Synthèse asymétrique de petits cycles : Epoxydes,aziridines et cyclopropanes

Asymmetric synthesis of small rings:Epoxides, aziridines and cyclopropanes

• Auteur / Autrice : Marin Roje
• Direction : Arlette Cavallo, Vitomir Sunjic
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences
• Date : Soutenance en 2003
• Etablissement(s) : Université Louis Pasteur (Strasbourg) (1971-2008)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Synthèse asymétrique

Cyclopropane

Aziridines

Époxydes

Stéréochimie

Résumé

Le travail décrit dans ce mémoire porte sur la synthèse asymétrique d'époxydes et d'aziridines énantiomériquement enrichis au départ d'ylure de soufre chiraux dérivé du (+)-(R,R,R)-oxathiane d'Eliel, aussi bien que la synthèse asymétrique de cyclopropanes par la cyclopropanation catalytique. Dans un premier temps l'ylure de benzyle sulfonium chiral, obtenu grâce à l'emploi de base phosphazène EtP2, a été mis en réaction avec des aldéhydes polyaromatiques afin de générer des époxydes diaromatiques avec des excès énantiomériques très élevé entre 94,6% et 98,7% et de configuration absolue (R,R). La configuration absolue de ces époxydes a été déterminé à partir des alcools correspondants (ouverture par LiAlH4) en utilisation la méthode de "CD-exciton-tweezer ". La configuration absolue est (1R,2R), en accord avec le modèle d'approche postulé auparavant. Dans un deuxième temps nous avons montré que cette méthode était applicable à la synthèse de N-tosyl aziridines 2,3-disubstituées de configuration absolue (2R,3R) avec d'excellents excès énantiomériques allant de 98,7 à 99,9 % et des temps de réaction inférieurs à 30 minutes. Nous avons montré que la configuration absolue est (2R,3R) pour les trans-aziridines et (2S,3R) pour les cis-aziridines en utilisant la méthode de Bijvoet dans l'analyse par des rayons X. Ces résultats sont en concordance avec notre modèle d'approche proposé. Nous avons également réalisé une étude comparative des ligands azotés de symétrie C1 afin d'améliorer la stéréosélectivité de la réaction de cyclopropanation catalytique en modifiant leur topologie chirale.

The asymmetric synthesis of enantiomerically enriched epoxides and aziridines starting from chiral sulphur ylide derived from (+)-(R,R,R)-Eliel's oxathiane, as well as asymemetric synthesis of enantiomerically enriched cyclopropanes by asymmetric cyclopropanation is described in this present work. The reaction between the chiral benzyl sulfonium ylide, derived from Eliel's oxathiane by the use of phosphasene base EtP2, and polyaromatic aldehydes afforded disubstituted epoxides with high enantiomeric purity between 94,6 and 98,7% and with an absolute configuration (R,R). The absolute configuration of these epoxides has been determined by "CD-exiton-tweezer" method using corresponding alcohols (opening with LiAlH4) and it was found to be (1R,2R)-configuration in consistency with the model established earlier. We have shown that this method can be successfully applied in the asymmetric synthesis of 2,3-disubstituted N-tosyl aziridines with (2R,3R) absolute configuration and with excellent enantiomeric purities from 98,7 to 99,9 % in less than 30 minutes. We have also shown that the absolute configuration is (2R,3R) for trans-aziridines and (2S,3R) for cis-aziridines by applying the Bijvoet X-ray method. These results are consistent with our proposed model. We have also performed a comparative study of some C1 chiral nitrogen ligands with the use in catalytic cyclopropanation, trying to increase the stereoselectivity by modifying their chiral topology.