Synthèse de composés hétérocycliques par catalyse homogène et étude de leur complexation

Synthesis of heteraromatic by homogeneous catalysis and study of their complexation

• Auteur / Autrice : Amal Benzai
• Direction : Henri Doucet, Fazia Derridj
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie moléculaire et macromoléculaire
• Date : Soutenance le 09/11/2021
• Etablissement(s) : Rennes 1 en cotutelle avec Université Mouloud Mammeri (Tizi-Ouzou, Algérie)
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Matière, Molécules Matériaux et Géosciences (Le Mans)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut des Sciences Chimiques de Rennes
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Maurice Santelli, Véronique Guerchais, Ahmed Adkhis, Abdallah Miloudi
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Maurice Santelli

Mots clés

Mots clés contrôlés

Ruthénium

Palladium

Composés hétérocycliques

Catalyse homogène

Arylation

Mots clés libres

Arylation directe

Catalyse homogène

Palladium

Imidazole

Ruthénium

Pyrazine

Iridium (III)

2-Phénylimidazo[1,2-A]pyridine

Direct arylation

Homogeneous catalysis

Palladium

Imidazole

Ruthenium

Pyrazine

Iridium (III)

2-Phenylimidazo[1,2-A]pyridine

Résumé

L'arylation directe catalysée par un métal de transition par clivage des liaisons C-H a ouvert de nouvelles perspectives en synthèse organique, en particulier grâce à l’utilisation de catalyseurs homogènes.Les travaux effectués au cours de cette thèse s’inscrivent dans ce contexte.Dans un premier temps, nous avons utilisé cette méthode d'arylation des liaisons C-H catalysée par le palladium avec des produits pharmaceutiques tels que le bifonazole, le Climbazole et le Prochloraz à based’imidazole. En présence du catalyseur Pd (OAc) 2 sans phosphine. Les bromures d'aryle sont efficacement couplés en position C5 des unités imidazole .La réaction d'arylation des liaisons C-H s'est produite sans affecter l'intégrité de la structure chimique des produits à base d'imidazole. De plus, avec le bifonazole, une diarylation des liaisons C-H aux positions C2 et C5 de l'unité imidazole a également été réalisée.Dans la deuxième partie, nous avons rapporté l'arylation de la liaison C-H catalysée par le Pd ou le Ru à la position ortho de l'unité aryle des 2-arylpyrazines. La réaction se déroule avec une régiosélectivité complète en utilisant Pd (OAc)2 ou [RuCl2(p-cymène]2 sans phosphine, cette réaction n'est pas sensible à la substitution par la pyrazine. Choisissant le système catalytique approprié, une grande variété de bromures d'aryle riches et pauvres en électrons, y compris des dérivés de bromopyridine, a été utilisée avec succès.En dernière partie, Nous avons exploréde nouveaux complexes d'iridium (III) cationiques cyclométallisés de type 2-phénylimidazo[1,2-a]pyridine pour l'arylation de la liaison C–H palladocatalysée. La réaction a eu lieu de manière régiosélective en position C3 du ligand cyclométallé. De plus, un exemple de π-extension utilisant le 1-bromo-2-iodobenzène a été démontré.

The direct arylation catalyzed by a transition metal by cleavage of C-H bondshas opened up new perspectives in organic synthesis, in particular through the use of a homogeneous catalyst. The work done during this thesis is part of this context.The work carried out during this thesis falls within this context. In a first step, we use this method of arylation of C-H bonds catalyzed by palladium to pharmaceuticals such as bifonazole, Climbazole and Prochloraz based on imidazole.In the presence of phosphine-free Pd (OAc) 2 catalyst, aryl bromides are efficiently coupled at the C5-position of the imidazole units, which are widely decorated. Under these conditions, only C − H bond arylation reaction occurred without affecting the integrity of chemical structure of the imidazole-based pharmaceuticals. Moreover, with BifonazolePd-catalyzed C − H bond diarylation at the C2- and C5-positions of imidazole unit has also been performed.In the second part, we report the Pd- or Ru-catalyzed C–H bond arylation at the ortho position of the aryl unit of 2-arylpyrazines. The reaction proceeds with complete regioselectivity using phosphine-free Pd(OAc)2or [RuCl2(p-cymene]2, this reaction is not sensitive to the pyrazine substitution. By selecting the proper catalytic system, a wide variety of electron-rich and -poor (hetero)aryl bromides, including bromopyridine derivatives, hasbeen successfully employed.In the last part, we explore new complex of iridium (III) cationic cyclometallized type 2-phenylimidazo [1,2-a] pyridine for the arylationof the C-H bond palladocatalyzed. The reaction is regioselective at the C3 position of the cyclometallic ligand. In addition, an example of π-extension using 1-bromo-2-iodobenzene has been demonstrated.