Etudes sur la synthèse énantiosélective d'hétérocycles azotés par catalyse nucléophileDéveloppement de nouveaux catalyseurs phosphorés

Studies on the enantioselective synthesis of heterocycles by nucleophilic catalysis : development of new phosphorus catalysts

• Auteur / Autrice : Nicolas Fleury-Brégeot
• Direction : Angela Marinetti
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie
• Date : Soutenance en 2008
• Etablissement(s) : Paris 11
• Partenaire(s) de recherche : Autre partenaire : Université de Paris-Sud. Faculté des sciences d'Orsay (Essonne)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Chiralité

Phosphines

Mots clés libres

Organocatalyse asymétrique

Binaphthophosphépine

Pyrroline

Résumé

L’organocatalyse asymétrique par des phosphines est un domaine de la chimie en plein essor. Au cours de cette thèse, nous avons étudié la version énantiosélective de la réaction de cyclisation [3+2] allénoate/imine catalysée par les phosphines. L’utilisation des binaphthophosphépines à permis d’obtenir des résultats intéressants avec des excès énantiométriques jusqu’à 80 %. Un groupement protecteur plus encombré sur l’azote de l’imine donne encore de meilleurs résultats (ee>90 %). Par la suite, cette réaction a pu être étendue à de nouveaux substrats : les allénylphosphonates. Ces derniers ont été aussi engagés avec succès dans des réactions de cyclisation [4+2] avec les imines. En ce qui concerne la réaction de cyclisation [3+2] avec les allénylphosphonates, les premiers résultats en version énantiosélective se sont montrés encourageants avec des excès énantiométriques jusqu’à 68 %. Dans un deuxième temps, au vu du faible nombre de phosphines chirales efficaces en organocatalyse, nous avons cherché à mettre au point une nouvelle famille d’organocatalyseurs phosphorés : les 2-phospha [3] ferrocénophanes. Plusieurs phosphine ont été synthétisées possédant soit une chiralité planaire soit une chiralité centrale. Elles ont ensuite été testées dans des réactions d’organocatalyse. Les phosphaferrocénophanes à chiralité planaire ont montré d’excellents résultats à la fois en termes d’activité catalytique et d’induction asymétrique et représentent ainsi une nouvelle famille d��auxiliaires chiraux pour l’organocatalyse.

Asymmetric organocatalysis is a new developing field in organic chemistry. During this work, an enantioselective version of the phosphine catalyzed [3+2] cyclization reaction between allenoate and imine has been studied. Good results have obtained with the use of the binaphthophosphepines with enantiomeric excesses up to 80 %. A bulkier protecting group on the nitrogen of imine allows even better results (ee>90 %). The scope of this reaction has been extended to new substrates : allenic phosphonates. They also have been used with success in the [4+2] cyclization reaction with imines. Concerning the [3+2] cyclization reaction, preliminary results in asymmetric version are promising with ee’s up to 68 %. Then according to the low quantity of efficient chiral phosphines in organocatalysis, we decided to design a new family of phosphorus organocatalysts : 2-phospha[3] ferrocenophanes. Several phosphines have been synthezised with either central or planar chirality and then evaluated in various organocatalytic tranformations. Phosphaferrocenophanes with planar chirality gave excellent results both in terms of catalytic and enantioselectivity levels. These new chiral phosphines represent a new family of chiral auxiliaries for organocatalysis.