Développement d'une réaction tandem de vinylation de carbamates catalysée au cuivre suivie d'un réarrangement de Claisen : application de la méthode à la synthèse de cétones alpha-azotées et de 1,3-amino-alcools

Ricard, Simon (2019). « Développement d'une réaction tandem de vinylation de carbamates catalysée au cuivre suivie d'un réarrangement de Claisen : application de la méthode à la synthèse de cétones alpha-azotées et de 1,3-amino-alcools » Thèse. Montréal (Québec, Canada), Université du Québec à Montréal, Doctorat en chimie.

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Résumé

Le groupe du professeur Benoit Daoust a développé une méthode efficace pour la préparation de précurseurs d'acides aminés non naturels à partir d'amides à l'aide d'une séquence de trois étapes. Cette séquence consiste en la fonctionnalisation C-N et C-O du trans-diiodoéthène par deux couplages au cuivre successifs suivis d'un réarrangement de Claisen pour obtenir les aldéhydes a-azotés correspondants. Cette séquence innovatrice a permis la préparation de plusieurs précurseurs d'acides aminés non naturels, mais elle a été essentiellement appliquée aux amides cycliques et au diiodure vinylique le plus simple (le trans-diiodoéthène). L'objectif principal de cette thèse consiste donc à extrapoler la séquence développée par Daoust à la synthèse de cétones a-azotées à partir carbamates acycliques et de diiodures vinyliques substitués. Pour mener à bien le projet, une optimisation complète des conditions réactionnelles a été effectuée à chaque étape de la séquence. Ces travaux d'optimisation ont été particulièrement importants à la première étape de la séquence, soit la formation d'un lien C-N entre des diiodures vinyliques substitués et des carbamates acycliques, car ces derniers sont reconnus pour être très peu réactifs dans les réactions de couplage. Les conditions optimisées pour la première étape (formation d'un lien C-N) ont permis de coupler des carbamates acycliques et des diiodures vinyliques substitués pour obtenir les B-iodoènecarbamates correspondants avec de bons rendements, de bonnes régiosélectivités et une rétention systématique de la configuration de l'oléfine. Les conditions optimisées pour la deuxième étape (formation d'un lien C-O) ont permis de coupler les B-iodoènecarbamates obtenus à la première étape avec une variété d'alcools pour obtenir les éthers d'énols et les allyl vinyl éthers correspondants avec de bons rendements. Le réarrangement de Claisen de ces allyl vinyl éthers a permis d'obtenir les cétones a-azotées correspondantes avec d'excellents rendements et avec des diastéréosélectivités élevées (jusqu'à >95:5). Pour rentabiliser au maximum les travaux d'optimisation nécessaires pour la synthèse de cétones a-azotées, l'objectif secondaire du projet consiste à utiliser les mêmes conditions pour la préparation de 1,3-amino-alcools via les intermédiaires B-(allyloxy)ènecarbamates macrocycliques correspondants. L'approche proposée n'a pas permis d'obtenir les 1,3-amino-alcools désirés en raison de la difficulté à obtenir les intermédiaires macrocycliques requis. Les approches alternatives testées (trans-carbamoylation et métathèse d'oléfines) ont aussi été infructueuses en raison de la difficulté à obtenir ces macrocycles intermédiaires. En marge du projet principal, la polyvalence des B-iodoènecarbamates et des cétones a-azotées a été démontrée. Un B-iodoènecarbamate modèle a été engagé dans différentes réactions de couplage catalysées au palladium, ce qui a permis de former différents liens C-C à partir du motif iodovinyle du modèle. Ce même substrat a aussi été engagé dans la formation de liens C-S et C-N en utilisant les conditions préalablement optimisées pour la formation de liens C-O (catalyse au cuivre). Une cétone a-azotée modèle a été transformée en oxazolone par trans-carbamoylation intramoléculaire et en azétidines par iodo-cyclisation de l'amine issue du clivage de la fonction carbamate. _____________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Couplages croisés, Catalyse au cuivre, Vinylation, Réarrangement de Claisen, Carbamates acycliques, Diiodures vinyliques, B-lodovinylcarbamates, Allyl vinyl éthers, Cétones a-azotées, 1,3-amino-alcools

Type: Thèse ou essai doctoral accepté ()
Informations complémentaires: La thèse a été numérisée telle que transmise par l'auteur.
Directeur de thèse: Gagnon, Alexandre
Mots-clés ou Sujets: Réaction de couplage croisé / Catalyseurs au cuivre / Transposition de Claisen / Carbamates / Diiodure vinylique / Cétones -- Synthèse
Unité d'appartenance: Faculté des sciences > Département de chimie
Déposé par: Service des bibliothèques
Date de dépôt: 26 nov. 2019 11:03
Dernière modification: 26 nov. 2019 11:03
Adresse URL : http://archipel.uqam.ca/id/eprint/12921

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