Nouveaux iodanes-λ3 chiraux : synthèse, caractérisation et évaluation en synthèse asymétrique

New chiral λ3-iodanes : synthesis, characterization and evaluation in asymmetric synthesis

• Auteur / Autrice : Emmanuel Valzer
• Direction : Laurent Pouységu, Stéphane Quideau
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie Organique
• Date : Soutenance le 11/07/2022
• Etablissement(s) : Bordeaux
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale des sciences chimiques (Talence, Gironde ; 1991-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut des Sciences Moléculaires (Bordeaux)
• Jury : Président / Présidente : Daniel Taton
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Laurent Pouységu, Stéphane Quideau, Daniel Taton, Antonio Togni, Sami Lakhdar, Jean-Marc Sotiropoulos
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Antonio Togni, Sami Lakhdar

Mots clés

Mots clés contrôlés

Synthèse asymétrique

Iodanes

Iode hypervalent

Mots clés libres

Iode hypervalent

Iodanes chiraux

Transfert de ligand

Synthèse asymétrique

Hypervalent iodine

Chiral iodanes

Ligand transfer

Asymmetric synthesis

Résumé

La chimie des réactifs à base d’iode hypervalent (iodanes) connaît un fort regain d’intérêt depuis les années 1990. Dans le domaine de la conception d’iodanes chiraux pour des réactions asymétriques, notre laboratoire a développé de nouveaux iodanes-λ5 chiraux efficaces pour le transfert d’oxygène dans la réaction de désaromatisation hydroxylante de phénols, avec des excès énantiomériques (ee) dépassant 90%. Plus récemment, le développement d’iodanes-λ3 biphényliques alcynylés a permis l’alcynylation désaromatisante énantiosélective de naphtols jusqu’à 84% ee. Dans ce contexte, cette thèse se concentre sur l’étude de la synthèse de nouveaux iodanes-λ3 chiraux porteurs de ligands carbonés ou hétéroatomiques, sur la résolution de leurs structures et sur l’évaluation de leurs capacités à transférer de façon asymétrique leur(s) ligand(s) dans la création de liaisons carbone-carbone et carbone-hétéroatome sur divers substrats. Ces travaux ont notamment conduit à des structures bis(amides) faciles d’accès, menant (i) à la synthèse du premier iodane chiral porteur d’un ligand cyano, et (ii) à une application à l’alcynylation d’oxindoles médiée pour la première fois par un iodane-λ3 chiral, avec des ee encourageants atteignant 48%. Une nouvelle plateforme chirale de type benziodoxole-lactate a été préparée et a permis de synthétiser les premiers benzioxodoles chiraux porteurs d’un ligand cyano ou d’un ligand trifluorométhyle.

The chemistry of hypervalent iodine-based reagents (iodanes) has seen an increasing interest since the 1990s. In the area of chiral iodane conception for asymmetric reactions, our laboratory developed efficient new chiral λ5-iodanes for oxygen transfer in hydroxylative phenol dearomatization, with enantiomeric excesses (ee) higher than 90%. More recently, biphenylic λ3-iodanes bearing alkynyl ligands were developed, enabling enantioselective naphthol dearomatization with up to 84% ee. In this context, this thesis focuses on the study of the synthesis of new chiral λ3-iodanes bearing carbon- or heteroatomic-based ligands, on their structural determination, and on the evaluation of their ability to transfer their ligands in an asymmetric manner for the creation of carbon-carbon and carbon-heteroatom bonds onto diverse substrates. This work led to readily accessible bis(amidic) structures, enabling, in particular, (i) the synthesis of the first chiral iodane bearing a cyano ligand, and (ii) an application to the oxindole alkynylation performed for the first time with a chiral λ3-iodane, leading to promising ee up to 48%. A new benziodoxole-lactate platform has also been prepared, allowing us to synthesize the first chiral benziodoxoles bearing a cyano or a trifluoromethyl ligand.