Littérature scientifique sur le sujet « Complexes de ruthénium optiquement purs »

La métathèse des oléfines est une réaction emblématique de la chimie verte pour la formation de nouvelles doubles liaisons carbone-carbone. Permettant une grande économie d’atome et la réduction du nombre d’étapes de synthèse, cette réaction offre des atouts incontestables pour la production de molécules d’intérêts. Ainsi, une multitude de complexes de ruthénium ont été développés depuis les années 1990 avec pour objectif d’étendre les champs d’applications de la métathèse. Si des avancées majeures ont été accomplies au niveau de l’activité et de la stabilité de ces précatalyseurs, le contrôle de la sélectivité de la réaction lors de la formation de centres stéréogènes constitue toujours un réel défi. C’est dans ce contexte que s’inscrivent ces travaux de thèse.Ainsi, deux nouvelles familles de complexes de ruthénium contenant des ligands Carbènes Alkyl Amino Cycliques (CAACs) chiraux ont été développées. Les complexes à base de CAACs associant une chiralité centrée et une chiralité axiale ont permis d’obtenir d’excellentes énantiosélectivités allant jusqu’à 99% ee en métathèse croisée par ouverture de cycle (AROCM). Les complexes CAACs de type Blechert ont, quant à eux, permis de combiner une remarquable activité à des charges catalytiques en deçà de 0.05 mol% et d’excellentes énantiosélectivités (95% ee). Enfin, une nouvelle classe de ligands CAACs contenant un motif barrélène (CABCs) a été développée et évaluée dans diverses réactions de métathèse
Olefin metathesis is an important reaction of green chemistry for the formation of new carbon-carbon double bonds. Allowing a better atom economy and shortening synthetic pathways, this technology offers many advantages for the production of highly valuable molecules. Thus, numerous ruthenium-based complexes have been developed since the 1990s aiming to extend the field of application of metathesis. While major advances were reached in terms of activity and stability of these precatalysts, controlling the selectivity of the reaction during the formation of stereogenic centers is still a major challenge.Hence, in this PhD thesis, two new families of chiral Cyclic alkylaminocarbenes (CAAC)-based ruthenium complexes were developed. Complexes containing CAACs that combined both centered and axial chirality enabled to achieve excellent enantioselectivities up to 99% ee in Asymmetric ring-opening cross metathesis (AROCM). Blechert type CAAC-Ru complexes reached remarkable activity at loadings below 0.05 mol% with very high enantioselectivities (95% ee). Finally, a novel class of CAAC family ligands carrying a barrelene scaffold (CABCs) was studied and the associated Ru complexes were evaluated across various metathesis reactions

La methode de synthese utilisee permet d'acceder avec de bons rendements, a des composes de haute purete optique et de configuration donnee: alpha et gamma aldols et une delta -lactone fonctionnalisee en position 5. Des hydrocarbures optiquement actifs dont le centre asymetrique est eloigne de toute fonction, ont egalement ete synthetises par cette voie

De nouveaux ligands polydentes optiquement actifs associant le phosphore trivalent a un ou plusieurs heteroatomes comme l'azote et l'oxygene ont ete synthetises. Le centre chiral est soit le phosphore, soit la chaine carbonee associant le phosphore a l'heteroelement soit enfin, un groupement carbone lie a l'azote. Les proprietes complexantes de ces ligands ont ete evaluees vis-a-vis de metaux connus pour donner des precurseurs d'especes catalytiquement actives a savoir, le ruthenium et le rhodium. La synthese de complexes du type rucl#2(l*#2), (p-cymene)rucl(l*)#+, (rh(cod)(l*)#+ a ainsi ete entreprise. Le fait de posseder plusieurs familles de ligands aux proprietes steriques et electroniques variees a permis de mettre en evidence des phenomenes originaux. C'est ainsi par exemple que pour certains ligands associes au rhodium. , il a ete observe une competition entre comportement chelate et comportement monodente suivant que l'encombrement sterique autour des deux centres donneurs p ou n est voisin ou tres different. De plus, lorsque l'un des groupements lie au phosphore est le groupement o-anisyle, le ligand est en equilibre en solution entre les formes (p,o) et (p,n) liees. L'activite catalytique de ces differents complexes a ete evaluee pour des reactions qui peuvent conduire a des alcools secondaires optiquement actifs a savoir: l'hydrogenation de l'acetophenone par transfert d'hydrogene a partir du 2-propanol: avec les ligands associant le phosphore a l'azote et l'oxygene on obtient les systemes catalytiques a base de ruthenium les plus actifs connus a ce jour. Cependant, l'induction asymetrique est faible. L'hydrosilylation de l'acetophenone: les systemes les plus actifs en terme de rendement et d'induction asymetriques sont ceux faisant intervenir les ligands portant la chiralite sur l'azote. L'hydroboration du styrene: seuls ces memes ligands conduisent a des ee significatifs

Les complexes chiraux du ruthenium, prepares in situ a partir d'un precurseur commercial codru(2-methylallyl) 2, ont ete utilises pour la synthese de nouveaux ligands chiraux et de composes d'interet biologique. Ces catalyseurs se sont reveles particulierement efficaces pour l'hydrogenation asymetrique de nouveaux substrats fluores et de dicetones 1,3 symetriques. Les beta-hydroxyesters fluores, ainsi que les diols 1,3 anti sont obtenus quantitativement avec de bonnes selectivites, allant jusqu'a 99%. Les alcools optiquement purs obtenus sont des intermediaires clefs pour la synthese de produits naturels ou de ligands chiraux. L'utilisation de ces complexes du ruthenium a egalement permis de mettre en evidence l'efficacite du skewphos pour l'hydrogenation asymetrique de nombreuses cetones fonctionnalisees, dans des conditions hautement controlees de temperature et de pression. La synthese de nouveaux ligands chiraux, derives du skewphos, a ete abordee : deux diphosphines hydrocarbonees ont ete preparees, ainsi qu'un diol 1,3 anti perfluore qui pourra etre utilise pour la synthese d'un nouveau ligand fluore, derive du skewphos. Une methode generale et rapide de synthese de gamma-butyrolactones beta, gamma-disubstituees a ete mise au point. L'etape clef de cette approche est l'hydrogenation asymetrique de beta-cetoesters, associee a l'alkylation diastereoselective. Cette strategie a ete appliquee a la synthese totale de la (-)-methylenelactocine et de l'acide (-)-phaseolinique, ainsi qu'a la synthese formelle de la (-)-isoavenaciolide.