CHAPITRE III SAMARIATION REDUCTRICE DES DERIVES DE GLYCALS
1.1. Méthodes de préparation des glycals dans la littérature
Les glycals sont des sucres insaturés possédant une double liaison localisée entre C-1 et C-2. Ces dérivés ont été décrits pour la première fois par Fischer et Zach en 1913.80 A ce jour, de nombreuses méthodes ont été développées pour les préparer, comme par exemple les éliminations d’halogénure, de thioéther ou de sulfone de glycosyles utilisant différents réducteurs. Ici, nous présentons brièvement les méthodes de préparation des glycals considérés comme les précurseurs de samariation réductrice.
À partir d’halogénure de glycosyle
Les bromures de glucosyle peracétylés sont parmi les matériaux de départ les plus souvent utilisés pour la synthèse des glycals. Une élimination réductrice par le zinc dans l’acide acétique génère les glycals avec des rendements généralement bons à excellents. Le mécanisme d'élimination réductrice s’explique par un processus de réduction à deux électrons au centre anomérique, suivi de l'élimination de groupement acétate en position vicinale (Figure 3.1).81 Différentes méthodes peuvent être utilisées pour améliorer l'activité de zinc, notamment le prélavage de la surface métallique à l'acide chlorhydrique aqueux ou l'ajout de sels de platine82 ou de cuivre.83
Figure 3.1 : Elimination réductrice des bromures de glycosyle
80 E. Fischer, C. Zach, Sitzb. kgl. preuss. Akad., 1913, 311-317.
81 W. Priebe, I. Fokt, G. Grynkiewicz, Glycal Derivatives. In Glycoscience, Fraser-Reid B.; Tatsuta K.; Thiem J., Eds. Springer Berlin Heidelberg: 2008; pp 699-735.
82 F. Shafizadeh, Methods Carbohydr. Chem., 1963, 2, 409-410.
83 W. Roth, W. Pigman, Methods Carbohydr. Chem., 1963, 2, 405−408.
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La réduction selon Fischer et Zach est réalisée au milieu acide acétique aqueux dans lequel certains glycals, tels qu’en série furanoside, ont tendance à subir un réarrangement allylique.84 Pour cette raison, d’autres systèmes réducteurs utilisant un milieu basique ou neutre, ou utilisant des solvants aprotiques ont été développés. Notons l’utilisation fréquente des systèmes réducteurs suivants, Zn-AcOH-THF,85 Zn-NaH2PO4-EtOAc,86 Zn-vitamine B12-MeOH,87 Zn-Ag/C-THF,88 Zn-MIN-EtOAc,89 et CrIIIEDTA-DMF-H2O.90
Le complexe de titane(III) (Cp2TiCl)2 est un excellent agent de transfert mono-électronique, permettant de former les glycals à partir des bromures de glycosyles avec très bons rendements (Figure 3.2). Les conditions réactionnelles en milieux aprotiques et neutres tolèrent l'utilisation de nombreux groupes protecteurs tels que les acétates, éthers silylés, benzylacétals et isopropylidènes.91
Figure 3.2 : Elimination réductrice des bromures de glycosyle par (Cp2TiCl)2
Les dérivés de D-glucal92 3.6 et de D-allal93 3.8 peuvent également être obtenus avec de bons rendements par traitement des composés 2-déoxy-2-iodopyranosides 3.5 et 3.7 soit par le zinc dans un mélange d’acide acétique et de dichlorométhane en présence d’une quantité catalytique d’acide hexachloroplatinique, soit par l’action du méthyllithium dans le diéthyléther (Figure 3.3).
84 K. Bischofberger, R. H. Hall, Carbohydr. Res., 1976, 52 (1), 223-227.
85 M. W. Bredenkamp, C. W. Holzapfel, F. Toerien, Synth. Commun., 1992, 22 (17), 2459-2477.
86 J. Zhao, S. Wei, X. Ma, H. Shao, Carbohydr. Res., 2010, 345 (1), 168-171.
87 C. L. Forbes, R. W. Franck, J. Org. Chem., 1999, 64 (4), 1424-1425.
88 R. Csuk, A. Furstner, B. I. Glanzer, H. Weidmann, J. Chem. Soc., Chem. Commun., 1986, (15), 1149-1150.
89 L. Somsák, I. Németh, J. Carbohydr. Chem., 1993, 12 (4-5), 679-684.
90 G. Kovács, K. Tóth, Z. Dinya, L. Somsák, K. Micskei, Tetrahedron, 1999, 55 (16), 5253-5264.
91 R. P. Spencer, C. L. Cavallaro, J. Schwartz, J. Org. Chem., 1999, 64 (11), 3987-3995.
92 D. J. Chambers, G. R. Evans, A. J. Fairbanks, Tetrahedron: Asymmetry, 2003, 14 (13), 1767-1769.
93 R. U. Lemieux, E. Fraga, K. A. Watanabe, Can. J. Chem., 1968, 46 (1), 61-69.
57 Figure 3.3 : Synthèse de glycals à partir de 2-iodopyranosides
À partir de thioglycosides et leurs oxydes
En raison de la nature plutôt sensible des halogénures de glycosyle, les dérivés thioéther, sulfoxyde et sulfone dérivés de sucre, beaucoup plus stables, ont été très étudiés en tant que précurseurs de glycal. La préparation de ces composés de départ est aussi facile que celle des halogénures correspondants.
Le naphthalénide de lithium s’est montré très utile pour l’élimination réductrice des thioglycosides et leurs oxydes en position anomère. Par exemple, le traitement du composé 3.9 par un excès de naphthalénide de lithium à -78oC dans le THF a conduit au galactal O-débenzylé 3.10 avec un bon rendement.94 Le glucal 3.4 possédant un hydroxyle libre en C-3 a également été efficacement obtenu par traitement du sulfoxyde 3.11 par le butyllithium à basse température (Figure 3.4).95 Les hydroxyles allyliques des composés 3.4 et 3.10 pourront facilement être fonctionnalisés sous forme d’ester ou de carbonate et devenir substrats pour l’étude de leur comportement en conditions de samariation réductrice en présence d’électrophiles.
94 (a) A. Fernandez-Mayoralas, A. Marra, M. Trumtel, A. Veyrières, P. Sinaÿ, Carbohydr. Res., 1989, 188, 81-95; (b) A. Fernandez-Mayoralas, A. Marra, M. Trumtel, A. Veyrières, P. Sinaÿ, Tetrahedron Lett., 1989, 30 (19), 2537- 2540.
95 A. M. Gómez, M. Casillas, A. Barrio, A. Gawel, J. C. López, Eur. J. Org. Chem., 2008, 2008 (23), 3933-3942.
58 Figure 3.4 : Synthèse de glycals à partir de thioglycosides et leur oxyde
Le système SmI2/HMPA permet la réduction de la liaison C-S des dérivés sulfones aromatiques et permet l’accès aux glycals avec d’excellents rendements. L’avantage de cette réaction est ne pas avoir la O-déprotection concomitante du substituant en C-3 (Figure 3.5).96
Figure 3.5 : Synthèse de galactal par samariation réductrice de sulfone anomère
Dans les parties suivantes, nous présenterons notre travail sur la synthèse d’une variété de glycals possédant une fonction ester ou carbonate en C-3, et différents groupements protecteurs en C-4 et C-6.