Cyclisation et hétérocyclisation : synthèse d’orthoquinodiméthanes par élimination conjuguée [et] hétérocyclisation par carbonickelation d’alcynes

par Lucie Hardou

Thèse de doctorat en Chimie organique

Sous la direction de Jacques Maddaluno.

Soutenue en 2008

à Rouen .


  • Résumé

    Dans une première partie, une réaction d’élimination conjuguée à travers des systèmes aromatiques a été étudiée. Via cette réaction d’élimination, nous avons souhaité générer un diène de type o-quinodiméthane par désaromatisation temporaire d’un noyau aromatique et le piéger par divers diénophiles pour donner les structures polycycliques correspondantes issues d’une cycloaddition de type Diels-Alder. Ce travail a principalement reposé sur la détermination des conditions réactionnelles qui permettraient la séquence dépronation-élimination conjuguée souhaitée. Une étude intermoléculaire sur un acétal aromatique modèle a tout d’abord été réalisé en présence de différentes bases ainsi que diverses conditions de température et d’additions de diénophiles. Les produits de cyclisation attendus n’ont été obtenus que dans certains cas et avec des rendements souvent faibles dus notamment à des réactions de dimérisation. Divers autres substrats ont été synthétisés dans le but d’envisager une version intramoléculaire. Dans ce cas, après formation de l’o-quinodiméthane, celle-ci pourrait évoluer par électrocyclisation. Malheureusement cette voie n’a pas non plus aboutie. Le processus déprotonation-élimination conjuguée n’a pas été efficace dans les conditions testées. Cependant, la formation de pseudo-dimère nous laisse supposer que la séquence réactionnelle à la base de ce projet pourrait être mise en œuvre dans des conditions que nous n’avons pas réussit à établir. Dans une deuxième partie, une réaction de cyclisation par carbonickelation intramoléculaire d’alcynes a été étudiée. La méthodologie utilisée repose sur la préparation in situ de Ni(0) à partir de NiBr2bipy réduit par du manganèse métal. La cyclisation stéréoselective s’est avérée efficace et a permis la synthèse de systèmes (hétéro)aromatiques variés avec des rendements de moyens à bons. Le processus évolue selon une cyclisation de type 5- ou 6-exo-dig par syn addition, ce qui permet généralement d’obtenir un seul isomère. Nous avons observé une certaine réactivité du vinylnickel intermédiaire formé lors du processus, conduisant à une réaction parasite de dimérisation. Nous avons donc utilisé cette réactivité dans des réactions tandems cyclisation-condensation en présence de divers électrophiles, en travaillant en quantité catalytique de Ni(II) cette fois. Ainsi, cette méthodologie a permis d’accéder à un large panel de dihydribenzofuranes, (iso)chromanes ou indanes diversement fonctionnalisés. Le processus s’est également avéré efficace en version intramoléculaire. De plus, l’addition d’aylnickels est envisageable sur des allènes.


  • Résumé

    In a first part, a conjugated elimination reaction through aromatics systems was studied. By way of this elimination reaction, we wished to generate an o-quinodiméthane-type diene by temporary dearomatisation of an aromatic nucleus and trapped it by various dienophiles to give corresponding polycyclic structures through Diels-Alder cycloaddition. This work mainly rested on determination of reactional conditions which could permit the studieds sequence deprotonation-conjuguated emilination. An intermolecular study on an aromatic acetal was first realised with different bases at different temperature and dienophile addition conditions. The expected cycloadducts were obtained in some cases but often in low yields, in particular because if dimerisation reactions. Many others substrates were synthetised and applied to an intramolecular version. In this case, after o-quinodiméthane formation, the reaction could proceed by electrocyclisation. But these attempts failed. The deprotonation-conjugated elimination process was not efficient in tested conditions. Nevertheless, the formation of a pseudo-dimer let us suppose that the reactional sequence at the root of this project could be work in conditions that we didn’t success to establish. In a second part, a cyclisation reaction by intramolecular corbonickelation of alkynes was studied. The used methodology rest on in situ preparation of Ni(0) from NiBr2bipy reduced by manganese. The stereoselective cyclisation turned out to be efficient and permet various (hetero)aromatics systems synthesis with modest to good yields. The process follows a 5- or 6-exo-dig cyclisation, and a syn addition is always observed, which give generally access to one single isomer. We observed that the intermediate vinylnickel formed during the process was self-reacting, leading to dimerisation side-reaction. Thus, we took advantage of this reactivity to set up a tandem cyclisation-condensation reaction with various electrophiles, working with catalytic amount of Ni(II). This methodology guves access to a large range of dihydrobenzofurans, (iso)chromanes or indanes bearing various functionalities. The process was also efficient in intramolecular version. Arylnickels addition can also be extended to allenes.

Consulter en bibliothèque

La version de soutenance existe sous forme papier

Informations

  • Détails : 1 vol. (187 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. 213 réf.. Contient des articles en anglais

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Université de Rouen. Service commun de la documentation. Section sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 08/ROUE/S040
  • Bibliothèque : Université de Rouen. Service commun de la documentation. Section sciences site Madrillet.
  • Non disponible pour le PEB
  • Cote : 08/ROUE/S040
Voir dans le Sudoc, catalogue collectif des bibliothèques de l'enseignement supérieur et de la recherche.