CHAPITRE II SAMARIATION REDUCTRICE DES SUBSTRATS MODELES
2. Etudes de la samariation réductrice des substrats modèles
2.2. Réaction des dérivés de dihydropyranes monosubstitués
2.2.1. Cas des dérivés esters en C-4
L’acétate allylique 2.12 a été soumis à la réaction de samariation réductrice, dans les conditions de Barbier, en présence de différents composés carbonylés. Afin d’éviter la formation d’un nouveau centre stéréogène, seules les réactions avec les cétones cycliques symétriques ont été étudiées. Les résultats obtenus figurent dans le Tableau 2.2.
Tableau 2.2 : Samariation réductrice d’acétate en C-4 de dihydropyrane
Entrée Cétone Produit de couplage
en C-4
Produit de couplage en C-2
1 4-tert-butylcyclohexanone 2.29 69%(a) 2.30 6%
2 N-Boc-pipéridin-4-one 2.31 61% 2.32 6%
3 cyclohexanone 2.33 64% 2.34 trace
4 cyclobutanone 2.35 51% 2.36 trace
(a) mélange de deux épimères (1/2.6)
Les samariations réductrices à partir de l’acétate 2.12 ont conduit très majoritairement aux produits de couplage en C-4 (51-69%), parfois accompagnés de ceux en C-2 (<6%) (Tableau 2.2).
Dans chaque cas, les produits isolés ont été analysés par RMN 1H et 13C. Certains produits se sont montrés peu stables dans le chloroforme deutérié habituellement utilisé. Celui a donc dû être neutralisé sur Na2CO3. Les signaux des protons vinyliques des produits obtenus ont facilement permis de mettre en évidence la formation de produits de couplage en C-4 et C-2. Voici quelques caractéristiques spectroscopiques des produits de couplage :
Pour les isomères en C-4 : δH-2 = 6.5 ppm, δH-3 = 4.7 ppm, J1,2 = 6.5 Hz
Pour les isomères en C-2 : δH-3 = 5.7 ppm, δH-4 = 6.0 ppm
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Les couplages similaires à partir du benzoate allylique 2.13 ont été réalisés dans les mêmes conditions que précédemment décrit (Tableau 2.3). C’est à dire en conditions de Barbier, à température ambiante en utilisant 3 équivalents de la solution 0,1 M de SmI2 et 2 équivalents d’électrophile.
Tableau 2.3 : Samariation réductrice de benzoate en C-4 de dihydropyrane
Entrée Dérivé carbonylé Produit de couplage
en C-4
Produit de couplage en C-2
1 4-tert-butylcyclohexanone 2.29 95%(a) 2.30 --
2 N-Boc-pipéridin-4-one 2.31 86% 2.32 10%
3 cyclohexanone 2.33 77% 2.34 trace
4 cyclopentanone 2.37 82% 2.38 --
5 cyclobutanone 2.35 87% 2.36 trace
6 pentan-3-one 2.39 68% 2.40 10%
(a) mélange de deux épimères (1/2.6)
On observe que le benzoate 2.13 a fourni de meilleurs rendements en produits de couplage que l’acétate correspondant (comparaison des Tableaux 2.2 et 2.3). Il permet l’accès régiosélectif aux produits de couplage en C-4 avec de bons rendements (68-95%, entrées 1 à 6, Tableau 2.3). Les cétones symétriques utilisées se sont montrées d’excellents partenaires dans ces réactions, avec cependant un rendement plus faible lorsque la cétone est acyclique (entrée 6, Tableau 2.3).
Le couplage du benzoate 2.13 a également été réalisé avec le cyclohexanecarboxaldéhyde (Figure 2.7). Deux produits de couplage en C-4 ont été isolés avec de faibles rendements, l’alcool homoallylique 2.41 (21%) et la cétone 2.42 (21%). Le produit de couplage en C-2 2.43 a aussi été observé par analyse RMN d’une fraction de chromatographie. Ce plus faible rendement est sans doute dû à la plus grande réactivité (réductibilité) des aldéhydes vis-à-vis du diidodure de samarium. La formation compétitive de produits de pinacolisation diminue beaucoup l’efficacité du couplage avec ce type d’électrophile. La formation de la cétone 2.42 peut s’expliquer par une
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réduction de type Meerwein-Ponndorf-Verley entre l’alcoolate de samarium intermédiaire et l’aldéhyde (voir Chapitre I, Figure 1.10).
Figure 2.7 : Samariation réductrice de benzoate 2.13 en présence de cyclohexanecarboxaldéhde
Il est à noter que dans les mêmes conditions de réaction, Fiaud a décrit l’acétate de cyclohex-2- enyl comme n’étant pas réactif vis-à-vis du diiodure de samarium (Figure 2.8).25d Nous n’avons pas réitéré cette réaction mais on peut considérer qu’une fois encore, l’oxygène vinylique s’est avéré un facteur très important dans la première réduction par le diiodure de samarium des groupements esters en position allylique.
Figure 2.8 : Faible réactivité de l’acétate de cyclohex-2-ényle selon Fiaud25d
2.2.2. Cas du dérivé ester en C-2
Le dérivé 2.15 portant un groupement acétate en position anomérique, s’est montré très réactif vis-à-vis du diiodure de samarium. À température ambiante, dans les conditions de Barbier, en présence de cyclohexanone, la samariation réductrice a conduit instantanément à un mélange complexe de produits inséparables. Nous n’avons tiré du brut réactionnel aucune information structurale sur les éventuels produits formés dans la réaction. Toutefois, comme dans le cas des réductions du dérivé isomère 2.12, les réductions effectuées à -10 oC en présence de composés carbonylés ont bien permis d’isoler les produits de couplage. Les rendements sont moyens mais dans chaque exemple le régioisomère couplé en C-4 est toujours très majoritaire (Tableau 2.4).
Les plus faibles rendements peuvent aussi s’expliquer par la présence d’impuretés dans le substrat de la réaction.
52 Tableau 2.4 : Samariation réductrice d’acétate en C-2 de dihydropyrane
Entrée Dérivé carbonylé Produit de couplage
en C-4
Produit de couplage en C-2
1 4-tert-butylcyclohexanone 2.29 64%(a) 2.30 --
2 N-Boc-pipéridin-4-one 2.31 74% 2.32 --
3 cyclohexanone 2.33 58% 2.34 4%
4 cyclopentanone 2.37 44% 2.38 --
5 cyclobutanone 2.35 47% 2.36 trace
6 pentan-3-one 2.39 48% 2.40 trace
7 cyclohexanecarboxaldéhyde 2.41/2.42 56%(b) 2.43 17%
(a) mélange de deux épimères (1/1.7)
(b) l’alcool 2.41 (28%) et la cétone 2.42 (28%)
En raison de la même distribution des produits de couplage C-2/C-4 à partir de 2.12 ou de 2.15, nous proposons que la réaction transite par un même radical π-allylique 2.44 ou une même espèce π-allylsamarienne 2.45 (Figure 2.9). L’obtention de la même distribution de régioisomères par samariation réductrice des structures allyliques isomères est souvent prise comme signature d’un intermédiaire organométallique ɳ3 ou π allylique.36a, b
Figure 2.9 : Mécanisme proposé pour la samariation réductrice de dérivés de dihydropyranes monosubstitués
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