Academic literature on the topic 'Azotes électrophiles'

De par leurs vastes domaines d’applications, l’élaboration de nouvelles molécules énergétiques constitue une partie importante de la recherche en chimie organique. En outre, les hétérocycles azotés se positionnent comme d’excellents candidats du fait de leur densité et leur fort taux en azote qui garantissent à la fois une grande insensibilité et des propriétés énergétiques intéressantes. Ainsi, le développement de méthodes de synthèse innovantes est nécessaire et constitue un véritable défi. Dans ce contexte, nous nous sommes intéressés au long de cette thèse au développement de nouvelles méthodes de synthèse d’hétérocycles polyazotés et fonctionnalisés. Ainsi, l’étude d’une récente stratégie de synthèse d’(aza)indazoles nitrés, via une réaction tandem Staudinger/aza-Wittig, a pu être réalisée pour nous permettre d’accéder à de potentiels candidats énergétiques. Aussi, une méthode originale de synthèse de dérivés tricycliques de triazapentalène a été développée, à partir de substrats insensibles et facilement accessibles. La génération d’un azote électrophile, indispensable pour réaliser cette transformation, a été assurée par diverses amines hétéroaromatiques en présence d’iode hypervalent. Finalement, la valorisation de ces nouvelles méthodes pour accéder à des cibles pyrotechniques originales est présentée dans la dernière partie de cette thèse
Due to their wide range of applications, the elaboration of original energetic materials represents an important part of research in organic chemistry. Besides, the stability and the high explosive performances of azaheterocycles, provided by their compact and nitrogen rich structures, make them promising candidates for energetic applications. Thus, the development of innovative methodologies is essential and remains very challenging. In this context, we aimed at developing new methodologies to access functionalized nitrogen rich heterocycles. For this purpose, we first investigated a recent strategy giving access to polynitrated (aza)indazoles via a Staudinger/aza-Wittig tandem reaction. A second part was dedicated to the development of an original way to synthesize tricyclic triazapentalene derivatives from non-hazardous and readily available precursors. The generation of electrophilic nitrogen, essential to achieve this transformation, was ensured by various heteroaryl amines in presence of hypervalent iodine in mild conditions.The last part of this work focused on the application of these strategies to access new energetic materials

Des complexes de metaux de transition comportant, le ligand cp* ou tp* (cp*=5-c5 me5 ; tp*=tris(3,5-dimethylpyrazolyl)borate) ont montre des proprietes remarquables aussi bien au niveau de leur reactivite que du point de vue structural. Une mise au point sur ce sujet, presentee dans le chapitre 1 nous permet d'apprecier les differences entre ces deux ligands. Dans le chapitre 2 est presentee une etude de la reactivite du nouveau fragment cp*ru(snc13) par rapport a celle du fragment electrophile cp*ru+. La synthese et caracterisation du complexe cp*ru(cod) (snc13) a confirme l'insertion de snc12 dans la liaison ru-c1 et la formation de l'unite cp*ru(snc13). Ce fragment cp*ru(snc13) est un catalyseur de la polymerisation du norbornene et de la trimerisation du phenylacetylene. Le chapitre 3 est consacre a la synthese et caracterisation du deuxieme complexe bisdihydrogene tp*ruh(h2)2. Une etude de deuteriation du complexe a ete realisee et l'observation par rmn de la constante de couplage j#h#d a mis en evidence la presence de deux ligands dihydrogene. En ir, la bande hh a ete localisee et son attribution confirmee par son deplacement isotopique dans les complexes partiellement deuteries. Dans le chapitre 4 est presentee la reactivite du complexe tp*ruh(h2)2. Ce complexe est tres stable vis-a-vis de la perte du ligand dihydrogene et montre une certaine inertie chimique envers divers substrats. La reaction la plus interessante concerne l'echange h/d et l'activation de la liaison c-d observes lorsque le compose est dissout dans c6d6. Ce complexe a permis l'acces a une voie generale de synthese de complexes tp*ru

Le fort caractère énaminique des 3-aminothiophènes est responsable de la grande réactivité de la position 2 de l'hétérocycle vis-à-vis des réactifs électrophiles et des acides. L'action d'un aldéhyde en présence de sélénophénol, comme réducteur, et de traces acides, ouvre une voie d'accès aux 2-alkyl 3-aminothiophènes et à leurs dérivés acétamides et carbamates. Le mécanisme de cette réaction de C-alkylation suppose la formation d'un carbocation pseudo-benzylique intermédiaire mis en évidence par capture avec le thiophénol ou le pyrrole. En absence de réducteur, on observe une double alkylation aboutissant aux 2,2'-alkylidènebis(3-thiophénamines) et aux 2,2'-alkylidènebis(3-thiényl)acétamides et carbamates en partant de l'acétamide ou d'un carbamate correspondant. La formation de dithiénopyridines à partir des 2,2'-alkylidènebis(3-thiophènamines) illustre la seconde propriété de ces composés, qui découle de la C-protonation, et que nous appelons transamination acido-catalysée. Elle permet d'expliquer la formation de dithiéno[3,2-b:2',3'-e]pyridines. Nous proposons aussi un mécanisme faisant intervenir préalablement une étape d'oxydation. Lorsque l'aldéhyde utilisé est substitué en α , on observe la formation d'une double liaison plus rapide que la réaction du carbocation avec le substrat. Elle conduit aux composés α-vinyliques non fonctionnalisés. Par le même processus, les composés β-(3-amino 2-thiényl)vinylcétones, esters et nitriles sont obtenus à partir des acétals fonctionnalisés correspondants. Ce résultat permet d'établir le mécanisme de formation des thiéno[3,2-b]pyridines fonctionnalisées en position 6 à partir du 3-aminothiophène et de deux équivalents d'acétal fonctionnalisé. Nous accédons également, de manière efficace aux 2-allyl 3-aminothiophènes par α-allylation directe ou par réarrangement de dérivés N-allylés.

Les hydrazines sont des molécules très importantes en chimie organique, ainsi qu’en industrie pharmaceutique, celles-ci pouvant être utilisées pour la synthèse d’une multitude d’hétérocycles. Il existe de nombreuses stratégies de synthèse de ces composés. Cependant, ces méthodes peuvent être limitées par certains problèmes, tels que la présence de groupements protecteurs non recyclables ou encore la faible diversité des produits obtenus. Les diazirines présentent un fort potentiel pour être utilisées comme alternative à ces préparations, puisque ces molécules peuvent réagir avec des nucléophiles pour donner les diaziridines substituées correspondantes, puis être hydrolysées pour permettre la formation d’hydrazines monosubstituées, ainsi que de cétones, pouvant être réutilisées pour la synthèse de la diazirine de départ. Les additions nucléophiles sur les diazirines ont déjà été étudiées, mais des problèmes d’isolation de produit, de reproductibilité et d’hydrolyse des composés ont limité leurs utilisations. Afin de pallier aux difficultés rencontrées, l’utilisation d’une diazirine dérivée d’une cétone non-énolisable semble prometteuse. Ainsi, la diazirine choisie pour effectuer la méthodologie est celle dérivée de l’adamantanone. Le premier chapitre de cette thèse étudie le potentiel électrophile de la diazirine adamantane par des réactions d’addition nucléophile. Dépendamment du composé additionné, les produits obtenus sont les diaziridines ou les hydrazones monosubstituées. L’hydrolyse de ces dernières molécules étant difficiles, l’obtention directe des hydrazines n’est pas possible. Cependant, l’utilisation des composés d’addition afin effectuer un transfert direct d’hydrazines sur un autre composé pour l’obtention d’hétérocycles est une alternative intéressante. Ainsi, les réactions d’addition nucléophile sont utilisées en tandem avec des réactions de transfert d’hydrazines pour permettre la synthèse de pyrazoles et d’indoles. Aussi, l’utilisation de l’adamantanone comme support de diazirine permet le recyclage de cette molécule, pouvant être réutilisée pour la synthèse de la diazirine de départ. Le deuxième chapitre traite de la synthèse d’hydrazines N,N-disubstituées par l’utilisation d’un réarrangement observé lors des additions d’un nucléophile puis d’un électrophile, suivies d’une hydrolyse directe de l’hydrazone obtenue. La synthèse des hydrazines N,N’-disubstituées n’étant pas possible avec la méthodologie développée, une méthode dérivée est mise en place pour permettre leur obtention. Enfin, le dernier chapitre porte sur l’utilisation des hydrazines disubstituées obtenues précedemment pour la synthèse d’hétérocycles. Ainsi, les hydrazines N,N-disubstituées sont utilisées pour la synthèse de N- aminopyrroles et d’indoles N-protégés et les hydrazines N,N’-disubstituées participent à des réactions de formation de pyrazolidines.

Ce travail présente les possibilités synthétiques du processus tandem Michael-azacyclisation intramoléculaire d'imines chirales avec des oléfines électrophiles substituées. L 'activation de la réaction en utilisant ou des oléfines substituées de type alkylidène malonate ou les microondes a été étudiée. Dans le 1er cas, l'étude montre que les oléfines diactivées sont des équivalents synthétiques des crotonates. Dans le 2e cas, les réactions sont plus rapides mais moins sélectives. L'introduction stéréosélective d'un centre chiral en béta/gamma de la fonction azotée a été étudiée. L'emploi d'imines alpha-substituées par un groupe aryle a conduit à une faible stéréosélectivité. Les éminoesters chiraux ont permis l'accès aux 1 ,4-DHP chirales. L'emploi d'acides de Lewis a mis en évidence un mécanisme tandem Michael-hétéro Diels Alder. Enfin le processus Michael-azacyclisation d'imines chirales a permis la synthèse de 2 nouvelles familles d'atropoisomères de type non-biaryle.

Dans ce mémoire, deux projets de recherche bien distincts seront présentés. La première moitié du document sera consacrée à l’étude de la formation d’indoles via un intermédiaire diaziridine alors que la deuxième moitié portera sur la synthèse de ligands carbène N-hétérocycliques anioniques obtenus à partir d’ylures de N-sulfonyliminoimidazolium. Le premier chapitre portera sur la synthèse d’indoles et sera divisé en quatre sections : l’introduction, les précédents effectués au laboratoire, le développement de la méthodologie et la conclusion. L’introduction présentera les différents concepts théoriques et précédents de la littérature permettant de comprendre l’origine et l’intérêt du projet. La deuxième section, quant à elle, exposera les premiers résultats obtenus au laboratoire par Julie Prévost, alors que la troisième section présentera les différentes approches employées au courant de ma maitrise. Finalement, ce chapitre se terminera par une conclusion résumant le projet et expliquant l’abandon de celui-ci. Le second chapitre portera sur la synthèse d’une nouvelle famille de ligands N-hétérocycliques anioniques et sera divisé en cinq sections : l’introduction, les précédents reliés au projet, la synthèse des ylures, la synthèse des complexes d’argent et les projets futurs. Encore une fois, l’introduction présentera les différents concepts théoriques et précédents de la littérature permettant de comprendre l’origine et l’intérêt du projet. La seconde section portera sur les premiers travaux effectués par Claude Legault et Hannah Guernon durant sa maitrise. La troisième section présentera la synthèse en trois étapes des différentes familles d’ylures développées, alors que la quatrième section présentera la formation des différents complexes d’argent ainsi que leurs propriétés. Ce chapitre se terminera avec la présentation des différentes applications possibles de ces nouveaux complexes d’argent et présentera les travaux futurs restants à faire.

Structure et formation des complexes de Meisenheimer du trinitro-1,3,5 benzène avec divers indoles, pyrroles, imidazoles ; étude cinétique de la décomposition de ces complexes. Etude cinétique de la protonation du kryptopyrrole en solution aqueuse.

Au cours de cette thèse, trois nouvelles méthodes de synthèse asymétrique ont été développées pour contrôler la stéréochimie de la position 4 de 1,2,3,4-tétrahydroisoquinoléines. La première stratégie repose sur l'alkylation diastéréosélective de la 1,4-dihydroisoquinoléin-3-one possédant le (R)-phénylglycinol comme auxiliaire chiral sur l'atome d'azote. D'excellents excès diastéréoisomériques (e. D. > 97%) ont été obtenus permettant ainsi d'accéder après réduction du lactame puis débenzylation, aux 4-alkyl-1,2,3,4-tétrahydroisoquinoléines optiquement pures. Un modèle expliquant la diastéréosélectivité observée lors de l'alkylation est décrit. Dans le but d'accéder aux 4-aryl-1,2,3,4-tétrahydroisoquinoléines, deux stratégies originales ont été développées. La première méthode consiste en une séquence de déprotonation / reprotonation diastéréosélective de l'énolate de la 4-phényl-1,2,3,4-tétrahydroisoquinoléin-3-one. Après optimisation des conditions, un excellent excès diastéréoisomérique a été obtenu (e. D. > 97%) conduisant ainsi, après réduction du lactame puis débenzylation, à la 4-phényl-1,2,3,4-tétrahydroisoquinoléine chirale. Un modèle d'induction asymétrique est proposé. La seconde méthode met en jeu une étape clé de substitution électrophile aromatique diastéréosélective pour accéder aux 4-aryl-1,2,3,4-tétrahydroisoquinoléin-3-ones. Les premiers essais nous ont permis d'obtenir de bons excès diastéréoisomériques (e. D. = 60%). Une étude préliminaire sur la compréhension du mécanisme d'induction a été entreprise. Dans une dernière partie, nous avons contribué à la synthèse asymétrique de la (S)-Nomifensine en essayant d'appliquer la méthode de la SEAr diastéréosélective.

Nous avons réalisé et mis au point la première fonctionnalisation via la réaction de lithiation du cycle benzénique de quinazolines, de quinoxalines et de phtalazines. Nous avons pu mettre en évidence une régiosélectivité quasi totale de cette réaction en position péri d'un atome d'azote cyclique. Grâce à la réaction de l'espèce lithiée avec une grande variété d'électrophiles, nous avons pu obtenir de nombreux nouveaux dérivés de benzodiazines difficilement accessibles, voire impossibles à préparer, par les méthodes traditionnelles. Nous avons appliqué cette méthode à la synthèse de diverses benzodiazines présentant des propriétés biologiquement actives potentielles, comme les analogues de la 4-(3-bromoanilino)-6, 7-diméthoxyquinazoline (inhibiteur de la tyrosine kinase). Dans une deuxième partie, nous avons mis au point la synthèse d'un nouveau aza-analogue du BINAP : la 4-(2'-diphénylphosphino-1'-naphtyl)-2-phénylquinazoline. Nous avons, dans une troisième partie, valorisé l'intéressante régiosélectivité de la lithiation en péri d'azote cyclique de benzodiazines en l'associant à la réaction de couplage pour la synthèse de 4,8- et 4,5-di(hétéro)arylbenzodiazines, susceptibles de présenter des propriétés optiques non linéaires.