Des esters arylboroniques aux arylnitrones (synthèse d'esters arylboroniques et nouvelle réaction d'arylation de nitrones cycliques)

Au cours de ce travail, nous nous sommes intéressés à la préparation d'esters arylboroniques issus de l'hexylène glycol et porteurs de substituants électroattracteurs. Nous avons d'abord étudié la borylation catalysée au palladium d'halogénures d'aryle pauvres en électrons par MPBH, substitut économique du PinBH. Il s'est avéré que MPBH était moins performant sur ce type de substrats que le PinBH. Nous nous sommes alors tournés vers une borylation par un échange iode/magnésium avec piégeage in situ par le borate MPBOiPr. Cette méthode nous a permis de boryler des iodures d'aryle pauvres en électrons, porteurs de groupes fonctionnels sensibles, de manière propre et sécurisée (pas d'accumulation de magnésien). Elle s'avère applicable à grande échelle (kilogramme). Ces esters arylboroniques ont ensuite été engagés dans des réactions d'addition sur des nitrones, sans succès. Cela nous a amené à développer une nouvelle réaction : l'arylation directe de nitrones cycliques par des halogénures d'aryle. Au cours de l'étude, nous avons démontré l'effet d'accélération de deux additifs introduits en quantité catalytique : un sel de cuivre et l'acide pivalique. Les réactions sont ainsi rapides et propres, et s'appliquent à des iodures, bromures ou chlorures (hétéro)aromatiques très variés. Pour finir, nous avons effectué une étude mécanistique qui nous a permis de proposer deux mécanismes, selon l'additif mis en jeu.The first part is focused on the preparation of arylboronic esters derived from hexylene glycol, and bearing electron withdrawing substituents. We studied the palladium catalyzed borylation of electron-poor aryl halides with MPBH, an economic substitute for PinBH. MPBH, however, was found less efficient than PinBH. Next, a borylation through iodine/magnesium exchange with in situ trapping by the borate MPBOiPr was developed. This method allowed the borylation of aryl iodides carrying electron withdrawing and sensitive substituents, cleanly and safely (no accumulation of organomagnesium species), and scale up was possible (kilogram scale). Our attempts to use these arylboronic esters in addition reaction onto nitrones were unsuccessful. This led us to develop a new reaction: the direct arylation of cyclic nitrones with aryl halides. The coupling is dramatically accelerated by catalytic amounts of either a copper salt or pivalic acid. The reactions are fast and clean, and various (hetero)aryl iodides, bromides and chlorides can be used. Last, a mechanistic study allowed us to propose a mechanism for each additive.SAVOIE-SCD - Bib.électronique (730659901) / SudocGRENOBLE1/INP-Bib.électronique (384210012) / SudocGRENOBLE2/3-Bib.électronique (384219901) / SudocSudocFranceF

Reaction de type Barbier ou Reformatsky effectuees a l'aide de manganese

SIGLECNRS T Bordereau / INIST-CNRS - Institut de l'Information Scientifique et TechniqueFRFranc

Préparation et réactivité de nouvelles nitrones énantiopures, précurseurs d'acides a-aminés

La préparation d'acudes alpha-aminés quaternaires et énantiopures est étudiée en utilisant des réactions d'addition de réactifs organométalliques sur des nitrones énantiopures. L'obtention de nouvelles nitrones énantiométriquement pures est réalisée par oxydation d'imidazolidinones, pour laquelle différents systèmes oxydants sont étudiés. Ces imidazolidinones sont obtenues à partir d'acides aminés naturels, et suivent le principe d'autorégénération des centres stéréogènes (SRS), décrit par D. Seebach. L'addition, sur ces nitones, de composés organométalliques (zinciques, magnésiens, lithiens), donne accès à des N-hydroxylamines quaternaires sous la forme d'un seul diastéréoisomère. Quant à l'addition d'alcynylzinc sur ces nitrones, elles conduisent à des dihydroisoxazolidines, puis après réarrangement à des céto-aziridines. Les mécanismes de ces deux réactions sont étudiés pour permettre de proposer un chemin réactionnel cohérent. Différentes réactions d'hydrolyses ou de réduction sont étudiées en vue de l'obtention d'acides aminés fonctionnalisée.GRENOBLE1-BU Sciences (384212103) / SudocSudocFranceF

Préparation et réactivité d'esters boroniques fonctionalisés issus de 4, 4,6-trimethyl-1,3,2-dioxaborinane

La thèse porte sur de nouvelles préparations et utilisations en synthèse du 4,4,6-trimethyl- 1,3,2-dioxaborinane (MPBH) comme agent d'hydroboration d'alcynes et de borylation d'halogénures d'aryle. La préparation de MPBH à partir de diverses sources de borane a été mise au point et la stabilité du réactif confirmée. L'hydroboration d'alcyne terminaux par MPBH, catalysée par le réactif de Schwartz, donne accès à des esters vinylboroniques hautement fonctionnalisés dans des conditions douces. Les produits obtenus sont stables, isolables, stockables. Ces esters vinylboroniques, par transmétallation avec le diméthylzinc et piégeage par une nitrone, conduisent efficacement à des E-allyl-hydroxylamines. Les conditions sont compatibles avec de nombreux groupes fonctionnels. Deux réactions de borylation d'halogénures d'aryle par MPBH ont été ensuite développées. Elles conduisent à d'excellents rendements en esters arylboroniques, stables et faciles à purifier, à partir d'iodures et de bromures. L'efficacité de ces esters boroniques dans des couplages de Suzuki-Miyaura a été vérifiée. Donc, l'utilisation de MPBH donne accès à des esters vinyl- et aryl-boroniques stables, faciles à purifier et à stocker ; ces esters sont des intermédiaires de synthèse très efficaces.GRENOBLE1-BU Sciences (384212103) / SudocSudocFranceF

1-OXY-2,3-DIHYDRO-IMIDAZOL-4-ONES : DES INTERMEDAIRES ET DES CIBLES

The present work deals with N-oxy-imidazolidinone type nitrones and the possible applications thereof. We developed an achiral nitrone, CYCNO, available in 3 stages from a glycine ester (66%) and a chiral nitrone, MiPNO. The latter was obtained in enantiopure form by a new optical resolution method; each enantiomer is accessible in 15 and 17% yield from the glycine ester. CYCNO was used as a model to study the reactivity of N-oxy-imidazolidinones toward aryl and heteroarylmagnesium halides, prepared by magnesium insertion or iodine-magnesium exchange. The reoxidation of the intermediate hydroxylamine led to a new family of nitrones, which may be used as spin traps. MiPNO was used for the preparation of unnatural amino acids, arylglycines and α-aryl,α-methylglycines. The sequence involves a totally diastereoselective addition of organomagnesium reagents. Seven arylglycine targets were prepared. In addition, 1,3-dipolar cycloaddition reactions between MiPNO and various alkenes led to isoxazolidines, in excellent regio- and diastereoselectivity. The cycloadduct can be converted into the corresponding α-amino-γ-lactone in a single operation, allowing the preparation of a new enantiopure γ-hydroxy-α-amino-acid.Les travaux présentés s'articulent autour de synthons nitrone de type N-oxy-imidazolidinone, pour lesquels nous avons exploré les applications possibles. Nous avons développé une nitrone achirale, CYCNO, accessible en 3 étapes depuis un ester de la glycine (66%) et une nitrone chirale, MiPNO. Celle-ci a été obtenue sous forme énantiopure par une méthode de résolution nouvelle ; chaque énantiomère est ainsi accessible avec des rendements de 15 et 17% depuis l'ester de la glycine. CYCNO a été utilisée comme modèle pour étudier la réactivité des N-oxy-imidazolidinones vis-à-vis des halogénures d'aryl- et hétéroarylmagnésium, préparés par insertion de magnésium ou par échange iode-magnésium. La réoxydation des hydroxylamines intermédiaires mène à une nouvelle série de nitrones, pouvant être utilisées comme pièges à radicaux libres. MiPNO a été utilisée pour la préparation d'acides aminés non naturels, arylglycines et α-aryl,α-méthylglycines. La séquence met en jeu une réaction d'addition d'organomagnésiens totalement diastéréosélective. Sept cibles arylglycines ont été préparées. De plus, des réactions de cycloaddition 1,3-dipolaire entre MiPNO et différents alcènes ont conduit à des isoxazolidines, obtenues de façon hautement régio- et diastéréosélective. Le cycloadduit peut être converti en l'α-amino-γ-lactone correspondante en une seule opération, ce qui a mené à la préparation d'un nouveau γ-hydroxy-α-amino-acide énantiopur

Methylpentanediolborane: Easy Access to New Air- and Chromatography-Stable, Highly Functionalized Vinylboronates

International audienceAbstract: Methylpentanediolborane (MPBH) 1 can be prepared easily by reaction of hexyleneglycol with BH3/DMS or B2H6 generated from NaBH4 and I2. MPBH hydroborates stereo- and regioselectively highly functionalized alkynes, including propargyl bromide and propionaldehyde acetal. MPBH compares favorably with pinacolborane in terms of reactivity. The obtained vinylboronic esters are air- and chromatography-stable

Addition of functional vinylzinc reagents to nitrones: synthesis of (E)-N-allylhydroxylamines and their rearrangement into (E)-O-allylhydroxylamines

International audienceThe vinylzinc reagents derived from hydrozirconation of alkynes and transmetallation add readily to nitrones to yield pure (E)-N-allyl-hydroxylamines; some of those rearrange into O-allyl-hydroxylamines

A Direct and Versatile Access to a,a-Disubstituted 2-Pyrrolidinyl-methanols by SmI2-Mediated Reductive Coupling

International audienceVarious a,a-disubstituted 2-pyrrolidinyl-methanols are efficiently prepared in a single step from ketones using a SmI2-mediated cross-coupling with 1-pyrroline N-oxide. The N-hydroxy-a,a-diphenylprolinol is also easily prepared and resolved

MiPNO, a new chiral nitrone for enantioselective amino acid synthesis: the cycloaddition approach.

International audienceThe resolution of chiral nitrones via derivatization of hydroxylamines was applied to MiPNO, a new, stable, easily prepared chiral cyclic nitrone. The application of MiPNO in totally regio- and diastereo- selective 1,3-dipolar cycloaddition reactions provides an expeditious enantioselective access to unusual γ-hydroxy α-aminoacids

Noncryogenic Preparation of Functionalized Arylboronic Esters through a Magnesium-Iodine Exchange with in Situ Quench

International audienceVarious functionalized aryl boronic esters derived from hexylene glycol and pinacol were prepared in excellent yields according to a simple, safe procedure. The metal-halogen exchange reaction between (PrMgCl)-Pr-i center dot LiCl and aryl iodides is performed at 0 degrees C in the presence of a cyclic borate ester ((MPBOPr)-Pr-i or PinBO(i)Pr); the organomagnesium intermediate is immediately trapped in situ so that no accumulation of hazardous reactive species can occur. The reaction is very selective, and particularly clean crude products are obtained. The scope of the procedure and the tuning of reaction parameters are investigated