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Module 1: Epoxydation de Jacobsen. Réaction d'époxydation assymétrique des oléfines selon Jacobsen utilisant les complexes de salen-Mn(III)(1990)
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Glossaire 2
Abécédaire2: Liste graphique
Exercices synthèse Dr E. N. Jacobsen
Bibliographie
1. E- C. Bousquet, D. G. Gilheany, Tetrahedron Lett. 1995, 36, 7739 -7742; 2. Tokunaga M, Larrow J.F., Kakiuchi F, Jacobsen E.N. (1997). 3. Revue sur RCH: Keith J.M., Larrow J.F., Jacobsen E.N. Adv. Synth. Catal.2001, 343:5 4. Zhang, W.; Loebach, J. L.; Wilson, S. R.; Jacobsen, E. N. J. Am. Chem. Soc.1990, 112, 2801 5. Chang, S.; Galvin, J. M.; Jacobsen, E. N. J. Am. Chem. Soc.1994, 116, 6937. 6. Deng L, Jacobsen E.N. J Org Chem 1992, 57:4320 7. Jacobsen E.N., Deng L, Furukawa Y, Martínez L.E. Tetrahedron1993, 50:4323 8. Bell D, Davies M.R., Finney FJL, Geen G.R., Kincey P.M., Mann I.S. Tetrahedron Lett. 1996, 37:3895. 9. Lee N.H., Muci A.R., Jacobsen E.N. Tetrahedron Lett 1991, 32:5055
Epoxydation assymétrique de Jacobsen
Sommaire
1. Catalyseurs de Jacobsen
2. Description et mécanisme de l'époxydation de Jacobsen
3.1. Limitations des substrats et catalyses 3.2. Topiques en synthèse
Le chapitre 1 nous a introduit sur les ligands et catalyseurs assymétriques de Jacobsen dont le salen-Mn(III)-(R,R) dérivant du 1,2-diaminocyclohexane est parmi les plus efficaces, bon marché et facilement disponibles en grande quantité. Dans le chapitre 2, nous avons vu que les composantes de la réaction dont le le NaOCl comme co-oxydant en présence des additifs (4-PPNO ou le 4-Me-PNO) qui améliorent les sélectivités et les performances des catalyseurs. Le cycle catalytique de l'époxydation mettant en jeu comme intermédiaires actifs les oxomanganèses(V), procédant par mécanisme radicalaire dans le transfert d'oxygène expliquent les stéréosélectivités cis/trans ainsi que l'origine de l'énantiosélectivité par transfert de chiralité à partir des atomes de carbone sp3 connectant les deux groupements salen aromatiques. Nous terminerons ce module avec le présent chapitre sur les limitations des substrats et les topiques en synthèse.
3.1. Limitations des substrats et catalyses
Les observations expérimentales et les études théoriques ont montré les limites de l'époxydation de Jacobsen qui favorisent surtout les oléfines cis. Les oléfines cycliques présentent les meilleurs cas pratiques d'époxydation tandis que les oléfines terminaux et les oléfines trans- réagissent relativement moins bien et conduisent à des sélectivités moindres
Tableau 1: Epoxydation assymétrique des différentes classes d'oléfines. t = 4°C; NPO: 4% mol; catalyseur IIa 0,010-0,04% mol [1]
Oléfines
Rend. époxyde
% ee (cis)
Eqv. IIa
1a
84%
72%
0,04
1b
67%
92%
0,04
1c
72%
98%
0,02
1d
96%
97%
0,03
1e
63%
94%
0,015
1f
65%
89%
0,010
Le tableau 1 compare l'époxydation des différentes classes d'oléfines sous les conditions spécifiées [1];en présence du pyridine N-oxyde et du catalyseur IIa-(R,R). Les dérivés chromènes 1c et 1d représentent les meilleurs substrats pour l'époxydation assymétrique.
Les oléfines trans- qui s'époxydent mal avec les salen-Mn(III) peuvent donner des meilleurs rendements avec les complexes salen-Cr(III). Mais les réactions sont lentes et exigent des conditions stoechiométriques du complexe de chromate.
Ainsi, le (E-propenyl)-benzène 2 donne un ee de 92% avc le salen-Cr IIde, tandis qu'avec le salen-Mn(III) le % ee est de 22%.1
[2]
Les salen-Co(III) (voir IIC2chapitre 1) ont permis de surmonter les problèmes d'époxydation des oléfines terminaux par résolution cinétique hydrolytique (RCH) des mélanges racémiques d'époxydes.2
La méthodologie a donné donné naissance à un important processus industriel en absence d'aucun solvant, avec l'eau comme nucléophile. L'époxyde chiral et l'alcool obtenus sont aisément séparables par distillation.3 (En savoir plus)
3.2. Topiques de synthèse
Depuis le première synthèse chirale de Jacobsen en 1990,4 l'importance de la méthodologie à travers les intermédiaires d'époxydes chiraux ont été démontré à travers les synthèses des produits naturels.
Chang et al.5 ont observé une observe une inversion de stéréosélectivitétrans- de 95% à partir de l'oléfine cis- 3 avec une ee de 81% lorsque l'on utilise le ligand conchina avec le catalyseur IIa de Jacobsen. [3] Les dérivés cinnammates sont extrêmement important dans les synthèses des chaïnes latérales des produits anti-cancéreux tel que le taxol.6 Le dérivé cinnammate 4 ci-dessous sert à préparer l'époxyde intermédiaire pour la synthèse du diltiazem4b.7
[4]
Les époxydes dérivés des chromènes qui sont parmi les cibles préférés de l'époxydation de Jacobsen [5] sont au centre des nombreuses synthèses de valeur dont les agents anti-hypertensifs 52 ou 53.8,9
