Projet ANR-12-BS07-0015 – TriBAl : Alumination de triples liaisons: une approche générale pour l'obtention d'organoaluminiques aromatiques et hétéroaromatiques.
Programme : Blanc - SIMI 7 - Chimie moléculaire, organique, de coordination, catalyse et chimie biologique (Blanc SIMI 7)
Année de financement : 2012
Coordinateur du projet : Monsieur Laurent Micouin (UMR 8601 Laboratoire de Chimie et Biochimie Pharmacologique et Toxicologique)
Partenaires : Laboratoire de Chimie et Biochimie Pharmacologiques et Toxicologiques
Montant : 235248.0 euros
Date de début : 2013
Durée : 36 mois
Résumé : TriBAl: alumination de triples liaisons: une approche générale pour l'obtention d'organoaluminiques aromatiques et hétéroaromatiquesL'objectif de ce projet consiste à développer de nouvelles voies d'accès à des composés organoaluminiques aromatiques et/ou hétérocycliques, et à en étudier leur réactivité.
Des organoaluminiques : pourquoi faire ?L'utilisation de composés organoaluminiques en synthèse organique reste relativement limitée. Une des raisons provient du manque de méthodes de synthèse simples et efficaces de ces composés. Ceci est particulièrement vrai en série aromatique et/ou hétérocyclique. La grande acidité de Lewis de l'aluminium, conjuguée à la bonne tolérance fonctionnelle de la liaison carbone-aluminium, pourraient cependant conférer à ces organométalliques  «polaires« une réactivité originale et intéressante dans le cadre de la synthèse orientée vers la diversité.La voie traditionnelle de  préparation d'(het)aromatiques aluminiques passe par une transmétallation d'un organolithien ou magnésien. Elle présente plusieurs limitations:-  la tolérance fonctionnelle des précurseurs impose la richesse fonctionnelle de l'organoaluminique final.- la génération de sels métalliques modifie la réactivité de l'organoaluminique final, en particulier pour des transformations asymétriques.- l'utilisation de solvants éthérés diminue grandement l'acidité de Lewis de l'espèce métallique finale, et par conséquent sa réactivité.La préparation de composés (het)-aromatiques aluminique est également possible par métalation directe. Outre la nécessité de la présence d'un groupe directeur, les méthodes jusqu'à présent développées conduisent soit à un aluminate (avec utilisation de THF comme solvant ou co-solvant), soit à des amido-organoaluminiques. Dans les deux cas, les espèces finales sont peu réactives, et doivent généralement être transmétalées pour pouvoir être utilisées en synthèse.La dernière méthode, récemment améliorée, consiste à effectuer une addition oxydante d'aluminium activé dans un aromatique halogéné, conduisant à un mélange de sesqui-halogénures d'aluminium.Nous proposons dans ce projet d'étudier une nouvelle voie d'accès à des hétérocycles aluminiques .
Des organoaluminiques : comment ?Ce projet a 3 objectifs principaux : - définir une voie d'accès générale à des hétérocycles fonctionels aluminiques par hétérométalation cyclisante sur des triples liaisons.- Définir un accès général à des organoaluminiques aromatiques ou hétérocycliques.- Etudier la réactivité de ces nouvelles espèces.
Résumé de la soumission : L'utilisation de composés organoaluminiques en synthèse organique reste relativement limitée. Une des raisons provient du manque de méthodes de synthèse simples et efficaces de ces composés. Ceci est particulièrement vrai en série aromatique et/ou hétérocyclique. La grande acidité de Lewis de l'aluminium, conjuguée à la bonne tolérance fonctionnelle de la liaison carbone-aluminium, pourraient cependant conférer à ces organométalliques  "polaires" une réactivité originale et intéressante dans le cadre de la synthèse orientée vers la diversité.La voie traditionnelle de  préparation d'(het)aromatiques aluminiques passe par une transmétallation d'un organolithien ou magnésien. Elle présente plusieurs limitations:-  la tolérance fonctionnelle des précurseurs impose la richesse fonctionnelle de l'organoaluminique final.- la génération de sels métalliques modifie la réactivité de l'organoaluminique final, en particulier pour des transformations asymétriques.- l'utilisation de solvants éthérés diminue grandement l'acidité de Lewis de l'espèce métallique finale, et par conséquent sa réactivité.La préparation de composés (het)-aromatiques aluminique est également possible par métalation directe. Outre la nécessité de la présence d'un groupe directeur, les méthodes jusqu'à présent développées conduisent soit à un aluminate (avec utilisation de THF comme solvant ou co-solvant), soit à des amido-organoaluminiques. Dans les deux cas, les espèces finales sont peu réactives, et doivent généralement être transmétalées pour pouvoir être utilisées en synthèse.La dernière méthode, récemment améliorée, consiste à effectuer une addition oxydante d'aluminium activé dans un aromatique halogéné, conduisant à un mélange de sesqui-halogénures d'aluminium.Nous proposons dans ce projet d'étudier une nouvelle voie d'accès à des hétérocycles aluminiques par une réaction inédite d'hétéroalumination cyclisante. Cette voie a pu être validée par des résultats préliminaires en série azole. Nous chercherons également à développer une approche inédite d'obtention de composés aromatiques ou hétéroaromatiques aluminique par réaction entre des arynes ou hétéroarynes générés in-situ et des dérivés organoaluminiques. Dans les deux cas, c'est la réactivité de composés organoaluminiques avec des triples liaisons qui sera exploitée. La réactivité des espèces aluminiques, obtenues en milieu non coordinant et sans adjuvants métalliques, sera étudiée en parallèle. L'ensemble de ce projet devrait conduire à la mise en place d'une nouvelle voie d'accès à des composés aromatiques et hétéroaromatiques aluminiques mixtes, dont la réactivité pourra être exploitée dans des transformations originales.
Résultats : Les preuves de concept des différentes voies d'accès aux composés désirés ont été validées.
Des pyrrazoles aluminiques ont été obtenus
Une réactivité inattendue avec le TMSdiazomethane a été observée.
Perspectives : A l'étude
Publications et brevets : The reaction of dimethylalkynylaluminum reagents with trimethylsilyldiazomethane : original reactivity leading to new alpha-silylated alkynylhydrazones R. Kumar, S. Turcaud, L. Micouin, Org. Lett. 2014, 16, 6192-6195.
New alpha-silyl-Diazo and hydrazo compounds from TMS diazomethane and alkynylaluminum reagents. T. Courant, R. Kumar, L. Micouin XIV ICSN Symposium, Gif-sur Yvette, 18-19 juillet 2015