RÉACTION DE CYCLOADDITION DIPOLAIRE-1,3 SANS CATALYSEUR

Réaction de cycloaddition dipolaire-1,3 d’oxyde de nitrile sans catalyseur

Dans le présent rappel bibliographique, nous signalons la synthèse de quelques hétérocycles à cinq chaînons par la réaction de cycloaddition-1,3 intermoléculaire et intramoléculaire via les oxydes de nitrile. Nigam et Sheela [18], ont montré que le traitement de 3,5 –tert-butyl-1,2- benzoquinone 1 par le chlorure 4- methyl benzohydroxamoyle 2 en présence de triéthylamine et benzène, offre un mélange sous forme de cristaux de deux composés 3 et 4 appelés spirodioxazole de proportions différentes avec un rendement de 80% (Schéma 11). En 2007, Gabriel et Timothy [19], ont décrit une étude théorique de la cycloaddition dipolaire-1,3 d’oxyde d’arylnitrile fluorés avec un alcène monosubstitué, qui permet de conduire à des composés hétérocycliques à propriétés biologique et agrochimiques (Schéma 12). Romanski et Jurczak [20], ont réalisé la synthèse asymétrique de 2-isoxazolines avec un bon rendement, en utilisant un oxyde de nitrile chiral (Schéma 13). *

En 2007, l’équipe de Huilling et Weimin [21] a proposé une méthode de synthèse de l’hétérocycle 3 (4-bromophényle) – ester carboxylique d’éthyl d’acide d’isoxazole-4 11 avec un excellent rendement, en faisant réagir le (E)- éthyle 3-ethoxyacrylate 9 sur le chlorure hydroxamoyle 10. Ils ont montré que la réaction est régiospécifique (Schéma 14) En 2009, Shaojin et Zhongwen [22] ont réalisé la synthèse des isoxazolines 12 par la réaction de cycloaddition dipolaire-1,3, en faisant réagir le chlorur 4-chloro-N- hydroxybenzimidyle sur le cyclopropène en présence de triéthylamine, avec un rendement de 64% (Schéma 15). MeO2C CO2Me Ainsi, Noguchi et Tsukimo [23] ont montré que la réaction de cycloaddition intramoléculaire d’oxyde de nitrile avec la double liaison C=C en bout de chaine est stériosélective, à cause de l’interaction entre le groupement protecteurs Boc et le groupement méthyle (Schéma 16).

Réaction de cycloaddition dipolaire-1,3 d’oxyde de nitrile en présence de catalyseur

Après ce que nous avons vu précédemment, la plupart des réactions de cycloaddition dipolaire-1,3 entre le dipôle l’oxyde de nitrile et le dipolarophile alcène ou alcyne, est effectuée sans catalyseur, mais l’utilisation d’un catalyseur dans ce type de réaction a un rôle important sur la stéréosélectivité de la réaction et empêche la dimérisation du dipôle. Le catalyseur le plus courant est de type acide de lewis. Kanemasa et al [29], ont décrit la synthèse régiosélective de deux isoxazolines par addition de chlorure d’hydroxamoyle sur un alcène disubstitué dans le dichlorométhane en présence d’un agent organométallique, et le triéthylamine comme base, avec un rendement 40 % (Schéma 23). Le schéma suivant explique la structure chélate de l’état de transition du dipôle et le dipolarophile et la formation de l’isoxazoline (Schéma 24).

Rappel bibliographique sur l’élaboration de dipôle et dipolarophile

Elaboration de dipôle Toutes les méthodes connues pour la synthèse des oxydes de nitriles commencent par un cadre organique contenant déjà l’ordre de C-N-O nécessaire pour la conversion en structure de l’oxyde de nitriles (R-C≡N+-O-). On rapporte plusieurs méthodes produisant l’oxyde de nitrile in-situ comme la déshydrogénation oxydante des aldoximes[1], la déshydratation des dérivés nitrés primaires de l’isocyanate arylique[2,3] ou d’autres réactifs[4,5], et la déshydrohalogénation des halogénures d’hydroxamoyle[6,7]. Les chlorures d’hydroxamoyle sont produits par chloration d’oxime en utilisant le N-chlorosuccinimide, le chlorure nitrosylique, l’hypochlorite de sodium ou l’hypochlorite tertbutylique Ainsi, Tokunaga et coll[9], ont utilisé l’acétate d’argent pour la génération de l’oxyde de nitrile à partir des halogénures d’ hydroxamoyle. De leur côte, Loupy et al ont développé une nouvelle méthode pour la génération des oxydes de nitriles par l’irradiation des chlorures d’hydroxamoyle en présence de dipolarophile [10] .

Les oxydes de nitrile sont souvent instables à la température ambiante et doivent être formés insitu en présence d’un dipolarophile. Plusieurs méthodes oxydantes de déshydrogénation d’aldoximes utilisent l’hypohalite en milieu alcalin[11], le N-bromosuccinimide suivi d’un traitement par une base[12], le chlorobenzotriazole[13,14], l’acétate mercurique de chloramine-T[15] (Schéma 29). La génération in situ de l’oxyde de nitrile de l’aldoxime par le cyanure ferrique de potassium exige un milieu aqueux [16], alors que le nitrate d’ammonium cérique peut être employé seulement pour les aldoximes aromatiques [17, 18]. Radhakrishna [29] a rapporté l’utilisation des composés iodés hypervalent comme oxydant pour la conversion in situ des aldoximes en oxydes de nitrile.

Préparation des oximes

La préparation des oximes a partir des aldéhydes aromatique soit à reflux ou à 0 °C. Méthode1 Dans un ballon de 250 ml , on place 3,44g ( 49 mmole) de cholrydrate hydroxylamine , 1,96 g (49mmol) d’hydroxyde de sodium dans 50 ml d’eau-méthanol et on porte à ébullition jusqu’à la dissolution total pendant 10 minute et jusqu’à le PH de solution neutre, après on ajoute à chaud et avec précaution la solution de 4g ( 26mmole) d’aldéhyde aromatique, le mélange est porte à reflux et sous agitation magnétique pendant 24 heure . Après le reflux le solvant eau-méthanol est éliminé puis on fait l’extraction liquide- liquide avec le dichlorométhane, la phase organique est séchée et évaporée, l’oxime obtenue est recristallisée dans l’hexane. Méthode2 Dans un ballon de 250 ml, on dissout 2g (29,8mmole) de chlorhydrate d’hydroxylamine, 1,26 g (31, 5mmol) d’hydroxyde de sodium dans un 50 ml d’eau, on l’aisse le mélange agiter dans un bain de glace à une température de 0°C jusqu’à la dissolution totale, puis on ajoute petit à petit 3g (19,8mmole) d’aldéhyde. Une foi l’addition est terminée, le mélange est abandonné sous agitation pendant une nuit. En refroidissant dans un bain de glace, un produit solide précipite, l’oxime est filtrée avec lavage par l’eau puis recristallisé dans l’hexane.

Protection des sucres

On dissoud dans un ballon de 500 ml 9g (49,99 mmole) de D- glucose dans 400ml d’acétone. Sont ajoutés goutte à goutte 3 ml d’acide sulfurique concentré, puis le mélange test agité pendant 7 heures à température ambiante. Le D- glucose résiduel est filtré, le filtrat es neutralisé par l’hydrogénocarbonate de sodiums jusqu’à pH = 8 puis filtré pour éliminer le sel Na2SO4 qui s’est formé. Après l’évaporation du solvant et l’extraction par le dichlorométhane et séchage par Na2SO4, le produit obtenu est purifier par chromatographique sur colonne gel de silice avec l’éluant hexane/ acétate d’éthyle (6/1).

Dans un ballon de 500 ml, on place 7g (38,88 mmole) de D-galactose, 2 ml d’acide sulfurique concentré, 150 ml d’acétone anhydre, le mélange est porté sous l’agitation magnétique à température ambiante. Après 24 heures en élimine les sels par filtration, puis le filtrat est neutralisé par hydrogénocarbonate de sodium. Après la filtration on évapore le solvant et par l’extraction et chromatographique sur le gel de silice avec l’éluant hexane /acétate d’éthyle (6/1) le galactose protégée est obtenu sous forme huile.

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Table des matières

Introduction générale
Références
CHAPITRE I ETUDE BIBLIOGRAPHIQUE SUR LA RÉACTION DE CYCLOADDITION DIPOLAIRE-1,3 D’OXYDE D’ARYLNITRILE
I- INTRODUCTION
II- LES 2-ISOXAZOLINES
1- Généralité sur les 2-isoxazolines
2- Les 2-isoxazolines biologiquement actives
3- Ouverture des 2-isoxazolines
4- Méthode de formation des 2-isoxazolines
III-RÉACTION DE CYCLOADDITION DIPOLAIRE-1,3 SANS CATALYSEUR
IV- RÉACTION DE CYCLOADDITION DIPOLAIRE -1,3 EN PRÉSENCE DE CATALYSEUR RÉFERANCES
CHAPITRE II SYNTHÉSES ET CARACTÉRISATION DE NOUVELLES GLYCOSYLES ISOXAZOLIQUES ET ISAOXAZOLINIQUES
I- RAPPEL BIBIOGRAPHIQUE
1-Elaboration du dipôle
2-Préparation du chlorure d’hydroxamoyle
3-Elaboration du dipolarophile
II- SYNTHÉSES DE GLYCOSYL-1,2-ISOXAZOLE ET GLYCOSYL-1,2- ISOXAZOLINES
1-Elaboration de l’oxyde de nitrile
1-1-Oxime
1-2- Chlorure d’hydroxamoyle
2- Elaboration de dipolarophile synthèse des sucres O-alkylés
2-1- Protection des sucres
a-Glucose
b-Galactose
2-2- O-alkylation
2-2-1-O-alkyation par le bromure de propargyl
a-Synthèse du 3-O-propargyl-1,25,6-di-O-isopropylidène-α-D- glucofuranose
b-Synthèse du 6-O-propargyl-1,2 3,4-di-O-isopropylidène-α-D-galactopyranose
2-2-2-O-alkyation par le bromure d’allyle
a-Synthèse du 3-O-allyl-1,25,6-di-O-isopropylidène-α-D-glucofuranose
b-Synthèse du 6-O-allyl-1,2 3,4-di-O-isopropylidène-α-D-galactopyranose
3- Réaction de cycloaddition dipolaire-1,3 des oxydes d’arylnitrile sur différents dipolarophiles
3-1- Synthèse des isoxazoles
3-1-1-Synthèse de [3-(4-nitrophenyl)isoxazol-5-yl]méthanol
3-1-2-Synthèse des 3(4-R phenyl)-5-phenylisoxazoles
3-2-Cyclaoddition d’oxyde d’arylnitrile avec les sucres O-alkylés
a-Synthèse de glucosyl-1,2-isoxazole
b-Synthèse de glucosyl-1,2-isoxazoline
c-Synthèse de galactosyl-1,2-isoxazole
d-Synthèse de galactosyl-1,2-isoxazoline
RÉFERENCES
PARTIE EXPERIMENTALE
CONCLUSION