Soutenance de thèse de GALIBERT Aurelien
Titre de thèse
Développement de nouvelles méthodologies en chimie radicalaire : réactivité des ynamides
Development of new methodologies in radical chemistry: reactivity of ynamides
Résumé de la thèse
La réactivité des ynamides, alcynes activés largement utilisés dans des transformations ioniques pour la construction de molécules polyvalentes azotées, vis-à-vis des radicaux reste un domaine relativement peu étudié. Les résultats présentés dans cette thèse explorent ce domaine en proposant de nouvelles méthodologies en chimie radicalaire pour étudier le comportement de ces substrats tout en s'attachant en parallèle à valoriser les produits formés au cours des transformations mises en œuvre.
Ainsi, la méthodologie ATRA « Atom Transfert Radical Addition », amorcée au triéthylborane, a été appliquée avec succès, permettant de transformer des ynamides non N-sulfonylés en alpha-iodoénamides tétra-substitués avec des rendements satisfaisants. Ces composés ont été engagés dans des couplages de Suzuki pour préparer divers énamides tétra-substitués dont le comportement en tant qu'atropoisomères a été évalué.
Au cours de cette étude, nous avons montré qu'en présence d'une quantité catalytique de triéthylborane les N-sulfonyl ynamides pouvaient subir une migration 1,3 du groupe sulfonyl de l'atome d'azote vers l'atome de carbone de la triple liaison par voie radicalaire pour conduire à des alpha-sulfonyl amides. Cette réaction, impliquant une nouvelle réactivité des N-sulfonyl ynamides, à savoir, la rupture homolytique de la liaison N—S, a été étudiée et optimisée. Ainsi, nous avons pu montrer qu'une simple irradiation à 365 nm, suivie d'un traitement acide, permettait également d'effectuer cette transformation, permettant d'étendre le champ d'application de cette réaction à une plus grande variété de substrats avec des rendements globaux en alpha-sulfonyl amides plus élevés.
Enfin, l'utilisation du couple triacétate de manganèse / diacétate de cuivre dans le tétrachloroéthane ou l'acide acétique à 80 °C, en présence de composés 1,3-dicarbonylés s'est révélée optimale pour proposer une nouvelle voie de synthèse one-pot de 2-aminofuranes tétra-substitués originaux à partir d'ynamides. Le potentiel, en tant que photocatalyseur organique, de ces nouveaux objets a été étudié dans des transformations et polymérisations radicalaires ouvrant de vastes perspectives à cette étude.
Thesis resume
The reactivity of ynamides, activated alkynes widely used in ionic transformations for the construction of polyvalent N-containing molecules, towards radicals remains a relatively unexplored area. The results presented in this thesis explore this field by proposing new radical chemistry methodologies to study the behavior of these substrates, while at the same time focusing on valorizing the products formed during the transformations implemented.
The ATRA "Atom Transfer Radical Addition" methodology, initiated with triethylborane, was successfully applied, enabling the transformation of non-N-sulfonylated ynamides into tetra-substituted alpha-iodoenamides isolated in satisfactory yields. These compounds were engaged in Suzuki couplings to prepare various tetra-substituted enamides whose behavior as atropoisomers was evaluated.
In this study, we showed that in the presence of a catalytic amount of triethylborane, N-sulfonyl ynamides could undergo a 1,3 radical migration of the sulfonyl group from the nitrogen atom to the carbon atom of the triple bond to lead to alpha-sulfonyl amides. This reaction, involving a novel reactivity of N-sulfonyl ynamides, namely homolytic N—S bond cleavage, was studied and optimized. In this way, we were able to show that simple irradiation at 365 nm, followed by acid treatment, also enabled this transformation to take place, extending the scope of this reaction to a wider variety of substrates with higher overall yields of alpha-sulfonyl amides.
Finally, the use of manganese triacetate/copper diacetate couple in tetrachloroethane or acetic acid at 80°C, in the presence of 1,3-dicarbonyl compounds, proved optimal for proposing a new route to the one-pot synthesis of original tetra-substituted 2-aminofurans from ynamides. The potential of these new compounds as organic photocatalysts was investigated in free-radical transformations and polymerizations, opening a wide range of perspectives for this study.