6.1. Variantes de la réaction de Michael 6.2. Complexes salen-Al de Jacobsen 6.3. Chimie verte
Les deux premiers chapitres 1 et 2 nous ont permis de voir l'évolution de la réaction de Michael ses composantes et les mécanismes en milieu basique ainsi que les processus catalytiques multifonctionnels . Les chapitres 3 et 4 .ont donné des détails sur les typologies de catalyseurs courants tout en introduisant particulièrement, le problème de construction des centres quaternaires chiraux a été évoqué et traité par la méthodologie des auxiliaires chiraux dans le chapitre 5. Nous fermerons ce module par les topiques sur les variantes de la réaction et en ouvrant un chapitre particulier sur l'utilisation es catalyseurs de Jacobsen dont on reconnaït la grande versatilité dans les synthèses organiques avec la réaction de Michael.
Mots-clés: version intramoléculaire, réaction aza-Michael; oxo-Michael, micro-onde, réaction en phase solide, milieu aqueux.
Différentes variantes de la réaction de Michael ont été rapportées, entre autres, les réaction avec des hétèronucléophiles entrent en jeu. (Réaction aza-Michael; oxo-Michael) avec des versions inter- et intramoléculaires. Avec le souci écologique en tête, il fut noter les progrès des réactions en milieu aqueux ou en état solide. Ces méthodologies ont été renforcées par l'usage des micro-ondes donnant ainsi à des résultats spectactulaires.
6.1. Variantes de la réaction de Michael
Les réactions aza-michael1 et oxo-michael sont parmis les importantes méthodologies de synthèse des composés hétèrocycliques.
[1]
6.1.1. Réaction aza-Michael. Takasu et al. utilisant le catalyseur de McMillan 1a ont élaboré une cyclisation intramolécualaire des dérivés de dopamine 1 dans des conditions environnementallement saines en en milieu hydroalcoolique [1].
6.2. Complexes salen-Al de Jacobsen
6.1.2. Réaction oxo-Michael.Les travaux de Satish et al. sur les dérivés 2'-hydroxy-4',6'-dimethylchalcone du type 2 ont montré que ces derniers subissent vers 50-60° une réaction intramoléculaire oxo-Michael conduisant aux flavanones de type 2a.
[2]
Chibiryave et al. ont utilisé les oximes a,b-insaturés 3 en présence de Fe(III) comme catalyseurs pour la synthèse des pyridines hautement fonctionnalisés 3b avec l'acétoacetate d'éthyl 3a. Cette réaction qui a été étendue à différents donneurs et accepteurs a été appliquée à la synthèse des composés biaryls.
[3]
Les complexes salen métalliques de Jacobens sont des bases de Schiff dérivant de la condensation de l'aldéhyde salycilique et des diamines suivie d'une métallation en milieu basique (voir Jacobsen). Ils se classent parmi les meilleurs catalyseurs su moment qui s'emploient dans diverses réactions suivant la nature du métal,1 et les salen-Al ont été déjà connus pour leur aptitude de catalyse des additions conjuguées.2
Jacobsen et Taylor3 ont démontré que le complexe salen-Al 1 est le meilleur catalyseur pour la réaction de Michael des nitriles di- et trisubstitués sur les imides a,b-insaturés. Cette nouvelle méthodologie conduit à la température ambiante à la formation facile des centres chiraux tertiaires et quaternaires pour une large variété d'imides acycliques et aryliques diversement substitués permettant ainsi l'accès à des nouveaux composés hautement fonctionnalisés énantiomériquement enrichis
Avec le malonitrile 4b d'excellents rendement (95%) et d'excès énantiomérique (97%) ont été obtenus sur l'alcoylation de l'imide 4a avec formation d'un centre chiral tertiaire sur 4c.
[4]
Lorsque l'on remplace le nucléophile 4b par le cyanoacétate de méthyl 5 on obtient deux centres chiraux tertiaires dans le produit 5a [5]. e centre chiral cyano- génère deux diastéréoisomères dans le rapport 1:1.
[5]
Une grande variété de d'alcoyl- , d'aryl-d'hétèroaryl-cyanoacétates réagissent en parfait partenaires avec des imides portant des substituants alcoyls vinyliques pour l'addition de Michael [6] et [7]
[6]
Tableau 1: Diastéréo- (rd) et enantiosélectivité (ee) de l'addition des cyanoacétates 6 sur l'imide 6a [6].
R (6a)
R' (6)
Temps (h)
Rendt (%)
ee (%)
rd
CH3CH2CH2
Ph
19 h
98%
97%
14:1
CH3
Ph
24
95%
86%
5:1
(CH3)3C
Ph
24
99%
96%
16:1
[7]
L'utilisation du nucléophile 7 comme donneur de Michael perment d'accéder aux composés hétèrocycliques chiraux 7a avec des ratio de diastéréosélctivité allant de 10:1 à 20:1 et des ee atteignant 92%.
6.3. Chimie verte
Nous abordons ici les différentes évolutions s'opérant au niveau technologique compatible aux nécénssités écologiques. Il faut donc noter les progrès des réactions en milieu aqueux ou en état solide. Ces méthodologies ont été renforcées par l'usage des micro-ondes donnant ainsi à des résultats spectactulaires.
6.3.1. Irradiation par micro-onde. Métohde très verstalie introduisant une petite révolution.
[8]
Boruah et al. ont utilisé un simple four micro-onde commercial pour irradier le chalcone 8 en présence de l'alumina et en l'absence de solvant pour donner l'adduit de Michael 8b avec le nitrométhane 8a en 18 mn seulement avec 90% de rendement. Alors que la réaction dans les conditions classiques prend 15 jours pour un rendement de 43%.
[9]
Toda et al. ont développé un système d'addition des acétates, thiols et amines sur des suspensions de chalcone 8 dans l'eau en présence de surfactant, le bromure de hexadecyltrimethylammonium (HDTMAB) donnant des rendements de l'ordre de 98%. [9]
6.3.2. Inclusion crystalline dans un höte chiral
[10]
Toda et al. ont réalisé une addition assymétrique en du thiophenyl sur le maléate d'octyl 10a en inclusion crystalline du thiphenol dans le poudre de b-dextrine optiquement actif 10 le tout en suspension dans l'eau.xxx
En utilisant comme hôte crystallin optiquement actif des dérivés de l'acide tartrique,xx on obtient des inclusions crystallines 11 avec les arylthios, les ee sont nettement plus élevés et atteignent 80% avec l'addition sur le 2-cyclohexènone 11a. [11]
[11]
L'inclusion crystalline du dérivé 12 s'effectue avec un rendement élévé mais une une énantiosélectivité moindre sur le 3-methyl-2-butène-2-one 12a [12].
[12]
6.3.3. Réaction en milieu aqueux
Da Silva et al. ont étudié l'addition du thiophenol 13 aux nitro-oléfines comme accepteurs dans l'eau faiblement basique. Avec les substrats acycliques, le rendement est élevé mais la sélectivité est modeste [13]
[13]
Par contre avec les substrats cycliques 14; le résultat conduit exclusivement au produit cis [14].
