Stereoselective catalytic nitrene transfer : intermolecular c-h amination, imination of sulfides and application to the synthesis of n-acetylcolchinol analogues

Transfert de nitrène catalytique stéréosélectif : amination C-H intermoléculaire, imination de sulfures et application à la synthèse d’analogues du N-acétylcolchinol

• Auteur / Autrice : Florence Collet
• Direction : Philippe Dauban, Robert Hugh Dodd
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie organique
• Date : Soutenance en 2009
• Etablissement(s) : Paris 11
• Partenaire(s) de recherche : autre partenaire : Université de Paris-Sud. Faculté des sciences d'Orsay (Essonne)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Chiralité

Catalyse

Amination

Résumé

Une nouvelle méthodologie d’amination C-H catalytique intermoléculaire est présentée dans ce manuscrit. Elle permet d’obtenir les produits d’amination à partir d’une quantité stoechiométrique de substrats benzyliques, allyliques et également d’alcanes cycliques ou substitués, avec de très bons rendements et sélectivités. Cette réaction met en jeu le transfert efficace d’un nitrène chiral généré à partir du N-(p-toluènesulfonyl)-p-toluènesulfonimidamide en présence d’un réactif à l’iode hypervalent et d’un catalyseur de rhodium chiral. Les conditions d’amination C-H développées ont ensuite été appliquées avec succès à l’imination stéréosélective de sulfures catalysée au rhodium. Cette stratégie est hautement chimiosélective et permet l’obtention de sulfilimines optiquement actives à partir d’une quantité stoechiométrique de substrat. Les sulfilimines isolées ont ensuite été transformées de manière stéréospécifique en sulfoximines correspondantes avec d’excellents rendements. Finalement, les conditions d’amination C-H ont été appliquées à une approche à la synthèse totale du N-acétylcolchinol. Les limitations rencontrées au niveau de l’amination C-H de composés tricycliques seraient d’ordre conformationnel. D’autre part, dans le cas des substrats linéaires, la régiosélectivité de la réaction d’amination C-H au départ de 1,3- diphénylpropanes n’est pas satisfaisante, tandis que des phénomènes d’encombrement stérique seraient à l’origine des échecs rencontrés lors du couplage croisé envisagé entre un haloarène et un dérivé du type halogénure de 3-amino-3- phénylpropyle.

A novel stereoselective catalytic intermolecular C-H amination is described in this manuscript. It allows the formation of C-H aminated products from benzylic and allylic substrates as well as from simple alkanes, used in stoichiometric amounts, with excellent yields and diastereoselectivities. This reaction involves the generation of a chiral nitrene through the combination of N- p-toluenesulfonyl)-p-toluenesulfonimidamide and hypervalent iodine reagent, in the presence of a chiral rhodium catalyst. These conditions have been successfully applied to the stereoselective rhodium-catalyzed imination of sulfides. This transformation is highly chemoselective leading to the corresponding optically active sulfilimines using sulfide as the limiting reagent. The latter can then be stereospecifically oxidized into sulfoximines with good yields. Finally, this efficient C-H amination has been applied to an approach of the total synthesis of N-acetylcolchinol. Several strategies have been envisaged but all of them have met with limited success so far because of either conformational constraints, lack of regioselectivity or steric hindrance.