Complexes oléfiniques de titane : synthèse asymétrique et applications

Titanium olefinic complexes : asymetric synthesis and applications

• Auteur / Autrice : Paul Setzer
• Direction : Philippe Bertus
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie
• Date : Soutenance le 01/06/2012
• Etablissement(s) : Le Mans
• Partenaire(s) de recherche : Equipe de recherche : Institut des Molécules et Matériaux du Mans (Le Mans ; 2012-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : IMMM

Mots clés

Mots clés contrôlés

Nitriles

Magnésium -- Composés organiques

Titane

Mots clés libres

Titane

Cyclopropanation

Organomagnésiens

Nitriles

Dicétone

Cyclopropylamine

Titanium

Cyclopropanation

Résumé

La réaction de Kulinkovich, découverte en 1989, permet la transformation d’esters encyclopropanols par réaction avec un complexe oléfinique de titane. Cette réaction a été appliquée en 2001 à la conversion des nitriles en cyclopropylamines primaires.Nous avons tout d’abord effectué une étude de la cyclopropanation asymétrique d’un cyanoester par un complexe chiral de titane. Une méthode d’évaluation rapide de l’induction asymétrique de ligands chiraux a été mise au point, et a permis de réaliser un screening dediols chiraux. Les meilleurs résultats ont été obtenus avec le TADDOL, qui a fourni des excès énantiomériques moyens, mais notre méthode d’évaluation reste un atout pour l’évaluation d’autres types de ligands chiraux.Une méthode originale de formation de 1,4-dicétones via un complexe oléfinique de titane a été découverte puis optimisée, et ses limites ont été explorées. La préparation des 1,4-dicétones s’effectue en deux étapes à partir d’acides carboxyliques avec des rendements modestes à satisfaisants. L’utilisation de réactifs peu coûteux et peu toxiques ainsi que la grande diversité structurale accessible rendent notre méthode de synthèse compétitive vis-àvis de celles décrites dans la littérature.Plusieurs études réalisées précédemment par notre équipe ont permis de synthétiser de façon exclusive les isomères (Z) de divers 2,3-méthanoaminoacides. Nous avons développé au cours de cette thèse une voie de synthèse des isomères (E) et (Z) de la 2,3-méthanolysineprotégés de façon orthogonale, via la cyclopropanation diastéréosélective d’une cyanhydrinebenzylée. La flexibilité de cette stratégie permet d’envisager la préparation des isomères (E)et (Z) de nombreux autres analogues contraints d’acides aminés.

The Kulinkovich reaction, discovered in 1989, allows the titanium-mediatedtransformation of esters into cyclopropanols using Grignard reagents. This reaction wasextended to other substrates, notably nitriles which afford primary cyclopropylamines. First, a study of the asymmetric cyclopropanation of a cyanoester using a chiral titaniumcomplex has been carried out. A method allowing the fast assessment of the asymmetricinduction of chiral ligands has been worked out, and used to conduct a screening of chiraldiols. The best results were obtained with the original TADDOL, which furnished averageenantiomeric excesses, but our method remains an asset for the evaluation of other types ofchiral ligand.An original method for the formation of 1,4-diketones using an olefinic titanium complexhas been discovered, optimized, and explored. We established that 1,4-diketones are availablein two steps from carboxylic acids with modest to correct yields. The use of inexpensive andminimally toxic reagents as well as an access to a vast structural diversity allow our method tobe competitive beside those reported in literature.Several studies carried out previously by our team allowed the exclusive synthesis of the(Z) isomers of various 2,3-methanoaminoacids. In this present work, we developped asynthetic pathway towards (E) and (Z) isomers of orthogonaly protected 2,3-methanolysine,using the diastereoselective cyclopropanation of a benzylated cyanhydrin as key reaction. Theflexibility of this strategy allows to consider the preparation of (E) and (Z) isomers of variousother constrained aminoacid analogues.