Accès à des acides de Lewis par Umpolung de bases de Lewis chirales : applications en synthèse asymétrique

Accessing strong Lewis acids through Umpolung of chiral Lewis bases : applications in asymmetric catalysis

• Auteur / Autrice : Jordan Berreur
• Direction : Frédéric Leroux
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie
• Date : Soutenance le 24/11/2020
• Etablissement(s) : Strasbourg
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences chimiques (Strasbourg ; 1995-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire d'innovation moléculaire et applications (Strasbourg ; Mulhouse ; 2018-....)
• Jury : Président / Présidente : Géraldine Masson
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Frédéric Leroux, Géraldine Masson, Antoine Baceiredo, Guillaume Berionni, Damien Bonne, Armen Panossian
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Antoine Baceiredo, Guillaume Berionni

Mots clés

Mots clés contrôlés

Chiralité

Umpolung

Catalyse

Lewis, Bases de

Mots clés libres

Acides de Lewis

Catalyse

Chiralité

Umpolung

Lewis acids

Catalysis

Chirality

Umpolung

Résumé

Une méthodologie d’Umpolung de bases de Lewis chirales énantiopures permettant d’accéder à des cations fluorosulfoxonium et fluorophosphonium chiraux fortement acides de Lewis a été explorée. La base de Lewis choisie doit posséder au moins un élément de chiralité externe – chimiquement et configurationnellement stable dans les conditions réactionnelles appliquées – afin de garder un bon contrôle de la stéréochimie des acides préparés. Le potentiel en catalytise des composés acides de Lewis obtenus a été évaluée. Malgré de bonnes activités catalytiques, la possibilité d’induire de l’énantiosélectivité avec ces espèces en tant que catalyseurs reste encore à démontrer. Ces résultats nous ont conduit à questionner et étudier le rôle véritablement joué par ces acides de Lewis. Une stratégie de mono-fluoration électrophile directe de bases de Lewis très faibles a été mise au point. Cette stratégie surpasse la méthodologie décrite précédemment, puisqu’elle permet notamment d’accéder à des acides de Lewis très forts à partir de substrats parfois totalement inertes dans les conditions d’Umpolung classiques. L’acidité de Lewis des nouveaux cations fluorés ainsi préparés a pu être quantifiée par des méthodes expérimentales et ab initio.

We explored the Umpolung of chiral enantiopure Lewis bases to access strongly Lewis acidic chiral fluorosulfoxonium and fluorophosphonium cations. The selected Lewis base must bear at least one external chirality element that is both chemically and configurationally stable under the applied reaction conditions in order to maintain a good control over the stereochemistry of the prepared acids. We evaluated the catalytic potential of the obtained Lewis acidic compounds. Despite their good activity, the possibility of inducing enantioselectivity using these species remains to be demonstrated. These results led us to question and study the true role of those Lewis acids in such catalysis. We developed an electrophilic mono-fluorination strategy for very weak Lewis bases. This strategy surpasses the previously described methodology, as it allows to access very strong Lewis acids in one step from substrates that were completely non-reactive under the standard Umpolung conditions. The Lewis acidity of the newly prepared fluorinated cations could be assessed by experimental and ab initio methods.