Couplages C-N atroposélectifs catalysés au cuivre par utilisation d'iodes hypervalents

Copper-catalyzed atroposelective C-N coupling using hypervalent iodine

• Auteur / Autrice : Johanna Frey
• Direction : Françoise Colobert
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie organique
• Date : Soutenance le 15/07/2020
• Etablissement(s) : Strasbourg
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale des Sciences chimiques (Strasbourg ; 1995-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire d'innovation moléculaire et applications (Strasbourg ; Mulhouse ; 2018-....)
• Jury : Président / Présidente : Nicolas Blanchard
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Françoise Colobert, Nicolas Blanchard, Stéphane Quideau, Alexandre Alexakis, Corinne Gosmini
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Stéphane Quideau, Alexandre Alexakis

Mots clés

Mots clés contrôlés

Synthèse asymétrique

Chiralité

Catalyseurs au cuivre

Catalyse asymétrique

Énantiomères

Mots clés libres

Synthèse asymétrique

Chiralité axiale C-N

Catalyse au cuivre

Iode hypervalent

Sel de diaryliodonium

Sulfoxyde

Bisoxazoline

Asymmetric synthesis

C-N axial chirality

Cu-catalysis

Hypervalent iodine

Diaryliodonium salt

Sulfoxide

Bisoxazoline

Résumé

Des composés portant un axe de chiralité C-N ont récemment attiré une attention particulière, notamment de la part de l’industrie pharmaceutique. Cependant, peu de méthodes sont connues pour accéder à des molécules énantiomériquement pures portant cette chiralité, ainsi de nouvelles méthodologies asymétriques sont nécessaires pour permettre le développement de nouvelles molécules d’intérêt. Alors que les couplages de Buchwald-Hartwig ou d’Ullmann sont de puissantes méthodes pour former une liaison C-N, aucune version asymétrique n’était reportée dans la littérature. Nos recherches se sont donc portées sur l’utilisation de sels de diaryliodonium en tant que partenaire de couplage « super électrophiles » afin de réaliser une réaction de couplage C-N atroposélective. Dans un premier temps, un sulfoxyde chiral nous a servi d’inducteur de chiralité et nous a permis de réaliser le premier couplage C-N atropodiastéréosélectif catalysé au cuivre. Puis, une version atropoénantiosélective a été mise au point grâce à l’utilisation d’un complexe chiral de cuivre, portant un ligand chiral de la famille des bisoxazolines, et à l’ajout d’un acide de Lewis.

C-N axially chiral compounds have shown great potential in various fields, notably in the pharmaceutical industry. However, very few methodologies are currently known to access such C-N axially chiral compounds and they are generally limited to very specific molecular scaffolds. The development of new molecules of interest thus request the design of new methodological tools to obtain enantiopur C-N axially chiral products. In particular, while Buchwald-Hartwig or Ullmann coupling reactions are powerful strategies to form a C-N bond, the asymmetric versions remain unprecedented. Our research thus focused on the use of diaryliodonium salts as “super electrophilic” coupling partners in order to perform a Cu-catalyzed C-N atroposelective coupling. First, a chiral sulfoxide was used as a chiral inductor, allowing the first Cu-catalyzed atropodiastereoselective C-N coupling. Then, an atropoenantioselective version was developed using a chiral Cu-complex bearing a bisoxazoline ligand and benefitting from the addition of a Lewis acid additive.