Structural studies of organollithium mixed aggregates using 1H, 6Li, 13C multinuclear NMR spectroscopy : Applications in enantioselective nucleophilic addition.

Etudes structurales d’agrégats mixtes organolithiés par RMN multinoyaux 1H, 6Li, 13C. : Applications en additions nucléophiles énantiosélectives

• Auteur / Autrice : Baptiste Lecachey
• Direction : Hassan Oulyadi
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie organique
• Date : Soutenance en 2009
• Etablissement(s) : Rouen

Mots clés

Mots clés contrôlés

Composés complexes

Clusters (chimie)

Résumé

Trois études de caractérisation RMN d’agrégats mixtes en solution ont été conduites au cours de ce travail. Complexe MeLi/LiCl1 : Les solutions de méthyllithium commerciales "sans sels" contiennent 2 à 5% molaire de chlorure de lithium. Ce sel ayant montré une influence sur nombre de processus énantiosélectifs, il était essentiel de connaître son mode d’agrégation avec le MeLi. La formation unique du trimère [(MeLi)(LiCl)2] en équilibre avec du MeLi et du LiCl tétramères dans le THF est ici démontrée. Cet agrégat se distingue des tétramères cubiques jusque là connus pour MeLi/LiBr et MeLi/LiI. Complexe LiCl/o-TolCH(Me)OLi : Lors de la condensation énantiosélective du MeLi sur l’o-tolualdéhyde en présence de l’amidure de lithium chiral dérivé de 3-aminopyrrolidine (3AP-Li), l’alcoolate de lithium (Al-Li) formé semble séquestrer le ligand amidure, ce qui limite l’induction. L’ajout de chlorure de lithium en même temps que l’aldéhyde sur le complexe inducteur 3AP-Li/MeLi a permis de piéger l’alcoolate en formant un cube intégrant 1 LiCl et 3 Al-Li. Cette procédure permet de rendre la réaction d’addition 1,2 substoechiométrique (33% molaire) en ligand chiral. Complexes 3AP-Li/énolate de lithium : L’addition nucléophile énantiosélective 1,4 d’énolates de lithium (En-Li) sur le crotonate de tert-butyle en présence de 3AP-Li permettait d’atteindre l’adduit attendu avec des excès énantiomériques de l’ordre de 76%. Les complexes formés entre 3AP-Li et En-Li sont ici décrits. De stoechiométrie 1 : 1 dans le THF, leur organisation est comparable à celle des complexes formés entre les 3AP-Li et les alkyllithiens.

Three NMR studies of characterization of mixed aggregates in solution were conducted during this work. Complex MeLi / LiCl: The so-called “low halide” solutions of methyllithium, contain 2 to 5% molar of lithium chloride. This salt exerts a strong influence on many enantioselective processes; it was thus essential to determine how it interacts with MeLi in THF at low temperature. The single formation of trimer [(MeLi)(LiCl)2], in equilibrium with MeLi and LiCl tetramers in THF, is evidenced. This aggregation contrasts with the cubic tetramers known for MeLi / LiBr and MeLi / LiI. Complex LiCl / o-TolCH(Me)OLi: In the enantioselective condensation of MeLi on the o-tolualdehyde in the presence of a chiral lithium amide derived from a 3-aminopyrrolidine (3AP-Li), the lithium alkoxide (Al-Li) formed impounds the ligand, and thus limits the induction. The addition of lithium chloride together with the aldehyde on the complex 3AP-Li / MeLi allowed to trap the alkoxide forming a cubic aggregate incorporating one LiCl and three Al-Li. This procedure give access to a version of the 1,2 addition in which substoichiometric amount of chiral ligand (33% mol) can be used. Complexes 3AP-Li / lithium enolate: The 1,4 enantioselective nucleophilic addition of lithium enolates (En-Li) on tert-butyl crotonate in the presence of 3AP-Li led to e. E. ’s up to 76%. The complexes formed between 3AP-Li and En-Li are described here. With a 1 to 1 stoichiometry in THF, they are comparable to those formed between 3AP-Li and alkyllithium.