CHAPITRE III SAMARIATION REDUCTRICE DES DERIVES DE GLYCALS
2.4. Réaction des dérivés en série pseudo- D -glycal
2.4.2. Cas du dérivé pseudo- D -galactal
La samariation réductrice a été effectuée avec le dérivé pseudo-D-galactal 3.52 en présence de cyclohexanone à 0 oC (Figure 3.33). Après 45 minutes dans ces conditions, seul le produit de couplage en C-3 (3.73) a été formé et isolé avec un rendement de 76% (la même réaction à 25 °C était quasiment instantanée mais moins propre par analyse CCM). On peut noter le temps de réaction court et le rendement élevé en produit de couplage. Cette réaction a ainsi été largement plus efficace que celle du dérivé galactal 3.48 (voir Figure 3.27) avec toujours la sélectivité relative 3,4-trans.
78 Figure 3.33 : Samariation réductrice du dérivé pseudo-D-galactal en présence de cyclohexanone
Le couplage du composé 3.52 a également été réalisé avec le cyclohexanecarboxaldéhyde. La réaction a conduit à un mélange complexe de produits difficilement séparables (Figure 3.34).
Deux produits de couplage en C-3 ont été isolés, l’alcool homoallylique 3.75 (10%) et la cétone correspondante 3.76 (12%). La formation de cette cétone peut être expliquée par une réduction de type Meerwein-Ponndorf-Verley entre l’alcoolate de samarium intermédiaire et l’aldéhyde (voir Chapitre I, Figure 1.10).
La structure et la stéréochimie de des produits formés a été déterminée par analyse RMN, la corrélation nOe entre H-3 et H-4 et l’absence de corrélation entre H-3 et H-5. Les seuls produits isolés montrent une relation C-3/C-4 de type trans. La configuration du second centre stéréogène généré en position homoallylique de l’alcool 3.75 est unique mais n’a pas été précisée.
Figure 3.34 : Samariation réductrice du dérivé pseudo-D-galactal en présence de cyclohexanecarboxaldéhyde
3. Conclusion
En conclusion, les réactions de samariation réductrice des dérivés de glycals et pseudo-glycals, en présence de cétone, sont fortement dépendantes de la nature et de la position (C-1/C-3) du groupe réductible en position allylique, de la nature des groupements protecteurs des hydroxyles et de la série du sucre concerné (Tableau 3.4).
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En série glucal et galactal, la présence d’un carbonate allylique s’est montrée essentielle (comparaison des entrées 4, 5, 6 et 9, Tableau 3.4). La nature des groupements protecteurs a joué un rôle très important à la fois dans la vitesse des réductions et l’efficacité des couplages. On retient que les substrats portant des groupements 4,6-di-O-acétyle ou 4,6-di-O-benzyle sont très réactifs vis-à-vis du diiodure de samarium. Cependant les produits de couplage ont été obtenus avec de faibles rendements sans doute en raison de l’élimination de ces groupements en C-4 (entrộes 5, 6 et 9, Tableau 3.4). La prộsence du seỗond cycle (4,6-O-isopropylidốne ou 4,6-O- benzylidène) rendant plus difficile le changement conformationnel est probablement responsable de la vitesse plus lente (entrées 7, 8 et 10, Tableau 3.4). Dans le cas des dérivés de glucals 3.35 et 3.36, les réactions sont moins rapides mais les produits de couplage ont été obtenus avec des rendements encourageants. En revanche, la samariation réductrice du dérivé 4,6-O- isopropylidène galactal 3.48 a été particulièrement inefficace.
Les réactions à partir des pseudo-glycals 3.51 et 3.52 ont permis d’utiliser moins de SmI2
et de favoriser les couplages avec les électrophiles carbonylés (entrées 11 et 12, Tableau 3.4). Ces réactions de samariation réductrice en présence de cyclohexanone, ont conduit aux mêmes produits de couplage que les réactions des glycals 3.35 et 3.48. Nous supposons donc que ces réactions (à partir de glycals ou pseudo-glycals) passent les mêmes intermédiaires, radicaux allyliques ou π-allylsamariens.
En général, les réactions de couplage ont été très régio- et stéréosélectives. Les liaisons carbone-carbone nouvellement créées dans ces transformations ont été parfaitement contrôlées en C-3 avec une configuration dite 3,4-trans. Le groupement protecteur de l’hydroxyle en C-4 pourrait fournir un encombrement stérique pouvant être à l’origine d’un stéréocontrôle élevé – le couplage formé selon la face moins encombrée de l’intermédiaire nucléophile.
80 Tableau 3.4 : Bilan sur les samariations réductrices des dérivés des glycals et pseudo-glycals
Entrée Substrat Produit de couplage Entrée Substrat Produit de couplage Dérivés de déoxyglycals
1
3.17 3.55/3.56 63%
2 3
3.25 3.57 16% 3.21 3.57 28%(a)
Résultats préliminaires sur les dérivés du glucal
4 aucune
conversion 5 mélange complexe
3.14 3.27
Dérivés de glucals et de galactals
6 9
3.31 3.58 33% 3.42 3.68 53%
7 10
3.36 3.60 60% (76%)(b) 3.48 3.73 21%(c)
8
3.35 3.59 63%
Dérivé des pseudo-glycals
11 12
3.51 3.59 72% 3.52 3.73 76%
(a) : 35% de produit de départ récupérés ; (b) : avec 1% de NiI2 ; (c) : 44% de produit de départ récupérés
Au niveau mécanistique (Figure 3.35), le radical allyle commun 3.79 pourrait être formé par le premier transfert mono-électronique du SmI2 vers le groupement carbonyle soit de l’éthyle
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carbonate 3.77 en position C-3 soit du benzoate 3.78 en position C-1, suivi d’une fragmentation de la liaison C-O. Deux voies peuvent ensuite être envisagées pour la formation stéréosélective des produits de couplage :
Dans la voie A, l’espèce π-allylsamarienne 3.80 serait formée par la face en-dessous du cycle par un deuxième transfert électronique vers le radical 3.79, par un Sm(II) préalablement complexé à l’atome d’oxygène en C-4. Le couplage entre l’espèce 3.80 avec les cétones se produirait alors sur la face moins encombrée avec une inversion de configuration pour fournir la nouvelle liaison carbone-carbone en position équatoriale.
Dans la voie B, en raison de la difficulté d’approche du SmI2 vers la face inférieure encombrée, l’espèce π-allylsamarienne 3.81 se formerait sur la face supérieure du cycle. La cétone se coordonnant au samarium, elle se rapprocherait ensuite de la même face de l’atome de samarium avec une rétention de configuration pour former également la nouvelle liaison en position équatoriale.
Figure 3.35 : Mécanisme proposé pour les couplages en série glucal et pseudo-glucal
La formation stéréosélective des produits de couplage en série galactal peut s’expliquer semblablement par le mécanisme décrit dans la Figure 3.35.
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CHAPITRE IV :