Germylzincation radicalaire d’Alcynes

Radical Germylzincation of Alkynes

• Auteur / Autrice : Karen de la Vega Hernández
• Direction : Alejandro Perez Luna, Franck Ferreira
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie
• Date : Soutenance le 15/10/2019
• Etablissement(s) : Sorbonne université
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Chimie moléculaire de Paris Centre (Paris)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut parisien de chimie moléculaire (2009-....)
• Jury : Président / Présidente : Matthieu Sollogoub
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Isabelle Gillaizeau
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Nicolas Blanchard, Sami Lakhdar

Mots clés

Mots clés contrôlés

Alcynes

Zinc

Germanium

Réactions radicalaires

Chimie organique

Mots clés libres

Germylmétallation

Chimie radicalaire

Zinc

Germanium

Vinylgermanes

Synthèse métalloinduite

Germylmetalation

Radical chemistry

Zinc

Germanium

Vinylgermanes

Metallo-induced synthesis

Résumé

Le développement d'une approche radicalaire pour la germylzincation des alcynes en tant que voie simple et générale pour la préparation de vinylgermanes polysubstitués était l'axe central de ce travail. Dans le cadre de ce projet, nous avons démontré que l'addition régio- et stéréosélective de germanium et de zinc sur la triple liaison C‒C d’ynamides terminaux et internes peut être réalisée par réaction avec un mélange d'hydrogermane et de diéthylzinc dans un processus radicalaire. La principale caractéristique de cette nouvelle approche est la possibilité de fonctionnaliser la liaison C(sp2)‒Zn créée par substitution électrophile in situ cupro- ou pallado-catalysée avec rétention de la géométrie de la double liaison. Notamment, la fonctionnalisation de la liaison C(sp2)‒Ge a également été réalisée, augmentant la valeur synthétique des germylénamides. L’approche de germylzincation radicalaire a été étendue à d’autres alcynes substitués avec un hétéroatome en α, ainsi qu’aux alcynes classiques, avec d’excellents niveaux de stéréocontrôle. Ce travail représenté une avancée importante par rapport à l’état de l’art en offrant un accès modulaire à des vinylgermanes di-, tri- et tétrasubstitués élaborés, inaccessibles jusqu’à présent par d’autres méthodes. Dans une perspective plus large, la généralisation de l’approche d’élémentozincation radicalaire a également été abordée de manière préliminaire.

The development of a general radical approach for the germylzincation of alkynes as a straightforward route for the preparation of polysubstituted vinylgermanes was the central axis of this work. Within this project, we disclosed that the regio- and stereoselective addition of germanium and zinc across the C‒C triple bond of terminal and internal ynamides was achieved by reaction with a combination of a hydrogermane and diethylzinc in a radical chain process. The key feature of this new approach was the possibility of using the C(sp2)‒Zn bond created as linchpin for subsequent in situ Cu(I)- or Pd(0)-mediated electrophilic substitution with retention of the double bond geometry. Notably, functionalization of the C(sp2)‒Ge bond was also achieved, enhancing germylenamides’ synthetic value. The radical germylzincation approach was further extended to other α-heteroatom-substituted alkynes, as well as more challenging conventional alkynes with excellent levels of stereocontrol. This work marked an important advance over prior art by offering modular access to elaborated di-, tri- and tetrasubstituted vinylgermanes that were not accessible by other methods thus far. From a wider perspective, the generality of the radical elementozincation approach was also preliminarily considered.