Réactions multicomposantes envers les hétérocycles et la réaction de Tsuji-Trost des dérivés nitrés allyliques

Multicomponent Reactions toward Heterocycles and Tsuji-Trost Reaction of Allylic Nitro Derivatives

• Auteur / Autrice : Shuanglong Jia
• Direction : Laurent Elkaïm
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie
• Date : Soutenance le 12/10/2018
• Etablissement(s) : Université Paris-Saclay (ComUE)
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Interfaces : matériaux, systèmes, usages (Palaiseau, Essonne ; 2015-....)
• Partenaire(s) de recherche : établissement opérateur d'inscription : École nationale supérieure de techniques avancées (Palaiseau, Essonne ; 1970-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire de synthèse organique (Palaiseau, Essonne ; 1997-....)
• Jury : Président / Présidente : Philippe Dauban
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Laurent Elkaïm
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Laurence Grimaud, Maxime Vitale

Mots clés

Mots clés contrôlés

Chimie organique

Chimie des composés hétérocycliques

Mots clés libres

Réactions à plusieurs composants

Hétérocycles

Hydrazones

Réactions de Tsuji-Trost

Naphtalène

Multicomponent reactions

Heterocycles

Hydrazones

Tsuji-Trost reactions

Naphthalene

Résumé

Les réactions multicomposantes jouent un rôle important en chimie organique. Ce sont des réactions qui mettent en jeu au moins trois réactifs de départ et qui permettent d’obtenir des produits considérés comme des éléments intéressants pour la synthèse de molécules complexes ou de composés bioactifs. Grâce à leur versatilité, ces réactions sont considérées comme des outils précieux pour la préparation de bibliothèques de composés organiques dans le domaine de la recherche pharmaceutique et de la synthèse de produits naturels.La réaction de Passerini, combinée à une addition de Michael et à une cyclisation, a permis un accès facile à des γ-butyrolactones avec de bons rendements. Les adduits de Passerini issus d’aldéhydes aromatiques ont été utilisés comme nucléophiles lors d’additions de Michael avec l'acrylonitrile. La réaction s’est déroulée conjointement avec l'hydrolyse de l'ester. Les γ-hydroxynitriles résultant ont pu être cyclisés dans des conditions acides pour former des γ-butyrolactones.Les NH-aryl hydrazones dérivées du trifluoroacétaldéhyde hémiacétal ont pu être impliquées dans des réactions de type Mannich efficaces avec le formaldéhyde et des aldéhydes aromatiques. Les hydrazones résultantes sont des blocs de construction utiles pour la préparation de dérivés 1,2-diazine substitués par un groupement trifluorométhyle sous chauffage avec des β-cetoesters.Enfin, des dérivés naphtalèniques ont pu être obtenus par une réaction de Tsuji-Trost. Le méchanisme de cette réaction passe par la formation d'un complexe -allylique de palladium suivi d'une élimination d’hydrure en  favorisée par une base. Cette réaction, combinée avec la condensation de cétones cycliques avec le nitrométhane et la fonctionnalisation des nitrocycloalcènes résultants (Michael, Mannich ...), constituent un outil synthétique très puissant pour la synthèse de naphtalènes 1-substitués.

Multicomponent reactions play a significant role in organic chemistry. They allow the reaction occur between three or more starting materials, providing adducts which are considered as elements for the syntheses of complex molecules with bioactive compounds. Benifiting from their diversity, these reactions are considered as valuable tools for the preparation of libraries of organic structures in the pharmaceutical research and total synthesis of natural products field.The Passerini reaction, combined with Michael addition and cyclisation, served an easy access to γ-butyrolactones with good yields. The Passerini adducts of aromatic aldehydes act as nucleophiles in Michael additions with acrylonitrile. The reaction proceeds together with hydrolysis of the ester. The resulting γ-hydroxynitrile can be cyclized under acidic conditions to afford γ- butyrolactones.The NH-aryl hydrazones derived from trifluoroacetaldehyde hemiacetal can be involved in efficient Mannich type reactions with formaldehyde and aromatic aldehydes. The resulting hydrazones are useful building blocks for the preparation of trifluoromethyl substituted 1,2-diazine derivatives under heating with β-ketoesters.Moreover, naphthalene derivatives may be obtained through Tsuji-Trost reaction. This reaction may involve the formation of a palladium p-allyl complex followed by a base promoted β-hydride elimination. This reaction combined with the condensation of fused cyclic ketones with nitromethane and the functionalization of the resulting nitrocycloalkenes (Michael, Mannich...) constitute a very powerful synthetic tool for the formation of 1-substituted naphtalenes.