Vers de nouvelles méthodes d’introduction de groupements fluorés émergents : synthèse et réactivité d’azirines trifluorométhylthiolées

Towards new methods to introduce emergent fluorinated substituents : synthesis and reactivity of thiotrifluoromethylated azirines

• Auteur / Autrice : Thomas Guérin
• Direction : Frédéric Leroux, Gilles Hanquet
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie
• Date : Soutenance le 03/12/2019
• Etablissement(s) : Strasbourg
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences chimiques (Strasbourg ; 1995-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire d'innovation moléculaire et applications (Strasbourg ; Mulhouse ; 2018-....)
• Jury : Président / Présidente : Thierry Billard
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Frédéric Leroux, Gilles Hanquet, Thierry Billard, Fabienne Grellepois, Samir Z. Zard, Armen Panossian
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Thierry Billard, Fabienne Grellepois

Mots clés

Mots clés contrôlés

Azirines

Hydrocarbures fluorés

Mots clés libres

Groupes fluorés émergents

Arynes

Radicaux fluoroalkyles

Trifluorométhoxylation directe

Difluorophosgène

Azirines

Thiotrifluorométhyle

Emergent fluorinated substituents

Arynes

Fluoroalkyl radicals

Direct trifluoromethoxylation

Difluorophosgene

Azirines

Thiotrifluoromethyl

Résumé

Dans un contexte de course aux réactifs d’introduction tardive de groupements fluorés émergents (GFE) nous avons travaillé à développer de nouvelles méthodes et de nouveaux réactifs permettant l’accès à diverses structures porteuses de GFE. Une première approche impliquant des radicaux fluorés et des arynes s’est avérée infructueuse. Dans une seconde partie de thèse nous avons tenté d’isoler un sel de trifluorométhanolate coordiné à un centre de bismuth. Si les problèmes inhérents aux intermédiaires impliqués nous ont empêchés d’isoler le composé désiré nous avons malgré tout pu proposer une méthode de trifluorométhoxylation directe en produisant du trifluorométhanolate d’argent (I) à partir de difluorophosgène généré ex situ. Le sel a pu très efficacement réagir sur l’(α-iodo)acétophénone pour produire le dérivé trifluorométhoxylé particulièrement précieux. Finalement, dans une approche plus orientée vers l’introduction du GFE en début de synthèse nous avons pu produire plusieurs azirines thiotrifluorométhylées qui ont réagi in situ avec une grande variété de nucléophiles et d’ambiphiles.

In a context of the race to the discovery of novel reagents for the late-stage introduction of emergent fluorinated substituents (EFS), we worked on the development of new methodologies and new reagents to access various EFS-bearing structures. A first approach involving fluorinated carbon-centered radicals and arynes proved unsuccessful. In a second part we tried to synthetize a bismuth-centered trifluoromethoxylated complex. The inherent problems of this type of chemistry prevented us to isolate the targeted complexes. We managed however to propose an efficient methodology for the direct trifluoromethoxylation of alkyl iodides. We produced silver (I) trifluoromethanolate from ex situ-generated difluorophosgene. Finally, in an approach more oriented towards the early-stage introduction of the EFS we could synthetize several trifluoromethylthiolated azirines that reacted in situ with a variety of nucleophiles and ambiphiles.