7 research outputs found
La difonctionnalisation dâĂ©namides en utilisant des dĂ©rivĂ©s dâiode (III) hypervalent
Hypervalent iodine compounds such as (diacetoxyiodo)benzene (PIDA) are non-toxic and mild reagents that can behave in similar fashion to transition-metal complexes. Indeed, around the central iodine atom, ligands can be exchanged and then transferred through a formal reductive elimination. Following this strategy, halides can be used as âligandsâ, in which case an umpolung of the salt can occur to give birth to electrophilic halogen species. Using LiBr, ethanol and PIDA, a variety of enamides underwent a regioselective ethoxybromination with high yields, short reaction time and good to excellent diastereoselectivity. One of the main interests of this reaction lies in the use of a cheap and widely available bromide salt (LiBr) to generate electrophilic halogen species by umpolung. Moreover, despite the oxidative nature of the reaction conditions, a wide scope of functional groups (olefins, esters, alcoholsâŠ) is tolerated. This reaction provides α-bromo-hemiaminals which are highly versatile synthons. For instance, various nucleophiles can be incorporated on the hemiaminal moeity and then engaged in further transformations. The development of an asymmetric variant of this transformation using chiral pool or chiral hypervalent iodine was unsucceful. This methodoly has been extended to the umpolung of other salts as chlorine with moderate to good yields (from 36% to 86%) and a moderate to very good diastereoselectivity (from 55/45 to 92/8) with a short reaction time (30 minutes). Mechanistic investigation for both reactions has been performed and an ionic parthway has been priviledge. The introduction of fluorine as an electrophile was not possible according to the litterature.Finally, the last halide, iodine can be tansfered and an ethoxyiodation reaction is under optimisation. Concerning the pseudo-halides, we devot a special attention to azides. Two methodologies has been set up : a diazidation reaction which yields are moderate (betwwen 20% and 52%), short reaction times (around 1 h) and moderate to good diastereoselectivity ratios (between 75/25 and 90/10) and an oxyamination reaction whiwh shows to be much more efficient with moderate to very high yields (from 31% to 95%), short reaction times (around 2 h), excellent diastereoselectivity ratio (superior to67/33). These two gathered reactions represent a useful tool for the introduction of a nitrogen. For the diazidation reaction, the intermediatories seem to be radicals whereas for the oxyamination reaction probably ionic species. . Thus, synthetic tools have been developped during this thesis for the difunctionnalisation of enamides by hypervalent iodine and particulary introduction of halides and azidesLors de ce travail de thĂšse qui visait Ă dĂ©velopper une mĂ©thode gĂ©nĂ©rale dâintroduction dâhalogĂ©nures et de pseudo-halogĂ©nures en se basant sur lâutilisation de rĂ©actifs dâiode hypervalent en tant que promoteurs dâumpolung, diverses avancĂ©es ont pu ĂȘtre accomplies. Tout dâabord, une rĂ©action d'alkoxybromation rĂ©giosĂ©lective mettant en jeu des sels de bromure et du PIDA a Ă©tĂ© mise au point. Un des intĂ©rĂȘts de cette rĂ©action rĂ©side dans l'utilisation de LiBr peu coĂ»teux comme source d'halogĂšne Ă©lectrophile (par inversion de polaritĂ© : umpolung). En outre, l'introduction de deux groupements de maniĂšre chimio- et rĂ©giosĂ©lective est possible sans recourir Ă l'utilisation dâun catalyseur mĂ©tallique. Une large gamme d'Ă©namides a Ă©tĂ© testĂ©e et les rendements sont gĂ©nĂ©ralement excellents (au dessus de 75 %) et les rĂ©actions rapides (moins dâune heure). En outre, la diastĂ©rĂ©osĂ©lectivitĂ© oscille entre modĂ©rĂ©e et excellente. Ces produits Ă©thoxybromĂ©s se sont aussi montrĂ©s trĂšs polyvalents et permettent lâaccĂšs Ă de nombreux motifs structuraux. Une version asymĂ©trique de cette rĂ©action en faisant intervenir des dĂ©rivĂ©s dâiode hypervalent chiraux nâa pas Ă©tĂ© couronnĂ©e de succĂšs tout comme lâintroduction de copules chirales. Le but initial Ă©tait de mettre au point une mĂ©thode gĂ©nĂ©rale de difonctionnalisation dâĂ©namides avec lâinsertion dâhalogĂ©nures. Câest pourquoi, notre stratĂ©gie a ensuite Ă©tĂ© Ă©tendue au chlore et une rĂ©action dâĂ©thoxychloration a Ă©tĂ© dĂ©veloppĂ©e avec des rendements moyens Ă trĂšs bons (de 36% Ă 86%) un temps de rĂ©action rapide (gĂ©nĂ©ralement autour de 30 minutes) et une diastĂ©rĂ©osĂ©lectivitĂ© moyenne Ă trĂšs bonne (de 55/45 Ă 92/8). Les deux rĂ©actions dâĂ©thoxybromation et dâĂ©thoxychloration ont fait lâobjet dâune investigation mĂ©canistique (notamment par spectromĂ©trie de masse) et il semblerait que le mĂ©canisme soit ionique. Nous avons alors voulu appliquer cette mĂ©thodologie au fluor, Ă©lĂ©ment dont lâintroduction sĂ©lective sur un substrat est rarement triviale. En accord avec la littĂ©rature, nous avons conclu que le fluor ne pouvait ĂȘtre transfĂ©rĂ© directement en tant quâĂ©lectrophile. Enfin, une version dâĂ©thoxyiodation a Ă©tĂ© validĂ©e et est en cours dâoptimisation au laboratoire. Concernant les pseudo-halogĂ©nures, nous nous sommes uniquement intĂ©ressĂ©s aux azotures. Ayant rĂ©alisĂ© quâune rĂ©action dâĂ©thoxyazidation ne serait pas possible, une Ă©tude poussĂ©e des diffĂ©rents paramĂštres rĂ©actionnels adossĂ©e Ă la comprĂ©hension des mĂ©canismes mis en jeu a Ă©tĂ© entreprise. Deux mĂ©thodologies ont alors pu ĂȘtre mises au point : une rĂ©action de diazidation dont les rendements sont modĂ©rĂ©s ( entre 20% et 52%), les temps de rĂ©action courts (environ 1 h) et des diastĂ©rĂ©osĂ©lectivitĂ©s moyennes Ă bonnes (entre 75/25 et 90/10) ainsi quâune rĂ©action dâoxyamination qui se montre bien plus efficace avec des rendements moyens Ă trĂšs bons (de 31% Ă 95%), des temps de rĂ©action assez rapides (autour de 2 h), des diastĂ©rĂ©osĂ©lectivitĂ©s souvent excellentes (supĂ©rieures Ă 67/33) et un champ dâapplication bien plus large (SchĂ©ma 245). Ces deux mĂ©thodes rĂ©unies reprĂ©sentent un outil utile pour lâobtention de composĂ©s Ă la fois azotĂ©s et azidĂ©s. Dans ce cas, les intermĂ©diaires rĂ©actionnels semblent ĂȘtre radicalaires mĂȘme si des Ă©tudes complĂ©mentaires restent Ă effectuer.LâintĂ©rĂȘt synthĂ©tique de ces deux types de composĂ©s a aussi fait lâobjet de diverses Ă©tudes. Si la rĂ©duction du groupement azido en amine nâa pas pu ĂȘtre systĂ©matiquement accomplie, des rĂ©actions de cyclisation dâHuisgen sur les produits diazidĂ©s ont cependant fonctionnĂ© (les produits oxyaminĂ©s semblant trop encombrĂ©s stĂ©riquement). Quant au groupement TEMPO il a notamment pu ĂȘtre oxydĂ© en cĂ©tone. Ainsi, des outils mĂ©thodologiques ont Ă©tĂ© dĂ©veloppĂ©s lors de cette thĂšse, pour la difonctionnalisation oxydante dâĂ©namides par des dĂ©rivĂ©s dâiode (III) hypervalent et en particulier, lâintroduction dâhalogĂ©nures et dâazotures
Oxidative difonctionnalization of enamides
Lors de ce travail de thĂšse qui visait Ă dĂ©velopper une mĂ©thode gĂ©nĂ©rale dâintroduction dâhalogĂ©nures et de pseudo-halogĂ©nures en se basant sur lâutilisation de rĂ©actifs dâiode hypervalent en tant que promoteurs dâumpolung, diverses avancĂ©es ont pu ĂȘtre accomplies. Tout dâabord, une rĂ©action d'alkoxybromation rĂ©giosĂ©lective mettant en jeu des sels de bromure et du PIDA a Ă©tĂ© mise au point. Un des intĂ©rĂȘts de cette rĂ©action rĂ©side dans l'utilisation de LiBr peu coĂ»teux comme source d'halogĂšne Ă©lectrophile (par inversion de polaritĂ© : umpolung). En outre, l'introduction de deux groupements de maniĂšre chimio- et rĂ©giosĂ©lective est possible sans recourir Ă l'utilisation dâun catalyseur mĂ©tallique. Une large gamme d'Ă©namides a Ă©tĂ© testĂ©e et les rendements sont gĂ©nĂ©ralement excellents (au dessus de 75 %) et les rĂ©actions rapides (moins dâune heure). En outre, la diastĂ©rĂ©osĂ©lectivitĂ© oscille entre modĂ©rĂ©e et excellente. Ces produits Ă©thoxybromĂ©s se sont aussi montrĂ©s trĂšs polyvalents et permettent lâaccĂšs Ă de nombreux motifs structuraux. Une version asymĂ©trique de cette rĂ©action en faisant intervenir des dĂ©rivĂ©s dâiode hypervalent chiraux nâa pas Ă©tĂ© couronnĂ©e de succĂšs tout comme lâintroduction de copules chirales. Le but initial Ă©tait de mettre au point une mĂ©thode gĂ©nĂ©rale de difonctionnalisation dâĂ©namides avec lâinsertion dâhalogĂ©nures. Câest pourquoi, notre stratĂ©gie a ensuite Ă©tĂ© Ă©tendue au chlore et une rĂ©action dâĂ©thoxychloration a Ă©tĂ© dĂ©veloppĂ©e avec des rendements moyens Ă trĂšs bons (de 36% Ă 86%) un temps de rĂ©action rapide (gĂ©nĂ©ralement autour de 30 minutes) et une diastĂ©rĂ©osĂ©lectivitĂ© moyenne Ă trĂšs bonne (de 55/45 Ă 92/8). Les deux rĂ©actions dâĂ©thoxybromation et dâĂ©thoxychloration ont fait lâobjet dâune investigation mĂ©canistique (notamment par spectromĂ©trie de masse) et il semblerait que le mĂ©canisme soit ionique. Nous avons alors voulu appliquer cette mĂ©thodologie au fluor, Ă©lĂ©ment dont lâintroduction sĂ©lective sur un substrat est rarement triviale. En accord avec la littĂ©rature, nous avons conclu que le fluor ne pouvait ĂȘtre transfĂ©rĂ© directement en tant quâĂ©lectrophile. Enfin, une version dâĂ©thoxyiodation a Ă©tĂ© validĂ©e et est en cours dâoptimisation au laboratoire. Concernant les pseudo-halogĂ©nures, nous nous sommes uniquement intĂ©ressĂ©s aux azotures. Ayant rĂ©alisĂ© quâune rĂ©action dâĂ©thoxyazidation ne serait pas possible, une Ă©tude poussĂ©e des diffĂ©rents paramĂštres rĂ©actionnels adossĂ©e Ă la comprĂ©hension des mĂ©canismes mis en jeu a Ă©tĂ© entreprise. Deux mĂ©thodologies ont alors pu ĂȘtre mises au point : une rĂ©action de diazidation dont les rendements sont modĂ©rĂ©s ( entre 20% et 52%), les temps de rĂ©action courts (environ 1 h) et des diastĂ©rĂ©osĂ©lectivitĂ©s moyennes Ă bonnes (entre 75/25 et 90/10) ainsi quâune rĂ©action dâoxyamination qui se montre bien plus efficace avec des rendements moyens Ă trĂšs bons (de 31% Ă 95%), des temps de rĂ©action assez rapides (autour de 2 h), des diastĂ©rĂ©osĂ©lectivitĂ©s souvent excellentes (supĂ©rieures Ă 67/33) et un champ dâapplication bien plus large (SchĂ©ma 245). Ces deux mĂ©thodes rĂ©unies reprĂ©sentent un outil utile pour lâobtention de composĂ©s Ă la fois azotĂ©s et azidĂ©s. Dans ce cas, les intermĂ©diaires rĂ©actionnels semblent ĂȘtre radicalaires mĂȘme si des Ă©tudes complĂ©mentaires restent Ă effectuer.LâintĂ©rĂȘt synthĂ©tique de ces deux types de composĂ©s a aussi fait lâobjet de diverses Ă©tudes. Si la rĂ©duction du groupement azido en amine nâa pas pu ĂȘtre systĂ©matiquement accomplie, des rĂ©actions de cyclisation dâHuisgen sur les produits diazidĂ©s ont cependant fonctionnĂ© (les produits oxyaminĂ©s semblant trop encombrĂ©s stĂ©riquement). Quant au groupement TEMPO il a notamment pu ĂȘtre oxydĂ© en cĂ©tone. Ainsi, des outils mĂ©thodologiques ont Ă©tĂ© dĂ©veloppĂ©s lors de cette thĂšse, pour la difonctionnalisation oxydante dâĂ©namides par des dĂ©rivĂ©s dâiode (III) hypervalent et en particulier, lâintroduction dâhalogĂ©nures et dâazotures.Hypervalent iodine compounds such as (diacetoxyiodo)benzene (PIDA) are non-toxic and mild reagents that can behave in similar fashion to transition-metal complexes. Indeed, around the central iodine atom, ligands can be exchanged and then transferred through a formal reductive elimination. Following this strategy, halides can be used as âligandsâ, in which case an umpolung of the salt can occur to give birth to electrophilic halogen species. Using LiBr, ethanol and PIDA, a variety of enamides underwent a regioselective ethoxybromination with high yields, short reaction time and good to excellent diastereoselectivity. One of the main interests of this reaction lies in the use of a cheap and widely available bromide salt (LiBr) to generate electrophilic halogen species by umpolung. Moreover, despite the oxidative nature of the reaction conditions, a wide scope of functional groups (olefins, esters, alcoholsâŠ) is tolerated. This reaction provides α-bromo-hemiaminals which are highly versatile synthons. For instance, various nucleophiles can be incorporated on the hemiaminal moeity and then engaged in further transformations. The development of an asymmetric variant of this transformation using chiral pool or chiral hypervalent iodine was unsucceful. This methodoly has been extended to the umpolung of other salts as chlorine with moderate to good yields (from 36% to 86%) and a moderate to very good diastereoselectivity (from 55/45 to 92/8) with a short reaction time (30 minutes). Mechanistic investigation for both reactions has been performed and an ionic parthway has been priviledge. The introduction of fluorine as an electrophile was not possible according to the litterature.Finally, the last halide, iodine can be tansfered and an ethoxyiodation reaction is under optimisation. Concerning the pseudo-halides, we devot a special attention to azides. Two methodologies has been set up : a diazidation reaction which yields are moderate (betwwen 20% and 52%), short reaction times (around 1 h) and moderate to good diastereoselectivity ratios (between 75/25 and 90/10) and an oxyamination reaction whiwh shows to be much more efficient with moderate to very high yields (from 31% to 95%), short reaction times (around 2 h), excellent diastereoselectivity ratio (superior to67/33). These two gathered reactions represent a useful tool for the introduction of a nitrogen. For the diazidation reaction, the intermediatories seem to be radicals whereas for the oxyamination reaction probably ionic species. . Thus, synthetic tools have been developped during this thesis for the difunctionnalisation of enamides by hypervalent iodine and particulary introduction of halides and azide
Iodine(III)-Mediated Umpolung of Bromide Salts for the Ethoxybromination of Enamides
Using (diacetoxyiodo)benzene in conjunction with simple bromide salts in ethanol allows the regioselective ethoxybromination of a wide range of enamides, thus yielding highly versatile α-bromo hemiaminals, which can then be engaged in a broad array of transformations
Iodine(III)-Mediated Umpolung of Bromide Salts for the Ethoxybromination of Enamides
Using (diacetoxyiodo)benzene in conjunction with simple bromide salts in ethanol allows the regioselective ethoxybromination of a wide range of enamides, thus yielding highly versatile α-bromo hemiaminals, which can then be engaged in a broad array of transformations
Halocyclization of Unsaturated Guanidines Mediated by Koserâs Reagent and Lithium Halides
The
synthesis of halogenated cyclic guanidines through iodineÂ(III)-mediated <i>umpolung</i> of halide salts is described. Cyclic guanidines
of various sizes can be obtained with generally excellent regioselectivities
through either a chloro- or a bromocyclization, using Koserâs
reagent and the corresponding lithium salt
Practical and Highly Selective Sulfur Ylide-Mediated Asymmetric Epoxidations and Aziridinations Using a Cheap and Readily Available Chiral Sulfide: Extensive Studies To Map Out Scope, Limitations, and Rationalization of Diastereo- and Enantioselectivities
The chiral sulfide, isothiocineole,
has been synthesized in one
step from elemental sulfur, Îł-terpinene, and limonene in 61%
yield. A mechanism involving radical intermediates for this reaction
is proposed based on experimental evidence. The application of isothiocineole
to the asymmetric epoxidation of aldehydes and the aziridination of
imines is described. Excellent enantioselectivities and diastereoselectivities
have been obtained over a wide range of aromatic, aliphatic, and α,ÎČ-unsaturated
aldehydes using simple protocols. In aziridinations, excellent enantioselectivities
and good diastereoselectivities were obtained for a wide range of
imines. Mechanistic models have been put forward to rationalize the
high selectivities observed, which should enable the sulfide to be
used with confidence in synthesis. In epoxidations, the degree of
reversibility in betaine formation dominates both the diastereoselectivity
and the enantioselectivity. Appropriate tuning of reaction conditions
based on understanding the reaction mechanism enables high selectivities
to be obtained in most cases. In aziridinations, betaine formation
is nonreversible with semistabilized ylides and diastereoselectivities
are determined in the betaine forming step and are more variable as
a result