Projet ANR-11-BS07-0029 – EnolFun : Fonctionnalisation de liaisons C(sp3)-H d'énolates
Programme : Blanc - SIMI 7 - Chimie moléculaire, organique, de coordination, catalyse et chimie biologique (Blanc SIMI 7)
Année de financement : 2011
Coordinateur du projet : Monsieur Olivier Baudoin (UNIVERSITE CLAUDE BERNARD - LYON I)
Partenaires : Institut de Chimie Moléculaire et des Matériaux - Institut Charles Gerhardt Montpellier; Institut de Chimie et Biochimie Moléculaires et Supramoléculaires
Montant : 419999.0 euros
Date de début : 2011
Durée : 42 mois
Résumé : Fonctionnalisation de liaisons carbone-hydrogène non activées par catalyse métalliqueLa fonctionnalisation directe de liaisons carbone-hydrogène est une alternative économe en atomes et en étapes aux méthodes de synthèse traditionnelles pour accéder à des molécules organiques fonctionnalisées originales. Ce projet, qui propose d'étudier une nouvelle méthode de fonctionnalisation directe de fragments alcanes par catalyse, s'inscrit dans cette logique.
Vers la mise au point de méthodes de synthèse plus courtes et plus propresIl s’agit d’un projet de recherche fondamentale, dans une thématique frontière de la synthèse organique par catalyse organométallique. Il a pour objectif la mise au point de méthodes de fonctionnalisation directe de groupements alcanes portés par des molécules organiques par catalyse par des complexes de palladium, en s'appuyant sur la chimie des énolates. Cette méthode devrait notamment permettre la synthèse d'acides aminés non naturels utiles en chimie médicinale.
Approche combinée expérience-théorie pour plus d'efficacité et de rationalitéLe programme de travail est composé de 3 parties complémentaires qui sont menées par les 2 équipes partenaires dans une approche combinée expérience-théorie: 1. développement de conditions réactionnelles pour le couplage de différents types d'énolates en position beta ou à plus longue distance avec une variété d'électrophiles aromatiques et non aromatiques; 2. développement d'une version énantiosélective; 3. étude des mécanismes réactionnels et des problématiques de sélectivité.
Résumé de la soumission : La fonctionnalisation de liaisons carbone-hydrogène catalysée par les métaux de transition est une approche économe en atomes et en étapes pour la synthèse de molécules organiques à haute valeur ajoutée. Ce projet propose l'étude d'une nouvelle méthode pallado-catalysée permettant la fonctionnalisation directe intermoléculaire de liaisons C-H non activées d'énolates. Le programme est composé de trois parties complémentaires qui seront réalisées par deux équipes partenaires: 1. développement de conditions réactionnelles générales pour le couplage croisé de différents types d'énolates en position beta ou gamma avec une variété d'électrophiles aromatiques, hétéroaromatiques et non aromatiques; 2. développement d'une version énantiosélective efficace, et son application à la synthèse d'acides aminés homochiraux à haute valeur synthétique; 3. étude des mécanismes réactionnels et des problématiques de sélectivité par l'expérience et la théorie (calculs DFT).
Résultats : L'arylation longue distance d'amino-esters avec différents bromures d'aryles, qui se produit sélectivement en position terminale de la chaîne alkyle linéaire, a été réalisée avec succès. Cette méthode permet d'accéder de façon directe et efficace à une grande variété d'acides aminés non naturels analogues de la phénylalanine, utiles comme briques moléculaires pour la chimie médicinale et peptidique. Ces résultats ont été publiés dans Angew. Chem. Int. Ed.
Perspectives : Nos travaux actuels portent sur l'extension des méthodes d'arylation à d'autres groupements fonctionnels, en particulier des amines. Par ailleurs la mise au point de réactions asymétriques à l'aide de nouveaux ligands chiraux du palladium est en cours d'étude. Les travaux mécanistiques expérimentaux et théoriques en cours visent à approfondir le rôle du ligand afin d'aller vers une conception plus rationnelle de celui-ci.
Publications et brevets : - Synthesis of aromatic a-amino esters: Pd-catalyzed long-range arylation of primary C(sp3)–H bonds: S. Aspin, A.-S. Goutierre, P. Larini, R. Jazzar, O. Baudoin, Angew. Chem. Int. Ed. 2012, 51, 10808-10811.
- Ligand-controlled ß-selective C(sp3)–H arylation of N-Boc-piperidines: A. Millet, P. Larini, E. Clot, O. Baudoin, Chem. Sci. 2013, 4, 2241-2247.