Aldolisation des alpha-trialkylsilyl-alpha-diazoacétones induite par l'ion fluorure

Fluoride induced aldol reaction of α-trialkylsilyl-α-diazoacetones

• Auteur / Autrice : Imen Abid Walha
• Direction : Gilles Dujardin, Souhir Abid, Catherine Gaulon-Nourry
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie fine
• Date : Soutenance le 17/01/2017
• Etablissement(s) : Le Mans en cotutelle avec Université de Sfax (Tunisie)
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Matériaux, Matières, Molécules en Pays de la Loire (3MPL) (Le Mans ; 2008-2021)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut des Molécules et Matériaux du Mans (Le Mans ; 2012-....) - Laboratoire de Chimie Appliquée HCGP (Sfax, Tunisie) - Institut des molécules et des matériaux du Mans / IMMM

Mots clés

Mots clés contrôlés

Synthèse (chimie)

Composés diazoïques

Ammonium -- Composés

Aldolisation

Mots clés libres

Aldolisation

Fluorure d'ammonium

TBAF

Diazoacétone

TES-diazoacétone

TIPS-diazoacétone

Ammonium chiral

Enantiosélectivité

Ammonium Fluoride

Diazoacetone

Enantioselectivity

Résumé

Les composés diazocétoniques sont des intermédiaires utiles en synthèse organique et l’élaboration de motifs diazocarbonylés est à ce titre un enjeu important. Les diazocétones terminales peuvent subir une addition sur des aldéhydes dans des conditions basiques pour conduire de façon convergente à des composés béta-hydroxy-alpha-diazocétoniques à fort potentiel synthétique. Dans ce contexte, notre projet visait à promouvoir ce type de réaction dans des conditions douces et peu basiques. La stratégie adoptée reposait sur l’utilisation des alpha-trialkylsilyl-alpha-diazoacétones et leur activation nucléophile spécifique par un ion fluorure. Dans un premier temps, la synthèse de la TES-diazoacétone a été optimisée, puis une étude approfondie des paramètres réactionnels a permis la mise au point de la réaction d’aldolisation de la TES-diazoacétone, induite par le TBAF. Deux protocoles expérimentaux faciles de mise en œuvre ont ainsi été mis en place pour conduire à une large gamme de béta-hydroxy-alpha-diazoacétones avec des rendements élevés. L’extension asymétrique de cette méthodologie a ensuite été étudiée en mettant en jeu un fluorure d’ammonium chiral dérivé d’alcaloïde de Cinchona conduisant à la formation des premières béta-hydroxy-alpha-diazoacétones énantioenrichies (e.e = 35%) avec des rendements élevés. Enfin, cette méthodologie a été étendue avec succès à la TIPS-diazoacétone. La robustesse du groupement protecteur TIPS permet d’envisager une large gamme de transformations synthétiques « methyl-side », sans induire une désilylation partielle de la position azométhine du diazo-aldol. Ceci ouvre la voie à l’exploration future de la réactivité des diazoaldols TIPS.

Diazoketones are valuable intermediates in organic synthesis and the elaboration of α-diazocarbonyl scaffolds has aroused a steady interest for many years. The terminal diazoketones can be added to aldehydes under basic conditions to produce beta-hydroxy-alpha-diazoketone compounds with a high synthetic potential. In this context, our project aimed at promoting this type of reaction under mild conditions without using a base. The strategy adopted was based on the use of α-trialkylsilyl-α-diazoacetones and their specific nucleophilic activation by a fluoride ion. Initially, the synthesis of α-trialkylsilyl-α-diazoacetone was optimized and then, an extensive study of the reaction parameters allowed the development of an efficient aldolisation of TES-diazoacetone induced by TBAF. The nucleophilic, weakly basic conditions employed tolerate a wide range of substrates and constitute a practical high-yielding experimental procedure. The asymmetric extension of this methodology was then studied by using a chiral ammonium fluoride derived from Cinchona alkaloid. The condition set up allowed to elaborate the first enantioenriched beta-hydroxy-alpha-diazoacetones (e.e = 35%) in high yields. Finally, this methodology was successfully extended to TIPS-diazoacetone. The robustness of the TIPS protective group makes it possible to envision a range of synthetic « methyl-side » transformations without desilylation of the azomethine position of the diazo-aldol. This study paves the way for future exploration of the reactivity of TIPS diazoaldols.