Utilisation des acétals d'aluminium alpha-halogénés en chimie radicalaire

• Auteur / Autrice : Anne Boussonnière
• Direction : Jacques Lebreton
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie organique
• Date : Soutenance en 2010
• Etablissement(s) : Nantes
• Partenaire(s) de recherche : Autre partenaire : Université de Nantes. Faculté des sciences et des techniques

Mots clés

Mots clés contrôlés

Radicaux (chimie)

Aluminium

Acétals

Résumé

La cyclisation de radicaux en alpha d'esters ou d'amides pour la synthèse de lactones ou lactames est un processus inefficace de par la caractéristique conformationnelle de ces fonctions. Cette difficulté a été partiellement résolue, pour les esters, par la substitution de cette fonction par un acétal dans la réaction de Ueno-Stork. Toutefois, le passage de l'acétal cyclique produit de la réaction de Ueno-Stork, au motif lactone peut s'avérer délicat en particulier dans le cas de substrat possédant des groupements sensibles aux milieux acides. Les acétals et hémiaminals d'aluminium sont des intermédiaires réactionnels le plus souvent issus de la réduction d'esters et d'amides par le DIBAL-H. Ce sont des espèces présentant une réactivité bivalente : ils peuvent réagir en tant qu'électrophile mais aussi en tant que nucléophile. En revanche, aucune application synthétique de ces intemédiaires ne met à profit leur caractère de protection transitoire d'une fonction hémiacétal ou hémiaminal. De plus, il n'existe, à notre connaissance, aucun exemple d'emploi de ces espèces en chimie radicalaire. Nous décrivons ici une nouvelle méthodologie reposant sur la cyclisation radicalaire d'acétals d'aluminium. Après la mise au point des conditions réactionnelles optimales, cette méthode nous a permis de synthétiser une série de -lactols simples ainsi qu'une série de méthylène--lactols. Nous avons illustré les différents motifs pouvant dériver de la fonctionnalisation de ces lactols et nous avons débuté deux études : le développement de cette méthode en « étain catalytique » et l'extension de cette séquence aux amides -halogénés vers la synthèse d'hémiaminals cycliques.

The cyclization of alpha esters or amides radicals for the synthesis of lactones or lactams, is an inefficient process owing to the conformational characteristics of these functions. This problem was partially solved for the esters, by the substitution of the ester function by an acetal function in the Ueno-Stork reaction. However, transformation of the cyclic acetal, the product of Ueno-Stork reaction, in the desired lactone can be difficult especially in the case of substrates presenting acidic sensitive groups. Aluminum acetals and hemiaminals intermediates mostly arise from the reduction of esters and amides by DIBAL-H. These are species with a bivalent reactivity : they can react electophile but also as a nucleophile. In contrast, no synthetic application of these intermediates takes advantage of their aspect of transitional protection of acetal or hémiaminal function. In addition, there is, to our knowledge, no example of using these species in radical chemistry. We describe herein the process of a new methodology based upon the radical cyclization of aluminium acetals. Once its optimal conditions have been developed this method allowed us to synthesize a series of simple -lactols by cyclization on double bonds and a series of methylene--lactols by cyclization onto triple bonds. We illustrated the various derivatives that may arise from these lactols by functionalization of the latter and we initiated two studies : the development of this method in « catalytic tin » and the extension of this sequence to -halogenated amides towards the synthesis of cyclic hemiaminals.