Préparation de sulfinates fluorés et développement de méthodes d'introduction de groupement fluorés par réaction radicalaire

Synthesis of fluorinated sulfinated and development of methods for introducing fluorinated groups by radical reaction

• Auteur / Autrice : Pierre Fosse
• Direction : Thierry Lequeux
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie
• Date : Soutenance le 08/12/2023
• Etablissement(s) : Normandie
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale normande de chimie (Caen)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire de chimie moléculaire et thio-organique (Caen ; 1996-2025)
• Partenaire(s) de recherche : établissement co-accrédité : Université de Caen Normandie (1971-....)
• Jury : Président / Présidente : Benoit Crousse
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Frédéric Leroux, Elsa Anselmi, Emmanuel Pfund
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Frédéric Leroux, Elsa Anselmi

Mots clés

Mots clés contrôlés

Fluor -- Composés organiques

Radicaux (chimie)

Photocatalyse

Mots clés libres

Sufinates fluorés

Fluorinated sulfinates

Β-fluoroamines

Photocatalysis

Radicals

Résumé

'introduction de groupements fluorés sur un composé actif modifie ses propriétés physico-chimiques et biologiques. La chimie radicalaire est l’une des stratégies avantageuses permettant de réaliser des modifications par l'introduction sélective et tardive de groupements fluorés. De nouveaux réactifs de fluoration et de perfluoroalkylation sont donc sans cesse développés. Parmi ceux-ci, les sulfinates de sodium sont des précurseurs de radicaux. Cependant, cette stratégie d’introduction est généralement limitée par la disponibilité des sulfinates et leurs méthodes d’accès. Au cours de cette thèse, nous nous sommes intéressés à la préparation de nouveaux sulfinates fonctionnalisés, et en particulier des β-amino-α-(di)fluorosulfinates. Pour y parvenir, nous avons dans un premier temps développé différentes méthodes de préparation de sulfones fluorées. Nous avons montré qu’il était possible de générer le radical β-amino-α-(di)fluoré à partir des sulfinates. Nous avons mis au point une réaction d’hydroaminofluoroalkylation d’alcènes photocatalysée puis exploré sa réactivité avec d’autres substrats. Au cours de ces études, les mécanismes réactionnels ont été mis en évidence par des mesures physicochimiques poussées.

The introduction of fluorinated groups is recognized as a key to have a significant impact on their physicochemical and biological properties. Radical chemistry is an efficient strategy for selective functionalization at a late stage synthesis and support fragile functional groups. That is why development of new reagents for fluorination or perfluoroalkylation is in perpetual progress. Among these, sodium sulfinates are radical precursors. However, this approach is generally limited by the availability of sulfinates. During this PhD work, we were interested in the preparation of new functionalized sulfinates, in particular β-amino-α-(di)fluorosulfinates. To achieve this, we first developed different methods for preparing fluorinated sulfones. We showed that it was possible to generate the β-amino-α-(di)fluorinated radical from sulfinates. We developed a photocatalyzed hydroaminofluoroalkylation of alkenes and then explored its reactivity with other substrates. During these studies, the reaction mechanisms were demonstrated by physicochemical measurements.