Contrôle de la chiralité axiale à l’aide d’arynes et en absence de métaux de transition

International audienceThe modular construction of enantioenriched biaryl derivatives is presented. This approach is based on (a) an almost quantitative access to polybrominated precursors via a transition metal-free aryl-aryl coupling, the ARYNE-coupling, (b) the regioselective introduction of a traceless chiral auxiliary (an enantiopure para-tolylsulfinyl group), (c) the chemoselective functionalization of this auxiliary and (d) subsequent regioselective functionalization of the remaining bromine atoms without any racemization during these steps. Next, the atropo-selective coupling of in situ generated arynes and aryllithiums bearing various chiral auxiliaries (tert-butylsulfoxide, para-tolylsulfoxide, tartrate-derived chiral diethers and oxazolines) is described and applied to the formal synthesis of (-)-steganacin. La construction modulaire de dérivés biaryliques énantioenrichis est présentée. Cette approche est basée sur (a) un accès quasi quantitatif aux précurseurs polybromés via un 2 couplage aryle-aryle sans métaux de transition, le couplage ARYNE, (b) l'introduction régiosélective d'un auxiliaire chiral (un groupe para-tolylsulfinyl énantiopur), (c) la fonctionnalisation chimiosélective de cet auxiliaire et (d) la fonctionnalisation régiosélective subséquente des atomes de brome restants sans racémisation au cours de ces étapes. Ensuite, le couplage atropo-sélectif à l'aide d'arynes générés in situ et d'aryllithiums portant divers auxiliaires chiraux (tert-butylsulfoxyde, para-tolylsulfoxide, diéthers dérivés du tartrate et des oxazolines chirales) est décrit et appliqué à la synthèse formelle de la (-)-stéganacine

Transition-Metal-Free Synthesis of a Known Intermediate in the Formal Synthesis of (-)-Steganacin

International audienceThe formal synthesis of both enantiomers of a natural axially chiral biaryl, steganacin is reported. The previously developed atropo-diastereoselective coupling of an aryne and an aryllithium (the 'ARYNE coupling') allows for this synthesis. In each step, the axial configuration of the biaryl could be maintained. The key intermediate of literature was accessed without using transition metals, demonstrating the interest of the ARYNE coupling as a complement or an alternative to transition metal-catalyzed couplings

Synthèses de biaryles atropoenrichis et de biphénylènes via des arynes substitués

This work consisted in the study of the “aryne coupling”, a transition-metal free process to access biaryl moieties, which involves the reaction between two in situ generated intermediates: a nucleophilic aryllithium derivative and an electrophilic aryne. This work resided in the optimization of the atropoenantioselective version of the aryne coupling and its application to the formal synthesis of (-)-steganacin. We then moved to the atropoenantioselective version of the reaction, by introducing chiral ligands in the reaction mixture, which aim was to coordinate the aryllithium species and to transfer their chiral information to the biaryl axis. After optimization of various reaction parameters, some enantiomeric excesses were obtained as well as various side products in some cases, among which biphenylene derivatives. According to the potential applications of these compounds, another part of this work was dedicated to their synthesis by means of aryne dimerization reactions.Les travaux présentés dans ce manuscrit ont eu pour but d’étudier le « couplage aryne », une technique de synthèse qui produit des biaryles sans l’intervention de métaux de transition, grâce à la réaction entre deux intermédiaires réactionnels générés in situ : un aryllithien nucléophile et un aryne électrophile. Les travaux réalisés ont consisté en l’optimisation de la version diastéréosélective du couplage, ensuite appliquée à la synthèse formelle de la (-)-stéganacine. Dans un second temps, les premières études sur la version énantiosélective du couplage ont été réalisées, en introduisant des ligands chiraux à la réaction et en évaluant l’influence de différents paramètres réactionnels. Les premiers excès énantiomériques ont ainsi été obtenus, parfois accompagnés de la formation de divers sous-produits, parmi lesquels des dérivés de biphénylène. Devant l’intérêt que représentent ces composés, une partie des travaux a été consacrée à leur synthèse par dimérisation des arynes

Synthesis of biphenylenes and atropoenriched biaryls via substituted arynes

Les travaux présentés dans ce manuscrit ont eu pour but d’étudier le « couplage aryne », une technique de synthèse qui produit des biaryles sans l’intervention de métaux de transition, grâce à la réaction entre deux intermédiaires réactionnels générés in situ : un aryllithien nucléophile et un aryne électrophile. Les travaux réalisés ont consisté en l’optimisation de la version diastéréosélective du couplage, ensuite appliquée à la synthèse formelle de la (-)-stéganacine. Dans un second temps, les premières études sur la version énantiosélective du couplage ont été réalisées, en introduisant des ligands chiraux à la réaction et en évaluant l’influence de différents paramètres réactionnels. Les premiers excès énantiomériques ont ainsi été obtenus, parfois accompagnés de la formation de divers sous-produits, parmi lesquels des dérivés de biphénylène. Devant l’intérêt que représentent ces composés, une partie des travaux a été consacrée à leur synthèse par dimérisation des arynes.This work consisted in the study of the “aryne coupling”, a transition-metal free process to access biaryl moieties, which involves the reaction between two in situ generated intermediates: a nucleophilic aryllithium derivative and an electrophilic aryne. This work resided in the optimization of the atropoenantioselective version of the aryne coupling and its application to the formal synthesis of (-)-steganacin. We then moved to the atropoenantioselective version of the reaction, by introducing chiral ligands in the reaction mixture, which aim was to coordinate the aryllithium species and to transfer their chiral information to the biaryl axis. After optimization of various reaction parameters, some enantiomeric excesses were obtained as well as various side products in some cases, among which biphenylene derivatives. According to the potential applications of these compounds, another part of this work was dedicated to their synthesis by means of aryne dimerization reactions

Access to Atropisomerically Enriched Biaryls by the Coupling of Aryllithiums with Arynes under Control by Homochiral Oxazolines

We report the preparation of axially stereoenriched biphenyls by the coupling of in situ generated aryllithiums and arynes using chiral oxazoline auxiliaries. The design of the aryne precursors, the choice of oxazoline and the reaction conditions were key to accessing the desired, highly substituted, atropisomerically enriched biarylic products. In one case, the two atropo-diastereomers could be obtained in isomerically pure form by column chromatographic separation and their absolute configurations established by X-ray crystallography. The stereoselectivity of the reaction seems to be governed by subtle parameters