strong>fined and applied to the synthesis of<br />
different compounds, this m<strong>et</strong>hodology is used for the synthesis of (±)-Laurokamurene<br />
B, a natural sesquiterpene.<br />
The second chapter is spared to the e<strong>la</strong>boration of a new way of synthesis of 2cycloalkenylbenzal<strong>de</strong>hy<strong>de</strong><br />
with 5, 6 or 7 . Those al<strong>de</strong>hy<strong>de</strong>s lead to benzazepine through<br />
1,7-electrocyclisation of azom<strong>et</strong>hine yli<strong>de</strong>s when heated with amino acids and their<br />
<strong>de</strong>rivatives.<br />
The Third Chapter <strong>de</strong>scribe essays to the total synthesis of racemic Morphine<br />
using a si<strong>de</strong> reaction previously observed during the second chapter.