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Présentation. License 3 – Sciences et Propriétés de la Matière Mention Chimie « Synthèse de systèmes pyridine-thiophène alternés » François Loyer Le 23 juin 2011 Laboratoire de Chimie et Photonique Moléculaires UMR 6510 CNRS – Université de Rennes 1 Maître de stage : Floris Chevallier.
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Présentation License 3 – Sciences et Propriétés de la Matière Mention Chimie « Synthèse de systèmes pyridine-thiophène alternés » François Loyer Le 23 juin 2011 Laboratoire de Chimie et Photonique Moléculaires UMR 6510 CNRS – Université de Rennes 1 Maître de stage : Floris Chevallier
Sommaire I. Introduction II. Résultats et discussion • Synthèse du thiophène distannylé • Synthèse des pyridines bromées • Réaction de couplage • Synthèse de composé diallylique III. Conclusion et perspectives
I. Introduction • Hétérocycle pauvre en électrons, accepteur A • Pyridine : • Hétérocycle riche en électrons, donneur D • Ethylènedioxythiophène : • (EDOT) F. Chevallier, M. Charlot, C. Katan, F. Mongin, M. Blanchard-Desce, Chem. Commun. 2009, 692-694.
I. Introduction • Enchaînement (-A-D-)n pour 1 ≤ n ≤ 3 • Méthode utilisée : • Addition itérative de composé -A-D- • Déprotométallation du thiophène par nBuLi • Transmétallation avec le chlorure de zinc • Couplage croisé de type Negishi avec D-A-Cl F. Chevallier, M. Charlot, C. Katan, F. Mongin, M. Blanchard-Desce, Chem. Commun. 2009, 692-694.
I. Introduction • Synthèse envisagée : • Enchaînements n ≥ 4 hélicoïdaux • Enchaînements n = 4 macrocycles • Propriétés optiques : • Structure électronique : alternance donneur / accepteur • Conformation plane enroulée • Propriété chélatante : doublets des azotes F. Chevallier, M. Charlot, C. Katan, F. Mongin, M. Blanchard-Desce, Chem. Commun. 2009, 692-694.
I. Introduction Hétérocycle donneur utilisé : • Éthylènedioxythiophène • Facilite solubilité • Thiophène enrichi en électron • Cher Thiophène Plus abordable
I. Introduction • Voies de synthèse : • Couplage croisé de Stille : formation de composés A-D-A • Métathèse d’oléfines : cyclisation de 2 composés A-D-A • Réaction de Paal-Knorr : construction des thiophènes D. Milstein, J. K. Stille, J. Am. Chem. Soc. 1978, 100, 3636-3638 Handbook of Metathesis (3 volumes), R. H. Grubbs (Ed), Wiley-VCH, 2003. E. Campaigne, W. O. Foye, J. Org. Chem., 1952, 17, 1405-1412.
Sommaire I. Introduction II. Résultats et discussion • Synthèse du thiophène distannylé • Synthèse des pyridines bromées • Réaction de couplage • Synthèse de composé diallylique III. Conclusion et perspectives
II. 1. Synthèse du thiophène distannylé • 2,5-Bis(tributylstannyl)thiophène • Double échange halogène / métal entre le brome et le lithium • Transmétallation avec le chlorure de tributylétain • Couplage de Stille • Réaction à -78 °C sinon dégradation • Purification par distillation • Produit pur, stable, rendement de 80% Y. Liu, N. Xiang, X. Feng, P. Shen, W. Zhou, C. Weng, B. Zhao, S. Tan, Chem. Commun. 2009, 2499-2501.
Sommaire I. Introduction II. Résultats et discussion • Synthèse du thiophène distannylé • Synthèse des pyridines bromées • Réaction de couplage • Synthèse de composé diallylique III. Conclusion et perspectives
II. 2. Synthèse des pyridines bromées • 6-Bromopyridine-2-carbaldéhyde • Échange halogène / métal entre le brome et le lithium • Piégeage avec le DMF comme électrophile • Couplage de Stille • Aldéhyde précurseur d’alcool allylique • Produit pur, rendement de 68% pour n ≤ 1 mmol • Produit souillé, rendement faible pour n > 1 mmol • Réaction réalisable dans l’éther R. G. Hicks, B. D. Koivisto, M. T. Lemaire, Org. Lett. 2004, 6, 1887-1890.
II. 2. Synthèse des pyridines bromées • 1-(6-Bromopyridin-2-yl)prop-2-en-1-ol • Addition du chlorure de vinyl magnésium sur l’aldéhyde • Hydrolyse de l’alcoolate • Couplage de Stille • Métathèse d’oléfines • Réaction en théorie facile si conditions respectées • Produit souillé, non séparable
Sommaire I. Introduction II. Résultats et discussion • Synthèse du thiophène distannylé • Synthèse des pyridines bromées • Réaction de couplage • Synthèse de composé diallylique III. Conclusion et perspectives
II. 3. Réactions de couplage • 2,5-Di(6-bromo-pyridin-2-yl)thiophène • Couplage de Stille entre le synthon stannylé et la dibromopyridine • Catalyseur : Pd(PPh3)4 • Brome pouvant conduire à une fonction allyle • après échange / piégeage • Excès de pyridine : limite la formation de composés autres que A-D-A • Excès récupérable sur colonne • Produit pur, rendement de 74%
II. 3. Réactions de couplage • 2,5-Di(6-formyl-pyridin-2-yl)thiophène • Couplage de Stille entre le synthon et la 6-bromopyridine-2-carbaldéhyde • Catalyseur : Pd(PPh3)4 • Aldéhyde précurseur d’alcool allylique • Pyridine en quantité stœchiométrique : l’aldéhyde empêche le multicouplage • Rendement de 15% • Produit pur dans les limites de la détection RMN
Sommaire I. Introduction II. Résultats et discussion • Synthèse du thiophène distannylé • Synthèse des pyridines bromées • Réaction de couplage • Synthèse de composé diallylique III. Conclusion et perspectives
II. 4. Synthèse de composé diallylique • 2,5-Di(6-allyl-pyridin-2-yl) thiophène • Double échange halogène / métal entre le brome et le complexe magnésien • Piégeage du bromure d’allyle (CuCN catalyseur) • Métathèse d’oléfine • Essai n°1 : • L’échange ne s’est pas produit • Le composé dibromé est récupéré de manière quantitative M.Abarbri, J.Thibonnet, L.Berillon, F. Dehmel, M. Rottlander, P. Knochel, J. Org. Chem. 2000, 65, 4618-4634. P. Knochel, A. Krasovskiy, EP 1 582 523 A1, 2005.
II. 4. Synthèse de composé diallylique • 2,5-Di(6-allyl-pyridin-2-yl) thiophène • Double échange halogène / métal entre le brome et le complexe magnésien • Piégeage du bromure d’allyle (CuCN catalyseur) • Métathèse d’oléfine • Essai n°2 : • Obtention d’un mélange de produits • Analyses en cours • Nouvelle voie envisagée : utilisation de nBuLi (2éq.), tBuLi (4 éq.) ou le zincate Bu4ZnLi2 (2/3 éq.) à la place de iPrMgCl.LiCl N. T. T. T. Chau, M. Meyer, S. Komagawa, F. Chevallier, Y. Fort, M. Uchiyama, F. Mongin, P. C. Gros, Chem. Eur. J.2010, 16, 12425-12433.
Sommaire I. Introduction II. Résultats et discussion • Synthèse du thiophène distannylé • Synthèse des pyridines bromées • Réaction de couplage • Synthèse de composé diallylique III. Conclusion et perspectives
III. Conclusion et perspectives Merci de votre attention !