Etude de la réaction de couplage C-P pallado-catalysée : Accès à des alcénylphosphines P-stéréogéniques énantioenrichies par catalyse asymétrique

Study of the Palladium-Catalyzed C-P Cross-Coupling Reaction : Access to Enantioenriched P-Stereogenic Alkenylphosphines by Asymmetric Catalysis

• Auteur / Autrice : Delphine Julienne
• Direction : Annie-Claude Gaumont
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie organique, minérale, industrielle
• Date : Soutenance en 2008
• Etablissement(s) : Caen

Mots clés

Mots clés contrôlés

Cétones

Réactions chimiques -- Mécanismes

Catalyseurs au palladium

Phosphine

Catalyse asymétrique

Résumé

Une méthode de préparation d’alcénylphosphines P-stéréogéniques énantioenrichies par catalyse asymétrique a été développée. Elle fait intervenir une réaction de couplage C-P pallado-catalysée entre une phosphine-borane secondaire et un alcényltriflate. L’étude a été effectuée en version racémique puis en version énantiosélective. En version racémique, une méthode efficace et générale a été mise au point pour le couplage d’alcényltriflates. Des diaryl-, alkylaryl- et dialkylalcénylphosphines chirales ou non ont été aisément synthétisées dans des conditions douces, en présence d’une base faible (K2CO3 ou K3PO4) et d’une faible activation thermique (60 à 80 °C). La réaction élargie à des alcényltosylates, moins coûteux mais aussi moins réactifs, nécessite des températures plus élevées (80 à 110 °C). Les alcénylphosphines sont isolées avec des rendements satisfaisants compris entre 50 et 90%. En version énantiosélective, un système catalytique permettant d’effectuer efficacement le couplage a été développé. Il fait intervenir le complexe palladié [(S,S)-Me-DUPHOS]PdCl2. L’optimisation des autres paramètres de la réaction a conduit à la synthèse d’une alcénylphosphine énantioenrichie avec un excès énantiomérique de 55%. Une étude mécanistique a permis de proposer un mécanisme réactionnel et de confirmer les étapes élémentaires du cycle catalytique. Les intermédiaires réactionnels (complexe d’addition oxydante et adduit de transmétallation) ont été caractérisés. Les informations obtenues permettent de proposer un processus de dédoublement cinétique dynamique comme étant à l’origine de l’énantiosélectivité.

A methodology dealing with the preparation of enantioenriched P-stereogenic alkenylphosphines by asymmetric catalysis has been proposed. It is based on the palladium C-P cross-coupling reaction between secondary phosphine-boranes and alkenyltriflates. This study was carried out in racemic and enantioselective versions. In the racemic version, a general and efficient method enabling the coupling of alkenyltriflates was developped. Chiral or achiral diaryl-, alkylaryl- and dialkylalkenylphosphines were easily prepared under mild conditions, using a weak base (K2CO3 or K3PO4) and a mild thermal activation (60 to 80 °C). With the cheaper but less reactive alkenyltosylates, higher temperatures (80 to 110 °C) were required to perform the coupling. The alkenylphosphines were isolated in good yields (50 to 90%). In the enantioselective version, a catalytic system enabling to perform the coupling efficiently was designed. It involves the palladium catalyst [(S,S)-Me-DUPHOS]PdCl2. Optimization of the other parameters allowed us to synthesize an enantioenriched alkenylphosphine with an enantiomeric excess of 55%. A mechanistic study has enabled us to propose a mechanism and to confirm the individual steps in the catalytic cycle. The oxidative addition complex and the transmetallation adduct were fully characterized. A dynamic kinetic resolution was proposed to rationalize the enantioselectivity.