Synthèse d'hétérocycles azotés par réactions multicomposantes et domino basées sur l'hydroformylation
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Abstract EN:
The objective of this thesis was the development of new synthetic routes towards nitrogen heterocycles within the concept of atom economy. Our method is based on hydroformylation, a fundamental reaction in homogeneous catalysis, which was used to triggered domino reactions. The hydroformylation allows the introduction of an aldehyde onto an olefin in the presence of a catalyst, hydrogen and carbon monoxide. Firstly, a multi-component reaction, the aza-Sakurai-Hosomi, allowed the one-pot synthesis of homoallylamines which have been subjected to a sequence hydroformylation / reduction to lead to mono or disubstituted piperidine rings. Coniine, anabasine, dihydropinidine and 4-propyloctahydro-1H-quinolizine are thus obtained in few steps. With the same strategy, (±)-allosédamine and (±)-allo-Lobéline ware also obtained. Then, regioselective hydroformylation of vinylacetamide enabled in-situ formation of Nacyliminiums ions that can be trapped by various nucleophiles in a diastereoselective manner. A multicomponent domino reaction has also been developed. The use of allylsilanes as nucleophiles led to a domino cyclohydrocarbonylation/aza-Sakurai-Hosomi/ hydroformylation reaction. This strategy was then applied to the synthesis of epilupinine, a quinolizidine alkaloid. Domino reactions triggered by hydroformylation allows an efficient access to various nitrogen heterocycles.
Abstract FR:
L’objectif de ce travail a été de développer de nouvelles méthodes de synthèses d’hétérocycles azotés en respectant le concept d’économie d’atome. Pour cela, une réaction fondamentale en catalyse homogène, l’hydroformylation, a été utilisée pour initier des réactions domino. L’hydroformylation permet de générer un aldéhyde à partir d’une oléfine en présence d’un catalyseur, d’hydrogène et de monoxyde de carbone. Dans un premier temps, une réaction multi-composante, de type aza-Sakurai-Hosomi, a permis la synthèse en one-pot d’homoallylamines. Celles-ci ont été soumises à une séquence hydroformylation/réduction pour conduire à des pipéridines mono ou disubstituées. La coniine, l’anabasine, la dihydropinidine et la 4-propyloctahydro-1H-quinolizidine sont ainsi obtenues en peu d’étapes. Cette stratégie a aussi permis la préparation de la (±)-allo-sédamine de la (±)-allo- Lobéline. L’hydroformylation régiosélective de vinylacétamides a ensuite permis de générer in-situ des ions N-acyliminiums qui sont piégés par différents nucléophiles de manière diastéréosélective. Une version multi-composante des réactions domino a aussi été développée dans le but d’améliorer encore l’efficacité des synthèses. L’utilisation d’allylsilanes comme nucléophiles a permis de mettre au point une réaction domino cyclohydrocarbonylation/aza-Sakurai-Hosomi/hydroformylation. Cette stratégie a alors été appliquée à la synthèse de l’épilupinine, un alcaloïde de type quinolizidine. La réalisation de réactions domino initiées par hydroformylation permet la synthèse efficace d’hétérocycles variés.