Nouvelles réactions de couplage décarboxylatif catalysées par des sels de cuivre et de palladium - Nouvelles réactions de couplage aryl-aryle catalysées par des sels de nickel et de manganèse
Institution:
Paris 13Disciplines:
Directors:
Abstract EN:
The copper-catalyzed decarboxylation of aromatic carboxylic acids has been advantageously achieved by using aliphatic amines like N,N,N’,N’-tetramethylethylenediamine (TMEDA) or hexamethylenetetramine (HMTA) as ligands instead of the aromatic heterocyclic amines (quinoline, phenanthroline) used until now. The improvement is significant since the reaction can be performed at a lower temperature (ca. 50 °C less) and the reaction time is clearly shorter. This new catalytic system was developed owing to a careful analysis of the reaction mechanism. The reaction conditions described herein also allow us to perform copper/palladium-catalyzed decarboxylative cross-coupling reactions between 120 to 140 °C instead of 170 °C. Thereby, biaryls and triarylethylenes compounds were obtained in good yields. Moreover, the multi-step synthesis of the anticancer agent (Z)-Tamoxifen was completed using a decarboxylative cross-coupling reaction as the key step. The results reported above could open the way to the development of low temperature procedures. It is worthy of note that, for large-scale applications, it is very advantageous to replace 1,10- phenanthroline by TMEDA which is clearly less expensive. A new reaction of demethylation-decarboxylation of o-methoxy aromatic carboxylic acids was also described. Finally, a cheap and user-friendly nickel/manganese catalytic system was developed for the efficient cross-coupling of functionalized aromatic chlorides with aromatic grignard reagents.
Abstract FR:
La décarboxylation d’acides carboxyliques aromatiques catalysée par des sels de cuivre a été largement améliorée grâce à l’utilisation d’amines aliphatiques comme ligands telles que la N,N,N’,N’-tétraméthyléthylènediamine (TMEDA) ou encore l’héxaméthylènetétramine (HMTA) au lieu des amines hétérocycliques (quinoléine, phénanthroline) utilisées jusqu’à présent. Le progrès est significatif puisque la réaction peut être effectuée à plus basse température (jusqu’à 50 °C de moins) et la durée de la réaction est réduite. Il faut noter que ce nouveau système catalytique a été développé grâce à une analyse approfondie du mécanisme de la réaction. L’emploi de ce système a permis de réaliser des réactions de couplage décarboxylatif catalysées par des sels de cuivre et de palladium à des températures comprises entre 120 et 140 °C au lieu de 170 °C. De nombreux biaryles et triaryléthylènes ont pu ainsi être préparés avec de bons rendements. De plus, la synthèse multi-étapes du (Z)-Tamoxifen qui est utilisé comme agent anticancéreux a pu être réalisée avec succès grâce à une réaction de couplage décarboxylatif comme étape clé. L’ensemble de ces résultats peut notamment contribuer au développement de nouveaux procédés de couplage décarboxylatif à plus basse température. Enfin, il faut noter que l’utilisation de la TMEDA est très avantageuse d’un point de vue économique et adaptée à une échelle préparative. Par ailleurs, une nouvelle réaction de déméthylation-décarboxylation a été mise au point afin d’obtenir des phénols à partir d’acides carboxyliques aromatiques substitués en ortho par un groupe méthoxy. Enfin, nous avons également mis au point une méthode simple, peu onéreuse et efficace permettant d’effectuer le couplage entre des chlorures aromatiques simples ou fonctionnalisés et des composés organomagnésiens aromatiques en présence de sels de nickel et de manganèse.