Auswahl der wissenschaftlichen Literatur zum Thema „Acide-phosphorique-chiraux“

Dans le cadre d’une chimie respectueuse de l'environnement, des approches fructueuses de récupération et de réutilisation de composants coûteux ont prouvé leur efficacité dans les réactions non asymétriques. Cependant, leur application dans des réactions asymétriques est moins répandue en raison des défis liés au contrôle de centres asymétriques formés. Cette thèse se concentre sur le développement d'une stratégie polyvalente pour la réutilisation de l’auxiliaire chiral dans une séquence de métallo-organo-catalyse tandem assistée asymétrique. L'utilisation d'une espèce chirale cruciale pour le contrôle de la formation de plusieurs centres stéréogènes est explorée. L’étude indépendante des réactions couplée à l'exploration de la séquence en tandem, démontre que l'utilisation du ligand chiral relais simplifie la synthèse de produits complexes, assurant avec succès le contrôle et la formation successive de deux centres asymétriques dans un même réacteur
In the context of environmentally friendly chemistry, successful approaches to the recovery and reuse of costly components have proven effective in non-asymmetric reactions. However, their application in asymmetric reactions is less common due to challenges associated with maintaining control over the formed asymmetric centers. This doctoral thesis focuses on the development of a versatile strategy for the reuse of the chiral auxiliary in a sequence of asymmetric assisted tandem metallo-organo-catalysis. The use of a crucial chiral species for controlling the formation of multiple stereocenters is explored. Independent analysis of reactions, coupled with the exploration of the tandem sequence, demonstrates that the use of the chiral relay ligand in asymmetric assisted tandem catalysis is a promising strategy for streamlining complex product synthesis procedures, successfully ensuring control and successive formation of two asymmetric centers within the same reactor

Ces travaux de thèse avaient pour objectif la synthèse asymétrique d’hétérocycles énantioenrichis par des méthodes à hautes valeurs ajoutées. Pour cela des catalyseurs ont été employés dans des réactions de cycloaddition. D’une part, l’organocatalyse asymétrique permet d’utiliser un matériel chiral peu coûteux en faible quantité pour générer des produits chiraux, d’autre part, les réactions de cycloadditions permettent une économie d’atome certaine et la création de plusieurs liaisons en une réaction.La première partie de cette thèse concerne des réactions de cycloadditions d’aza-Diels-Alder à demande inverse en électrons. Ces travaux mettent en jeu des 1-Azadiènes et des énecarbamates pour générer des tétrahydropyridines possédant 3 centres stéréogènes contigus.Les produits ont été obtenus sous la forme d’un seul diastéréomère avec de bons rendements et de bons excès énantiomérique. La modification des substrats sur diverses positions a été possible sans influencer l’efficacité de la réaction.Dans la seconde partie, une réaction de cycloaddition entre des quinones et des énecarbamates a été étudiée. L’utilisation d’un acide phosphorique à squelette SPINOL s’est révélée très efficaces, menant à des 2,3-Dihydrobenzofuranes optiquement actifs. Les produits sont isolés avec d’excellents rendements et excès énantiomériques, mais des ratios diastéréomériques faibles. Ces derniers peuvent être améliorés en engageant des énethiocarbamates.Une cascade réactionnelle peut aussi être effectuée en formant la quinone in situ à l’aide d’un réactif hypervalent iodé. L’étendue de notre cycloaddition ainsi que sa variante initié par du PIDA est conséquente mais reste encore à améliorer. Différentes hydroquinones seront ainsi évaluées. Les cycloadduits seront ultérieurement transformés de manière à valoriser cette méthodologie. Les configurations relatives et absolues des centres asymétriques formés seront déterminées avec précision par cliché de diffraction des rayons X. Ces pistes sont en cours d’étude et de réalisation au laboratoire.Enfin, la dernière partie concerne une réaction de cycloaddition 1,3-Dipolaire entre des nitrones et des énecarbamates. Si l’utilisation d’un acide phosphorique ne s’est pas révélée efficace, l’utilisation d’un phosphate de cuivre est en revanche convaincante. Initialement, la réaction a montré d’excellents résultats, malheureusement non reproductibles. Une optimisation rigoureuse a été nécessaire pour obtenir des résultats satisfaisants. Cette réaction nécessite une évaluation de son étendue vis-À-Vis des énecarbamates. Des transformations sont également envisagées pour valoriser cette méthodologie
This thesis works were aimed the asymmetric synthesis of optically pure heterocycles by high added value methodology. On one hand, the asymmetric organocatalysis allows using an inexpensive chiral materials in small quantities to generate chiral products, on the other hand, the cycloaddition reactions allow atom economy and the creation of several bonds in one reaction.The first part of this thesis concerns inverse electron demand aza-Diels-Alder cycloaddition reaction. These works involve 1-Azadienes and enecarbamates to generate tetrahydropyridines with three contiguous stereocenters.The products were obtained as a single diastereomer in good yields and good enantiomeric excess. The modification of substrates at various positions was possible without influencing the efficiency of the reaction.In the second part, a cycloaddition reaction between quinones and enecarbamates was studied. The use of a backbone SPINOL phosphoric acid proved to be very effective, leading to optically active 2,3-Dihydrobenzofurans. The products are isolated in excellent yields and enantiomeric excesses, but low diastereomeric ratios. These can be improved by engaging enethiocarbamates.A cascade reaction may also be carried out by forming the quinone in situ with a hypervalent iodine reagent. The scope of our cycloaddition and its variant initiated by PIDA is substantial but still needs to be improved. Different hydroquinones will thus be evaluated. The cycloadducts will later be transformed to develop this methodology.The last part concerns a 1,3-Dipolar cycloaddition reaction between nitrones and enecarbamates. If the use of a phosphoric acid has not proved effective, using a copper phosphate is convincing. Initially, the reaction shown excellent results, unfortunately not reproducible. A rigorous optimization was necessary to obtain satisfactory results. This reaction requires an assessment of its extent. Transformations are also envisaged to enhance the methodology

Les acides de Brønsted chiraux sont particulièrement importants en organocatalyse asymétrique en raison de leurs propriétés catalytiques dans de nombreuses réactions. Nous avons étudié ici leur emploi avec une co-catalyse acide de Lewis pour l'aldolisation directe asymétrique précédemment développée. Ce travail a été poursuivi avec l'addition de cétones et d'aldéhydes sur des acétals en catalyse par des superacides de Brønsted afin d'étendre la généralité de cette réaction. Par la suite, un réarrangement d'aza-Petasis-Ferrier a permit de mettre en évidence un mode d'action original des phosphoramides trifliques. Finalement, l'accès à ces catalyseurs a été simplifié en développant un couplage de Suzuki sous irradiation microonde ainsi qu'une méthode de préparation des acides aryles boroniques à partir d'anilines en milieu aqueux
Chiral Brønsted acids are particularly important in asymmetric organocatalysis due to their remarkable catalytic properties in several reactions. Herein, we studied their use in cooperative catalysis with Lewis acid for the direct aldol reaction previously reported by our laboratory. This work has been followed by the addition of ketones and aldehydes onto acetals under superacid catalysis. Then, an original mode of action for N-triflyl phosphoramides was discussed in a study of the aza-Petasis-Ferrier rearrangement of trichloroacetimidate. Finally, catalyst synthesis has been simplified using an optimized Suzuki coupling under microwave irradiation and a newly developed synthesis of arylboronic acids from anilines in aqueous conditions

L'organocatalyse a émergé récemment comme une approche complémentaire aux métaux de transitions dans le domaine de la catalyse asymétrique. Plus particulièrement, l’utilisation d’acides de Brønsted chiraux est devenue depuis 2004 une contribution importante et très originale. Au cours de ce projet, la synthèse d'acides originaux phosphoriques et phosphorodithioiques dérivés du BINOL a été réalisée afin de moduler les propriétés intrinsèques de cette classe de catalyseurs (acidité et encombrement stérique). Ces acides ont été développés afin de résoudre plusieurs problèmes associés aux réactions asymétriques de Nazarov, de Mannich et d’aldolisation. Les acides phosphoriques se sont révélés plus sélectifs que les acides phosphorodithioiques, qui ont cependant montré une acidité accrue. La première réaction d'aldolisation directe énantiosélective catalysée par des acides de Brønsted chiraux a été étudiée. Un acide phosphorique chiral très encombrés a catalysé l’addition de différentes cétones sur le glyoxalate d'éthyle (ee jusqu'à 89% et rd jusqu'à 95:5). L’utilisation de substrats complémentaires vis-à-vis de la catalyse énamine, associée à une diastéréosélectivité syn observée, rendent cette approche particulièrement originale. L'ensemble de cette étude confirme le potentiel des acides phosphoriques en tant que catalyseurs chiraux efficaces pour de nombreuses réactions énantiosélectives
Organocatalysts has recently emerged as an alternative to transition metals for enantioselective catalysis. Since 2004, chiral Brønsted acids appeared as an important contribution to this area of research. In this work, a range of novel phosphoric and phosphorodithioic acids derived from BINOL have been synthesized to modulate the acidity and the steric hindrance of the catalysts. These acids have been used to investigate asymmetric Nazarov, Mannich and aldol reactions. The phosphoric acids appeared as more selective catalysts whilst the phosphorodithioic acids were shown to be more acidic. A syn-enantioselective aldol reaction has been developed using a strongly hindered phosphoric acid. This reaction is the first example of an enantioselective direct aldol reaction using Brønsted acid catalysis. This method affords the asymmetric synthesis of various β-hydroxyketones, some of which could not be synthesized using enamine organocatalysis. This confirms the potential of phosphoric acids as chiral catalysts in enantioselective reactions

Le développement de méthodes de synthèse asymétrique est très important pour l’accès à des molécules à visées thérapeutiques. Dans ce contexte, nous nous sommes intéressés à l’utilisation d’organocatalyseurs chiraux pour la synthèse de molécules cycliques énantioenrichies. Dans une première partie sont présentées des réactions de cycloadditions formelles (3+2), (4+2) et (4+3) à partir d’ènecarbamates ou de diènecarbamates catalysées par des acides phosphoriques chiraux. Ces derniers étant bifonctionnel, ils permettent l’activation des deux partenaires de cycloaddition menant à la synthèse d’indolines, de 2,3-dihydrobenzofuranes, de benzoquinones carbonannulées, de cyclohepta[b]indoles et de tétrahydroquinolines de façon hautement stéréosélective. Dans une seconde partie, nous nous sommes intéressés à l’utilisation de composés d’iode hypervalent chiraux comme organocatalyseurs. En effet, ces composés présentent une réactivité intéressante tout en étant stable et faiblement toxique. Ainsi, leur utilisation dans une réaction de lactonisation à partir de substrats flexibles a permis l’obtention de divers hétérocycles avec de bons résultats
The development of new enantioselective methodologies is essential for the synthesis of bioactive compounds. In this context, we were interested in using organocatalysts for the synthesis of enantioenriched cyclic molecules. In a first part will be describe chiral phosphoric acid catalyzed (3+2), (4+2) and (4+3) formal cycloadditions using enecarbamate or dienecarbamate. These catalysts are bifunctional and can interact with both cycloaddition partners leading to the synthesis of 2,3-dihydrobenzofuranes, carboannulated benzoquinones, cyclohepta[b]indoles and tetrahydroquinolines with high stereocontrol. In a second phase, we were interested in using chiral hypervalent iodine as organocatalyst. Theses compounds present interesting reactivity while being stable and not very toxic. Their use permits us to develop a lactonisation starting from flexible substrate and led to the synthesis of various heterocycles with good results

Face à l'émergence des organocatalyseurs comme outils puissants de la catalyse énantiosélective, le développement de procédés impliquant des paires d'ions chirales a fait ses preuves. Notamment, la catalyse énantiosélective dirigée par un contre-ion (ACDC) représente une stratégie efficace pour les réactions énantiosélectives impliquant des espèces cationiques pro-chirales et des contre-anions énantiomériquement purs. Plus spécifiquement, les N-acyliminium cycliques sont des intermédiaires clés dans la préparation de gamma-lactames énantioenrichies. Sur la base du concept de l’ACDC, ce travail a été axé sur la construction de centres carbonés tétrasubstitués via une réaction d’alpha-amidoalkylation organocatalysée par des acides phosphoriques chiraux à partir de gamma-hydroxylactames
In view of the emergence of organocatalysts compounds as powerful tools for asymmetric catalysis, the development of processes involving chiral ion pairs has proven successful. Notably, Asymmetric Counterion-Directed Catalysis (ACDC) is well-known to be an efficient strategy for enantioselective reactions involving cationic species and enantiomerically pure counteranions. More specifically, cyclic N-acyliminium ions are key intermediates in the preparation of enantioenriched gamma-lactams. Based on the concept of ACDC, this work has focused on the construction of tetrasubstituted carbon centers via an organocatalyzed alpha-amidoalkylation reaction by chiral phosphoric acids from gamma-hydroxylactams

Les 1,2-diamines sont présentes dans de nombreux produits biologiquement actifs, ce qui a poussé les chimistes organiciens à développer de nouvelles voies d’accès à ces motifs. Dans ce contexte, la maitrise de leur stéréochimie est essentielle puisque leur activité biologique en découle. Afin de répondre à cette problématique, nous nous sommes intéressés au développement d’une réaction d’amination électrophile de dérivés d’énamides catalysée par des acides phosphoriques chiraux. Ces catalyseurs interagissent avec les substrats via des liaisons hydrogènes permettant d’activer simultanément un nucléophile et un électrophile. Notre stratégie s’est révélée très efficace et a permis de synthétiser une gamme de 1,2-diamines extrêmement variée. De nombreux motifs d’intérêt biologique, incorporant notamment des hétérocycles, très employés en chimie pharmaceutique et cosmétique, ont été compatibles avec ce procédé. Dans un second projet, nous nous sommes intéressés au design de composés d’iode hypervalent chiraux. Ces composés ont connu un essor considérable ces dernières années en raison de leur stabilité à l’air et à l’humidité, leur faible toxicité et leur réactivité intéressante. Cependant, malgré ces développements, l’exploitation des dérivés d’iode hypervalent dans des versions catalytiques asymétriques mériterait d’être plus amplement étudiée. Dans ce contexte, de nouveaux précatalyseurs ont été élaborés au laboratoire puis employés dans des réactions d’oxygénations énantiosélectives. La structure particulière de ces composés a permis d’obtenir les meilleurs excès énantiomériques de la littérature à ce jour
The 1,2- diamines can be found in many biologically active compounds, which pushed organic chemists to develop new methodologies to synthesize those molecules. In this context, the stereochemistry is essential because the biological activity ensues. Thus, we were interested in developing an enantioselective amination of enamide derivatives catalyzed by chiral phosphoric acids. These catalysts interact with substrates via hydrogen bonds to activate a nucleophile and an electrophile simultaneously. Our strategy proved to be very effective and allowed us to synthesize a wide range of 1,2- diamine. Many compounds of biological interest, including heterocycles used in pharmaceutical and cosmetic industry, were tolerated with this process. In another project, we looked at the design of chiral hypervalent iodine compounds. These compounds have recently gained considerable attention because of their stability to air and moisture, their low toxicity and their interesting reactivity. However, despite considerable development, the use of hypervalent iodine derivatives in catalytic asymmetric reactions deserves to be further studied. In this context, new pre-catalysts were developed in our laboratory and used in enantioselective oxygenation reactions. The special structure of these compounds yielded the best enantiomeric excesses of the literature to date