Letteratura scientifica selezionata sul tema "Alcools – Synthèse (chimie)"

Chiral cyanohydrins are widespread in nature as cyanoglycosides, serving more than two thousand plants and many insects as antifeedant. Fast release of HCN from cyanohydrins in cells is catalyzed by hydroxynitrile lyases (HNLs). The importance of HNLs in organic syntheses is the enantioselectivity of cleavage as well as formation of cyanohydrins by these biocatalysts. For the preparation of (R)-cyanohydrins from aldehydes and HCN on a preparative scale, (R)-PaHNL from bitter almonds proves to be the best catalyst. For the synthesis of (S)-cyanohydrins, the recombinant HNLs from cassava (MeHNL) and rubber tree (HbHNL) are most suitable. In organic solvents or in biphasic systems, the chemical addition of HCN to the carbonyl compounds can be suppressed, resulting in high optical yields of the obtained cyanohydrins. Stereoselective follow-up reactions of (R)- and (S)-cyanohydrins lead to other important classes of compounds with stereogenic centers. Starting from (R)-cyanohydrins, (R)-2-hydroxy carboxylic acids, (R)-2-hydroxy aldehydes, (R)-2-hydroxy ketones, (1R)-2-amino alcohols, and (1R,2S)-2-amino alcohols are easily obtainable in high optical and chemical yields by transformation of the cyano group. Analogous transformations are possible starting from (S)-cyanohydrins. Sulfonylation of the OH function in cyanohydrins allows nucleophilic substitution of the sulfonate group with complete inversion of configuration. In this way, starting, e.g., from (R)-cyanohydrins, (S)-2-azido nitriles, (S)-2-amino nitriles, (S)-2-amino acids, (S)-1,2-diamines and (S)-2-sulfanyl nitriles are obtained in high optical yields.

Cette thèse présente la synthèse stéréosélective de plusieurs nouveaux acides aminés et alcools secondaires en utilisant la biocatalyse. Le travail est divisé en deux parties principales. La première partie est consacrée à la synthèse stéréosélective des alanines hétéroaryles en utilisant deux différents biocatalyseurs avec le même énantiopréférence, l'aminocatalyse I et la levure de boulanger (Saccharomyces cerevisiae). A l'aide de ces deux biocatalyseurs, les L-alanines ont été obtenus avec des excès énantiomériques et rendements élevé. La deuxième partie est consacrée à la synthèse des deux énantiomètres des alcools secondaires (hétéro)aryles en utilisant les lipases comme biocatalyseurs. Cette partie est divisée en deux sous-chapitres, un pour la synthèse stéréosélective de différents (thiazole-2-yl) - méthanols C-substitués et leurs dérivés acylés. Ces composés ont été obtenus par l'acylation enzymatique stéréosélective des alcools racémiques et par l'hydrolise enzymatique de leurs dérivés acylés.

Dans le premier chapitre de ce travail, nous avons etudie les anions allyliques lithies derivant des 4-n,n-dialkylaminobut-2-enenitriles. Nous avons montre qu'ils reagissent regioselectivement en de la fonction nitrile avec les reactifs electrophiles. Ainsi, avec les derives carbonyles, nous avons pu synthetiser, apres addition deconjugante et isomerisation, trois series de 1-n,n-dialkylamino-4-hydroxyalc-2-en-3-carbonitriles. De meme, nous avons obtenu des produits d'alkylation, de bisalkylation et des aldehydes avec les derives halogenes. Nous avons ensuite etudie la reactivite vis-a-vis des electrophiles de l'anion allylique lithie derivant du 4-n,n-dimethylamino-2-methylbut-2-enenitrile. Nous avons des lors obtenu, apres addition deconjugante en de la fonction nitrile et cyclisation, une serie de 3-cyano-2,2-dialkyl-5-n,n-dimethylamino-3-methyloxolanes. Dans le second chapitre, nous avons montre que les anions allyliques lithies issus des 4-n,n-dialkylaminobut-2-enoates d'ethyle permettent d'acceder en une seule etape a des 2,2-dialkyl-5-n,n-dialkylamino-3-ethyloxycarbonyloxolanes apres reaction avec les derives carbonyles et a des 2-alkyl-4-oxobutanoates d'ethyle apres reaction avec les composes halogenes. Nous avons ainsi mis en evidence que le dienolate, obtenu apres lithiation des aminoesters, reagit regioselectivement, en de la fonction ester, avec les reactifs electrophiles. Enfin, dans le dernier chapitre, nous avons demontre la regioselectivite et la diastereoselectivite de la reaction entre les anions lithies issus des 2-chloro-4-n,n-dialkylamino-3-methylbut-2-enenitriles et divers systemes conjugues. Ainsi, nous avons obtenu avec de bons rendements, apres addition 1,4 et cyclisation intramoleculaire, des aminovinylcyclopropanes fonctionnels. Ensuite, nous avons montre la diastereoselectivite de la reaction entre l'anion lithie issu du 2-chloro-4-n,n-dimethylamino-3-methylbut-2-enenitrile et quelques derives carbonyles. Cette reaction nous a permis d'obtenir deux types d'alcools polyfonctionnels.

Cette étude a porté sur la réaction de chloration d'alcools asymétriques ou non, par synthèse et décomposition des chloroformiates correspondants en présence de chlorydrate de chlorure d'hexaalkylguanidinium. Dans un premier temps, nous avons réalisé l'étude de la synthèse et de la purification du 2-chloroformiate de propionate de méthyle optiquement actif par phosgénation du lactate de méthyle optiquement pur. L'optimisation des paramètres expérimentaux (température, nature du catalyseur) a conduit à un rendement de réaction de 98 %. Par contre, il a été montré que quelles que soient les conditions expérimentales testées (nature du solvant, température, nature et quantité de catalyseur) dans le cadre de la réaction de décomposition de ce chloroformiate en réacteur batch, un rendement satisfaisant en composé chloré optiquement pur n'est pas atteint. En effet, l'étude de la qualité optique du 2-chloropropionate de méthyle obtenu a permis de mettre en évidence le caractère SN2 de la réaction de décomposition du chloroformiate, mais également un mécanisme de racémisation dû au contact prolongé entre le produit synthétisé et le catalyseur. Ces résultats ont alors conduit à la mise au point d'un procédé semi-continu dans un réacteur film-mince optimisé par l'étude de plans d'expériences. Nous avons alors obtenu du R-(+)-2 chloropropionate de méthyle avec un rendement en produit isolé de 62 %, une pureté de 98 % et une teneur en énantiomère R de 97 %. Dans un second temps, nous avons étudié la décomposition de chloroformiates d'alkyles gras, de bischloroformiates d'alkyles et d'alcoxyles en présence de chlorhydrate de chlorure d'hexabutylguanidinium (CHBG. HC1) comme catalyseur. Cette réaction, réalisée en batch en présence de 0. 01 % de CHBG,HC1 sur des quantités significatives de réactif, est très exothermique et incontrôlable. Nous avons éliminé ce risque en mettant en jeu une faible quantité de CHBG,HC1 (0. 01 %) et en introduisant en continu les chloroformiates ou bischloroformiates étudiés. Dans tous les cas, les rendements et les puretés en composés chlorés sont supérieurs ou égaux respectivement à 92 % et à 97 %.

Cette thèse s'inscrit dans le domaine de la chimie organofluorée et de la synthèse asymétrique. Nous avons ainsi étudié diverses méthodologies originales de synthèse de composés di- et trifluorométhylés énantiopurs à partir d'oxazolidines et d'imines fluorées chirales. Les imines et oxazolidines trifluorométhylées sont préparées par réaction du fluoral ou de trifluorométhylcétones avec des amines ou des aminoalcools chiraux. Les analogues difluorométhylés sont obtenus en exploitant les propriétés électrophiles des difluoroénoxysilanes. La réduction des oxazolidines fluorées par les hydrures est complètement stéréosélective, ce qui donne accès à des amines di- et trifluorométhylées énantiopures. Les oxazolidines avec un acide de Lewis forment in situ des ions iminiums, qui donnent accès aux a-aminonitriles, précurseurs des a-aminoacides et des 1,2-diamines énantiopures, aux b-aminoesters et aux b-aminocétones, précurseurs de b-aminoacides et de 1,3-aminoalcools énantiopurs
This thesis falls under the field of organofluorinated chemistry and the asymmetrical synthesis. We studied various original methodologies of synthesis of di- and trifluoromethyl enantiopur compounds starting from chiral fluorinated oxazolidines and ketimines. The trifluoromethyl ketimines and oxazolidines are prepared by reaction of the fluoral or trifluorométhyl ketones with chiral amines or aminoalcohols. The difluoromethyl analogues are obtained by exploiting the electrophilic properties of difluoroenoxysilanes. The reduction of fluorinated oxazolidines by the hydrides is completely stereoselective, which gives access to enantiopur di- and trifluoromethyl amines. Oxazolidines with Lewis acid form in situ iminium species, which give access to the a-aminonitriles, precursors of enantiopur a-amino acids and 1,2-diamines, and acces to b-aminoesters and the b-aminoketones, precursors of enantiopur b-amino acids and 1,3-aminoalcohols

Cette thèse porte sur la conception de nouveaux catalyseurs pour la conversion du gaz de synthèse issu de la biomasse en alcools. Il est démontré que les performances des catalyseurs cuivre - zinc dans l'hydrogénation du monoxyde de carbone dépendent de la dispersion de la phase métallique de cuivre. Les performances catalytiques sont fortement influencées par la promotion avec des métaux. L'activité des catalyseurs promus a été corrélée avec la réductibilité du cuivre; un taux de réduction plus élevée conduit à des catalyseurs plus actifs. De plus, la promotion avec le fer, le chrome et le manganèse modifie de manière importante la sélectivité de réaction. Une augmentation spectaculaire de la vitesse d'hydrogénation du monoxyde de carbone a été observée sur les catalyseurs promus avec le fer et a été attribuée à la formation de carbures de fer. La teneur élevée en fer dans ces catalyseurs conduit à une plus grande productivité en alcools qui a été accompagnée d’une activité importante dans la réaction “water-gas-shift”. Les catalyseurs ont montré une stabilité relative en présence du gaz de synthèse contenant du soufre
This PhD thesis addresses design of novel catalysts for conversion of syngas obtained from biomass into alcohols. It is shown that the catalytic performance of copper-zinc catalysts in carbon monoxide hydrogenation is principally affected by dispersion of copper metallic phase. The performance of these catalysts is strongly affected by promotion with different elements. The activity of the promoted catalysts was correlated with the reducibility of copper phase; the ease of copper reduction leads to more active catalysts. In addition, promotion with iron, chromium and manganese significantly modifies the reaction selectivity. A spectacular increase in carbon monoxide hydrogenation rate was observed on iron-containing catalysts and was attributed to the formation of iron carbide species. Increasing iron content in the catalysts led to higher alcohols productivity and was also accompanied by significant activity in water gas-shift reaction. The catalysts exhibited relative stability in the presence of sulphur containing syngas

Il a été établi au laboratoire que les diamines 1,3 cyclopentaniques fonctionnalisées pouvaient mimer le motif central des aminoglycosides et permettre ainsi d’accéder à de nouvelles molécules capables de se lier aux ARN. Ces diamines peuvent être facilement obtenues après fonctionnalisation d’hydrazines bicycliques, par coupure de la liaison N-N. Différentes voies de synthèse ont été développées pour introduire un atome de fluor de façon régio-, diastéréo- et dans certains cas énantiosélective sur ces composés polyazotés. Les diamines fluorées obtenues ont ensuite permis de mettre en évidence un phénomène de reconnaissance chirale supramoléculaire en présence d’ARN, qui se traduit par un dédoublement caractéristique en RMN 19F. Ces petites molécules peuvent donc constituer d’intéressantes sondes structurales pour l’étude d’interactions ligands-ARN. La désymétrisation des diamines 1,3 cyclopentaniques meso par substitution allylique a également été étudiée. La catalyse à l’iridium n’a pas permis de différencier les deux amines, seule la stéréochimie de la position allylique ayant pu être contrôlée efficacement. En revanche, le produit de monoallylation linéaire a pu être obtenu avec un excès énantiomérique allant jusqu’à 61 % en présence d’une catalyse au palladium
In the laboratory, functionalized 1,3-cyclopentanic diamines have been developped to design new RNA ligands by mimicking the central framework of aminoglycosides. These diamines are easily obtained after functionalization of bicyclic hydrazines and cleavage of the N-N bond. Different synthetic routes has been explored to allow a regio-, diastereo- and in some cases enantioselective introduction of a fluorine atom on these polynitrogenated compounds. Binding experiments using 19F NMR highlighted a supramolecular chiral recognition phenomenon between the fluorinated diamines and RNA. This led to a split of the signal correlated with the location of the fluorine nucleus and the structure of the RNA. Fluorinated diaminocyclopentanes could then serve as useful probes for the study of ligand-RNA interactions. The desymmetrisation of meso 1,3- cyclopentanic diamines using allylic substitution reactions has been studied as well. With the use of iridium catalysis, the efficiency of the resolution of the two amines proved to be very low, and only stereochemistry of the allylic position has been fully controlled. However, the linear monoallylated product could been obtained with an enantiomeric exces up to 61 % using palladium catalysis

L'objectif de la thèse a consisté à mettre au point une méthodologie de synthèse simple et efficace de ligands diamines, de diaminoalcools, d'aminothiols et d'aminothiophénols chiraux. Les diamines et diaminoalcools ont été synthétisés par des méthodes de couplage peptidique. Nous avons ensuite optimisé l'ouverture régiosélective et stéréospécifique du S-thiiranyltrityléther par la benzylamine que nous avons étendue à d'autres amines afin d'obtenir une famille d'aminothiols chiraux. Dans un deuxième temps, nous avons synthétisé des aminothiophénols à partir de l'acide thiosalycilique à l'aide de deux voies de synthèse différentes. Ces ligands ont été testés pour la réduction de cétones aromatiques par hydrogénation ou par transfert d'hydrure. Une étude spécifique effectuée avec le benzoylformate de méthyle a été réalisée, mettant à jour la transformation de ce substrat en mandélate d'isopropyle grâce au tert-butylate de potassium

Les lipases sont très performantes pour l'obtention de composés chiraux énantiomériquement purs. Trois grands types de composés ont été étudiés. Nous avons préparé deux alcools. Le dédoublement cinétique enzymatique fournit des composés d'une grande pureté. Des applications avec l'alcool allylique sont venues compléter ce projet. Deux voies ont été employées. L'une fait intervenir la transcétolase. L'autre utilise des cycloadditions 1,3-dipolaires. Les lipases ont été utilisées pour des estérifications au carbone anomérique sur des monosaccharides protégés en position 2,3,4,6. Pour le glucose, il est possible d'obtenir un seul anomère. Pour d'autres sucres, l'emploi de catalyseurs favorisant la mutarotation a été déterminant. Enfin, nous avons réalisé le premier dédoublement cinétique enzymatique d'époxydes d'esters d'énols. L'hydrolyse donne des cétones ou des aldéhydes alpha-hydroxylés via un réarrangement spontané. Elle permet d'obtenir des époxydes résiduels avec d'excellentes puretés

L’hydrogénation du monoxyde et du dioxyde de de carbone permet la valorisation du gaz de synthèse issu des ressources fossiles et renouvelables. Cette thèse porte sur la conception de nouveaux catalyseurs pour la synthèse d’alcools et d’oléfines à partir du monoxyde et du dioxyde de carbone. Les caractérisations ont démontré la formation de particules bimétalliques CoCu dans les catalyseurs mixtes à base de cobalt et de cuivre réduits et l’enrichissement de la surface externe par le cuivre. Ces particules bimétalliques contiennent probablement les sites actifs pour la synthèse d’alcools à partir du gaz de synthèse. Les supports (SiO2, Al2O3 et nanotubes de carbone), ainsi que certains promoteurs, le fer en particulier, ont aussi une très forte influence sur les performances des catalyseurs. La promotion avec le fer permet aussi d’augmenter la productivité des catalyseurs à base de Rh pour la synthèse d’éthanol. La formation d’interfaces entre le fer et le rhodium améliore la sélectivité de cette réaction en éthanol. La conversion du monoxyde de carbone dépend principalement de la dispersion du rhodium. Les catalyseurs Fe/ZrO2 promus par le potassium ont montré une sélectivité très importante pour la synthèse d’oléfines à partir du dioxyde de carbone. Cette augmentation de la sélectivité a été attribuée à la synergie entre le fer oxydé et les espèces Fe0/χFe5C2 qui interviennent dans cette réaction
Catalytic hydrogenation of carbon monoxide and carbon dioxide leads to valorisation of syngas which can be produced from fossil and renewable resources. This thesis addresses design of new catalysts for synthesis of alcohols and olefins from syngas containing carbon monoxide and carbon dioxide. Catalyst characterization has demonstrated formation of bimetallic particles in copper-cobalt mixed supported catalysts and enrichment of metallic particles with copper on the outer surface in the reduced catalysts. Comparison with catalytic data suggests that these bimetallic particles probably contain the active sites for the synthesis of alcohols from syngas. The supports (SiO2, Al2O3 and carbon nanotubes), and some promoters, especially iron, also have a very strong influence on the catalyst performance. Promotion with iron also increases productivity of Rh catalysts in the synthesis of ethanol from syngas. The formation of interfaces between the iron and rhodium seems to improve the selectivity of this reaction to ethanol, while carbon monoxide conversion principally depends on rhodium dispersion. The Fe/ZrO2 catalysts promoted with potassium showed a very important selectivity for the synthesis of olefins from carbon dioxide. This increase in selectivity was attributed to the synergy between iron and oxidized species Fe0/χ-Fe5C2 which are involved in this reaction