Asymmetric Brønsted Acid catalysis : new developments of aldol reaction : design and applications of an original chiral sulfonic acid

• Auteur / Autrice : Joydeb Das
• Direction : Jacques Rouden
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie organique, minérale, industrielle
• Date : Soutenance en 2011
• Etablissement(s) : Caen

Mots clés

Mots clés contrôlés

Acides sulfoniques

Aldolisation

Phosphorique, Acide

Chimie organique

Résumé

L’organocatalyse est un champ de recherche en forte émergence en chimie organique. La catalyse par les acides de Brønsted chiraux est l’un des nouveaux axes d’investigation de l’organocatalyse. La première aldolisation asymétrique catalysée par un acide de Brønsted chiral a été récemment décrite au laboratoire. De nombreux dérivés d’acétophenone et d’énone, des substrats présentant un fort challenge en catalyse énamine ou par les acides de Lewis, ont été utilisés avec succès dans l’aldolisation catalysée par un acide phosphorique, ce qui permet d’étendre le champ d’application de l’aldolisation organocatalysée. Un électrophile original, un glyoxalate vinylique, a été utilisé dans cette réaction d’aldolisation pour une synthèse directe de -hydroxycétones plus complexes avec de bons rendements et sélectivités. La première résolution cinétique d’un alcool secondaire par catalyse acide via une réaction d’élimination a été décrite. Un nouvel acide sulfonique chiral à symétrie C2 a été synthétisé à partir d’un simple phénol commercial via un réarrangement de Newman-Kwart avec un rendement global de 5%. Ce catalyseur acide a montré une meilleure efficacité catalytique que les acides phosphoriques pour plusieurs réactions. Malheureusement, aucune énantiosélectivité n’a été détectée. L’organocatalyse est un champ de recherche en forte émergence en chimie organique. La catalyse par les acides de Brønsted chiraux est l’un des nouveaux axes d’investigation de l’organocatalyse. La première aldolisation asymétrique catalysée par un acide de Brønsted chiral a été récemment décrite au laboratoire. De nombreux dérivés d’acétophenone et d’énone, des substrats présentant un fort challenge en catalyse énamine ou par les acides de Lewis, ont été utilisés avec succès dans l’aldolisation catalysée par un acide phosphorique, ce qui permet d’étendre le champ d’application de l’aldolisation organocatalysée. Un électrophile original, un glyoxalate vinylique, a été utilisé dans cette réaction d’aldolisation pour une synthèse directe de -hydroxycétones plus complexes avec de bons rendements et sélectivités. La première résolution cinétique d’un alcool secondaire par catalyse acide via une réaction d’élimination a été décrite. Un nouvel acide sulfonique chiral à symétrie C2 a été synthétisé à partir d’un simple phénol commercial via un réarrangement de Newman-Kwart avec un rendement global de 5%. Ce catalyseur acide a montré une meilleure efficacité catalytique que les acides phosphoriques pour plusieurs réactions. Malheureusement, aucune énantiosélectivité n’a été détectée.

Organocatalysis is a tremendously growing area in the field of organic chemistry. Chiral Brønsted acid catalysis is one of the newest additions in the field asymmetric of organocatalysis. Recently, the first acid-catalyzed asymmetric direct aldol reaction was developed in our laboratory. Various acetophenone derivatives and α,β-unsaturated ketones, which are challenging substrates in enamine catalysis and even in Lewis acid catalysis for enones, were found to be suitable nucleophilic substrates in aldol reaction catalyzed by chiral phosphoric acids, thus expanding the scope of the organocatalyzed aldol reaction. An original electrophile, a vinylogous glyoxylate, was also used in the direct aldol reaction to afford -hydroxyketones with increased functional density in good yields and selectivities. The first Brønsted acid catalyzed kinetic resolution of secondary alcohol via elimination was developed. A new C2 symmetric chiral sulfonic acid was synthesized from a simple and commercially available phenol via a Newman-Kwart rearrangement in 5% overall yield. This acid catalyst was tested on several reactions and displayed in several cases a better catalytic efficiency than phosphoric acids. Unfortunately no useful enantioselectivities have been obtained so far.