universite de droit, d'economie et des...
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•
UNIVERSITE DE DROIT, D'ECONOMIE ET DES SCIENCES
D'AIX-MARSEILLE
FACULTÉ DES SCIENCES ET TECHNIQUES DE SA[NT-JÉROME
THE S E
présentée par
,.O:·430:l A:'llICAIN ET MALGACHE i
1POU1l l'ENSE:GNEMENT SUPER1EU~ ,
;;r~é:' 2t - A~~UGO('. ..M " .... '. .Enregistré sOus n° #.0.0.2..1.5.
'--::~_._,~_..::...:.-:...-- --Bocar Sally GALLEDOU(Docteur de sp~cialité - 3 8 cycle - en chimie organique)
POUR OBTENIR LE GRADE DE
DOCTEUR ES-SCIENCES PHYSIQUES
VALORISATION DES CETONES ~-ALLENIQUES
COMME INTERMEDIAIRES EN SYNTHESE ORGANIQUE
~SOUTENUE LE 8 OCTOBRE 19 ~ EVANT ~ OMMISSrON D'EXAMEN- ",. ":I~
~ .~ ne(fl8t\\
R~ JACQUIER Professeur à l'Univ sité de Montpellier II
M. BERTRAND Professeur à l'Université d'Aix-Marseille III
J-L. GRAS Ma!tre de Recherche au C.N.R.S.
R. MAURIN Professeur à l'Université d'Aix-Marseille l
M. SANTELLI Professeur à l'Université d'Aix-Marseille III
UNIVERSITE DE DROIT, D'ECONOMIE ET DES SCIENCES
D'AIX - MARSEILLE
Président L. FAVOREU
Vice-Président J. METZGER
Doyen J.C. MAIRE
FACULTE DES SCIENCES ET TECHNIQUES SAINT - JEROME
PROFESSEURS CLASSE EXCEPTIONNELLE
MM. M. BERTRAND Chimie
, P. BOUSClUET Physique
1 M. DUSSARDIER Physiologie animale,i R. KERN Physique,1 L METZGER Chimie
j R. PETIT Physique
1
P. ClUEZEL Botanique
1 PROFESSEURS 1ère CLASSE1,1
Mathématiques1
MM. P. BILLARD
1 J. CABANE Chimie1 L. CAPELLA Physique1,1 H. CHANT REL Physique
1 J. CHOUTEAU Physiologiej
R. COULON Physique
G. CONRAD Géologie
LP. DAVID Physique
M. GILLET Physique
J. C. MAIRE Chimie
G. MARCH 1S-MOUREN Chimie biologique
M. NAUDET ChimIe
R. NEGRE Biologie Végétale
P. NEVILLE Biologie Végétale
J. L. PETIT Phys i que-Au toma tique
P. PESTEIL Physique
R. PHILIP Physique
A. PONS Botanique
MM. G. RASIGNI Physique
C. ROMAN Physiologie
J. SOUGY Géologie
J .M. SURZUR Chimie organique
J. TROMPETTE Physique
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B. WAEGELL Chimie
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MM. R. AMAR Zoologie
J.P. AUNE Chimie I.P.S.O.I.
A. BARONNET Minéralogie
B. BALLET Mathématiques
R. BEDOS Physique I.U.T.
J .C • BERTRAND Physique
A. BIANCHI Physiologie
F. BIQUARO Physique I.U.T.
C. BOULESTE IX Physique
C. BOULIN Géologie
M. CHANON Chimie
J. L. CHEVALIER Chimie I.U.T.
Melle M. CAR Ma théma tiques
MM. H. CARCHANO Physique I.U.T.
A. CARLAN Physique
L. COMEAU Chimie biologique
L. DEVEZE Biologie marine
E. GAYDOU Chimie I.U.T.
R. GALLO Chimie I.P.S.O.I.
R. GARRON Physique
N. GIAMBIASI Au toma tique
Mme E. GILLET Physique
MM .. J. GIUDICELLI 81010gle Animale
H. GOUIN Mécanique
Y. GOUSTY Chimie I.P.S.O.I.
Melle S. GUEIRARD Pétrologle
jM. L. LENA Chimie I.P.S.O.I.
Mme Y. MAIRE Chimie
MM. S. MART 1NUZZ 1 Physique1! F. MINARI Physique
1j1
MM. F. MOYA Chimie
J. OUALIO Physi~ue E.N.S.P.
J • PAILLE PhY!5i~ue E.N.S.P.
H. PATIN Chimie
G. PEIFFER Chimie 1.U. T.
J.P. PETRAKIAN Physi<=lUe
C. ROUSSEL Chimie I.P.S.O.I.
J. ROUSSEL Géophysique
M. SAN TELL 1 Chimie
A. SIOUFFI Chimie
J. VALLIER Physi~ue 1.U. T.
N. VICENTE Biologie Marine
1
1
1111
ii11
1
A Za m4moire d~ :
Mama TaoKo Sind DIAGANA
Dahaba dit Srahim GALLÉDOU
SeZZy Taooe GALLEDDU
K&oumbe SeZZy GALLÉDOU
Binta Ladji GALLÉDOU
Mame Fatou Mbaro FALL
A Biry AZy DIAGANA
AZioune Sadara SeCK
SaZiou GNAS
A toute notre grande famiZZe, parents et amis
:1
11
1i
1t
1
1,
A _
A _
Ce travail a JtJ effectuJ dans le laboratoire de
Synth~8e Organique (AssociJ ~u C.N.R.S. nO 109) de .l'Universit4
d'Aiz-Marseille III - FacultJ des Sciences et Techniques de
Saint JJr8me - sous la direction de Monsieur le Professeur
M. BERTRAND.
Qu'il veuille bien trouver ici l'ezpr9ssion de ma
profonde reconnaissance et de mon respectueuz attachement pour
~es prJcieux conseils et les encouragements qu'il n'a cessJ
de me prodiguer.
Je le remercie pour l'accueil chaleureuz qu'il m'a
rJservJ dans son ~aboratoire.
La qualitJ de son enseignement, son savoir et ses
qua~it~s humaines en font un mod~~e pour moi.
Qu'iZ me soit permis d'adresser mes sent~ments respeatueuz
et sina~res remer~iements cl Messieurs :
R. JACQUIER : Profe~$eur d Z'Univerait~ de MontpeZZier II
R. MAURIN: Professeur d Z'Universit~ d'Aiz-MarseiZZe l
M. SANTGLLI Professeur à Z'Universit4 d'Aiz-MarseiZZe III
qu~ m'ont jait Z'honneur de juger ae travaiZ.
!1
j
i,11
ijj1
Je tiens à remercier tout particuZiJrement Monsieur
Jean Louis GRAS Mattre de Recherche au C.N.R.S. qui a particip~
activement d La direction de ce travail.
c'est une occasion agr~aDZe de pouvoir Zui exprimer ici
toute ma gratitude et de l'assurer de ma tr~s sincJre amiti~.
1
1,
i1!•111,
Je remercie mes camarades de ~aboratoire pour L'aide
amicaLe et sympathique qu'iLs m'ont apportJe dans mon travaiL
et pour Leur ahaZeureu= soutien en toutes circonstances .
•l'adresse mes remerciements à Madame D. ,"10~TI pOUl' ses
conseiLs et sa participation à La r4aZisation pratique de ce
manu8cri t.
A tous C'eu~ qui, de diverses mani~res3 m'ont apport4
Leur aids.
A tous C9U% qui ont contribuJ
d ma formation depuia te primaira.
A Monsieur te Professeur M. BERTRAND
Hommage ~espectueu% et reconnaissant.
Sinc~rement.
2) HYDROLYSE ACIDE D'ETHOXYENYNES VRAISCONJUGUES ... ..........•........•.......... ~ .
SOM MAI R E:::---==-
PagesCHAPITRE 1 : INTRODUCTION SUR LES CETONES ~-ALLEN[QUES.", 1
CHAP ITRE II : SYNTHESE DE CETONES ~-ALLEN H1UES •• , , , , , , , •••
A - SYNTHËSE ORIGINALE À PARTIR D'OXIRANNES, ... ", .. ilB- SYNTHËSE PAR D'AUTRES MÉTHODES, .. , .... ,', .. ,.". 17
1) CONDENSATION D'UN MAGNESIEN PROPARGYLIOUE
SUR UN ALDEHyDE............................. V
173) PAR ACTION DE LA DIBROMOTRIPHENYLPHOSPHINE
SUR LA METHYL-3 PENTANEDIONE-2,4 18
CHAPITRE III : ADDITIONS DE NUCLEOPHILES AZOTES ET OXYGENES SUR LES CETONES ~-ALLENIQUES •••• ,'" ,.
A- ADDITION D'HYDROXYLAMINE ••.• , .,.,' •••• ," , ••.. ,. 20B - ADDITION D'HyDRAZINES." ••• ; •• , •. , •• , ••. , .•••• ,' 2JC - ADDITION DE DIVERS NUCLÉOPHILES AZOTÉS ET OXYGÉ-
NÉS. , , , , .•••.. , .• ••• , ••• '. ':' •• • , " ••.• , . , • , • , •.. " 36D - CONCLUSION D'ORDRE MÉCANISTIQUE:" ... ", .. ,." .. 41
CHAPITRE IV : SYNTHESE STEREOSÉLECTIVEPE;~-CHLORENONES'.' ,,' '
CONJUGUEES E.", .. ",. -; ;~ , , , " 48A - RÉACTIONS DES CÉTONES ~-ALLÉNIQUES AVEC LE DI
CHLORHYDRATE DE N,N:DIMÉTHYLHYDRAZINE : NOUVELAGENT CHLORANT. , , • ••. , , •••••••••• , .• , •.. , ..• , • " 52
B- RÉACTION DES CÉTONES ALLÉNIQUES AVEC LE TÉTRA-CHLORURE STANN 1QUE •. •. , , ••••• , •••• , , , •••• , , •.• " 58
C - CONCLUSION", •• ,", •••• ,',., •• l , •••• , •• , •• , ., , " 63
CHAPITRE V : UNE METHODE GENERALE DE SYNTHESE D'ALLENESFONCTIONNALISES EN a" "" , •• " •• " ", •• ",
A - LES CÉTONES a-ALLÉNIQUES ET LA RÉACTION DEDfELS-ALDER •• , , , .. , •••••• , , , •. , , •• , , , •.• , , ••• 1 66
B - STÉRÉOCHIMIE DE LA RÉACTION DE DIELS-ALDER",. 7l1) REACTION DE CYCLOACDITION................. 7l21 ~HENOMENES D'ORIENTATION REGIOSELECTIFS 803) ~HENOMENES D'ORIENTATION STEREOSELECTIFS . 844) CONCLUSION................................ 87
C- ApPLICATIONS SYNTHÉTIQUES DE LA RÉACTION DERÉTRO-DIELS-ALDER : DÉFINITION D'UNE MÉTHODO-LOG 1E, 1 l , 1 •• , , , •• , , •••• , , ••• l , ••• , , , •• , , ••• l , 1 • 88
D- SYNTHÉSE D'ALLÉNES FONCTIONNALISÉS EN a" ",., 911) ~RE~ARATION DES ACDUITS DE DIELS-ALDER.... 9121 MODIFICATIONS DE FONCTION DES ACDUITS..... 94
a - Réduction en alcool.................. 95b - Réduction en oxime................... 96c - Réduction en amine................... 100
3) MODIFICATIONS DIVERSES.................... 102a - Alkylation........................... 1(12b - Fonctionnal1sation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103
4) LES REACTIONS DE RETRO DIELS-ALDER........ lOSa - Description de l'appareillage........ 105b - Alcools a-alléniques................. lUSc - Oximes a-alléniques.................. liEd - Amines a-alléniques.................. 1lle - Alkyl thio-acyl a-alléniques·.......... ll2
5) CONCLUSION................................ ru
CHAPITRE VI : CONCLUSION GENERALE .. "" ... , ... ," ... " " ilS
132135135136136138139141143
li6
117DBli8119
119120122126127129
1) METHOXY- 3 PROPYNE ...••••.•.•.•..•••••••••••
2) TERTIOBUTYLACETYLENE .
a - Ch~orure de tertiobutyle .
b - Diméthyl-2,2 dich~oro-4,4 butane .
3) ALCOOLS S-ACETYLENIQUES A PARTIR D'OXIRANNES
4) PHENYL-l BUTYNE-3 OL-l. .
5) METHYL-3 HEXYNE-l OL- 4
6) OXYDATION DES ALCOOLS S-ACETYLENIQUES .
7) ISOMERISATION DE CETONES S-ACETYLENIQUES EN
CETONES ~-ALLENIQUES .
8) METHYL-3 PENTACIENE-l,2 ONE-4 .
a - Méthyl-3 pentanedione-2,4 .
b - Dibromotriphénylphosphine .
c - Méthyl-3 bromo-2 pentène-2 one-4 .
9) HYDROLYSE D'ETHOXYENYNES VRAIS CONJUGUES .
C - SYNTHÈSE O'rSOXAZOLES .. " '" 1 1 Il 1 1 1 .0. 1 1 ••• ,.,.
D- SYNTHÈSE DE PYRAZOLES, , Il "'II " 10. 1 1 .0. 1 1 .0. 1 1
E - ADD lT ION DE NUCLÉOPH 1LES AZOTÉS ET OXYGÉNÉS" , ,
F - SYNTHÈSE STÉRÉOSÉLECTIVE DE S-CHLORÉNONES CON-
JUGUÉES E., 1 l , ••• l , , ••• , , ••• , , , • , , , ••• , , , , • , • " 1461461) A PARTIR DE H3CNH-HNCH
3,2HCl. .
2) A PARTIR DE SnCJ. 4 .......................... 149G - RÉACTIONS DE DIELS-ALDER" '" " " "'" "'" " " 152
1) ACOUITS DESTINES A L'ETUDE OE LA STEREOCHIMIE152
2) ACDUITS AVEC LE CYCLOPENTACIENE 152
3) ACDUITS AVEC LE FURANNE ~
H - TRANSFORMATION DE FONCTION DES ADDUITS DE DIELS-
CHAPITRE VII: PARTIE EXPERIMENTALE",.",."" ••• ,' " •• ,
A - ApPAREILLAGE UTILI"SË",.", ," ,. 1 .0. 1 1 Il 1 1 1 " "
B- SYNTHÈSE DE PRODUITS DE DÉPART."""", ,.,""
ALDER. 1 • , , •••••• 1 l , , ••• , , , •• , , , ••• , , •• l , , , , , , , , 1611) EN ALCOOL.................................. 1612) EN OXIME.......... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1623) EN AMINE.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 170
,.
1 - LES MODIFICATIONS DIVERSES ....... " .. " .. "".
1) ALKYLATION DES ADDUITS DE DIELS-ALDER .
2) FONCTIONNALISATION .
J - LES RËACTIONS DE RËTRO DIELS-ALDER." .. "" .
V4V4175V5
CHAPITRE VIIr : BIBLIOGRAPHIE."" .. ,., .. , .... ,' '. "',.. 184
11
11
CHAPITRE 1
INTRODUCTION SUR LES CETONES a-ALLENIQUES
_ 1 -
La chimie des composés présentant l'encha!nement
allénique a connu, depuis les premiers travaux de M. BOUIS (1)
un essor tout a fait remarquable (2). Le motif structural
"diène cumulé" a également été mis en évidence dans divers
produits naturels tels que :
- des phéromones d'insectes (3)
- certains hypotenseurs (4)
- certains anti-inflammatoires (5)
- ou un inhibiteur de l'oxydase de monoamine de mitochon-
drie (6).
Diverses synthèses multistades de produits naturels
ont été planifiées avec mise en oeuvre, comme intermédiaires,
de dérivés alléniques préparés en laboratoire. On peut citer
par exemple : la synthèse de caryophyllènes (7) de la dihydro
jasmone (a) de la rnuscone (9) du lavandulol (ID) de l'ipsénolet de l'lpsdiênol (11).
L ' enchalnement d1ênique cumulé se prête en effet à
toute une série de transformations gr!ce à son haut contenu éner
gétique et a son faible encombrement. Citons pour mémoire
l'expansion de cycles (12) ou l'élaboration de petits cycles (13)
réactions étudiées au laboratoire et qui sont venues enrichir
la panoplie dont dispose le chimiste de synthèse.
La littérature mentionne aussi un nombre croissant
de travaux portant sur la réactivité du système allénique
lorsqu'il est associé A une fonction. Cette association fait
intervenir principalement une oléfine (14) ou la fonction hydro
xyle (15).
Dans ce travail, nous nous proposons dl élargir lepotentiel synthétique du système diénique cumulé en étudiant
divers aspects de la r~activité des cétones a-alléniques.
En effet il reste encore beaucoup à faire pour exploiter les
possibilités qu10ffrent ces molécules, en tant gu1intermé
diaires de synthêse. On sait que les cétones a-alléniques sont
- 2 -
de bons accepteurs selon Michael (11) (16) et qu'elles mani
festent une bonne réactivité en qualité de dlénophl1es dans
les réactions de cycloaddition selon DIEL5-ALDER (17).
L'étude de ces deux propriétés typiques sera appro
fondie et nous les mettrons à profit dans l'élaboration de
nouvelles méthodes utilisables en synthèse.
Les cétones a-alléniques qui constituent les subs
trats de base du présent travail, peuvent être obtenues selon
différentes voies :
Le même résultat peut être obtenu par action d'un
chlorure ou d'un fluorure d'acide a-allénique sur un organocad
mien ..
A - Par réaction d'un magnésien saturé sur un chlorure
diacide allénique, méthode utilisée par J. CASON et J.H. WOTIZ
(18)
11
1
i
1
_ =<c.H1
-' +COC\
CH,MgBr •
B - Par action d'un magnésien propargylique sur les
benzamides dialcoylés sur l'azote (19). Le produit a-allénique
provient alors d'une transposition propargylique (20)
1
1J
1
--<BrMg _==---<MgBr
)
- 3 -
C - Par action du bromure d'allényl-magnésium sur un
ester a - SO'C (21)
=~8rMg--'-...._~ ===. == CH MgBr
Et.O
C;H'CO'EJ - SO·C
+
Cette méthode conduit à un mélange de cétones
a-allén1ques et a-acétyléniques qu'un traitement en milieu
basique enrichit en fraction allénique.
La réaction appliquée aux esters a-halogénés
R-CHX-COOE-t, (X = C'l, Br) conduit aux alcoyl-allényl cétones
a-halogénées.
11
~.=== CHMgBrCICH.CO.EI
• ~'-'l (CH.CI
o
·1
111
i
D - Par photolyse d'éthynyl-2 cycloheptanone, réaction
qui permet d'obtenir la cyclononadiène -2,3 one-l (22).
hv
o-.-
1
i - 4 -
E - Les bromo-3 diph~nyl-2,S furannes conduisent, sous
l'action du butyl-lith1um, ~ un mélange de diphényl-2,5 fu-
rannes, de cétones a-alléniques et B.-acétyléniques (23).
Ph
R
Ph-R
Ph/ .~(Pho
RPh-=~(Ph
o
Ph-(..°Îr Ph_}-J;R
F - Par action du méthyl-lithium sur un dibrornocyclopro
pane comportant en a un groupement acétal. L1hydrolyse de cette
fonction donne la cétone a-al1én1que correspondante (24).
Br Br
o~MeLi- Hyd- ",=.- o
•
transposition
sygmatropique
R', /' Br .........
R_=-./ ,,±)~==N--....~ N
,/ "-==-R'+
G - Par transpositian sigmatropique j-2, 3l dl ylures dl azo-'- -
te propargyliques comportant un groupement cyana (25) : des
nitriles dans lesquels le groupe dirnéthylamino est présent en
a constituent le réactif de départ.
R'N==---<,
NI
R' ~~
"N~.==/ R'
j1i1!1
1,1
- 5 -
Hyd•
L'ammonium quaternaire est traité par le tert1obu
tylate dans du THF ~ - 40 0 C pendant trente minutes et l'anion
formé subit un réarrangement analogue à celui des ylures du
soufre (voir par exemple (26»).
Le nitrile allén1que ainsi obtenu est hydrolysé
dans des conditions très douces par CuS0 4 , K20.
R
1
III))-R'CN
LOA
THF..
NaOH
R_r),-=~
~-/~L:, ri
.......CN
+R-==-CH,Br
K - Une réaction quelque peu analogue met en jeu le
réarrangement de dérivés I1th1ens d'éthers propargy11ques de
cyanhydr1ne. (27) R'
>-CN
OH
l - Par action d'un I1th1en allénique sur les N,N -dimé
thylam1des (11)
..
)
- 6 -
J - Par action des dihalog~notr1phênylphosphinessur
les 6-dicêtones selon G. BUONO (29).
Les dihalogénophosphines, gr!ce A leurs propriétés électrophi
les, réagissent sur les S-d1cétones, en donnant des sels dl énol
phosphonium ou de C-phosphon1um qui subissent, en présence de
tr1éthylam1ne, une élimination avec formation d'oxyde de
tr1phénylphosphine et de la cétone ~-allênique correspondante.
R
1
1
1
Ph,PX.
NEt,
(o
+ HNEt3 X
------~------
,,
1
j
+2 HNEt~ X + OPPh, +
K - Par oxydation d'alcools o-allên1ques par le bioxyde
de manganèse (30), méthode intéressante pour la synthèse de
cétones a-alléniques substituées.
1,1 1
."
)-OH~.
• MnO, ~:~~HO"""'~ -
- 7 -
La cétone ~ intervient dans la dégradation par oxydation de la
fucoxanthine (31).
L - L'oxydation partielle d'alcools S-acétyléniques
vrais conduit aux cétones S-acétyléniques qui s'isornérisent
en cétones a-alléniques (32).
Cro:jH.O.Acetone
M - L'hydrolyse en
conjugués et substitués
niques (33)
==_=<OEtR
milieu acide d'éthoxyénynes vrais
conduit également aux cétones a-allé-
N - Par isomérisation d'un époxyde a-acétylénique (34).
La réaction se fait en présence d'acide oxalique aqueux1
Jj
1,
1
>- ==-MgBr21 • >-==~
CI
---
- 8 -
o - Par transposition [3,3] (35). Les a'"Propargyloxy-c~tones
~ conduisent aux a-allényl a-tr1rnéthyl-s11oxaldéhydes par trai
tement avec le trirnéthylchloros11ane. L'hydrolyse puis l'oxy
dation de ces ~-siloxyaldéhydes mènent aux cétones a-alléniques.
Me3 SiCI.. III)
OH CHa Me3SiOV CHa ~é.".ng 0 11R~' .. Hyd R/ ",=._CLAISEN AMe 3SiO R
[0]..
P - Par action du chlorure d'acétyle ou du chlorure de
pivaloyle sur le propargyltrirnéthyl silane (36).
R-CO-CV AICI 3 .. ==.~(R
o
Q - Par oxydation de divers alcools a-alléniques bisubs
t1tués par le peroxyde de nickel (37).
R'
R'>_'~R'OH
3 "'1.NiC 14- ..
- 9 -
R - Par alkylation de d~rivés lithiés de dithianes -1,3
au moyen de bromures propargyliques, en utilisant la straté
gie de l'inversion de polarité (UMPOLUNG) (38)
R-CHO -R
l '/ n BuLi
/'-.... -5 5 1/ _
V Br'=
R =x,/~V 1( K2C03
Il•
~0""""", R
Le rappel de ces nombreuses méthodes de prépara
tion montre que lion peut considérer les cétones allêniques
conjuguées comme des substrats aujourd'hui aisément accessi
bles. D'oü l'incitation A développer un programme de recher
ches visant A mieux utiliser ces composés comme intermédiaires
en synthèse organique.
;
i
i
e~APITRE II
1 SYNTHESE DE CETONES a-ALLENIQUES
1
1,i
!11
1
i1.
1
- Il -
Nous avons rappelé diverses voies d'accès aux céto
nes Q-alléniques. Cependant aucune des méthodes citées n'est
vraiment susceptible de permettre la synthêse de cétones
Q-all~niques diversement substituées.
A- SVNTHESE ORIGINALE A PARTIR O'OXIRANNES.
Pour obtenir la variêté de substrats qui nous
étaient nécessaires pour réaliser les objectifs visés nous
avons utilisé et amélioré la réaction bien connue des acéty
lures de lithium sur les époxydes (39). L'accès ~ une large
gamme d'alcools a-acétyléniques substitués est alors possible.
La métallation se fait "in situ" ~ 0° C par action du n-butyl
lithium sur le carbure acétylénique vrai en solution dans le
tétrahydrofuranne. En pr~sence d'une certaine quantité d'hêxa
méthylphosphotriarnide anhydre la condensation s'effectue avec
d'excellents rendements (tableau 1).
Nous avons également utilisé la méthode décrite dans. ."Preparative acetylenic chemistry" de L .'.BRANDS~ (3 9b). Oans
ce mode opératoire l'amidure de lithium est préparé! - 35° C
puis la réaction est conduite dans du dLmêthyl~lllfoxYde à 15°C
en présence d'acétylénique vrai et d· époxyde.
R-- + n SuU
R __y R'
OH
o
R'
,1,,
1
1
1
1
1
_ 12 -
TABLEAU l
Acftylêniqu.. vrais ' Epoxydes Cond. Exp. Alcools a~acétylén~q~es Rdt. 11,
'-
\7'h '" UNHZ
' _))OC
HC=:'CH NH) liS'Uide i -y'h 70,., ~, tS·
0 OH
ClOH
-- 1
6-~-----""r= 22"C," H '0
dOH ....---
- i(y~r= 22"C, 24 H "7
- V -V-=y~= O·C, l< H "OH- ,
8
- \7 Ph '(r-=-yPh~= Reflux.
" H "0 OH
dPh ,
- ,,~,r-=T""~= Reflux, " H "-0 0OH
+= \lPh '4-Reflux, 23 H - =1"" "0 OH
"Ph__= dPh Pil_=yPh
Reflux, , H 81
0 OH
"-- if-- --r-= JS'C, 24 H ~=y 7B
OH
-- gPh r=y""~=35·C,
" H80
0OH
- 13 -
L'oxydation de ces alcools 6-acétyléniques conduit
a un mélange d'alcools de départ. des cétones B-acétyléniques
recherchées et des produits résultant de llisornérisation de
ces dernières; cétones a-alléniques et a-acétyléniques. Les
proportions du mélange varient suivant le substituant R et
les condi tiens opératoires (32) (4 0) .
Afin de diminuer le taux de cétones a-acétyléniques
formées, nous avons utilisé des mêtnodes d'oxydation suscepti
bles d'éviter toute isomérisation intempestiver ont été ainsi
testêes ; les méthodes de JONES (41), de sARETT (42), de
RADCLIFFE (43), plusieurs méthodes utilisées par CaREY (44),
une méthode décrite par MOFFATT et PFITZNER (45). On a égale
ment utilisé successivement les systèmes :
- Cr03/H2o/(CH3)2CO
- cro3/~~H Cl-/CH 2C1 2 tamponné soit avec la pyridine f
soit avec l'acêtate de sodium.
- Mn° 2/CH 2Cl 2
- HMPT/NaH C0 3/CH 2 Cl 2/Br 2 (46)
Ces diffêrentes méthodes nlont pas donnê le rêsul
tat attendu.
Cl est en formant "in situ" l'anhydride chromique
A partir du bichromate de sodium et de la quantitê nécessaire
d'acide sulfurique, c'est-A-dire en modifiant les conditions
opêratoires de BERTRAND-LE GRAS, que nous sommes parvenus â
oxyder les alcools avec des rendements quantitatifs (Tableau2).
1
l1
1,,
,1
11
1
- 14 -
TABLEA.U 2
Oxydation pat cro] "ln SItu"
Alcools d-acltylêniquea Cend. El<p. cttcnea :-ac!tylêni~uaa Rdt. \
.l.!i==~Ph
• SoC
=~("" "OH 0
OH 0~
6-~~- to·e
&~~!1 "l ri \ 5
OH _______
&4~'(r& - 10 4 Ç
"2 ri 15 "7 12- - 5 'ç
~-~(V-=--y "l HOH 0
V-==-yPh lBo'ç - PO
, H Y-==---'i "OH 0
,",,~r-==TPh - 10·C - -- """Or-=~( ", H
OH 0
'Lj-==1Ph '=+- J.o', ==1("" ••l "
OH 0
Il10°CP._=yPh -
.u""_=~(Ph "'"OH 0
!.l -~=-y
o'ç " ---~=~(5 H .0
OH 01
r=yPh O"C llr-~(Ph"5 "OH 0
- 15 -
L'isomérisation des cétones S-acétylén1ques en cé
tones allén1ques conjuguées se pratique ensuite en milieu
basique. Le système K2 CO) aqueux 1 solvant organique est
couramment utilisé pour l'obtention de cétones a-allêniques
non substituées sur le carbone terminal de l'encha!nement
allénique. Mais cette méthode est inopérante dans le cas des
cétones a-allén1ques substituées en y. Nous nous sommes alors
orientés vers une isomérisation provoquée par l'alumine basi
que. Le réactif commercial ne s'est pas toujours avéré des
plus efficaces pour réaliser la transformation souhaitée.
Nous avons alors mis en jeu une alumine plus basique préparée
au laboratoire de la façon suivante :
A une solution obtenue en dissolvant 38g de potasse dans
400 cm3 de méthanol, on ajoute tout en agitant 400 g d'oxyde
d'alumine neutre commerciale; on filtre puis on sèche A llétu
ve. En respectant des temps de contact précis, l'isomérisation
cétone S-acétylénique -. cétone allénique se fait alors avec
des rendements convenables (voir tableau 3) .
1
1!
1
i
basique} Solvant•
- 16 -
TABLEAU J
I,omérisat~on de. cétonel ~-acêtylêniquel en cétones ~·all'niqu••
71
..Rdt. ,
=. 'l(Pho
Cétones )-ailêniquelEXp.
AIZO] basique
THF
Cond.Cltone' 6-acêtyléniques
1
1
l1
11
AIZO) ba.l3ique
TflF8J
"
AIZO] baaique
THP
" PhA?'~(
o70
Sur colonne de
aillee "AIZO] calique
THF
24°C, 4 H )0
67
AIZO] basique
EtzO21°e, 8 H JO
"
1
~=~(o
))AIZO) ba&ique
Prêparêe
EtzO. t9 Il.
"
Sl
1
ll
- 17 -
8 - SVNTHËSE PAR D'AUTRES MËTHODES,
Nous avons également préparé, avec des rendements
convenables, un certain nombre de cétones a-alléniques par les
méthodes suivantes :
1) CONDENSATION D'UN MAGNESIEN PROPARGYLIQUE SUR
UN AlDEHYDE.
L'oxydation par l'anhydride chromique suivie d'iso
mérisation par le carbonate de potassium en présence de chloru
re de méthylène ou d'éther diêthyllque donne le produit attendu.
R2 CHO =---<:R' _2- yROH
R'
---<Mgar Et,O..
!Cr03 /H,o- S·C 61f.
, EIZOR
_~(./R2o
- 34 R1 = H R2 = CH3 Rdt = 60 %
- 35 = H = Et = 50 %
- 36 = CH3 = Et = 36 %
2) HYDROLYSE ACIDE D'ETHOXYENYNES VRAIS CONJUGUES.
Cette méthode a été mise au point par M. BERTRAND et
C. SANTELLI-ROUVIER (33)
==._ <OEtR
étape lente
•Hp..
- lB -1
j
---.. étape rapide
- ..
Le contrOle de l'étape d'hydrolyse s'avère nécessaire.
Nous avons modifié légèrement les conditions décrites par les
auteurs en ajoutant du tétrahydrofuranne afin de conduire la
réaction en milieu homogène.
__==<:Et H3PO. (ptt
=·1(R..THF 17M
37 R=iPr Rd!,96% 0
38 - nPr ,97%
3) PAR ACTION DE LA DIBROMOTRIPHENYLPHOSPHINE SUR
LA METHYL-3 PENTANEDIONE-2,4 (29).
Cette réaction suivie d'une élimination en présence
de triéthylamlne donne une cétone allênlque o:mjuguée. On prépa
re ainsi la rnéthyl-3 pentad1êne-l,2 one-4 (29).
+ Ph3PSr, .. srF«o
3955%
E·3 N 1...._-----
l,j,
1
1
CHAPITRE III
ADDITIONS NUCLEOPHILES SUR LES CETONES a-ALLENIQUES
- 20 -
Les cétones a-allêniques sont des systèmes insatu
rés conjugués pouvant donner lieu a priori ~ des réactions
d'addition sur trois sites
c) - Addition sur l'extrémité de l'enchaînement allênique
a) - Addition -1,2 sur le carbonyle
bl - Addition -1,4 avec attaque du carbone hybridé en sp
i1
i,j,1
l1
1
l,•1c
e=", i./'l 't(b 0
Divers travaux ont été consacrés à ces réactions
d'addition, et nous nous sommes donné~ pour objectif de préci
ser le comportement des cêtone~'.:a."";aJJ._énlquesvis-à-vis de
certains nucléophiles Oxygéné~",.'~";1Z'~tés--~ Iitixtes. En effet,
l'utilisation des cétones a-afi§nliriu!!~__C'O~$ accepteurs de
MICHAEL, peut déboucher sur dès appllca~tq~s intéressantes en, , . ;.
syn~~èse hétérocyclique.. y
Encore fallait-1l précis&È~s conditions permet-
tant de réaliser correctement ce type de réaction : nature
des réactifs mis en jeu, recherche des protocoles expérimen
taux susceptibles d'assurer la sélectivité recherchée.
A- ADDITION D'HYDROXYLAMINE.
L~ chlorhydrate d1hydroxylamine est un réactif de
choix pour la synthèse des isoxazoles. Bien que les premières
synthèses d'isoxazoles remontent au début de ce siècle, il
reste toujours des zones d'ombre sur le mécanisme exact pré
ludant à la formation de ces composés.
Une des premières méthodes de préparation des
isoxazoles, mise au point par CLAI5EN (47), utilise les S-dicé
tones qui sont traitées par l'hydroxylamine selon un mode
,lî
- 21 -
opératoire décrit par BOUVEAULT et BONGERT (48). De même, les
cétones acétyléniques traitées par l'hydroxylamine selon la
méthode de BOWDEN et JONES (49) conduisent aux isoxazoles.
En appliquant cette dernière méthode, C. SANTELLI-ROUVIER (50)
a pu obtenir également divers isoxazoles a partir de cêtones
a-alléniques ou d'êthoxyénynes conjugués
1
==_~OEtR
+ NH,OHH CI
EtOH Reflux
•NS,C03/H,O
R---0-'W, ;orN-O
---ç\yRN-O
Les résultats de BO~IDEN et JONES concernant la
réaction entre cétones a-acétyléniques et chlorhydrate d'hy
droxylarnine montrent que les isoxazoles obtenus, alkylés en
pos! tien 5 proviennent dl un mécanisme d' addltian en 1,4. Ce
mécanisme implique l'attaque nucléophile de l'azote sur le
carbone acétylénique situé en 6. du carbonyle, suivie de
déshydratation.
R-0 R - /-.=< H(.~)6RL. -.(~ - •HN OH -.' 0
"OH,NH, OHOH
H
0- H-L/ S><~- ~RNZ • R w HN...... ' •
"0 O'='0 -H,O "0 OH +1H
11,,
i11
1,,1
- 22 -
L'obtention probable de rn~lange d'isoxazoles mOntre que la
réaction entre l'hydroxylamine et les cEtones allêniques est
plus complexe. Afin d'essayer de préciser le mode d'action
dans ce cas, C. SANTELLI-ROUVIER (50) a tra1t~ l'exemple du
diêthoxy-l,l butyne -3, forme masquée du butadiène -2,3 al.
En milieu légèrement acide (chlorhydrate d'hydroxylamine), cet
acétal a-acétylénique est isornérisê en aldéhyde allênique qui,
en présence de chlorhydrate d'hydroxylamine, conduit au seul
dérivé de l'isoxazole 40' alors que la formation des deux pro
duits 40' et 41' était envisageable a priori.
~--\\ -or 40'N_O -
H.NOH,HCI
=. "" ..CHO
Le mêthyl-5 isoxazole 40' proviendrait de l'attaque du doublet
de l'azote sur le carbonyle, avec formation intermédiaire
d'une oxime allênique qui se cycliserait ult~rieurement par
attaque du groupement - OH de l'oxime sur le carbone central
de l'allène.
11j
NH,.Hel
..40~
- 23 -
Le méthyl-3 isoxazole !lI proviendrait d'un mode d'action sem
blable à celui admis dans le cas des cétones a-acétyléniques,
ou d'un mécanisme d'addition en 1,4 suivi de cyclisation.
- H
OH •
41 '
Dans ce cas l'auteur aboutit donc à un résultat mécanistique
différent de celui de BOWDEN et JONES (49), qui était en fa
veur d'une addition-l,4 " puisqu'il postule une attaque préa
lable du groupement carbonyle.
Toutefois on peut aussi envisager un scénario
d'addition -1,4, réaction qui intervient couramment dans l'ad
dition de nucléophiles aux cétones insaturées. On peut postuler
que l'hydroxylamine met en jeu son second site nucléophile
constitué par l'atome d'oxygêne. Ainsi, l'attaque d'un doublet
de l'oxygène sur le carbone sp de llenchalnement allênique
(Addition -1,4) suivie de cyclisation conduirait également,
après?rototropie et conjugaison, à llisoxazole méthylê en posi
tion 5. Or la formation de cet isomère est effectivement observée .
11
i
• 0; ~,,/H.. 11-""'1
HO, 0,-'NH,
- H
OH
- 24 -
On remarque que le seul isomère obtenu est celui
dans lequel l'atome d1azote est lié au carbone du carbonyle
de la cétone a-allénique de d~part et l'atome d'oxygène au
Il découle de l'analyse précédente que l'action
de l'hydroxylamine sur les cétones allêniques pourrait impli
quer : soit l'attaque de l'azote sur le carbonyle (addition
-1,2), soitJ!attaquE de l'oxygène sur le carbone 4 par rapport
~ l'oxygène, ce qui conduirait au même produit 40. Il Y a
donc là une indétermination mêcanistique qu'il nous a semblé
intéressant de lever dans le cadre d'une étude portant sur la
réactivité des cétones allêniques. En effet, reconna!tre que
les cétones allêniques sont essentiellement d'excellents
accepteurs selon MICHAEL ouvrirait de larges perspectives sur
le plan synthêtique4
Pour cette raison, nous avons entrepris de résou
dre ce problème mêcanistique en synth~tisant quelques isoxa
zoles ; l'~tude a ~t~ ensuite étendue à divers nucl~ophiles
oxyg~n~s et azot~s.
Nous avons d'abord vérifié que la r~action des
cétones a-all~niques avec le chlorhydrate d'hydroxylamine,
au reflux d'un solvant polaire et pratique comme l'~thanol,
en présence de carbonate de sodium, conduit bien aux isoxa
zoles attendus.
2R.
Na.CO.J~ , /""~/'?
Et OH Reflux 3" R..
HoNH,
H CI+
R2 = iPr- Ri = H 42 Rdt 75 %
= Ph = H 43 76 %
= Et = H 44 73 %
111j,
1111j
!i11"11"1l
1,
- 25 -
11
11r1
carbone central du système oiènique cumulé. Ceci est donc en
accord avec une addition-l,2 initiale de l'azote ou une atta
que en 1,4 de l'oxygène. Nous avons pu observer, à cette occa
sion, que les cétones a-allêniques sous l'action du bicarbona
te de soude au reflux de l'éthanol s'isomérisaient très
rapidement (quelques minutes) en cétones a-acétyléniques. On
ne peut donc affirmer que l'attaque de l'h.ydroxylarnine porte
sur l'isomère allênique plutôt que sur son isomère acétyléni
que/l'isomérisation pouvant être l'étape rapide du processus.
Pour éviter l'isomérisation de l'entité allénique,
nous avons donc cherché A opérer dans des conditions plus
douces. Les cétones li, 39 traitées par le chlorhydrate
d'hydroxylamine dans le méthanol ou lléthanol (1,1 cm3/mmole)
en présence d'une solution saturée de bicarbonate de soude
(0,37 cm3/mmole) A 18 - 19 G C, conduisent aux oximes alléniques
correspondantes. Cette réaction constitue la meilleure voie
d'accès aux oximes a-alléniques (51), (70), (98), (101), qui,jusqu'ici, n'avaient pu être obtenues directement.
Rdt45 83 %
46 68 %
EtOH ou MeOH
HONH,Hel
= H
•
1
i1
1••
Nous avons déterminé la nature de l'isomère Syn ou
Anti par comparaison de l'intensité des bandes IR OH libre et
OH associé. Nous avons fait le rapport entre la transmission
des OH libres et celle des OH associés, l'oxime étant en
1
l1
1
1i1
11
1
- 26 -
solution dans le tétrachlorure de carbone. Il s'avêre
qu'en augmentant la dilution, ce rapport cro1t dans le même
sens c'est-~-dlre vers une disparition de la transmission des
OH associés en faveur des OH libres (voir ci-dessous). On en
conclut â une absence de chélatlon dans le produit analysé,~equi
signifie que le groupement OH est libre et que l'oxime a la
configuration anti. Dans le cas où le OH aurait été engagé
dans une chélatlon, la dilution n'aurait eu qu'une influence
mineure sur l'intensité de la bande correspondante.
OH chelaté : Syn
Chélatlon entre le proton de
OH et le carbone sp de l'en
cha1nernent allénlque
dilution croissante
transmission OH libre
transmission OH associé--
OH libre : Anti
Absence de chélatlon
•0,71 0~75 1,0 1,1 1~2 1,5 3~3
•
Si la réaction est poursuivie en portant simplement
le milieu réactionnel au reflux (aprês avoir vérifié la forma
tion de l'oxime allénlque par analyse d'une partie aliquote),
on observe la disparition de l'oxime en deux ou trois heures
et la formation de l'isoxazole. L'oxime allénique ne constitue
- 27 -
donc qu'une étape intermédiaire de la formation des isoxazoles,
la forme Syn se cyclisant par attaque nucléophile de l'oxygê
ne au niveau du carbone sp favorisée par une interaction OH-lI.
La réaction intramoléculaire de cyclisation est évidemment
favorisée p~r des facteurs entropiques par rapport a la r~ac
tian bimoléculaire d'attaque de l'oxime sur une deuxiême molé
cule de cétone allénique.
Le processus d'attaque de l'azote sur le carbonyle suivi de
cyclisation, rend bien compte de l'obtention des ieoxazoles
méthylés en position 5 lorsque RI = H.
B- ADDITION D'HYDRAZINE.
Les premiers travaux sur les pyrazoles remontent
~ la fin du siècle précédent (52) (53) (54). Au laboratoire,
M. BERTRAND (16) a synthétisé avec de très bons rendements
des pyrazoles a partir :
- 28 -
1) de cétones ~~alléniques traitées par l'hydrazine
=.~(R
o
NH,NH,
EtOH
R
R
2) d'éthoxyênynes tra1t§s par une solution de sul
fate d'hydrazine
R',---
R'2 _ =<R-=-·
o Et
N-N
Les 2 atomes d'azote n'étant pas substitués, 11 y
a un équilibre entre les deux formes tautornêres des pyrazoles
obtenus, et il serait vain de chercher à différencier les posi
tions 3 et 5 du cycle. Par contre des travaux effectués par
BERTRAND-LEGRAS (55) puis CLAESSOM(56) , et faisant intervenir
des hydrazines monosubstituées, permettent dl isoler les 2 for
mes de pyrazoles, bien différenciées par la substitution sur
l'un des atomes d'azote.
1
jl•!,!
11
j
- 29 -
Tableau 4
1
,H,N-NHR ..
R'
l
Il
BERTRAND LEGRAS (55)l II
RI R2 Cond. exp. Rdt. % Rdt· %
Me,Et,nPr,ipr p-Tos EtOH,4DoC 100
Et DNP !l20 100
iPr .. .. 100
nPr .. .. 40 60
CLAESSON (56)
iPr CH3 EtOH,Reflux 91 9
lPr C6!l5 .. 55 45
P-Tos = p-Toluènesulfonyle : 0
---'OLy-~"o
DNP = D1nitrophênyle
- 30 -
Les auteurs de ces travaux attribuent la formation
des isomères isolés à l'intervention de 2 mécanismes d'addi
tion distincts, dans l'hypothèse oü les hydrazines substituées
par un groupe électro-attracteur (p-Tos, DNP, Phényle) réagis
sent probablement par leur atome d'azote non substitué:
- l'addition en 1,4 donne le pyrazole méthylé en posi-
tien 3
OHHN
-NHR'
R'
R' ..
- l'addition en 1,2
duit méthylé en position 5
~
(attaque du /C~O) condui san t au pro-
HN..... NH ,1R'
- '//N-N,/
R
R'
- 31 -
La lecture du tableau 4 est assez troublante,
car elle ne laisse appara!tre aucune règle cohérente concer
nant la compétition entre les deux mécanismes d'addition.
Nous avons complété ces travaux en étudiant l'addi
tion de la méthylhydrazlne sur diverses cétones a-alléniques.
Dans ce cas, la situation es-t différente; la délocalisatlon
par conjugaison de la paire d'électrons libres de l'azote
substitué n'est plus possible, et la méthylhydrazlne peut
attaquer par ses deux centres nucléophiles, selon les modeshabituels
- voie a addition-l,2 par le groupement NH Z
..HN...... NH ,
1
_~ e-='îN(R
-H,o "'). .. /'HN
1
- /N-N
./
R
- voie b : additlon-l,4 par le groupement NH2
.rJ~~R R•
NH, O.:J HNOH
" NH -NH1 1
\R R
~ ..--<~HN_N -",0
'\-NH
1
- voie c
l2 -
addition-I , 2 par ll entité NH-CH3
oJl ..
==.=/t"-.... R)
R
- voie d : add1t1on-l,4 par l'entité NH-CH 3
-- -- ~ R
Toutes ces possibilités compliquent évidemment l'étude du pro
blème. Toutefois, on sait que les hydrazines substituées sont
protonées sur l'atome d'azote le plus alkylé et que la méthyl
hydrazine réagit sur la phényl-4 butyne-2 one-4 par ce même
atome d'azote (57). D'autre part nous avons opéré dans des
conditions douces : ~ température ambiante et sans additif
basique ou acide, pour préserver une éventuelle sélectivité
dans la réactivité des deux atomes d'azote. Ainsi, les cétones
allén1ques 12,11,34,24 traitées par la méthylhydrazine dans
l'éthanol conduisent rapidement au méthyl-S pyrazole corres
pondant. Seule la phényl-4 butad1êne-l,2 one-4 24 donne un
- 33 -
mélange de méthyl-S et de méthyl-3 pyrazole dans le rapport
9/ 1.
Tableau 5
R
TI
R
1
../
H,N -NH
EtOH Ails
l37 R ~ iPr 20°C, 1 h 48 78 %
35 Et 20<lC, 50 mn 49 78 %
34 Me 20°C, 15 mn 50 75 %
24 Ph 20 Q C, 33 mn 51 90 • 52 9 %
Identification des produits ,
La structure des pyrazoles obtenus â pu être éta
blie gr!ce a la RMN du proton, dont les données-clés sont pré
sentées dans le tableau 6.
~N-N
1 ..
--(?r Ph\ 5
AN-N
"' 52
- 34 -
Tableau 6
(8 = déplacement chimique en ppm)
1
~H(c)Prad Solvant N-CH3
(a) ~CH (bl3
50 CC1 43,66 5 2,23 • 5,66 •-
49 " 3,65 5 2,20 5 5,66 •-
48 " 3,62 5 2,19 5 5,70 5-
51 " 3,53 5 2, OS 5 6,03 5-6 = 0,37 6 = 0,39
51 C60 63,16 5 1,66 5 6,06 5-
52 CC1 43,60 5 2,18 5 5,83 5-
6 = 0,23 6 = -Q,l
52 C606
3,37 5 2,28 5 5,92 5-51 COC1 3 3,66 2,18 6,20-
52 COC1 3 3,71 2,28 5,97-
Les attributions de structures des pyrazoles 1l et
52 n'ont pas soulevé de difficultés vu que nous disposions des
deux isomères. En effet, d'après ARNAL, ELGUERO, JACQUIER et
WYLDE (58), le déplacement chimique des protons du méthyle sur
le cycle cl1un N-méthylpyrazole est plus important en position
3 que celui des protons d'un méthyle en position 5. Nous ob
servons bien ces phénomènes dans l'isomère 11 auquel nous at
tribuons la structure méthyl-3. Cette structure est confirmée
par l'effet de solvant observé sur les déplacements chimiques
mesurés dans le têtrachlorure de carbone, le chloroforme deu-
- 35 -
térié et ceux mesurés dans le benzêne deutérié
ELGUERO (59) a trouvé que dans les N-méthyl-l pyra
zoles, les déplacements chimiques du proton du cycle ou d'un
méthyle en position 5 subissent un effet de solvant compris
entre 0,5 et 0,7 ppm alors que ceux de ces atomes ou groupes
en position 3 ou 4 sont beaucoup moins affectés par un chan
gement de solvant.
éISCDC1 3 ) - ô (C6D6,] él(CDC13 ) - é (C6D~jr
Me cycle fi en 4
--f;rPh2,18 - 1,66 6,20 - 6,06
+ 0,52 + 0,14N_N/ 51-
--<Y Ph2,28 - 2,28 5,97 - 5,92
a + 0,05N-' 52-
,
Mais dans le cas des pyrazoles 50, !l, 48 on ne dispose que
d 1 un seul isomère, et aucune comparaison n'est plus possible.
Nous avons enregistré les spectres RMN du pyrazole 49 dans le
chloroforme deutérié et le benzène deutérié
- 36 -
He
(b) (c) b'/
CCC1 3 2,20 5,69
49C6C6 1,73 5,66
5 = déplacement en ppm
6 0,47 0,03
La différence entre les déplacements chimiques du
méthyle sur le cycle et ceux du proton en position 4 pris dans
ces 2 solvants indique un déplacement induit par le solvant
aromatique de 0,47 pour le méthyle et 0,03 pour le proton. Ces
valeurs sont parfaitement comparables A celles relevées pour
le composé 11 dans lequel le méthyle est en position 5.
Les spectres de RMN des composés iQ, ~, 48 étant
très voisins, on en conclut qu'ils représentent le même isomè-
re du cycle pyrazolique, sur lequel le méthyle est en position 5.
Les possibilités d'addition de la méthylhydrazine
envisagées lia priori" se réduisent donc aux deux voies a et d
sauf dans le cas de la phénylallênylcétone 24 oü lion observe
la formation dlenviron 10 , de l'autre isomêre du pyrazole
attendu4 On remarque que le temps nécessaire pour que ll addi
tion soit totale dépend de l'encombrement stérique introduit
par le groupe alkyle sur le carbonyle : 15 mn pour R = CH 3 ;
1 h pour R ~ iPr.
C- ADDITION DE DIVERS NUCLEOPHILES AZOTES ET OXYGENES.
Afin de déterminer si les nucléophiles intervien
nent prioritairement par un mécanisme d'addition en 1,4 ou en
1,2 sur les cétones alléniques, et de tenter de prévoir oü se
fixent les atomes dloxygêne ou d'azote, nous avons opposé à
ces cétones divers nucléophiles azotés et/ou oxygénés. Lorsque
ces réactifs présentent deux sites réactionnels, une des ex
trémités nucléophiles est préalablemen~bloquée.Nos résultatssont réunis dans le tableau 7.
Exp Nueléo~h11ell
- 37 -
TABLEAU 7
Con. txp. Pro","u1ts et "-en"'-ements
,
='~f-o
=')(Ro
A. M.
• E,
EtOH
EtOH
EtaHReflux i H
N4;2 CO J /II Z0
EtOHReflux
1 ".""
o'- )~R
EIO)'="
" .
,
•
~f-o
EtOH
Reflux
10 = " ." .
,
•
7
,
='~f.o
')c=='NOH
EtOIi
O~C, ZO mn
Sol. 5~t.
Na~ÇOJ
EtaH
li non stable 7( "
"
R'. H R~ H A~ Me
A'a H A:iI. Me A~= Me
11l"C. 1& l!
" '0 •" .
- 38 -
Nous avons vérifié qu'un nucléophile azoté ou oxygé
né seul, clest-~-dire dont la réactivité n'est pas accentuée
par l'effet a propre aux molécules possédant deux hêtéroatomes
vicinaux (60) s'additionnait facilement sur les cétones allé
niques. Toutes ces additions se font en 1,4. L'éthanol conduit
~ la cétone II après 7 heures de reflux, sans additif basique.
Si on ajoute une base faible comme le carbonate de sodium,
l'addition est plus rapide.
La dirnéthylamlne utilisée sous forme de chlorhydra
te conduit ~ l'énamine 56 après seulement 10 minutes au reflux
de l'éthanol, résultat qui confirme que la réactivité de l'a
zote vis-à-vis des cétones alléniques est supérieure à celle
de l'oxygène. Si on fait intervenir l'effet a, en utilisant
un dérivé de l'hydroxylamine dans lequel le nucléophile azoté
est bloqué (exp. 4 et 5) on obtient toujours le produit issu
d'Une addition en 1,4, que l'on opère à DOC ou à température
ambiante.
De même, la N,N-diméthyl hydrazine s'additionne
à DOC en 20 minutes en compétition avec l'~thanol pris comme
solvant, et à température ambiante en 20 minutes dans l'éther
diéthylique pour conduire à l'adduit 59.
La structure des adduits montre que dans le cas
des réactifs mis en jeu dans les expériences 1 A 7 le produit
obtenu est issu d'un mécanisme d'addition en 1,4 suivie de ~on
jugaison de la double liaison résiduelle de l'encha!nement
diénique avec le carbonyle :
..
- 39 -
Nous avons attribué la stéréochimie E aux énones
obtenues sur la base des arguments suivants:
- l'enchatnement Nu~-CO est certainement therrnodynami
quement plus stable sous la forme trans .
Nu
---~ "" "', (o
+Nu
......>--_.~En effet la forme trans présente un encombrement minimum et
une bonne orientation des dipôles C-Nu et c-co
- les déplacements chimiques du proton vinylique (ta
bleau 8) montrent clairement le voisinage immédiat des hétéro
atomes introduits sur l'enchaInement allénique et de ce proton.
Tableau 8
Déplacements chimiques (dans CC1 4) du proton vinylique des
adduits : cétone allênique + Nucléophile. (6 en ppm)
TABLEAU a
ADDUITS
o
~H~ ..Suite
~ de H
Vinyl1que
S.28
S.J9
5.JO
6.10
6.10
-
ex:_N>=!:~
1
HN)c::>ly\N-I
56
65
5.69
4.91
4.65
6.03
4. 15
Syn et Anti
- 40 -
Le changement de substituant alkyle dans les ad
duits 11, 1!, 11 n'affecte pas le déplacement chimique du pro
ton vinylique i 11 en est de même de la substitution d'un
méthyle en trans du proton vinylique (oxyde de mésityle 64) par
un atome de chlore comme dans 65.
Par contre, les déplacements ch~iques du proton
vinylique du cyclohexène ii et de l'énarnlne de la cyclohexa
none 67 sont très différents (~ô = l,54 ppm).
Les adduits 11, 1!, 11, ii, 12, ~ présentent des
déplacements (du proton vinylique) très différents, conséquen
ce de la configuration crs du substituant hétéroatornique et
du proton vinylique.
Enfin si l'on met en jeu un dérivé de l'hydroxyla
mine dont la fonction hydroxyle est bloquée, comme dans la
méthylhydroxylamine, on obtient uniquement les isomères Syn
Anti de lloxime allênique O-mêthylée. L'addition du réactif
est plus rapide que celle de l'éthanol et a lieu uniquement
selon un mécanisme d ' addition-l,2 au niveau du carbonyle.
H b
=.=\~N""'-OMe
La RMN du mélange montre de très faibles différences des dé
placements chimiques (ê) des protons sauf pour les protons ~
qui sont situés A 6~35 ppm et S~73 ppm. Le signal ~ 6,35 ppm
est attribué au proton Hb de 11isomère dans lequel le groupe
méthoxy est syn par rapport au groupe allényle. En effet dans
cet isomère, on peut évoquer une intéraction intramoléculaire
entre un doublet libre de l'atome d10xygène et le carbone
électrophile sp de l'enchalnement diénique. Cette intéraction
donne un certain poids ~ une forme dipolaire dans laquelle
le proton Hb devient très différencié.
- 41 -
H
...,
' .......~---•• •• •· ,•O-N/0+ 8
D- CONCLUSION D'ORDRE MECANISTIQUE.
Au cours des paragraphes précédents, nous avons
étudié de façon systématique la réactivité des cétones alléni
ques vis-à-vis des nucléophiles azotés ou oxygénés. Même sur
un plan purement synthétique, il serait bon de pouvoir définir
quelques règles permettant de prévoir raisonnablement le site
d'attaque d'une espèce nucléoph~le donnée.
Le tableau 9 rassemble nos résultats sur le sujet
associés à deux exemples publiés par CLAESSON (56).
La lecture des résultats portés dans ce tableau
permet une mel11eu~e vue d'ensemble de la réactivité électro
phile des cétones ~-alléniques vis-à-vis des nucléophiles
azotés, oxygénés ou mixtes. Tout d'abord, les réactifs à un
seul centr~ nucl~ophile sladditionnent en 1,4 à l'exception
de l'hydroxylamine ou de ses O-éthers : ce sont les amines,
alcools, hydrazines ou hydroxylamines N,N dialkyl~es • Les
conditions expérimentales montrent que les dérivés azotés sont
plus réactifs que les d~rivés oxyg~nés.
Les hydrazines non substitu~es ou monosubstituées
conduisent invariablement aux pyrazoles. Dans'des conditions
opératoires douces, les hydrazines monosub~tituées attaquent
- 42 -
TABLElIU ':1
N·~=-COR, NuçlêophUe Cond. Exp. Produit.
1
2
R = IPr
A =~
A= ~
"- NH/
"-N-NH z/
ooC, 15 lTIn
56
31
CH,R= e.,H.
IPr
lO'C
llllll'l-IH ..4 A =~ 20'C, 20 llIJI ~A
N-N
1! / 9
--<yR
N_N
"51
5
8
R=~
R == IPr
(56)
1Uel
[tOHRetlux 2H
F:tOH
il:etlux 2H
,
~PW.....N- N
69 ~5
~N-N....... PH
ZQ. 4~
7 SOOC, 7H
o
Elo~~R
••-••
o
R'RN_O)=)V
=~(~N ..
...... OH
EtOH
La'c, la Hla"c, ~ H ~o
HONHz
R'RNOH
R R" =>== ~ Et z
Elen. Il 1'llblea" 1
R == CH,
l 'P'A=
Ph
9
10
- 43 -
les cétones a-allêniques en 1,4, au niveau du carbone hybridé
en SP, via l'atome d'azote substitué. L'élimination d'une molé
cule d'eau conduit à la cyclisation-conjugalson et aux produits
tels qu'ils ont été identifiés •
RNH-NH,
..
R
Dans certaines circonstances, la sélectivité en faveur de
l'attaque par l'atome d'azote substitué peut être altérée par
un certain taux d'attaque par l'azote portant 2 atomes d'hy
drogène. C'est le cas lorsque
- on conduit la réaction à haute température (exp 5).
- on diminue la réactivité de l'azote substitué par un
groupe électro-attracteur (exp 6).
- on altère le caractère électrophile du carbone sp de
l'allène par conjugaison du carbonyle avec un groupe
phényle (exp 4) •
Dans ces conditions, l'hydrazine substituée attaque
partiellement la cétone allénique par l'extrémité -NH2 , mais
toujours selon un processus d'addition en 1,4.
- 44 -
=='~(R~ 1
HzN 0\
NHAr
Les cétones alléniques semblent donc se comporter
comme de remarquables accepteurs de MICHAEL vis-â-vis de
nucléophiles tels que alcools, amines et hydrazines. Par
contre, l'hydroxylamine et ses éthers se conduisent avec les
cétones ~-alléniques selon un mécanisme d'addition en lr2.
Une molécule d'eau est directement éliminée pour conduire aux
oximes ~-alléniques.
HzNOR'+ HCI
50/. .sot.~..,,"04
6tOJ/ "fBec.
R' = .H , CH,
Nous n'avons pas observé l'attaque en 1,4 par
l'atome d'azote de l'hydroxylamine O-rnêthylée qui aurait con
duit â l'énone 71
HN
'OCH,
•fiIlHzN 0 CH,+
- 45 -
ni la formation de l'intermêdiaire Il provenant de l'attaque
de la cétone allénique sur son carbone sp par l'atome d1oxygè
ne de l'hydroxylamine
=- 'l(R + HONH,
o/ 1
Ce type d'intermédiaire a pourtant été isolé au cours de l'ad
dition de l'hydroxylamine sur l'oxyde de rnésityle (61)
~(o
+ HONH,
L1isoxazoline 74, produit final de la réaction, provient donc
de l'addition de Ilhydroxylamine selon MICHAEL par son atome
d'oxygène, suivie de la cyclisation de l'o-alkylhydroxylamine
73 ainsi formée.
Les cétones allênlques additionnent donc l'hydroxYl~
amine selon un processus inverse avec addltlon-l,2 par l'ato
me d'azote, suivie de la cycllsation de l'oxime allénique,
premier produit formé isolable dans des conditions expérimen
tales appropriées :
HONH 2Hel
"""'Ica)~'IoJ.t _
1"f40N, :t8·,;.
,,~ ---(')rRO-N
- 46 -
Au terme de cette étude, nous avons pu préciser le
sens d'addition de divers nucléophiles azotés et oxygénés ou
mixtes, ce qui était intéressant au plan synthétique :
- nous avons pu préciser ainsi la structure des pyrazo
les ou isoxazoles obtenus par'réaction des cétones alléniques
avec les hydrazines ou l'hydroxylarnine
- noUS avons mieux défini les propriétés d'excellents
accepteurs, selon MICHAEL, des cétones a-allén1ques et montré
que l'hydroxylamine et ses dérivés faisaient exception, du
moins quand Ils sont utilisés sous forme de chlorhydrates.
Peut être ce détail explique-t-il la différence de réactivité
observée entre la N,N-dimêthylhydrazine et la O-mêthylhydroxy
lamine
-~ R_0- î(
o'"/N-NH,
o
~~RHN .
\N
/
Enfin nous avons pu synthétiser de façon directe
des oximes a-allêniques,composés jusqu'ici peu connus et pré
curseurs d'amines a-all~n1ques dont plusieurs membres possè
dent des propriétés physiologiques intéressantes (voir chap1treV).
CHAPITRE IV
SYNTHESE STEREOSELECTIVE DE e-CHLORENONES CONJUGUEES E
- 48 -
Les a-chlor~nones cons~ituent des substrats inté
ressants, utilisables, par exemple, dans la préparation de
dérivés doués d'activité pharmacodynamique (62).
Ces composés peuvent être obtenus :
a) par acylatlon de l'acétylène (63) ou d'un carbure
ac~tyl~nique (64).
+ _-R'AICI J
b) par addition d'un hydracide à une cétone acétylénique
conjuguée (65), (66) 1 (67) avec un contrOle de la stéréochimie
de l'addult possible sous certaines conditions (67).
~ - 40·C~ - 20·C
Adduit Z
Addu1t E
HX•
c) par action du chlorure d'oxalyle sur les 6-dicétonesau reflux (68).
0 0 CI
R4 R3 1R3 (COCI ) 2
R:OC
R3
• R' + R' 1 .
0 CHCI3 CI CIR' R' R'
- 49 -
dl par action du tétrachlorure de carbone en présence
de triphénylphosphine sur les 8-dicêtones (69).
o
(~·.._A OH
.. 2
Dans le cadre de la présente €tude consacrée a la
réactivité des cétones allênlques et A leur utilisation comme
intermédiaires en synthèse organique (70), nous avons cherché
a savoir 51 cette classe de composés pourrait également con
duire aux 8-chlorénones, ce qui offrirait une grande souples
se vu la variété des squelettes ou des substituants pouvant
être mis en jeu. L'addition des hydracides au système allêni
que a fait l'objet de divers travaux (71); (72), (7J), (74),
(75). Le mécanisme admis pour cette réaction implique l'ad
dition êlectrophl1e d'un proton conduisant a un cation viny
lique intermédiaire (73). Ce dernier fixe un ion halogénure
pour conduire A des halogénures vinyliques et/ou allyliques,
suivant la nature des substituants portés par les substrats
utilisés (71), (72), (74).
R'-.=
:.F·=
HX
HX•
]R~ ] ..
R
)-,""""" +R' '\ X
R-:J=X
-R~~
X
- 50 -
Au cours de ces r~actlons, on peut observer la formation de dérivés cyclobutaniques (76) ou une double addition
d'hydracide (77) •
[=0= J2=-=
.= HCI
•
.. >=CI
+
HX
xCI CI
•
+
x
i+X
---
9n note, par contre, que peu de travaux ont été
consacrés ~ des substrats dans lesquels le système allénique
est associé a une fonction. La littérature mentionne l'addi
tion de l'acide chlorhydrique ou bromhydrique aux vinylallênes,
propénylall~ne (78), divers phény~allènes (79), l'hydroioda
tian du butadiène -2,3 oate d'éthyle et du nitrile correspon
dant (80), et l'hydrochloration d'esters ou de dichlorures de
l'acide alcadiènyl -1,2 phosphonique (81). pourtant, la conju
gaison entre le motif diène cumulé et un groupe électroattrac
teur doit introduire des facteurs s~sceptiDles d'influencer le
cours de la réaction. Certains des travaux cités font état de
l'addition régiosélective, de l'atome d'halogêne sur le carbo
ne central sp de l'enchalnement allénique (accompagnée d'une
seconde addition dl hydracide dans le cas des vinylallènes (78 )).
La première addition, qui concerne les carbones 2 et 5 conduit
~ un mélange de cis et trans halogéno-2 pentadiènea-1,3 et
d ' halogéno-2 hexadiènes-l,3. La deuxième addition se fait en
1,4 sur ces dérivés pour donner des dihalogéno-2,4 pentè
nes-2 ou dihalogéno-2,4 hexènes-24
- 51 -
H H
X,--0.'\.
-' R=.Q H+ X· X Cl5•~R Add 2,5 H
= R{J
X
>= - ~ -Add 1,<4R ..
H+ X·X
Par contre, dans le cas des phênylallènes, le car
bone central sp fixe un atome d'hydrogène (79) pour donner un
cation allylique.
CI1
Ph -CH - CH=CH,
J\Ph/ .=
+Ph- CH-CH=CH,
\ +-"-CI1
Ph -CH=CH-CH,
Nous avons donc cherché â mettre à profit cette
rêglosélectlvltê, et avons réalisé l'hydrochloratlon de diver
ses cétones a-allênlques cycliques et acycliques. Signalons
que le traitement des cétones allênlques par l'acide chlorhy
drique aqueux ne donne pas de résultat satisfaisant. Lorsque
l'addition se fait, on observe une lente isomérisation par
tielle en cétone a-acétylénique et une polymérisation qui se
produit rapidement au-dessus de 30 0 c.
- 52 -
Il a donc fallu opérer dans des conditions plus dou
ces, en prenant comme source de réactif, soit l'acide chlorhy
drique naissant, engagê sous forme de chlorhydrate d'amine,
soit un acide de Lewis.
A - RËACTION DES CËTONES ALLËNIQUES AVEC LE DICHLORHY--------------------------------------------------. . .
DRATE DE N,N'-DIMËTHYLHYDRAZINE UTILISË COMME NOUVEL AGENT
D'HYDROCHLORATION,
Les chlorhydrates d'~lnes ont été utilisés pour
réaliser diverses réactions chimiques nécessitant un hydracide,
dans des cas oŒ la présence de l'acide libre est à exclure (82).
c'est dans ce sens que nous avons orienté nos essais.oDesdichlorures de l'acide alcadiényl-l,2 phosphon1que ont, par
exemple, été récemment obtenus à partir du chlorure de pyrldl
n1um (81).
Ce réactif s'est toutefois avéré peu efficace dans
le cas des cétones alléniques ; il en va de même du chlorhydrate
d'une amine secondaire, la diméthylamine. Par contre, lorsqu'on
traite une cétone ~-allénique par le dic~orhydrate de N,N~dimé
thylhydrazine, (produit commercial), dans divers solvants tels
que éthanol, diméthylformamide, chlorure de méthylène, on obtient
rapidement l'addition des éléments de l'acide chlorhydrique sur
l'encha!nement allénique. La réaction conduit à un mélange de
6-chloro-6-énone et de son isomère conjugué la 6-chloro-a-énone,
séparables par chromatographie sur colonne de silice, et aisé
ment identifiables par leurs spectres infra rouge et de résonan
ce magnêtique nucléaire. Les proportions relatives de chaque
isomère dépendent des conditions expérimentales. La B-chloro
6-énone constitue le produit cinétique et la 6-chloro-a-énone
l'isomère thermodynamiquement le plus stable. En appliquant un
mode opératoire approprié, on peut orienter la réaction vers
l'obtention sélective de la a-chlorénone conjuguée. Les résul
tats sont présentés dans le tableau 10.
1
1
j
j
1
]
1
- 53 -
lillbleau 10
Hydrocll1o,'atioll dl ctI0"'5 .11tniqun j1ar l, di,hlorllydl'.w
dt N, N'_di"thylhydra"l\e
Conde•• Cétone Solvanl ... Produit Ad'
='1/, c)l)yCl
20' '-rl- 5", EIOH r-'),0 2Bmn 075 57 71. 13- -
='l~ 20' c)~/y Cln~ ...2 DM'0 7hlS 075 5 71. 15- -(E)
3 _" - CH,C12 .20"011 75 25 70"
4 --" - CH2"=12 20·' Th 10 40
1 --"-- CH:zC'2 40'11130 4f 51
7S. laom". (El : 4-..!!!! Isom'r. (%) : ,
=.=')(A 20' )lJ C',-1 EIOH CI ~A· ~(A 50.
021130
0
A. El . ,Pt 2! A. IP, 2!! A.IPr
77 Fis El 7S R. Et- -SO 20
='-1("- NIi'2CO:]C',,- (e)
7 EIOH~('
5"O'7h 78
0 -0
- 54 -
Ils montrent que le groupe carbonyle a une influen
ce sur le cours de la r~act1on. En effet le groupe carbonyle
acc~lère l'addition par rapport aux carbures all~n1ques. On
observe ici une addition de Hel sur la double liaison conju
gu~e au groupe carbonyle attracteur d'électrons. Dans le cas
de l'addition d'un hydracide sur un allène, la réaction démar
re par une protonatlon ce qui implique un intermédiaire catio
nique comme dans le cas des oléfines (83)? (84). Contrairementà cette dernière addition, la réaction s'effectue ici par
l'attaque initiale d'un ion chlorure sur le carbone sp, suivie
d'une protonation. Ce processus implique l'ionisation du réac
tlf,le dlchlorhydrate de N,N'-dlméthylhydrazine, ce qui est
admissible lorsque des solvants polaires sont mis en jeu.
CI
•
++H2N-NH2 CI
7 ."
80- 79-La chlorénone 79 est le produit majeur de la réac
tion lorsque celle-ci est conduite dans un solvant peu polaire
tel que le chlorure de rnéthylêne (pendant 10 heures dans l'ex
périence 3 du tableau 10), ou rapidement dans un solvant polai
re tel que 1 1 êthanol (pendant 28 minutes dans l'expérience 1
du tableau 10). On isole alors les chlorénones dans un rapport
79/!Q = 4 à 5. La chlorénone 79 s'isomérise en chlorén6ne con
juguée ~ dans deux cas :
- 55 -
- Dans des conditions expérimentales oU l'on joue sur le
temps comme dans les expériences 3 et 4 du tableau 10.
- Sous l'effet d'une augmentation de la température
(comme dans l'expérience 5) et de la polarité du solvant. On
voit que dans un solvant très polaire comme le dlmêtnylformami
de (expérience 2), la chlorénone conjuguée 76 (dans le tableau
10) constitue 95 % du mélange.
S1 on met en jeu un additif basique comme le car
bonate de sodium, la réaction conduit sélectivement à la chlo
rénone conjuguée 78 (dans le tableau 10 expérience 7). Un au
tre aspect intéressant de la réaction réside dans le fait que
lors de l' isomérisation ~ .-. ~a, on obtient la chlorénone
conjuguée de géométrie E. Dans un seul exemple on a pu 1soler
et observer l'isomêre présentant la géométrie Z (expérience 5).
Cette orientation va dans le sens de la formation du produit
thermodynamiquement le plus stable : en effet il y a un encom
brement minimum et une orientation opposée des dipôles C-Cl
et c-co.
L'hydrochloration au moyen du dichlorhydrate de
N,N'-diméthylhydrazine a été appliquée ~ une cétone a-acétylé
nique. On a obtenu un mélange de chlorénones E et Z,soit res
pectivement 81 et 82. Ces deux isomères sont séparables par- -chromatographie sur silice, ~t les chlorénones sont obtenues
dans un rapport E/Z N 3.
+ " /HN-NH,2HCIEIOH
--~__•• 49%20·2h
CI,- (E)
81~("/- 0 74%
8226 %
CI~('/o (z)
- 56 -
En comparant les spectres de RMN du proton des composés li! ,76b 81 82, 11 est possible d'attribuer leur structure aux dif-- .-.-férents 1sornêres.
Spectre part~el de RMN du proton des B-chlorénones6pprn, CC1 4 , à 60 MMz
.,
CI Ha CI Ha
~/nPr "'-...-.! iPr
I~rbH3Cr-'îfHb 8
~ Ha6.52 d { Ha
6.23 s81 (E) Jab 14 Hz 76a (E)- Hb 7.32 d Hb 2.43 s
{ Ha6.30 d {Ha 6.03 s
82 (l) Jab 9 Hz 76b (l)- 6.43 Hb 2.20 sHb d
La constante de couplage J ab des protons vinyliques
dans les composés !l et 82 permet d'attribuer la configuration
cis ou trans A la double liaison. On note également l'effet
de déblindage de l'atome de chlore sur le proton vinylique
vicinal Ha quand il est syn comme dans !l, et l'effet de dé
blindage du groupe carbonyle sur le proton vinylique Hb dans
l'isomêre 81 (E)
~CI Ha
' ..... - ..~1I
- 57 -
On peut déduire, par analogie, les structures des
oomposés 76a et 76b et celle du composé 78.
cF1~0-
HCl
Le fait que le d1chlorhydrate de N,N!dirnêthylhydra
z1ne puisse transférer une molécule d'acide chlorhydrique, doit
être une conséquence de la situation vicinale de deux atomesd'azote quaternaires .
Contrairement aux amines, la substitution des hydro
gènes par un groupe alkyle dans les hydrazines diminue leur
basicité. La Constante de dissociation du dichlorure doit être
relativement faible, ce qui permet l'ionisation en :
CH, CH 3, 1HN-NH
+ 2
L'attaque nucléophile initiale de 1 1 10n chlorure sur le carbo
ne central de l'encha1nement allénique (attaque selon MICHAEL)
ne nécessite donc pas une grande activation. La position vici
nale de 2 groupes ammonium crée en outre, une situation favo
rable A la libération d'un proton donc globalement d'une molé
cule d'acide chlorhydrique. En fin, après le transfert de la
molécule Hel, le réactif subsiste sous forme de monochlorhydra
te de N,Nldiméthylhydrazine 83.
83
Le nouveau composé (qui n'a pas été caractérisé) ne doit pas
être suffisamment nucléophile pour induire la réaction carac
téristique des hydrazines avec les atomes de carbone hybridés
sp2 et conjugués avec les carbony~es, ou pour induire une
- 58 -
N-alkylation avec les chlorures vinyliques produits par la ré
action, ce qui conduirait au dichlorure (63) ;
2 HCI '" /HN-No
~R (63)
En effet, on peut invoquer un échange rapide de
proton entre le groupe ammonium et le doublet libre du second
atome d'azote, ce qui affaiblit le caractère nucléophl1e de
ce dernier:
CH, CH,\ / =H,N -NH CIΠ..
.•
CH, H,C\ 1 cSHN-NH CI
CV'
En conclusion, la condensation du dichlorhydrate de
N,N'-dlméthylhydrazlne avec les cétones alléniques conduit,
A température ambiante, à des B-chlorénones conjuguées ou non.
L'hydrochloration peut-être orientée vers la formation sélec
tive de 6-chlorénones conjuguées de géométrie purement E.
B- RËACTION DES CETONES ALLËNIQUES AVEC LE TËTRACHLORURE-----------------------------------------------------
STANNIQUE
Pour éviter les difficultés rencontrées lors de la
réaction des cétones alléniques avec l'acide chlorhydrique,
nous avons été amenés à envisager l'utilisation d'un acide de
Lewis comme source de chlore.,
Effectivement, les acides de Lewis se complexent
aisément avec les fonctions carbonylées (85) et on peut envi-
- 59 -
sager un transfert intramoléculaire dlun anion chlorure sur le
carbone hybridé en sp de l'enchalnement allénlque dont on sait
qu'il est particulièrement électrophile.
Le chlorure d'aluminium sIest avéré beaucoup trop
brutal vis-A-vis des cétones alléniques : 11 provoque un fort
taux de polymérisation, et rend la réaction peu exploitable.
Par contre, le traitement des cétones alléniques conjuguées
par le tétrachlorure d'étain, au sein d'un solvant aprotique
et peu polaire comme le benzène, conduit à température ambian
te et dans tous les cas examinés, à un produit unique libéré
aprês hydrolyse. Ce composé facilement purifié par filtration
sur une courte colonne de silice, est une 6-chlorénone conju
guée de géométrie E.
La réaction parait générale et a été appliquée
avec succès à des alkyl ou arylallénylcétones acycliques ou
cycliques, possédant divers degrés de substitution sur llen
cha!nement allénique.
Nos résultats sont rassemblés dans le tableau Il.
Ici, la réaction est rendue possible par la présen
ce du groupe carbonyle, capable de former un complexe avec le
chlorure d'étain. En conséquence, lorsque le groupe carbonyle
est conjugué également avec un substituant phényle, la réac
tion est plus lente j c'est ce que révèle la comparaison entre
une arylcétone et la méthylcétone correspondante (voir expé
riences 1 et 2). L'introduction d'un substituant sur l'entité
allénique en a du carbonyle, ralentit ~galement le processus
(expériences 1 et 3). Par contre, si l'allène est substitué
sur l'extrémité la plus éloignée du carbonyle, le transfert
est plus rapide (par rapport! une substitution en a du carbo
nyle) (expériences 2 et 6).
La structure des produits peut-étre déterminée
sans ambiguIté gr!ce à la comparaison des données spectrosco
piques (IR et RMN) (tableau 12) avec les 8-chlorénones 76a
76b et 2! précédemment décrites (vide supra).
- 60 -
Tableau 11
Synthl!se cle E-:l·~hlorêno ....s pI" ..tlc.t1on dl tttenn IlltnlquuIvec SnC1 4 dans 1. Denzêne
E,.
2
3
•
•
•
7
Celone alleniQue
='1(o
__ Ph-'l(
o
~'I(Pho
Cond exp E-' Chlorenone
CI.,,---
~ /1(o
CI
"-- (Ph.!!/'Jo
CI"--.J.!! /"'""'-1 (
o
CI
~ctCI
"--- "Ph'V"'vr (-!! 0
90 CI- "-- Ph...o/'V~(
o
"".....
....
....
....
....
7."
....
- 61 -
Tableau 12
~pectres partiels de RMN des S-chlorénones CI~H.
6ppm, CC7 4 à 60 MHz. R'1((
Ha Hb Rb 0E 76a R.CH
3 R'=iPr 6.23 2.43
Z 76b " " 6.03 2.2078 " R' .Et 6.43 2.60
84 " R"Me 6.30- 2.47
85 " R'.Ph 5.97 2.5886 " R'::.Me. Ha="'1e 2.04- 2.30
87 " C- 2.57
88 " C- 3 ,27
89 R=n8u R'.Ph 6.87 2.85-90 R'(CH 2J2 R' "Ph 7.00 3.20
DMe/
Les déplacements chimiques élevés mesurés pour les
protons Hb géminés avec le chlore (2,30 à 3,27 ppm) suggèrent
la géométrie E au niveau de la double liaison trisubstituée.
En effet, cette géométrie amène les protons considérés dans le
cOne de déblindage du groupe carbonyle. D'autre part, 51 l'on
examine les spectres de la chlorénone !! dans laquelle RI ~ CH),
on voit que la perturbation introduite par le groupement phé
nyle affecte beaucoup plus le proton Ha que les protons Rb du
groupe méthyle.
66Ha = 0,67 pprn et 66Hb = 0,11 pprn
De même, la variation de la taille du cycle lors
qu'on passe de la chlorénone !l ~ la chlorénone 88 affecte
fortement le déplacement chimique des protons du méthyle b.
1,1
i1
1
1
11
i
- 62 -
La g~om~trie E attribuée aux chlorênones obtenues justifie ces
variations. Le mécanisme proposé ci-dessous rend compte à la
fois de la structure des chlorénones formées et satisfait aux
diverses observations expérimentales mentionnées plus haut.
La réaction doit évoluer par l'intermédiaire d'un
complexe (tel que il) capable de transférer un ion Cl à
l'atome de carbone central fortement électrophile de l'allène
conjugué (transfert A six centres). Après hydrolyse de 92, la
réaction conduit à la 6-chlorénone conjuguée E.
1 'lr'= --.~
CI,
~(CIH2 0
'V~1 • •1 q. . CI Jrl,iC4"U""t.1
'lLOSnCI40\ V..:r p. 6,3, + Sil,
01 Cl a SnCla1 (E)1 91 92,
Ce mécanisme fait intervenir l'énolate stannlque
92 de la chlorénone non conjuguée :
L'isomérisation de cette chlorénone non conjuguée serait rapi
de dans les conditions opératoires acides mises en jeu4 Toute
fois, alors que l'étude précédente nous avait fourni l'occa
sion d'isoler ce composé, un arrêt prématuré de la réaction
avec le tétrachlorure stannique n'a jamais permis de le déce
ler, même en opérant A basse température. C'est pourquoi nous
envisageons un mécanisme d· hydroly.s~ '·cyclique" capable de don
ner, directement la chlorénone conjuguée E.
- 63 -
CI
'f'Y m(CI-.1
« • '1(\• 0) \H0 CI 0\ '< "/ (El
SnC\3 Sn_:OCI3 'H
92 93
L'hydrolyse de la forme cisoIde 11 de l l intermédiai
re 92 moins congestionné stériquement que sa forme transolde,
fournit la chlorénone conjuguée de géométrie E, par orienta
tion simultanée des dipôles C-Cl et C-CO. Ce modêle de trans
fert de chlore à partir du complexe 91 justifie les différences
de réactivité notées dans les expériences : 4 (10 minutes) et
, (12 minutes) du tableau U. Dans le cas du composé cyclique
(expérience 4), le complexe 21 est três proche d'une structure
hexagonale, du fait de la conformation cisoide assez rigide,
de la vlnylldêne-2 cyclohexanone. Le transfert est aussi nette
ment favorisé.
Dans l'expérience 7 du tableau Il, la présence de
la fonction éther également capable de complexer le tétrachlo
rure d'étain, introduit un facteur supplémentaire favorable
au transfert de chlore.
La réaction du tétrachlorure stannique sur les
cétones alléniques conduit donc, de façon douce, aux 6-chloré
nones conjuguées correspondantes de géométrie E qui sont ainsi
obtenues stéréospécifiquement.
C - CONCLUSION
L'hydrochloration des cétones a-alléniques par le
chlorhydrate de N,N~dirnéthylhydrazineou le tétrachlorure d'é-1
1
1
- 64 -
tain, constitue un nouvel accès aux 6-chlorénones conjuguées.
La voie proposée doit sa souplesse à la variété des susbtl
tuants que l'on peut introduire sur le motif fonctionnel de
base. L'accès aisé aux substrats de départ, la douceur des
conditions opératoires et la pureté stéréoch1mlque des pro
duits obtenus qui ont la géométrie E/ contrlbuent à rendre
cette méthode compétitive.
Les qualités du chlorhydrate du N,N'diméthylhydra
zine comme agent de transfert d'acide chlorhydrique sont mises
en valeur, bien que le tétrachlorure d'étain se soit avéré
plus commode pour synthétiser les produits décrits. Cette
réaction, basée sur le comportement "accepteur de MICHAEL"
des cétones allêniques, montre une nouvelle fois le caractère
électroph1le exceptionnel du carbone d1gonal de l'enchaînement
allénique conjugué avec un groupe êlectroattracteur insaturé.
11
CHAPITRE V.
UNE METHODE GENERALE DE SYNTHESE D'ALLENES FONCTIONNALISES EN ~
tf
[r•
- 66 -
La réaction de cycloaddition thermique
connue sous le nom de réaction de DIELS-ALDER est
4 2(V + V )
s sune méthode
de synthèse d'un caractère très général permettant llaccès à
des molécules cycliques à partir de molécules simples, le
plus souvent â chaIne ouverte. Cette mêthode très bien connue
depuis plus de quarante ans a fait l'objet de nombreux travaux.
La réaction inverse de l'addition de DIELS-ALDER,
devrait obéir au principe de la microréversibilité : elle de
vrait être concertée et avoir le même état de transition cy
clique que la réaction de DIELS-ALDER. Une réaction de rétro
Diels-Alder se fera d'autant plus facilement que les fragments
formés sont plus stables. Les recherches consacrées A la réac
tion de rétro Diels-Alder se développent de plus en plus, car
cette réaction revêt un intérêt synthétique certain. On peut
également la considérer comme un moyen efficace de masquage
de doubles liaisons éthyléniques, ce qui per.met de dégager une
stratégie susceptible de modifier certaines fonctions présen
tes et de réaliser certaines transformations du diénophile,
difficiles par d'autres voies.
Pour ces diverses raisons, cette réaction qui avait,
A l'origine un caractère limitant, est devenue aujourd'hui une
méthode de synthèse A part entière.
A- LES CËTONES a-ALLËNIQUES ET LA RËACTION DE DIELS-ALDER
Les réactions de cycloaddition -1,2 d'allènes acti
vés ont été largement développées (55), (86). Cependant on
connait relativement peu d'exemples de synthèses diéniques
utilisant des dérivés alléniques comme diènophiles. Nous avons
relevé dans la littérature :
1) La condensation de l'acide butadiène-2,3 oIque
avec le cyclopentadiène (87) conduisant A l'acide méthylène-2
bicyclo(3,2,i)heptène-4 carboxylique-l.
1
1
==. "'COOH +
- 67 -
o •
2) L'étude de la réactivité du nitrile allénique
vis-à-vis du cyclopentadiène, du butadiène-l,3 et de certains
furannes (88)
eN
3) La condensation d'un diacide allénigue avec le
cyclopentadlène (89).
..
COOH
- 68 -
4) L'étude de la réactivité d'un dies ter allénique
sur divers diènes (90) dont
/-'~ +eOOE! eOOE!
oo • ~-.[VCOOE!
(90) COOE!
5) Concernant la synthèse totale, l'activité des
diènes -1,2 associés a un groupe alkoxycarbonyle a été mise
a profit dans plusieurs cas :
a - Synthèse de la Fulvoplurniérine 94 par BUCHI (91) •
.-eOOM..
U/1"eOOl'lœ
O"V'V"COO Me.
1 - - - ----l....
eOOMa,
94
o
.&
eOOMe
b - synthèse de précurseurs de C-nucléosides 11 par
KOZIKOWSKI (90).
1
!1
1
~O+Ii_COO E.t. 0.
,.rC00 E.tIl ..'-eOOE.t
0 /-1:J;1 ..95COOe.t
0
- 69 -
c - Synthèse du B-Santalol 96 et ~-Santalène 97 par
M. BERTRAND, H. MONTI et KIA CHHANG HUONG (92).
0 Il+ • -1\
'COOe.t• COOE.t...., •... ••,
t...,.......~
97 96
8-santalène a-santalo!
Dans notre laboratoire M. BERTRAND et J. LEGRAS ontréalisé une étude montrant la très grande réactivité des céto
nes a-alléniques vis-~-vis des diènes conjugués (17a). Les
cétones a-alléniques ont été opposées A. 2 types de diènes :
- Un diène symétrique ~ cha!ne Ouverte :
+ )
98
ÛCO-:
.'IÎÎ'~COR
'" 80 ,
l
- 70 -
- Deux d1~nes cycliques le furanne et le cyclobutad1~-
neEndox
99 endo
,
100
Exo
Ra
x
~"""---.......~., ('" R 99 ex 0
o
o1
"(1 RIfo
X Rdt Endo Exo Prad. secondaire
CH2 95 % 85 15 0
0 63 % 65 35 16
,
Il ressort de ces travaux que les cétones a-alléni
gues présentent une remarquable activité dans les réactions
de Ciels-AIder. Cette réactivité due ~ la présence du groupe
carbonyle en ~ de l'enchaînement renforce l'intérêt grandis
sant des cétones Œ-al1éniques comme intermédiaires de 5ynth~
se et comme diênophiles. Ces substrats constituent donc des
précurseurs intéressants de dérivés acylés : méthyl~ne-2 dimé
thyl-4,5 cyclohexène-4 .2!, du méthylène-2 bicyclo [2.2. D'hep
tên~-4 (produit 2i avec X = CH 2 ), ou oxa-7 méthylène-2 bicy
clo-CZ.2.1] heptène-4 (produit 21 avec X = 0).
1lf
!
- 71 -
B- ST~R~OCHIMIE DE LA R~ACTION DE DIELS-ALDER
La facilité avec laquelle les cétones alléniques4 2participent à des cycloaddltlons (~ s + , a) a incité plusieurs
auteurs à inclure les addults obtenus dans des schémas de syn
thèses mu1t1stades (70), (90), (91), (92), (93).
On constate toutefois que très peu de travaux s'in
téressent à la géométrie ou aux configurations relatives des
centres susceptibles de présenter une stéréoisomérie, lorsque
des partenaires dissymétriques sont mis en jeu.
Compte-tenu du potentiel synthétique que représente
ce type de réaction de Diels-Alder pour la construction de mo
lécules organiques complexes, et dans le but de confirmer nos
prévisions de synthèse, nous avons rêalisé une étude, desti
née A définir la régio et stéréosélectivité de l'addition
G + ~ des cétones Cl-alléniques aux diènes -1,3 dissymétriques.
Nous avons chOisi des substrats alléniques diffé
rents pour bien illustrer l'influence des diverses substitu
tions affectant l'enchaInement allénique. L'addition de ces
cétones A l'isoprène, au pipérylène (pentadiène-l,3), audimé
thyl-2,3 butadiène et au cyclopentadiène fournit des adduits
qui n'ont jamais été décrits.
1) REACTION DE CYCLOADDITION
La cycloaddition thermique de ces divers partenai
res selon DIEL5-ALDER conduit, à c6té de polymères, A des
B-méthylènecétones ou à des 6-alkylidènecétones. On n'observe
pas la formation d'énones conjuguées correspondantes (88), (17a).
Par contre, on note la présence d'un composé non identifié re
présentant 10 a 15 % des produits, et pouvant correspondre à
un dimère de la cétone allén1que.
- 72 -
La phénone li est suffisamment réactive pour s'addi
tionner en quelques heures aux diènes modérément réactifs com
me l'isoprène ou le pipérylène. Les autres cétones sladdition
nent aux mêmes diènes soit en prolongeant le temps de réaction
(2 ~ 3 jours), soit en effectuant la condensation en ampoule
scellée A des températures de 100 à 120 0 C. Dans ce cas, la
proportion de réactions parasites conduisant A des polymères
augmente. Par contre, on obtient de bons résultats en cataly
sant la réaction par un acide de Lewis de dureté modérée. Les
acides relativement durs comme Alel), ou 5nC1 4 réagissent di
rectement avec la cêtone allénique, mais la mise en jeu de
5 a 10 % de chlorure de zinc qui se situe A la frontière dur
mou conduit la réaction de Diels-Alder à son terme rapidement.
Les substituants portés par le syst~me allénique
ont la même influence que sur des philodiènes éthyléniques,
et on observe l'ordre de réactivité suivant:
Les caractéristiques spectroscopiques sur lesquel
les sont basées les déterminations des structures sont présen-tées dans le tableau 14.
RMN 250 Mhz 6: ppm J, Hz
f1
f,,,!
- 73 -
,'I\BLEAlT 1]
Phllod,1êne DUne Cond. E;..:p. Ad,duits Mt.1
10'
)4"C. 22 H51
(1
X C6
H6
6S"C, 1.3 H
10 ~ ZnC12
103
10'
rf(PhY--r'1• 0
~(o
"
"
C6
H6
)""C, 1.5 H
5 , ZnC12 ~(~(
~ 915 0 Trac.. 108 0 "
C6
H6
42"C, 2 H
5 ~ znC1 2107 ~(
• 070
=.=<;(o
-
C6
H6
34"C, .. H
5 ~ ZnC1 2 ~(~(108 80 0 ZO 0- 109 "
8e.8 33.3
1i
1
- 74 -
TAaLEAU 1) - suite
Phllod.i.êne diène Cond. Exp. Mt.'
C6
H6
6a~c. li H5 \ znC1 2
110
111
~(o
~o
75
"
Cli
H6
J4°C. li H
1.0 , ZnC12
"C
6H6
42°C. li H
10 , ZnC12 114 wo
"
"
oo
X='l(o
,F'='[(h2B 0 o
Cli/i li
20°C. 0.8 H10" 7,nC L.
45"C, 4 J
•• •
~n'"
1 0 Ph
120 (- 0
"
10
11,
1
- 75 -
TABLEAU 14
Addu1ts Ha Hb He Hd He Hf Hg Hh
4.70 4.43 4.00 2.66 2.11 7.76 1.56
et
s s t srél. d srél.7.26
J=6.5 J=6.5
5.23 4.73 4.46 4.0
mss t
2.70 2.30 7.73 1.63
s, êl d et srél.
102 J=6 J=6 7.23
5 5 5 d 9, êl. d de q et d
~.50 4.83 4.53 3.73 2.83 2.90 7.B3 1.13ll. b
:~; ..'V'~ ~
103 r..J=6 J=6
R7.33 J=B
t s,él. d,êl.
3.16 2.56 2.23
i1,i1••
ti,
s
d
sr êl .
1. se
1.02
1. 63
J=B
s
s
2.03
2.09
s,él.
d de q s
2.46
2.49 2.06
J=6B
J=6
~ = n
s
s
2.73
t
J = 12
1 2 • 613.20
~=6
~=6
s d
4.B8 4.42
s
s s
Sré!. s,êl.
4.76 4.66
4.91 4.79
4.95
'5.32
1~,êl.
5.4B
1 s
- 76 -
TABLEAU 14
ADDUITS Ha Hb He Hd He Hf Hg Hh
~ e. he 5.27 4.96 4.90 1. 22 2.63 2.02 2.02 1.5
::çr(~ s,él. s s s s AB s s
108J~4-
'l. b5.12 1. 22 2.70 2.18 2.02 1. 64
;~;~5.0 4.94
d 0
109-0- b
~ %;} 5.5 4. 96 4.90 1.34 2.78 2.11 1. 95 1.10
"d 0
110 s s s s s,él. q s d-J~7.5 J~7. :
h e. b l:- l. 63 5.38 1.18 3.73 2.64 2.21 2.07 1. 54
~w~ 1. 54 2.46 1. 63
s s s d,êl. AB m s s111 .- J~6 J""14
we 5.24 5.43 1. 19 3.73 2.66 2.24 207 1. 582.60
0.1l',êl. d,él..<1 (} s s AB m s s
112 l 0-J~6 J~14
. 15 2.69 2.06 1.65
- 77 -
TABLEAU 14
ADOUITS Ha Hb He Hd He Hf Hg 1 Hh
~e5.28 5.40 1.19 3.92 2.44 2.40 2.07 1.08
2.78a. 1+ d dd I( '1 • • • AB m •
114 \'.. . J=6 J=14 J=7-
6.06 5.05 4.81 3.34 3 . 19 2.02 1. 60II. b AB..~;} d d d dd
'T=7.5m • 2
J=1.8 J=2 J=2 J=5 1. 46r=7.5115 2-- endo 1.8
'~e e·17dd 5.40 0.96 3.62 3.19 3.11 2.01 1. 56a' r,.6 AB0.- h d = 2.3 IT=7.5
a. ('à'{5.78dd 5 5 dd 5 5 5 2f • 1. 49a J=6 IT=7. 5117 = 2. J
endo 2.3
li. & 6.13 5.07 4.85 3.16 3.06 2.84 2.20 1. 78.. ~;~ •5 d d 5 5 • 5
1. 56116- exoJ=I.8 J=1. 8 5
'~e ~.I3dd 5.36 0.93 3.11 3.04 2.98 2.20 1. 68a Ih d a' IJ =6 ABa. (~ 2.5
5 T=85 5 • • •f • 6.02dd 2.5,1. 38118 a J=6
r=~·5- 2.5
'OC e,t
a'6.26 5.38 1.1 4.32 5.02 4.86 7.82 0.78
Cl. ~
l '" a" of ~( , a
Jbe~6 1.9 7.32 Jhc""6119 0 5.73-- endo fIa'=6
~.o ,~";'.l..a
~ 1 • 6.30 5.42 1.0 3 . 70 14. 9 4.9 7.78 0.78!l2 .. ("'~ Jbc=6 a Jhe=7!.!! 0 1.9 7.28 ,
- 78 -
Les spectres de RMN enregistrés A haut champ
(250 Mhz) permettent l'élucidation précise des structures,
par comparaison des déplacements chimiques ou de la forme des
signaux d'un même proton dans chaque série. Au point de vue
structure :
- Le proton Rd en a du carbonyle et sur le cyclohexène
donne un signal très bien caractérisé vers 3,7 ppm. Ce signal
subira des variations notables en fonction de l'environnement
de Hd.
- Les protons Hd et He du méthylène exocyclique apparais
sent sous forme de 2 singulets avec une différence de déplace
ment chimique ~ô variable. Cette différence ~ô est de l'ordre
de 0,1 ppm dans les rnéthylcétones !Qi, 105, 107, 108, 109, !!Q ;
elle atteint 0,3 ppm dans les phênones 101, 102, 103. C'est
le proton initialement le plus blindé qui subit la plus forte
perturbation en se déplaçant vers les champs forts (de 0~33
ppm en moyenne, contre 0,17 ppm en moyenne pour l'autre proton).
Compte-tenu de l'effet de blindage du noyau aromatique, nous
avons attribu~ le signal situé vers les champs forts au proton
Hc en syn par rapport au groupe carbonyle et le signal situé
vers les' champs faibles au proton Hb en anti par rapport au
carbonyle. L'attribution est inversée dans le cas des protons
méthylêniques des ~-méthylènecétones (94).
Au plan conformationnel, les adduits 101, 102, 103,
104, IDS, 106. 107, 108, 109, 110 donnent lieu A un équilibre
entre 2 formes avec une orientation différente de la chaIne
acyle ou benzoyle. Les protons cyclohexéniques He sont â peu
près équivalents, comme les protons Hf, ce que traduisent
leurs signaux en RMN : Singulets élargis pour He et doublets
bien résolus pour Hf. Quant au composé 108, la présence d'un
groupe méthyle sur le cycle, en a du carbonyle, diff~rencie
les protons Hf qui r~sonnent en donnant un signal AB.
Par contre, lorsqu'on met en jeu la tertiobutyl-l
pentadiène-l,2 one-4 (c~tone substitu~e en y par un groupe
1i,
!
- 79 -
tertlobutyle), les adduits !!l, 112 et 114 doivent adopter une
conformation plus rigide. En effet pour minimiser les intérac
tians stériques avec le tertiobutyle, le groupe acyle est for
cé d'adopter une position axiale. De ce fait, les protons Hf
ne sont plus équivalents et résonnent sous forme de multiplets
(probablement une figure AB couplée). Par rotation, le méthyle
du groupe acétyle viendra perturber le proton He qui lui est
syn. Les protons He, ainsi différenciés, résonnent en donnant
un signal AB. H b
•
c
1o
L'effet du tertiobutyle sur la conformation des
adduits se retrouve dans les produits issus de la cycloaddi
tian entre le cyclopentadi~ne et la tertiobutyl-l pentadiêne
-1,2 one-4. L'introduction de ce groupe tertiobutyle provoque
la différenciation des protons vinyliques endocycliques Ha
des composés !lZ et 118 par rapport à 115 et 116. Cette diffé
rence des déplacements chimiques des protons Ha, Hal est de
0,39 ppm dans l'isomère endo (perturbation par le groupe acyle
dont la rotation est limitée) et de 0,11 ppm dans l'isomère
exo. En infrarQuge, la bande d'absorption due à la vibration-1de Valence vc = 0 se situe vers 1710 cm pour une structure
non conjuguée. Dans le cas oŒ le carbonyle est conjugué la
bande correspondant à cette vibration se déplace vers 1680 cm- 1
Cette conjugaison est due au substituant phényle. Le méthylène
exocyclique est caractérisé par une bande attribuable au balan--1cement hors du plan (w = CHZ' observée vers 890 cm .
j
- BO -
2) PHENOMENES D'ORIENTATION REGIOSELECTIVE.
a - ç~2_g~_g!~g!_ë~ë~!~~!_~~_! : (le p1pérylêne)
Les cétones allén1ques opposées au pentad1ène-l,3
(transp1pérylène) conduisent a un seul isomère structural,
identifié comme étant le dérivé cyclohexén1que d1subst1tué
en 1,2 et appelé isomère ortho.
{RI Hb
r:: + R'• •
~R'R'
~ H" (0 107 110114
0 --Le nombre d'onde de la vibration de Valence du car
bonyle des composés 107, 110, 114 est diminué de 8 cm- 1 envi
ron par rapport a celui des addu1ts formés ~ partir de diènes
comme l'isoprène ou le diméthyl-2,3 butadiène. Dans le cyclo
hexène d1subst1tué en 1,3 (isomère méta) la position en 3 du
méthyle ne justifierait pas cette diminution.
En RMN l'intégration des protons He donne toujours
une intensité 2. L'introduction du méthyle en position 2 affec
te le déplacement chimique du proton ad d'environ 0,3 ppm et
transforme la figure de couplage, exemple :
triplet dans les composés : 101 et 104
doublet fin dans les composés: 103 et 107.
Outre les effets directeurs d'origine électronique,
la position particulière des substituants portés par le car
bone 1 de l'encha!nement allénique et situés perpendiculaire
ment au plan du diénophile (et du diêne conjugué) empêche
l'orientation du diène qui conduirait au cyclohexène disubsti
tué en 1,3 121. Cet effet répulsif est valable même si ce
1
1
!
- 81 -
substituant en 1 est un atome d'hydrogène.
H
121
(o
Ce résultat a été vérifié en effectuant la réaction
même en l'absence du catalyseur ZnC1 Z" Ce phénomène d'orienta
tion semble extrêmement efficace, puisqu'il n'est affecté ni
par la présence d'un acide de Lewis (ZnClz)' ni par l'intro
duction d'un substituant en position 3 de l'enchalnement allé
nique (comme dans li) 1 ni par la présence d'un substituant
volumineux tel que le phényle (comme dans l!) .
b - Cas de diènes substitués en 2
Lorsque des cétones présentant des degrés de sub
stitution différents sur l'enchalnement allénique sont oppo
~ a l'isoprène, on obtient des résultats variables.
Dans le cas de cétones non substituées 1! et li,un seul dérivé cyclohexéntque disubstitué en 1,4 (isomère
para) est formé.
Dans le cas de cétones substituées (méthyl-3 penta
diène-l,2 one-4), on obtient des mélanges de cyclohexènes di
substitués en 1,4 et en 1,3 (isomère méta) • Cependant, l'iso
mère 1,4 prédomine toujours (tableau 15).
1
1
- 82 -
Tableau 15
Orientation de lladditlon de l'isoprène
i '( • (z)R' •R' R'R,r=-=<;( 13• ,
( r(0 R' , R'
0 0
isomère para isomère méta 1
R1 R2 H 10 i 105 95 % 106 traces1= = ZnC1 2
: :
1R1 = H R2 = CH) 34°C 108 : 2 109 l
5 % ZnC1 2 108 4 109 l
RI "'" tEu R2 = H 5 % znC1 2112 4,9 113 : l
LI examen des signaux des protons He en rom permet
d'identifier les isomères 1,4 (isomères para) et 1,3 (isomè
res rnêta). Le déplacement chimique des protons He varie très
peu quand on compare les adduits de la série du dirnêthyl-2,3
butadiène à l'isomère 1,4 obtenu majoritairement dans la sé
rie de l'isoprène. Le déplacement chimique des pr~tons Hf est
beaucoup plus affecté: voir tableau 16.
La présence des isomères disubstitués en 1,3 lQ1et 113 en quantités non négligeables peut s'expliquer par la
modification du facteur d'origine électronique dans les effets
directeurs. En effet les substituants alkyle de l'encha1nement
allénique en 1,3 diminuent le caractère êlectrophile du car
bone sp
L'activation de la réaction par le chlorure de zinc
modifie êgalement les proportions de ces isomères structuraux,
en faveur de l'isomère di substitué en 1,4, ce qui peut être
important dans l'optique d'un travail préparatif.
- 83 -
TABLEAU 16
Déplacements chimiques c en ppm des protons He, Hf.
Diméthy12,3 butadiène Isoprène-Adduits Isomères-l,4 Isomères-l,3
l!- L
~~.
'C(("'"101 , 2.66 f \ 102 , 2.70- --
o He"-
en ppm • U 1(~(104 : 2.56 105 , 2 . 6 1- f 0 -
0
"..~( lO8 : 2.63 ~(--
~ 2.70,
Xç0 0
"-2.64 'Wlll Jxf2.62
111 eL , et1 (
113 . 2.69.0 - -2.46 2.60
00
S Hf 101 , 2 • 11 102 , 2 . 3-- -en ppm
104 . <. 23 105 : 2.46-- -
- 84 -
3) PHENOMENES D'ORIENTATION STEREOSELECTIVE
1
a - g~2~!S~!~_g~_bê_~2~!~_bfê!~2g_~~2~YS1!g~~
Selon le principe de l'addition c1s d'ALDER et STEIN,
les adduits obtenus A partir de philod1ênes substitués, retien
nent l'arrangement c1s ou trans des substituants prêsents dans
le diénophile. Mais cette règle n'est plus applicable, aux
systèmes considérés ici, les substituants en l et 3 sur l'en- \
cha!nement allénique se trouvant dans 2 plans perpendiculaires. •
Au niveau de la double liaison exocyclique, on peut concevoir
la formation de 2 isomères Z et E, mais des considérations
stériques, associées au caractère concerté de l'addition de
DIELS-ALDER, laissent envisager la seule formation de l'isomè-
re Z. Les partenaires réactionnels doivent effectuer leur ap-
proche de manière à aboutir A l'état de transition le moins
encombré stériquement (91) (93a). Le diène conjugué se trouve
alors dans un plan parallèle A celui de la double liaison ré-
active, et du cOté de l'atome d'hydrogène situé hors du plan
O=C-C=C=C. Le substituant alkyle situé en 1 sur l'encha!nement
allénique, prévient toute approche par la face opposée.
~ ~:H
/ •H R· (z)·· ..
0 ·(~l", L.~i --?'
d"/;: . 0/ --""',,~
f1
l1
1
- 85 -
Cet arrangement conduit A la formation d'une double
liaison exocyclique de géométrie Z dans les adduits 1 ce que
confirment les données de RMN :
- D'une part les déplacements chimiques des protons Hd
sont affectés d'environ +0,5 pprn dans la série des adduits
Ill, 112, 114, 117, 118 issus de la tert~obutyl-l pentad1~ne-l/2
one-4 , par rapport A ceux de la série 104, 105, 107, 115,
116 issus de la pentadiêne-l,2 one-4 (Voir tableau 17).
- D'autre part, les déplacements chimiques des protons
He ne sont pas tr~s affectés par l'introduction du groupe
tertiobutyle (Voir tableau 17).
Tableau 17
Adduits 104 111 105 112 107 114 115 117-- - -- -- - -- -- --
é Hd 3.16 3.73 3.20 3.73 3.42 3.92 3.34 3.62
A 0.57 0.53 0.50 0.28
â He 2.56 2.64 2.61 2.66 2.73 2.78 3.19 3.19
2.46 2.60 2.44
A0.08 0.05 0.05 0.00
o•1 0.01 0.29
Ce phénomêne d'orientation semble indépendant de la
présence d'U~ acide de LEWIS et, bien que nous ayons introduit
un groupe tertiobutyle particuli~rement volumineux, indépen
dant de la taille du substituant R.
b - §~~~!2~~b~~!1y!!!_~g~2
La stéréosélectivité endo dans l'addition de DIELS
ALDER des cétones alléniques aux diènes cycliques a déjà été 11
1
- 86 -
observée (17a) et une étude récente précise ce point en ce qui
concerne l'addition des esters de l'acide butadiènoIque avec
le cyclopentadiène {95}. Au cours de nos travaux nous avons
noté l'influence d'un acide de Lewis sur le rapport des stéréo
isomères. L'addition thermdque des cétones (méthyl-3 pentadlêne
-1,2 one-4 et tertlobutyl-l pentadiène-l,2 one-4) au cyclo
pentadiène conduit respectivement aux lso~ères endo/exo dans le
rapport 71/29 et 82/18. La même réaction de la tertlobutyl-l
pentadlène-l,2 one-4 réalisée en présence de chlorure de zinc
conduit à un mélange de 96/4 en faveur donc de l'isomère endo.
Lorsqu'on met en jeu un diène acyclique trans tel
que le plpérylène, l'étude devient intéressante. Les dérivés
cyclohexêniques, disubstitués en 1,2 qui sont formés possèdent,
au niveau des 2 centres asymétriques crêês, la configuration
relative issue d'un état de transition endo •
•,H :,,
o :
) ""," L.--:~/ R
3--"",,-:::.--
H R'
• d R3.-- , "" r~ 1111~
~R' h 0
La finesse des signaux observés en RMN du proton
suggère que les adduits 103, 107 et 114, obtenus A partir du
pipérylène, ont une mobilité conformat1onnelle différente de
celle des autres adduits provenant du mêthyl-2,3 butadiène ou
de l'isoprène.
Dans les addu1ts 103, 107, 114, le proton Hd est
plutOt êquatorial, le substituant acyle ou benzoyle est orien
té de façon pseudo-axiale, ce qui assure un minimum d'intérac-!,1,
11
- 87 -
tians avec le méthylène exocycllque. La constante de couplage
des protons vicinaux Hd et Hf est égale à 6 Hz. Cette valeur
correspond à un couplage J~;C du type équatorial-axial, et on
en déduit la stéréochimie crs de ces protons (96). Le groupe
méthyle provenant du pipérylène, en position pseudo-équatoria
le est donc cis par rapport au groupe acyle ou benzoyle.
1
\
1
L'approche exo des réactifs conduirait à l'adduit
dans lequel les deux substituants précédents seraient trans.
Ce produit représentant le maximum de stabilité ne devrait
pas s'épimériser pour conduire au dérivé cis dont on observe
la formation.
0 R
" \à
IIIH
R
,(0
approche exo
Compte-tenu de la pureté des adduits formés l'inter
vention de cette approche est à exclure. Dans les conditions
expêrimentales utilisêes, à 42 0 CI l'addition des cêtones allê
niques aux diênes acycliques suit donc totalement la règle
endo de ALDER.
4) CONCLUSION
La littêrature illustrait dêjà amplement llintêrêt
synthétique de la cycloadd1tion des cétones ~-allêniques aux
diènes conjugués. ~otre êtude a affiné le problème en montrant
- 88 -
que lorsque des partenaires dissymétriques sont mis en jeu,
la structure particulière du diénophile fait apparaltre des
forces d'orientations relativement fortes.
Les cétones disubstituées en 1,3 sur l'enchalnement
allénique conduisent ~ des 6-alkylidênecétones possédant une
double liaison exocyclique de géomêtrie Z. Les diènes substi
tués en 2 donnent des mélanges dans lesquels l'isomère disub
stitué en 1,4 prédomine largement. Les diènes acycliques
substitués en l conduisent ~ l'adduit di substitué en 1,2 dans
lequel les 2 substituants (dont le carbonyle) présentent la
stéréochimie relative c1s en plein accord avec la règle endo
de ALDER.
C - ApPLICATIONS SYNTHËTIQUES DE LA REACTION DE RËTRO
DIELS-ALDER : DEFINITION D'UNE MËTHODOLOGIE,----------------------~---------------------
Les études antérieures ont montré la facilité avec
laquelle les cétones alléniques s'additionnaient aux diènes
cycliques comme le cyclopentadiène et le furanne pour conduire
à un mélange d 1 adduits endo-exo. Aucun travail n'avait porté
sur la réversibilité thermique de cette réaction, qui consti
tue pourtant un potentiel de masquage de l'enchaInement allé
nique.
Au plan stéréochimique, la stéréospêcificité bien
connue de la réaction de Diels-Alder serait maintenue lors de
la réaction inverse de rétro Diels-Alder. Toutefois le carac
tère géométrique spécial de l'enchaînement allénique évite ce
genre de spéculation, et le mélange d'isomères endo-exo devrait
conduire, a priori, ~ la cétone de départ.
R'
~•IJ 'R'î(
o
oo•
li1
l1
- 89 -
L'enchalnement allénique une fois protégé sous for
me d1adduit, on peut réaliser une réaction ou une séquence non
applicable directement sur la cétone allênique, notamment du
fait de la réactivité électrophile du carbone sp.
La réaction de rétro Diels-Alder appliquée â l'ad
duit modifié devrait permettre de récupérer le dlénophile (la
cétone allénique) également modifié. Cette stratégie est ré
sumée dans le schéma suivant :
X R'
R3 R'
C w '\ ~•R'
R'
YR3
(o
B
x...
A
compte-tenu de la haute réactivité de la fonction carbonyle
et de toutes les modifications auxquelles elle donne lieu, on
peut espérer définir ainsi une voie d'accês générale aux
allênes 0 fonctionnalisés en u. En particulier, on peut envi
sager de réaliser par ce moyen des associations all~ne-fonction
organique inconnues ~ ce jour.
Cette méthodologie amène quelques remarques. Des
considérations synthétiques et thermodynamiques conduisent à
choisir un diène cyclique :
- pour la facilité d'obtention des adduits B avec un
diénophile à 5 cha!nons,i11
1
1
- 90 -
- pour réaliser un gain énergétique lié à une diminution
de l'énergie d'activation lors du passage C-'D surtout 51 le
produit diénique récupéré a un caractère aromatique (cas du
Furanne, de l'anthracène ... ).
Le cyclopentad1ène donne, avec de hauts rendements,
des adduits de Dlels-Alder très stables et chimiquement "soli
des r•• Nous avons donc testé cette série en premier lieu. Mal
heureusement, malgré tous nos efforts, nous n'avons pu resti
tuer l'enchaînement allénlque par thermolyse. On récupère
généralement le produit f. En forçant les conditions (800° C)
on isole finalement un substrat Q acétylénique. La thermo
fragmentation s'accompagne alors vraisemblablement d'une trans
position thermique allène-'acétylène, et elle ne présente plus
aucun intérêt dans le cadre de la méthodologie envisagée.
Nous nous sommes donc orientés vers un type d'ad
duits dont la fragmentation thermique serait possible à plus
basse température. Cette condition est précisément réalisée
lorsque le diène régénéré présente un caractère aromatique,
d'où la mise en jeu du furanne. La fragmentation des adduits
modifiés f selon le processus (~4s + ~2s) de rétro Diels-Alder
se fait alors à des températures de l'ordre de 400 a 5000 C
sous 0.5 torr pour conduire aux dérivés a-alléniques D recher
chés. La fragmentation a été mise au point sur les adduits ~,
ce qui ne présente aucun intérêt synthétique, mais permet de
déterminer le rendement des 2 opérations : addi tian ~~~ et
thermofragmentation C ..... D. Par exemple la cétone allénique- -37 donne l'adduit 122 qui chauffé à 450 0 C sous 0.5 torr, re-
donne la cétone 37 avec un rendement global de 90 %.
Il•
~(:o _
oo ..122
o
!-o
;y .Zl A ..4so·eO~S Ta,.,.
Il•
E\t.1
1i,,
1
- 91 -
Nous avons de ce fait, montré que la séquence Diels
AIder + rétro Diels-Alder constitue une protection efficace
de llencha!nement allénique. Le diène cumulé étant masqué,
nous pouvons donc envisager une opération d'intérêt synthéti
que. Toutefois, les réactions de modification portant sur
l'adduit ~(dans le cas ou R2=H), devront éviter l'utilisation
de conditions susceptibles de provoquer la migration de la
double liaison exocyclique en position endocyclique conjuguée.
0 0.'.
R' '/ R'•R3 R'( R': H (
0 0
o- SVNTHËSE O'ALLËNES FONCTIONNALISËS EN ~.
1) PREPARATION DES ACOUITS DE DIELS-ALDER.
Les cétones a-alléniques opposées aux diènes tels
que le cyclopentadiène et le furanne conduisent A un mélange
de produits isomères endo et exa stables. La méthodologie pro
jetée ne nécessite pas la séparation de ces isomères.
La cycloaddition mettant en jeu le furanne conduit,
telle qu 1 elle a été décrite (55) ., à la formation dl un produit
secondaire 123 issu d1un réarrangement intramoléculaire par
réarrangement sigmatropique (3, 3J .
o
3.. '/.", -'("......,j), .,.,
, t' .,~ ......... ""'.:..,/ " 1
O""'R, .
--100
- 92 -
Le dêrivê 123 constitue une perte sèche dans le cadre des re
cherches projetées. Aussi avons nous défini de nouvelles con
ditions expérimentales de cycloadd1tion. La température jouant
un rôle critique dans 111somérisation évoquée plus haut, nous
avons limité ce facteur.
La réaction conduite au reflux du furanne (32 0 C)
utilisé comme réactif et solvant évite l'isomérisation mais
entralne une certaine dégradation du substrat allénique du
fait de l'excessive lenteur de la condensation. Nous avons
donc cherché un solvant aprotique â haute constante diélectri
que, n-interférant ni dans la réaction de Diels-Alder ni avec
les substrats. Le nitrornéthane (E = 39, Eb : 1010 C) satis
fait à ces conditions et permet d10btenir avec de très bons
rendements le mélange endo/exo d'adduits recherchés. Lorsque
la réaction est conduite à 4S a C, on n'observe pas la forma
tion du composé 123. Le tableau 18 résume les cycloadditions
réalisées.
Les produits 130 et 131 isoméres endo et exo ont
été isolés par chromatographie sur colonne de silice, l'iso
mère endo étant le moins polaire. Cet isomère endo 130 est un
produit solide ayant un point de fusion de IODa C, tandis que
llisomêre exo 131 est liquide.
~somères isolés
1
Isom~re endo F 1100QC
o
130 0 131
Isomère exa liquide
1
1
PhylQdUne
==--yo
=~o
=-~o
=-=-rro
=-==-y-o
-~o
=-~0
PO--=--y--0
=-=-yo......0
.=Y
0
=-~0
~'=--Y ""1 0
~'=-rr0
'yr-=-=-y Ph-0
...O~_~Ph
0
o
oo
TABLEAlT 11
CQncl. EJCp.
CH J- N02
aeUllx. J M
55'c, 12 J
55"C, J J
- 93 -
Aclclu!ts Rdt. ,
g-
g,
g',
g,
..'0
g,
"
'0
"
1
- 94 -
2) MODIFICATIONS DE FONCTION
Cette partie constitue l'étape B---C de la métho
dologie proposée. Dans cette séquence nous modifions la fonc
tion carbonyle pour créer la nouvelle fonction souhaitée w.
o o
"':l::::::-'R'R'
...
La nature et la réactivité du groupe carbonyle per
mettent d'envisager de nombreuses conversions et contribuent
donc à rendre la méthode proposée quasi générale. Pour donner
un aspect pratique à cette méthode, un accent particulier a
été mis sur le choix des réactifs ; en effet, il faut éviter :
- une isomérisation thermique du produit B quandl 2R = R = H.
- une isomérisation de la double liaison exocyclique (par
exemple en milieu basique) du produit ~.
R3
..o
100
o R3
11•1
1
o
.....
~-"""'R'
R3
(o
- 95 -
Les alcools a-allêniques sont bien Connus et obte
nus par réduction directe des cétones a-alléniques correspon
dants. A titre de test, nous avons appliqué notre méthodologie
à. la préparation de ces produits. La réaction effectuée sur
des alcools permet en outre de tester le comportement d'unefonction hydroxyle durant la thermolyse.
L'hydrure de lithium et d'aluminium dans l'éther
dléthylique pris comme solvant convient à ce type de réduction
douce des carbonyles en hydroxyles. Après hydrolyse, les al
cools C sont obtenus avec de très bons rendements.
LiAIH•
•EI,O, -30 C
127 139 R = CH 3 Rdt 95 %
Cette réduction introduit un centre asymétrique qui
s'ajoute à celui créé par la réaction de Diels-Alder (lsomêres
endo et exo). Ces alcools représentent donc deux couples de
diastérEoisomêres qui ne sont pas séparés puisque l'étape sui
vante de la méthode supprime ces centres asymétriques.
128
122
= Et
= iPr
140
141
= Et
= iPr
95 %
95 %
1
1
r
i
- 96 -
Au moment où nous commencions ces travaux les oxl
mes a-all~n1ques étaient inconnues. L'action du chlorhydrate
d'hydroxylarnlne sur les cétones a-alléniques au reflux de
l'éthanol conduit en effet à des isoxazoles. Nous avons par
conséquent appliqué. notre méthode à l'élaboration des premiers
termes de cette série de nouveaux composés. Les oximes sont
obtenues par l'action du chlorhydrate d'hydroxylarnine sur les
adduits B.
Ic! encore à l'lsomèrle endo/exo de l'adduit de
Diels-Alder, s'ajoute l'isomérie géométrique syn/anti propre
à la fonction oxime. Il se forme donc en tout 4 isomères et
leur image optique.
0 R' 0 R'
HONH" HelR3 • R3
1
( PyrldJ"e.. ( 1B0 NOH 1,
1111
endo-syn 1 R
- 97 -
axa-sy"
1
exo-anti
-:zR
Ces isomères peuvent être distingués en RMN. Nous
ne les avons pas tous identifiés. Ceci n'était pas le but de
notre travail et la réaction de rétro Diels-Alder supprime en
outre un carbone asymétrique. Néanmoins nous nous sommes inté
ressés ! un cas (l'hydroxy1m1no-l phényl-l méthylêne-3 oxa-7 bicy-.
cIo (2,z,1]heptêne-S)correspondant aux isomères 142, 143, 144
et 145 (tableau 19).
endo-entl
La formation de l'oxime dans le méthanol en présen
ce de carbonate de sodium (méthode utilisée avec succès pré
cédemment) ne donne pas de résultat satisfaisant lorsque
R2 = Ph. L'isomère endo dans l'adduit ~ s'épimérise seulement
en isomère exo. En effet le groupe phényle introduit une gêne
stérique empêchant l'attaque du doublet de l'azote sur le car
bone hybridé en sp2 du carbonyle4 Cette gène ne se produit pas
dans le cas des adduits ~ avec des groupes (R) moins enCom
brants tels que : méthyle, éthyle; isopropyle et n-propyle.
Par contre, la réaction s'effectue dans la pyridine
anhydre, ~ température ambiante en présence de chlorhydrate
d'hydroxylamine et on obtient alors les produits attendus. Les
quatre isomères : endo-syn/Ph 139, endo-anti 140, exo-syn 141
et exo-anti 142 sont séparés par chromatographie sur couche
mince de silice, avec un système d'éluant de 50 % éther diéthy
lique et 50 % pentane.
1
1
- 98 -
Les différents isomères isolés présentent des carac
téristiques physiques différentes :
l'isomère endo-syn 142 est un solide blanc (F : 145 0 C)
l'isomère endo-anti 143 est un liquide
l'isomère exo-syn 144 est un solide (F : 132 0 C)
l'isomère exo-anti 145 est également un solide de
point de fusion F : 142 0 c.
Les isomères endo semblent plus stables. Au cours
de la chromatographie sur colonne, le produit exo s'isomérise
en partie en isomère endo. Cette isomérisation pourrait être
due à l'acidité du support (Silice).
Tableau 19
Caractéristiques des isomères (8 : pprn J hz)
des adduits de Diels-Alder oximes
~otons1
Ha Hb Hb' He Hd HfIsomères,
dd m d m s
142 6.03 6.43 5.53 4.67 5.17 4.47 9.50--endo-syn J ab = 8 J ab ,= 4
143 dd m m s--6.20 6.47 5.23 4.87 5.07 3.95 8.80
endo-anti J ab = 8
144 s m m m
exo-syn 6.63 4.93 4.90 5.23 4.081
8.53,,
145 s m m i s- 1 1,
exo-anti 6.481 5.07 4.87 5.23 3.30
,9.37,
1
1
- 99 -
Commentaire du tableau 19
L'identification des isomères endo-exo ne pose pas
de problème après examens des signaux des protons vinyliques
endocycliques.
Dans un couple de produits (144-145 ), les protons
Ha résonnent en donnant un singulet, alors que dans l'autre
couple de produits ( 142-143 ) Ha rêsonnent en donnant 2 dou
blets distincts. Seul le couple d'isomères endo permet de
différencier ces deux protons vinyliques.
Ph
a'H-.....__-
Ha '1-.......J~
~---~N\OH
a
L'attribution de l'isomérie syn/anti repose sur le
déplacement chimique du proton Hd dans chaque couple d'isomè
res. Le proton Hd est plus blindê (champ fort) quand 11 est
syn par rapport à la fonction hydroxyle.
Les isomères séparés
Endo-Anti liQuide
1i1
111
i,,
,..,...........t--H OH
~/Ph 143
• ~NPh/ - \142
OH'Endo-Syn F= 145 'c
- 100 -
Adduits B préparés et leur rendement
1
•
Exo-Anti F = 142'C
145
Tableau 20
R1 R2 R3 Rdt. %
Produits
146 H H CH3 85--147 H H Et 85-148 H H nPr 87-149 H H 1Pr 85-
42 a 145 H H Ph 83--150 H CH3 CH
384-
151 H CH 3 Et 83-152 H CH3 Ph 87-153 Et H CH
380--
154 Et H Ph 81-155 OMe H Ph 85
1
Exo-$yn F: 132'C
.. ,
o
144
c - B~g~S~!QQ_~~~_Q!!~~~_~~_2~!n~§
Dans cette étape nous avons utilisé l'hydrure de
lithium et d'aluminium en solution éthérée pour réduire les
adduits ox1mes en adduits amines. Les produits attendus sont
- 101 -
obtenus avec un bon rendement (tableau 21).
o" ."
o
1}- LiAIH •
•2}- Hydrolyse
NH,
Tableau 21
Adduits aminés et leur rendement
R1 R2 R3 Rdt %Prad.
156 H H CH 3 85--157 H H Et 86--158 H H nPr 84--159 H H iPr 85--160 H H Ph 80--161 H CH3 CH3 79-162 H CH3 Et 78-163 Et H CH3
. 85--
Cette réduction supprime la dissymétrie syn/anti
qui était propre à la fonction oxLffie, mais elle introduit un
nouveau centre asymétrique. Ainsi, comme dans le cas des al
cools, il se forme deux couples de diastéréoisomêres qui ne
sont pas séparés.
11
1
1
1
11
- 102 -
•R' " tt• NH I , NHa
H R'1 couple de diastéréoisoméres endo
1 couple de diastérèoisoméres exa
R'
v---..~R:(_-HNH,
R'
'1
o
R'
H
.' .R'......NH,
3) MODIFICATIONS DIVERSES
Les adduits de Diels-Alder ayant un hydrogène en ~
2du carbonyle (R = H) peuvent être alkylés. En effet, nous
avons pu former l'anion, grâce au diisopropyl amidure de li
thium dans un système de solvant tétrahydrofuranne/Hexaméthyl
phosphorotriamide ~ - 60° C. Cet anion peut ensuite être alky
lé par réaction avec un halogénure (97). Cette substitution
êlectrophile se fait bien avec les halogénures réactifs comme
les iodures, mais pas avec les chlorures ou bromures mis en
jeu.
,i
1
1
R'
165
o•
R'-IHMPT
62 %Rdt
'1..THFH
165
o
o=l.....
o..
+FvC'Ph
+
o
- 103 -
nBuU/C,H,
THF HMPT
COOM.. O
o+ Br~Br+
...........CH,
1
!D'autre part, on n'observe pas de rnigratiGn de la
double liaison exocyclique vers un produit conjugu~, ni l'al
kylation en y du carbonyle.
S! on alkyle la forme endo de l'addult de 164, on
obtient l'addult alkyl~ présentant le carbonyle endo.
Si on alkyle la forme exo du même adduit de 164,
on obtient ~galement l'addult alkylé avec le carbonyle endo.
L'alkylation de l'anion 164 se fait donc par la face exo.
b - ~Q~SS!2~~~±!~~S!Q~
A partir de l'intermédiaire anionique précédent 164,
nous avons entrepris la préparation de produits soufrés en
opposant des disulfures tels que le disulfure de diméthyle et
- 104 -
le disulfure de diphényle. La réaction est conduite dans un
système de solvant identique au pr~cédent mais à une tempéra
ture différente. L'anion est préparé à-78° C et le disulfure
rajouté à - SO° C. On accède ainsi â un adduit modifié de Dlels
AIder, sulfuré, stable, dont la microanalyse confirme la pré
sence de tous les éléments. Les spectres IR et de RMN sont
également en accord aVec la structure proposée pour le produit
obtenu.
nBLi/C,H,.
+ Ph 2S2 .-THF (LOAl HMPT
0 0 R3
166-166 R3 = Et Rdt : 68 %
Dans les mêmes conditions que précédemment nous
n'obtenons pas le produit attendu dans les cas suivants:
(on récupère le produit de départ)
o Ph
Il est vraisemblable que la conjugaison entre le
groupe phényle et le carbonyle rend l'anlonlsation plus diffi
cile â cause de la diminution du caractère électrophile du
carbone du groupement ~o. Bien que d'intérêt plus restreint,
ri,
- 105 -
la méthode permet donc également d'introduire une nouvelle
fonction sulfure lorsque les substrats sont convenablement
choisis.
4) LES REACTIONS DE RETRO DIELS-ALDER
La réaction de rétro Ciels-AIder constitue l'étape
clef de la méthodologie explorée. En effet elle restitue l'en
chaînement allénique, aboutissant ainsi aux allènes fonction
nalisés recherchés. Cette ultime étape se fera thermiquement
en contrOlant rigoureusement les conditions opératoires afin
de ne pas favoriser des réactions secondaires découlant du
haut contenu énergétique des produits de thermolyse qui sont
dans un état d'énergie vibrationnelle êlevê. La thermolyse
des adduits issus de la cycloaddition du cyclopentadiène nia
pas conduit ~ des résultats exploitables. A 800 0 C on observe
bien la fragmentation mais accompagnée d'une isomérisation
allène~acétylène. La mise en jeu du furanne, diène à carac
tère aromatique permet bien d'obtenir la fragmentation à plus
basse température (400 à 550 0 C sous O.S torr). En contre-par
tie, ce changement de diène a nécessité la mise au point de
l'étape initiale A ~ B et rendu les réactions de modification. - -
des adduits B ~ C plus délicates.
Nous avons utilisé un appareillage monté au labo
ratoire. Cet appareil d'un prix de revient très bas nous a
permis de mener ! bien toutes les réactions de rétro Diels
AIder.
\!
- 106 -
Nous avons utilisé un appareillage de fabri
cation artisanale ~onté au laboratoire.
1
@ @ ® @ 0• 1 1 1
1 1 1 1
1 , 1 11 1
1 1 1 •1 ,
1 11
"-,, ,'@
,
<Y\ ,
@,,\
\\
\\
Pomp,!\ \;. \
Vt~='~~
- 107 -
Légende du schéma
1 - Bouchon en caoutchou.c permettant d'injecter à l'aide
dlune seringue le produit à thermolyser.
2 - Anneaux de tantale.
3 - Tube en quartz.
4 - Coque en terre réfractaire servant de four.
5 - Enveloppe d'amiante.
6 - Sonde permettant la mesure de la température à l'in
térieur du four.
7 - Réfrigérant.
8 - Piège pour recueillir le produit thermolysé.
9 - Dewar contenant de l'air liquide à - 180 0 C.
Longueur du tube de quartz : 388 mm.
Diamètre extérieur du tube 10 mm .
Pression lors de la thermolyse (à l'intérieur du tube)
0,5 Torr (mesuré avec un vacustat contenant 86 9 de mer
cure).
Poids d'anneaux de tantale dans le tube 35.3 g.
L'adduit C à transformer est introduit soit à l'état
pur, soit en solution, à l'aide dlune seringue piquée au tra
vers d'un bouchon A jupe rabattable en élastomère. Porté ~
l'état gazeux, il traverse sous l'effet d'un gradient de pres
sion (0.5 Torr) créé par une po~pe à palettes, un tube de
quartz de 388 mm de long et d'environ de 8 mm de diamêtre inté-
- lOB -
rieur contenant un remplissage. Après divers essais (billes
de verre ... ) nous avons opté pour un remplissage d'anneaux de
tantale, matériau inerte dans les conditions opératoires. Le
tube de quartz 'est placé dans un four en terre réfractaire
chauffé par une résistance et isolé par une épaisse enveloppe
d'amiante. L'intensité du chauffage est commandée par un rhé
ostat et la température à l'lnt~rieur du four est mesurée par
une sonde reliée à un pyromètre. Les extrémités du four sont
fermées par des bouchons d'amiante, percés pour permettre le
passage du tube en quartz et de la sonde. La sortie rodée du
tube est reliée A un réfrigérant â eau, â un piège â air li
quide qui servira â recueillir le produit de la réaction. Un
petit vase de Dewar rempli d1air liquide permet de refroidir
le piège â - 180 0 C. Finalement, le piège est relié à une
pompe â palettes fournissant un vide constant jusqu'à 0,5 Torr.
Le système ainsi monté permet d10pérer â une tem
pérature constante pouvant aller jusqu'à 800~ C.
Nous avons injecté jusqu'â 3 ml de solution. Par
injections répétées, il est possible de traiter rapidement
des grammes de substrats.
b - Alcools a-allénicrues----------------~---
L1injection de l'adduit modifié possédant une
fonction hydroxyle et mis en solution dans du chlorure de mé
thylène a été réalisée â diverses températures. En conservant
toujours les mêmes conditions opératoires, (excepté la tempé
rature) on peut observer que la réaction de rétro Diels-Alder
se fait dans un domaine assez bien défini. Dans la gamme de
températures que nous avons explorée (de 160 0 â 800 0 C) nous
avons constaté qu'entre 380 0 C et 520 0 C la thermolyse don
nait le produit attendu. Cependant, c'est â 490 0 C que nous
avons obtenu l'alcool a-allénique avec un rendement â peu prês
quantitatif.
- 109 -
Dans le cas des alcools, il semble que la facilité
avec laquelle s'effectue la thermolyse des adduits modifiés C
soit liée A la taille du groupe alkyle R. En effet les meil
leurs rendements sont obtenus A 510 0 C, 500 0 Cr 480 0 C respec
tivement quand R = iPr, Et, Me.
o
HO R
• •480-510 C
O.Storr
OH
R
167
168
169
R = CH3~pentadiêne-l,201-4 Rdt . 71 %.= Et: Hexadiène-l,2 01-4 70
= iPr:Mêthyl-Shexadiène-l,2 01-4 72
Au début de ces travaux, les oximes a-allênlques
étaient des composés enCore inconnus. BERTRAND et SANTELLI
ROUVIER (33) ont montré que le chlorhydrate d1hydroxylamine
s'additionnait aux cétones a-allêniques pour donner exclusive
ment des isoxazoles (sous certaines conditions).
='=yR + HONH2 ,HCI
o R
~N~Oy...
- 110 -
La s~quence utilisant la modification de l'addu1t
et la thermolyse des substrats conduit a un résultat positif.
L'ox1me attendue est obtenue dans l'intervalle de 400 à 510 0 C,
toujours sous un vide de 0.5 mm de mercure. Cependant, c'est
entre 450 0 C et 500 0 C que nous avons réalisé la synthèse des
premières oximes a-alléniques.
0
o 0 A'
y~R' 450-510 C ""'-.. .. vA' O.STarr
NNOH "OH
45 R'l = H R2 = li R3 = CH 3 Rdt % 74
170 H H Et 72
171 H H nPr 75
172 H CI!. Et, 65
173 li H Ph, 62
46 I! CH3 CH3 73
174 Et H CH 3 67
175 nPr H Ph 52
176 CI!20Me H Ph 80
Nous pensons que les oximes obtenues, ont leurs
groupes -OH et allényle ant1. En effet, les spectres de RMN
montrent qu'il s'agit d'un produit pur. Oans l'isomère syn,
on pourrait s'attendre à une perturbation des signaux des pro
tons portés par les carbones du système cumulé, par rapport à
ceux des autres dérivés pr~paré9.
- 111 -
D'autre part, la configuration syn devrait favori
ser la condensation intramoléculaire de l'hydroxyle sur l'en
tité allénique, au niveau du carbone hybridé en sp pour con
duire a des isoxazoles.
--_.. ïN
~\>--R'
R'
Enfin, l'attribution de la configuration anti est
confirmée par comparaison avec les spectres de RMN des compo
sés syn 61 et anti 60.
d - ~!~~2_~:~b!~~~gY~2
En Avril 1978, ALF CLAESSON et CHRISTER SAHLBERG
(98) ont publié la synthèse d'une amine a-allénique primaire
basée sur le schéma suivant
2)
BrCN 10% CulMeMgl .. --(
~·-î
NH.
En Janvier 1977 (99) nous avions déj~ réussi la syn
thèse de la première amine primaire a-allênique selon la métho-
dologie développée. 1
111
- 112 -
Ces amines sont obtenues entre 460 et SOOoç sous
0,5 Torr.
Ri R' R2
4-So·e "'=='=yR3R' ..0.5 Torr
NH, NH,
177 RI = H R2 = H R3 = CH 3 Rdt % 65
178 H H Et 70
179 H H nPr 67
180 H H iPr 63
181 H CH3 CH3 78
182 Et H CH 3 74.
183 H H Ph 75
Certaines amines a-alléniques sont des inhibiteurs
connus de l'oxydase d'une monoamine de mitochondrie (100). Il
Y a par conséquent de fortes présomptions pour que les amines
a-alléniques soient douées d'activité bioIogique très importan
te .
Nous n'avons pas trouvé dans la littérature mention
à des composés alléniques de ce type. La thermolyse de l'adduit
fonctionnalisé 166 à 500 0 C sous 0,5 mm de mercure conduit au
produit attendu avec un rendement de 80 %. Les spectres IR et
RMN du composé réalis~s aussltOt après le rétro Diels-Alder,
sont en accord avec la structure proposée.
- 113 -
.'.
"""...........j.:..- SPh_._(S:h--'1("
oRdl 72 %184
500·C
0.5 Torr
o166
-Ce produit étant très instable, nous n'avons pas
pu l~ purifier par chromatographie sur colonne de silice en
vue de la rnicroanalyse élémentaire.
5) CONCLUSION
De nombreux composés alléniques présentent d'inté
ressantes propriétés lorsque l'encha!nement diénique est asso
cié ~ une fonction : caroténoIdes, phéromones, inhibiteurs
d'oxydase ••• Divers intermédiaires allêniques fonctionnalisés
ont été largement utilisés en synthèse. C'est pourquoi nous
avons cherché â développer une voie d'accès générale ~ ces
substrats, â partir de com~osés facilement accessibles. La
méthodologie mise au point et qui vient d'être exposée permet
d'obtenir, â partir des cétones alléniques, toute une série
de nouvelles fonctions associées à l'encha!nement diénique.
Elle permet également de modifier le squelette des s~strats
de départ tout en introduisant une fonction supplémentaire.
L'appareillage utilisé est d'une extrême simplicité, toute
fois d'autres travaux seraient nécessaires pour mettre ~ pro
fit toutes les alternatives dévoilées par ce travail prélimi
naire.
CONCLUSION GENERALE
- Ils -
Au cours de ce travail, nous avons cherché A mettre
en valeur le potentiel synthétique des cétones a-allén1ques.
Ces composés peuvent être considérés maintenant comme facile
ment accessibles, et nous proposons une nouvelle approche
vers ces réactifs, mettant en jeu les oxirannes.
Les cétones a-alléniques se caractérisent par le
pouvoir exceptionnellement électrophile du carbone sp central
de l'enchalnement allénique. Cette propriété peut être mise à
profit pour la synthèse de pyrazoles, d'isoxazoles, de dicéto
nes-I,3 dont un des carbonyles est masqué sous forme d'énamine
ou d'éther d'énol, et de 8-chlorénones conjuguées de configu
ration E.
Nous avons apporté de nouvelles précisions sur le
mécanisme des additions nucléophiles aux cétones alléniques et
révélé le dichlorhydrate de N,N'-diméthylhydrazine constituant
un nouvel agent d'hydrochloration.
Enfin nous avons démontré l'intérêt synthétique lié
à la réversibilité de la réaction de Ciels-Aider quand elle
est appliquée aux adduits modifiés de cétones ~-alléniques.
Mettant A profit les bons rendements d'une séquence réaction
nelle imaginée et explorée par nous, nous l'avons utilisée
comme moyen de protection de l'enchalnement diénique cumulé
et nous avons déveloP9é une méthodologie applicable A la syn
thèse d'allênes fonctionnalisés en a. Cette méthode se carac
térise par sa souplesse et elle a permis la synthèse de subs
trats inconnus à ce jour dont l'étude peut désormais être
entreprise.
CHAPITRE V[1
PARTIE EXPERIMENTALE
- 117 -
A - ApPAREILLAGE UTILISË.
Les spectres IR des Compos~s décrits dans ce travail
ont êt~ enregistrés sur les spectrophotomêtres PERKIN-ELMER
modèle 257 et 298. Ils ont été pris en film liquide avec une
épaisseur de 0.025 mm entre deux lames de chlorure de sodium
ou en solution dans un solvant A l'aide d'une cellule hermé--1tique. Les bandes d'absorption sont indiquées en cm et sui-
vies des lettres: FF, F, m, fi ff signifiant respectivement
très forte, forte, moyenne, faible et très faible.
Les spectres de RMN ont été enregistrés sur un
appareil VARIAN modèle A 60, et un appareil CAMECA ~ 250 l~Z
avec le tétraméthylsilane comme référence interne. Les signaux
sont donnés dans l'échelle oppm, avec les lettres s, d, t, q,
quin, m signifiant respectivement : singulet, doublet, triplet,
quadruplet, quintuplet et multiplet. Les Constantes de coupla
ge sont exprimées en hertz.
Les chromatographies en phase gazeuse ont été effec
tuées sur les appareils : F et M modèle 720, INTERSMAT IGC 15
et INTERSMAT IGC 121 FL.
Les analyses centésimales ont été réalisées dans
le service de micro analyse de la Faculté des Sciences et
Techniques de Saint Jérôme.
Les chromatographies sur couche mince ont été effec
tuées sur des feuilles d'aluminium de gel de silice 60 F 254
de MERCK.
f
1
- 118 -
B- SVNTHËSE DES PRODUITS DE DËPART,
1) METHOXY-3 PROPYNE : 47
+
/~~
oMI2
Ce produit a êté préparé suivant le mode opératoire
décrit dans "Preparative acetylenic chemlstry ll (39b) page 172.
Dans un ballon blcol de 2 1 équipé dl un système
d'agitation centrale, d'une ampoule à brome, d'un thermomètre,
d'un réfrigérant, on introduit 525 9 dialcool propargylique,~,
100 cm3 d'eau, la solution de soude refroidie (410g NaOH +650 cm3 d'eau) de telle sorte que la température du milieu ré
actionnel reste entre 50 et 55 Q C, tout en agitant. Après
l'addition, l'agitation est poursuivie à température ambiante
toute une nuit ou pendant deux heures à reflux.
On distille rapidement sur vigreux et arrête l'opé
ration quand la température atteint 95° C. Le distillat est
lavé avec une solution saturée de chlorure d1arnmonium (NH4Cl),
séché sur sulfate de magnésium, et redlstillé lentement sous
pression réduite sur colonne de Crismer. Le mêthoxy-3 propyne
est obtenu avec un bon rendement.
~ 515g de sulfate de méthyle.
1
!
- 119 -
Eb"" 61° C
IR ..b
\)H-C -1
~OM~• 3 300 cm (FF)
\)HC :! C 2 120 -1 (m)cm
C \le - 0 1 100 -1 (F)cm
47 RMN
Ha = 2,50 ppm t
Hb = 4,08 ppm dJ ab ~ 3Hz
He = 3,37 ppm s
2) TERTIOBUTYLACETYLENE . : 63
L'alcool tertiabutylique est d1abord transformé en
chlorure de tertiobutyle ; ce dernier est converti en dimêthyl
2,2 dichloro-4,4 butane qui, traité par une base, donne le
tertiohutylacétylène.
+OH + H cl ----il> +CICe chlorure est préparé selon la méthode. décrite
par I. VOGEL CA texte-book of practical Orqanic chelll1l1try, 3e Edition, U56) , p.l16"
296 9 dialcool et 1006 cm) d'acide chlorhydrique
sont placés dans une ~poule ~ décanter. On agite pendant 20
A 25 mn tout en laissant échapper les gaz chaque minute envi-
- 120 -
ron. La phase supêrieure est rêcupérée, lavée une fois avec
237 cm3 de solution de bicarbonate de sodium A 5 % et une fois
avec 237 cm3 d'eau.
Le produit est séché sur chlorure de calcium (CaC1 2 )
puis distillé sous pression atmosphérique en milieu anhydre.
+ (>
-Cl
Cl
1
i1
1!111
1i,
1
Ce dichlorure est obtenu selon une méthode décrite
par L. BRANDSMA (39b) page 189. Dans un ballon tricol placé
sous atmosphère d'azote, équipé d'un syst~me d'agitation magné
tique, d'un thermomètre pour basses températures, d'un piège à
carboglace, on introduit le trichlorure d'aluminium. Dans ce
ballon plongé dans un mélange réfrigérant maintenu à - 50 0 C,
on injecte à l'aide d'une seringue 0,335 mole de chlorure de
tertlobutyle. On lance l'agitation, on attend que la tempêra
ture se stabilise entre - 20 et - 25 a C (et on l' y maintient)
avant de laisser buller lentement le chlorure de vinyle jus-
qu'~ obtention d'une couleur orange, ce qui indique le démar
rage de la réaction. On replonge alors le ballon dans le bain
réfrigêrant et lal'sse la température s'abaisser jusqu'à - 35°C oU
- 45° C et on fait buller le reste de chlorure de vinyle
doucement. A la fin (la coloration est toujours orange) on agi
te encore pendant 30 minutes en laissant la température remon
ter ~ - 15 0 c.
Après addition de 75 cm3/mole de substrat d'acide
chlorhydrique 2N ~t agitation vigoureuse pendant 15 minutes,
on dêcante, rêcupère la phase organique (supérieure), extrait
la phase infé~ieure à l'éther diéthylique jusqu'à ce qu'elle
- 121 -
devienne incolore. Les phases éthérées sont mélangées A la
prernl~re et séchées sur sulfate de magnésium. Dans le cas oü
il n'y a qu'une phase~extralre tout A l'éther plusieurs fois.
Le produit brut est utilisé dans l'étape suivante.
cb Rdt 76 % brut
~CIRMN
Ha = 5,67 ppm t Jab
= 6 HzHb = 2,15 ppm d
CI H = 0,90 ppm sc
+/ CI
CI
Ne N i-Jl---c>
i1!1,
Î
1!i,1
Préparer 3,5 moles d'arnidure de sodium (NaNH 2) dans
un ballon double col de 51 équipé d'un systême d'agitation cen
trale d'une ampoule A brome et d'un tube à dégagement terminé
par un piège a Koa (ce plêge est enlevé lors de la liquéfaction
de l'ammoniac). Le mode opératoire utilisé est décrit par L.
BRANDSMA (39b) page 129.
Aprês la préparation de l'amidure à - 33 0 ç dans
l'ammoniac liquide, on ajoute goutte ~ goutte sous forte agita
tion A l'aide d'une ampoule à brome 1,46 mole de diméthyl-2,2
dichloro-4,4 butane. L'addition terminée, on agite une heure.
On introduit alors 244 cm3 d1éther butylique et stoppe l'agita
tion cinq minutes après. L'appareil est abandonné à température
ambiante toute une nuit pour évaporer l'excès d'ammoniac. On
relie ensuite le ballon par un tuyau à un erlenrneyer contenant
146 g de glace + 98 cm3 d1éther butylique. On ajoute 1,5 kg de
glace pilée au mélange réactionnel en agitant pour dissoudre
1
1
- 122 -
la masse solide. On sépare deux phases par décantation. La pha
se supérieure est lavée deux fois ~ l'eau glacée, la phase in
férieure est extraite à l'éther butylique puis lavée à l'eau
glacée. Toutes les phases organiques sont ensuite mélangées et
séchées.
On distille sous pression atmosphérique sur vigreux
jusqu'à 100 0 C. Le distillat est recueilli dans un ballon re
froidi à-20° C puis séché sur sulfate de magnésium. Une deu
xième distillation fournit le produit pur attendu.
Eb : 37° C
( b) + (a)~lN :
Ha = 1,43 5
63 Hb = 0,73 5-3) ALCOOLS a-ACETYLENIQUES A PARTIR D'OXIRANNES
Dans un ballon équipé dlun système d'agitation ma
gnétique d'une ampoule à brome et placé sous atmosphère d'azo
te, on introduit à 0 0 C 1,2 cm3;mmole de solvant anhydre (Tétra
hydrofuranne),2 équivalents de substrat. On additionne goutte à
goutte 2 équivalents de nButyllithium dans l'hexane (solution
commerciale 1,6M). A la fin de l'addition on observe une colo
ration noirâtre et on poursuit l'agitation à 0 0 C pendant une
heure. Après la formation de l'acétylure de lithium, on retire
le bain réfrigérant, ajoute 2 équivalents d'hexaméthylphospho
rotriamide (HMPT). Puis 1 équivalent (par rapport au substrat)
d'oxiranne est additionné goutte à goutte à température ambian
te. On abandonne une heure le mélange réactionnel à tempéra
ture ambiante ou on met à refluer pendant un temps indiqué
dans le tableau 1 page 12. L'avancement de la réaction est
suivi par chromatographie sur couche mince de silice. A la fin,
on ajoute de l'éther d1éthylique commercial puis on hydrolyse.
'Après extraction à l'éther, séchage sur sulfate de magnésium,
le produit brut est purifié par distillation ou par chromato-
- 123 -
graphie sur colonne de silice (éluant
allant de 10/90 A 50/50).
mélange
3410 (FF)
2180 (f)
: 1080 (F)
5
6
(Butyne-1 yl)-2 cyc1opentano1
IR cm- 1 : "OH: 3360 (FF)
"C=C : 2240 (ff)
"C-O : 1080 (f)
(Butyne-1 Y1)-2 cyc1ohexanol
IR cm- 1 : 'JOH :
'JC=C
'JC-O
7 Octyne-4 01-2
IR ··"OH 3400 -1
(FF)= cm
'JC-O 1050~1
(F)= cm
:J =_b .. RMN ..y-=-y Ha = 2,12 ppm m J ab = 2 Hz
Hb = 2,19 dd J bc = 6 Hz
OH d He = 3,74 m
Hd = 3,51 5 J ec = 6 Hz
He = 1,20 d
Hf = 1,32 m J gf = 7 Hz
Hg = 1,00 t
8 Phênyl-1 heptyne-3 01
IR ··"OH 3380
-1(F)= cm
'JC-O 1050-1
(F)= cm
~==:rPh
OH
- 124 -
9 Phényl-1 méthoxy-S pentyne-3 01
IR ..vOH 3420
-1iFF)= cm
'JC=C = 2230 (f)
f ~ b ~ 'JC=C = 1605 (f>
"O~==TPhRMN ··
OHd Ha = 3,95 ppm t Jab = 2 Hz
lib = 2,57 dt
He = 4,73 t J cd = 7 Hz
Hd = 3,57 sHe = 7,33 m
Hf = 3,20 s
M1croanalyse : % Calculé : C = 75,79 H = 7,37
% Trouvé . 75,59 7,43.
10 : Phényl-1 diméthyl-5,5 hexyne-J 01
vOH 3380 -1 (F)= cm
'JC=C = 1610 (fl
+==-Y;h 'JC-O = 1050 (m)
RMN ··Ha = 1,18 ppm s
OH'" lib = 2,47 d J bc = 7 Hz
He = 4,65 t
Hd = 3,93 s
He = 7,27 m
M1croanalyse : % Calculé
% Trouvé :
C = 83,17
81,25
H = 8,91
8,97
- 125 -
11 D1phênyl-1,4 butyne-3 01
"OH 3380 -1(FF)= cm
vC=C = 2250 ( f)
vC=C = 1605 (F)GO.Ph_==Y Ph
R.M.N. :a. eHa = 7,32 ppm m
OHd Hh = 2,72 d J be = 7 Hz
He :::0 4,82 t
Hd = 3,60 s
Microanalyse % Caleulê C = 86,49 H = 6,31
% Trouvé 86,45 6,28
E:Heptyne-4 01-2
"OH = 3350 (FF)
\lC-O = 1070 (F)
RMN :
b e Ha = 2,20 9r=--y Hb = 2,63 d J be = 9 Hz
He = 3,77 m
OHd Hd 3,27 J ee = 6 Hz= s
He = 1,2 d J fa = 6 Hz
Hf = 1,14 t
13 Phênyl-1 hexyne-3 01
r ===y Ph
OH
- 126 -
4) PHENYL-1 BUTYNE-3 OL 4
Nous avons utilisé la méthode décrite dans le livre
de L. BRANDSMA (3gb) pag~15 A 19. On réalise le montage sui
vant : un ballon trlcol équipé d'un système d'agitation centra
le, d'une ampoule ~ brome, d'un thermomètre pour bassea tempé
ratures, d'un tube ~ dégagement terminé par un piège A chlorure
de calcium et d'un second tuyau relié à la bouteille d'ammoniac,
(placer un piège A KOH entre le ballon et la sortie sous la
hotte). On met ce ballon dans un mélange réfrigérant maintenu
A - 33 Q C et on condense 0,45 l d'ammoniac. Sous une légère agi
tation, on introduit une pincée de nitrate ferrique ( Fe(N03)3)
servant de catalyseur : (on observe une coloration rose) puison ajoute, par pe~1ts morceaux, 0,6 mole de lithium. A chaque
addition apparalt une coloration bleue au centre. On attend
qu'elle disparaisse pour reprendre l'opération ~ nouveau, et
on continue ainsi jusqu'~ ce que tout le lithium ait été ajouté.
On fait barboter de l'acétylène jusqu'à obtention d'une colo
ration noire. L'acétylène est préalablement débarrassé de
l'acétone grâce à un piège à carboglace et séché par barbotage
dans un flacon contenant de l'acide sulfurique concentré.
Le ballon toujours maintenu à-33° C, on introduit
250 cm3 de diméthylsulfoxyde (DMSO). sort le ballon du mélange
réfrigérant et attend que la température du milieu réactionnel
remonte à 15° C. On verse en une fois 0,5 mole d'oxyde de sty
rène et poursuit l'agitation pendant deux heures tout en main
tenant la température entre 20 et 30° C. Après hydrolyse avec
500 cm3 d'eau glacée, on extrait ~ l'éther diéthylique, lave
à l'eau une fois et sèche sur sulfate de magnésium.
Le solvant est chassé par concentration au rotavapor
et le résidu distillé sur Crismer sous pression réduite.
- 127 -
4 . Phênyl-l butyne-3 01.
IR ..'J
O_
H 3 360 -1 (FF)a cmv'=C_H = 3 260 .. (FF)
"HC=C = 2 120 .. (f)
'" =--\yPh e "C=c = 1 605 .. (f)- c
vC- o = 1 050 .. (FF)
OH d RMN ..Ha = 1,87 ppm t
Jaba 3 Hz11, = 2,45 dd
H = 4,63 mc J cd= 3 HzHd = 3,60 d
He a 7,27 s
5) METHYL-3 HEXYNE-l OL-4 : 36
Le mode opératoire a été décrit par M. GAUDEMAR
et J. LE GRAS· Dans un ballon à double tubulure équipé
d'un système d'agitation central à joint de mercure, d'une am
poule à brome, d'un tube à dégagement protégé par un piège à
chlorure de calcium (prévoir sous le ballon un bain d'eau gla
cée car la réaction est très exothermique), on introduit 13,2 g
(1,1 éq) de magnésium en tournures que l'on recouvre de la
quantité d'éther anhydre nécessaire, et environ 0,4 g de chloru
re mercurlque. On balaye l'appareil par un courant d'azote
pour chasser l'oxygène. Apr~s 2 heures d'agitation, (on peut
aussi laisser en agitation toute une nuit) quelques millilitres
de bromo-2 butyne·3(des 66,S g) pur sont ajoutés. La rC!action
démarre aussitôt et la solution devient li~pide. Lorsqu'on est
sQr que la réaction a démarré on plonge le ballon dans un bain
d'eau glacée. On ajoute alors, goutte à goutte, le reste du
bromure en solution dans l'éther dlC!thylique anhydre. La vites
se d'addition est réglC!e de telle sorte qu'on n'observe aucun
dégagement gazeux à la sortie de l'appareil. Après l'addition,
on poursuit l'agitation encore une demi-heure.
- 128 -
Le ballon est alors plongé dans un mélange réfrigé
rant dont la température est maintenue â. - 20 Q C. On introduit
goutte à goutte assez rapidement et en agitant vigoureusement
36 cm3 (l équivalent) de propionaldéhyde en solution dans son
volume d'ê~ anhydre. Une addition trop lente entra!ne la
formation d'une masse avant la fin de l'addition, ce qui dimi
nue le rendement en alcool. L'addition terrninée l on laisse enagitation moyenne toute la nuit, le ballon toujours plongé dans
le mélange réfrigérant. Le produit de la réaction est hydrolysé
avec précaution à température ambiante par de la glace pilée.
La couche inférieure est extraite plusieurs fois à l'éther.
Toutes les fractions éthérées, y compris la phase supérieure
préalablement séparée, sont réunies et lavées une fois à l'eau
puis séchées sur sulfate de magnésium.
Le solvant est chassé par distillation sous pression
atmosphérique à travers une colonne de Crismer. Le résidu est
rectifié sous pression réduite pour recueillir le produit.
D'autres produits sont préparés par cette méthode :
34a Pentyne-4 01-2
IR ..'J
O_
H = 3 500 cm- l (F)v ;;C-H 3 300 " (f)=
b vC"CH = 2 120 " (mld "==-y Il 'J
C_
O = 1 100 " (m)
RMN :OH d H = 2,03 ppm da
!1, = 2,30 " dd
He = 3,93 " m
Hd = 3,63 " 5
H = 1,27 " deEb = 125 Q C.
1,
11
1
- 129 -
35a Hexyne-S 01-3
IR :
'JO
_H 3 380 -1 (F)= cm
'JzC
_H = 3 300 " (f)
" ~ \)C~a. 2 130 " (ml
=~f=
'Jc _o = 1 100 " (ml
OH dRMN
Ha = 1,84 ppm d J ba = 2,5
Hb = 2,33 dd
Hc+d = 3,68 m J bc = 6
He = l,56 m J fc = 6
Hf = 0,98 t
36a Mêthyl-3 hexyne-l 01-4
IR :
vOH 3420-1 (FFl= cm
vC=CH = 3300 (F)
vC=C = 2120 (mlt RMN .• ~
... e Ha = 2,20 ppm d J ab = 2,5f
Hb = 2,56 m
OHd. Hc+d = 3,4 et 3,3 dt
J cb = 3
J ce = 6
He = l,52 dq J ef = 7
Hf = 0,98 t
Hg = 1,17 d J gb = 7
6) OXYDATION DES ALCOOLS S-ACETYLENIQUES
Un ballon êquipé d'une agitation magnétique, conte
nant l'alcool S-acétylènique, le solvant (Et20 technique) est
maintenu par un mélange glace pilée-sel ~ une température de 0°
à-10° C. Une solution de 2 équivalents de bichromate de sodium
(Na2Cr20 7 ,H 20), 4 équivalents d'acide sulfurique ~ 96 % et 2,3
crn3/mmole d'eau&mt alors ajoutés goutte A ~outte sous agitation.
- 130 -
On suit l'évolution de la réaction par chromatographie sur
couche mince de silice. Lorsqu'elle est terminée, on extrait
à l'éther, lave une fois sans agiter avec une solution saturée
de bicarbonate de sodium (NaHC0 3 ) et sèche sur MgS04 " Après
concentration au rotavapor, le produit brut est aussitôt 1somé
r1sé en cétone a-allên1que ou bien conservé au réfrigérateur.
Le rendement en produit brut est de l'ordre de 98 %.
34b Pentyne-4 one-2
35b Hexyne-5 one-3
Mêthyl-J hexyne-l one-4
14 Phényl-1 butyne-J one
vC"CH 3300 -1 (FF)~ ern
'lJC=O = 1685 (FF)
vC=c = 2120 (f)
vc=c = 1600 (rn)
RMN :
Ha = 2,17 pprn dd Jab = 3
Rb = 3,68 et 3,64 d
He = 7,37-7,93
lS (Butyne-1 y1)-2 cyclopentanone
IR cm- 1 vC=O : 1750 (FF)
vC"C : 2220 (ff)
- 131 -
{Butyne-1 y1)-2 cyclohexanone
IR cm- 1 : vC=O : 1730 (FF)
vC~C : 2230 (fl
17 Octyne-4 one-2
vc=cvC=O
==
2220
1730
-1cm (m)
(FF)
"- ~ b (c)
yr-=1( Ha = 2,00 t
Hb = 3,07 sd 0
He = 2,22 s
Hd = 1,47 '"He = 0,97 ,t
Phényl-l heptyne-3 one
Phény!-l méthoxy-S pentyne-3 one
"'o~=-1(Ph20 : Phényl-l diméthyl-S,S hexyne-3 one 0
19
18
Ha = 1,20 s
Hb=2,25 ~
He = 7,47-8,03
vc=c =
vc=o =
2210
1700
-1cm (F)
(FF)
21 : Diphényl-l,4 butyne-3 one
Phény!-l hexyne-3 one
22
23
Ha = 7,27-8,0 ppm
Heptyne-4 one-2
"-0. Ph_ ~(Ph
Hb = 2 , 20 5 l
~==~( 0
o
- 132 -
7) ISOMERISATIO~ DES CETO~ES ~-ACETYLENIQUES EN
CETONES a-ALLENIQUES.
Oans un ballon équipé d'une agitation magnétique,
on introduit la cétone S-acétylènique le solvant (THF), et après
avoir lancé l'agitation on ajoute la hase (K 2C03
commercial ou
A120 3 basique commerciale ou A1 20 3 basique préparée suivant pa
ge 15. Après un temps t (tableau 3 page 16) d'agitation à tem
pérature ambiante, on filtre, purifie le produit soit par chro
matographie sur colonne de silice (êluant Et20/C SH12 ) ou par
distillation.
24 : Phény!-l butadiène-2,3 one
v=CH 2 3060 -1 (m): cm
vC=C=C : 1930 et 1955 (FF)
0.=_ \(Ph C vC=o 1640 (FF)
vC=C 1595 (m)
0 W=CH 2 : 850 (FF)
Ha
Rb
Hc
5,27
: 6,38
7,60
ppm t
t
à 8,07
Jab
m
= 7 Hz
11 Ethyl vinylidène-2 cyclopentanone
vC=Q 1715 -1 (F)cm
0 vC=C=C . 1960 (m).
dCr·~.; vC-H : 2970 (FF)r ~
Ha . 5,60 ppm t Jae = 6 Hz.c b Hb,c,d,e . l, 6 .i 2,7 m.
Hf : 1,03 t Jfe = 3
26 . Ethylvinylidêne-2 cyclohexanone.
~:lvC=e=e 1950
-1 (F)0 cm
./ f vC=O : 1685 (FF)
I?Ha : 5,50 ppm
d Hb,c,d/e,f : 1,45 à 2,8 mHg : 1,03 tc
- 133 -
27 Oetad1ène-3,4 one-2
Ha 5,47 ppm t
Hb 5,23 ~
He 2,15 s
Hd,e : 1,18 à 1,85
Hf : 0,93 t
vc=c=c
vc=o1950
1680
-1cm (FF)
(FF)
Jad = 5 Hz
m
Jfe := 6
28 : Phênyl-1 hePtadiène-2,3 one
vc=c=c 1950 -1cm
vc=o 1650
vc=c 1600
Ha : 5,40 ppm dt
Hb : 6,12 dt
He,e' 0 7,70 et 7,280
~ b c
~'-"'1(PhC'rd.o
Hd
He
Hf
2,10
1,45
0,90
m
m
t
(FF)
(FF)
(m)
Jab = 6 Hz
Jbd = 3
m
Jda = 6
Jcf = 6
~ : PMny1-1
vC=C=C : 1955
méthoxy-5 pentadiène-2,3 one
-1cm (FF); vC=O : 1650 (FF); vC=C : 1600 (m)
Ha 0 S,58 ppm dt Jab=Jad=6 Hz0
Hb 0 6,42 dt0
He,e l : 7,88 à 7,45
Hd 4,02 dd
He 0 3,28 50
lQ : Phényl-1 diméthyl-5,5 hexadiène-2,3 one
vC=C-C : 1950 cm- 1 (FF) , vC=O : 1660 (FF); vC=C : 1585 et 1605
Ha : 5,50
Hb : 6,30
He,e' : 7,80
Hd : l,la
d Jab = 6
d
et 7,42 m
5
- 134 -1
11 : Oiphényl-l,4 butadiène-2,) one
\lC.:o;C=C : 1945 em- 1 (F) , "C=O . 1665 (FF) , "C=C : 1585 et 1605 (ml.CL b
Ph,r=·~(~,hc'Ha · 4,13 ppm d·Hb : 5,33 d
Hc,e· 8,23 et 7,47 md,cl' 0Hd,d' . 7,90 et 7,27 m.
32 : Heptadiène-3,4 one-2
"C=C=C · 1945 em- 1 (FF) , "C=O . 1675 (FF)· .a. b Ha · 5,33 ppm m
V~~((C) ·Hb : 4,43 d
He : 2,03 s0
Hd 2,93: m
He 1,07 t
(FFI, "=CH2 : 3080 (fl
d Jab = 6 Hz1t
1s
ppmHa : 5,07
Hb : 5,47
He : 3,63
11 : Méthoxy-l butadiène-2,) oate de méthyle
-1"C=C=C : 1970 et 1945 cm (FF), "C=O : 1715..
"" :=·_)(o"'-(C)o
34 : Pentad1êne-l,2 one-4
"C=C=C 1940, 1960-1 (FF) , \lC ....O 1700 (FF) , "=CH2 3080 (ml· cm . .· . .
==.~((C)w=CH2 : 860 (Fl
"- Ha : 5,30 ppm d Jab = 6 Hz ,,<
Hb 5,73 t :,0 He : 2,23 s 1
1,35 . Hexadiène-l,2 one-4
,.f
\lC=C""'C 1940, 1960-1 (FF) , "C=O 1700 (FFl, "=CH2 3080 (m) !: cm
w=CH2 860 (F)
b C Ha 5,32 d Jab 6r
ppm = Hz
1CL :=·10 Hb : 5,73 t
He 2,63 Jed 8 1: q =
10Hd 1,03 t i,
- 135 -
B) METHYL-3 PENTADIENE-1,2 ONE-4 . 39
La synthèse de ce produit selon la mêt~ode décrite
a nécessité la préparation de la rnéthyl-3 pentanedlone-2,4, de
la dibromotriphênylphosphlne, et de la rnêthyl-3 bromo-2 pentè
ne-2 one-4. Cette méthode est due a G. BUONO (29).
a - ~~~gY!:~_E~n~~n~9!g~~:~L~'
Sa préparation est décrite dans Organic Synthesis
(A.W. Johnson, E. Markham et R. Priee 42, 75, 1962).
'î~(o 0
CH,I
'î1A,(o 0
Dans un ballon équipé d'un système d'aqltation magné
tique et dtun réfrigérant surmonté d1un piège à CaC1 2 , on intro
duit 0,65 mole d'acétylacétone,O,BO mole d'iodure de méthyle,
125 cm3 d'acétone anhydre et 0,61 mole de carbonate de potas
sium anhydre. On chauffe à reflux sous agitation pendant 20
heures, laisse revenir à température ambiante et filtre. Le
solvant est chass~ par concentration au rotavapor et le résidu
distill~ sous pression réduite ou ~ pression atmosph~rique.
Rdt = 89 %
Eb = 173°c
v c=o =1715 cm-1 (FF)
r1i
- 136 -
+°- 10'
BrZ / CHZCI Z • BrZp Ph3
Réaliser le montage suivant : un ballon équipé d'un
réfrigérant surmonté d'une baudruche remplie d1azote (pour main
tenir une atmosphère d'azote), d'un système d'agitation centra
le avec soupape à mercu~e, d'un thermomètre pour basses tempé
ratures d'une ampoule à brome. Prévoir aussi un bain de glace
pilée additionnée de sel.
3 3 30,48 mole / 337anJ24,7cm /48 cm 0,48 mole
1
Introduire dans ce ballon, 0,48 mole de triphényl
phosphine en solution dans 337 cm3 de chlorure de méthylène.
Plonger le ballon dans le bain glacé. Additionner goutte à gout
te (de telle sorte que la température du milieu réactionnel se
maintienne entre a et 10° Cl 0,48 mole de brome en solution
dans 48 cm3 de chlorure de méthylène. Après l'addition, laisser
encore sous agitation pendant 15 minutes. La dibromotriphényl
phosphine formée reste en suspension dans le chlorure de méthy
lène et permet la préparation de la bromocétone. Le même monta
ge est utilisé pour la suite de la synthèse.
0,48mole/meme vol ·0,48mole
On additionne alors rapidement OJ48 mole de méthyl-3
pentanedione-2,4 en solution dans un égal volume de chlorure
de méthylène. A température ambiante il y a une phase solide
- 137 -
et une phase liquide. Porter A reflux pendant quatre heures :
le milieu devient homogène et il se dégage HBr. On laisse
refroidir, chasse le solvant, et distille sous pression réduite.
rdt : 85% Eb . 105'C9= .<>. b
"yd (c:.)
B( ~(o
vC=o 1700 -1(FF): cm
Ha : 2,07 ppm s
Hb 2,27 s
He 2,50 s
j
1)
!11
11j
1,,
K( 22°C
=.~(+ C6H6 anh. + Et3N •Br puis reflux0 0
0,246 mole 123 ml 0,37 mole
Dans un ballon blcol, équipé d'un système d'agita
tion magnétique, d'un réfrigérant surmonté d'un ballon de bau
druche rempli d'azote ou d'un piège A CaC1 2 d'une ampoule A
brome, on introduit ~ température ambiante 0,246 mole de méthyl
-3 bromo-2 pentène-2 one-4 en solution dans 123 cm3 de benzène
anhydre. On ajoute ensuite goutte à goutte 0,37 mole de trléthy
lamine. A la fin de l'addition il n'y a pas encore de formation
de précipité de bromhydrate de triéthyl ammonium. On porte alors
à reflux pendant 4 heures. Après refroidissement, on filtre le
précipité de bromhydrate<d'amine formé. Le filtrat est additionné d'un peu dl hydroquinone et concentré au rotavapor pour
chasser le solvant. On distille enfin sous pression réduite.
- 138 -
rdt . 55% Eb 25 : 47°Cb .
~.~(vC=c=C . 1935 et 1965 -1 (m). cm
0- cvC=O . 1675 (FF).v=CH2 : 3040 (m)
0 ' 1Ha 5,10
,· ppm q· Jab = 4 Hz39 Hb · 1,70 t·
He : 2,23 s
9) SYNTHESE DE CETONES a-ALLENIQUES PAR HYDROLYSE.
D'ETHOXYENYNES VRAIS CONJUGUES .
..
Dans un ballon équipé d'un système d'agitation ma
gnétique, on introduit l'éthoxyényne, le solvant (THF) et on
agite en présence d'acide en solution aqueuse pendant un temps
t a température ambiante. Les conditions optimales sont préci
sées ci-dessous :
l,50 mll mmole de HC10 4 0,05 M
0,5 ml 1 mmole de THF
t = 1 h 45
1,52 mll rnrnole de H3P04 0,3 M
0,62 mll mmole de THF
t = 17 heures
Aprês extraction a l'éther d1éthy11que, on lave avec
une solution saturée de bicarbonate de sodium, sêche sur sulfa-.te de magnésium, chasse l'éther et distille la cétone a-allêni-
que. Les rende~ents atteignent 70 a 90 %.
IRd v
2 2 1935 - 1960 (FF)
b~ \)C=O 1700 (FF)d ==') civ
3080 (m)=CH2W 850 (F)
0=CH2
RMN :
Ha = 5,23 ppm d 7 HzJ ab =Hb = 5,70 .. t
H = 3,10 .. qu1nJc = 7 Hz
Hd = 1~O7.. d cd
1
11
1
1ij
37
- 139 -
Méthyl-S hexadlêne-l,2 one-4
38 : Heptadiêne-l,2 one-4
vC=C=c 1940 et 1965 -1 (FF)cm
e. vC=O : 1680 (FF)
~ ==-==\1'/ v=CH2 3070 (f)
Ha 5,25 ppm d Jab 7 Hz0 =Hb 5,70 m
He 2,60 t Jcd 7=Hd 1,62 m
He 0,97 t Jed = 7
C- SYNTHËSE D'ISOXAZOLES
Dans un ballon équipé d'un système d'agitation ma
gnétique, d'un réfrigérant, on introduit le substrat (1 équi
valent de cétone n-allénique), le solvant 1,5 cm3/rn mole
(Et OH), le chlorhydrate d'hydroxylamine (1,1 équivalent) ; à
température ambiante et sous agitation on ajoute goutte à gout
te le carbonate de sodium (Na 2C03
) en solution dans l'eau. On
porte ensuite au reflux de l'éthanol pendant 3 heures. On peut1
1
11
!1
1
1
- 140 -
suivre la disparition de la cétone ~-allénïque par chromatogra
phie sur couche mince de silice.
On procède alors à l'extraction par l'éther diéthy
lique. Pour la première extraction ajouter d'abord l'éther, agi
ter puis ajouter un peu d'eau. Toutes les phases éthérées sont
réunies et lavées à l'eau pour éliminer l'alcool éthylique.
Après séchage sur MgS04
' on purifie par chromatographie sur
colonne de gel de silice avec un système d'éluant Et ZO/C SH12de 5/95 â 50/50.
'/" Ph !la : 1,86 ppm sc, c' !lb · Z,91 •·
!le 7,21 m
!le ' . 7,06 m.
42 . Isopropyl-3 mêthy1-5 isoxazole.vC=N 1640 -1
(f) ; vC-Q 960 (m) ; vC=c 1610 (F) •em : :
b d
!la · 2,21 ppm •·0- c !lb · 5,20· •
~ !le : 2,94 q Jed 7 !lz=Rd 1,30 d
43 : Phêny1-3 méthy1-5 l.oxazole
vC=N: 1635 em- 1 (f); vc-o : 950 (m); vC=C : 1600 (f)b
i1,
1,,
1,,
44 : Ethyl-3 méthylène-S isoxazoline
"'C=N : 1635 em- 1 (F), lc-o : 950 (ml; îc=c 1610 (fi
!la 3,45 ppm •C !lb 5,30b
d !le 2,33 q Jed 8 !lz=!Id 1,15 t
- 141 -
D- SYNTHËSE DE PYRAZOLES---------------------
Oans un ballon équipé d'un syst~me d'agitation ma
gnétique placé sous atmosphère d'azote, on introduit 1 équiva
lent de substrat allénique, 2 cm3/m mole de solvant (éthanol
absolu). Puis à 20 0 C et sous agitation, on ajoute 1,2 équiva
lent de méthylhydrazine. Après la à 40 minutes d'agitation à
20 0 C, on extrait à l'éther diéthylique, lave à lleau et s~che
sur MgS0 4 . Le produit pur est isolé par chromatographie sur co
lonne de silice avec un système d'éluant EtzO / C5H12 = 10/80
Il 50/50.
A 0 0 C la réaction est plus lente 3 h 30 environ.
48 : Dirnêthyl-1,5 isopropyl-3 pyrazole
IR · vC=N : 1555 (F)·d
c RMN ..b
C!.~
Ha · 3,62 pprn s·d Hb : 2,19 s
He 5,70 5
Hd · 1,20 d Jde = 8 Hz·"'- He : 2,77 rn
49 Dirnêthyl-1,5 ethyl-3 pyrazole
IR · vC=N . 1550 (FF) , vC=C . 1600 (f)· . .RMN :
cb Ha : 3,64 pprn s.. Rb · 2,20 s f
/ ·He · 5,69 s !·
N-N Hd 2,58 Jde 8 Hz· q = i/' ·He 1,25 t
a- I11•11
1
- 142 -
50 Trirnéthyl-l,3,5 pyrazole
IR vC=N-1: 1550 ern (f), \IC=C : 1600 (f)
c RMll :h d
?' Ha · 3,66 pprn s·/ Hb: 2,23 s
N-N He : 5,66 s
.../ Hd : 2,13 s
51 : Dirnêthyl-1,5 phênyl-3 Eyrazole
IR : vC=N : 1555 (F); vC=C : 1610 (f)
c d,d'Ph RMll ·b ·
Ha 3,66 pprn s
Hb 2,18 s
He · 6,20 s·Hd,d' . 7,69 et 7,23.
; N = 16,28
16,44
; H = 6,98
6,80
C = 76,74
75,67 ;
Microanalyse :
%calculé
% trouvé
52 Dimêthyl-l,3 phényl-S pyrazole
e RMll ·d d' ·1 b
Ph ~. Ha : 3,71 pprn s
• ,/. Hb · 2,28 s·, He · 5,97 sN-N ·/ Hd,d' · 7,69 et 7,23·
"-
- 143 -
E- ADDITIONS DE NUCLÉOPHILES AZOTÉS ET OXYGÉNÉS--------------------------------------------
Dans un ballon équipé d'un système d'agitation et
d'un réfrigérant (pour les réactions â reflux du solvant), et
mis sous atmosphère d'azote, à une température t (voir tableau
7 page 37 ) on introduit 1 équivalent de cétone ~-allénique,
le solvant (2 cm)/mmole de EtOH absolu ou 4 cm)/mmole de
EtzO anhydre), puis 1,1 à 2 équivalents de réactif (voir ta
bleau 7 page 37 ). En agitation continue on suit la réaction
par CCM de silice. Après un temps t (voir tableau 7 page 37)
on extrait A l'éther (dans le cas des réactions avec EtOH),
lave à lleau, et sèche sur MgS04 " Pour les réactions menées
dans EtzO, on concentre directement au rotavapor. Le produit
pur est isolé par chromatographie sur colonne de gel de silice
avec un système d'ê1uant Et 20 IC 5H12 de 5/95 A 50/50.
53 IR vc=o 1670 -1(FF) , vC=Ç 1590: cm (l' )
RMN :
0 Ha : S,3D ppm s
~o~ydRb : 2,23 sHe : 2,53 mHd : l,OS d Jcd = 7 Hz
f d He 3,77 q( E )
Hf 1,33 t Jfe = 7
54 IR : vC=() 1675 cm-1 (1') , vC=Ç : 1590 (1')
RMN :
Ha : 5,28 ppm s
0 Rb 2,20 s
d )d~c He : 2,02 sHd 3,76 q Jde = 7 Hz/'--. a.
e. 0 He . 1,31 t.(5 )
1
1
11r1. 1
- 144
55 IR 'JC=O 1680-1
(F) ; vC=c 1580 (F)· : . cm· .RMN ..
Ha · 5,39 ppm s0 ·e b>=!~d
Hb : 2,30 s
He : 2,44 q Jed 8 Hz=~O "e Hd 1,03 t
r He · 3,86 q(E) · Jef = 7
Hf : 1,36 t
1 56 · IR 'JC=O : 1650 em-1 lm)1 ·11 RMN•
b>d0~Qi Ha . 4,91 ppm s, .i Hb 2,43 s
He 2,13 m~i CE) d
Jed = 7 HzHd 0,96 d.. . He 2,87 s
57 IR vc=o 1675-1
(F) veSle 1600 IF)cm ;
RMN :b 0 dHa : 6,10 ppm s\
f-Z >=!V Hb 2,18 s,1j He : 2,25 q Jed 4 Hz=1 N-O Hd 1,13 t1 --./ 2,821
f e ( E )He q Jef 4, =
1 Hf : 0,95 t11
11 -1,
59 · IR \/C=O . 1645 cm (F) ; \J=C-N 1550 IF)1 · .,,,RMN, :!
,:>=ly'Ha 4,65 ppm s
Hb : 1,95 s
He 2,30 m
Hd 1,00 d Jed = 7 Hz\ ciN- He Il,11 s
/ FHf 2,57 sf (E: ),
1
1,jj1
- 145 -
60 IR vC=C=C 1945-1
(FF) ; \)C=N 1650 (f) ;. . em :. .v 3050 (ff)=CH 2 :
b RMN :...=0=='l(C Ha · 4,9 ppm d Jab = 6 H.·
Rb · 5,73 t·Anti N_ He · 1,78 s·OCH, Hd · 3,73 s
d ·61 IR identique à celui de llisomêre 60
bRMN :
a
-.:-.~(Ha : 4,93 pprn d Jab = 6 H.
Hb · 6,35 t·H,CO.....-N He l,Sa s
Syn Hd 3,70 s
62 IR . vC=C=C 1940-1
(F) ; vC=N 16S0 (f) ;. em :. .V=CH2 : 30S0 (ff)
b
"-~c_0
(N
-OCH./
RMN :
Ha 4,95 ppm s
Rb : 1,22 s
He · 1,65 s·Hd · 3,70 s·
- 146 -
F - SYNTHÈSE STËRËOSËLECTIVE DE ~-CHLORËNONES CONJUGUËES E------------------------------------------------------
1) SYNTHESE DE ~-CHLORENONES A PARTIR DE :
CH3NH-HNCH3
,2HC1
Dans un ballon ~qulpé d'un système d'agitation magné
tique, on introduit successivement 1 équivalent de substrat (cé
tone a-allênique ou a-acétylênique), le solvant anhydre (EtOH :
3 cm3/mmole , ou CHZC1 2 : 3 cm3/mmole , ou DMF : 2 cm3/mmole )
et le dlchlorhydrate de N,N'dlméthylhydrazine (1,2 équivalent).
Le milieu réactionnel est agité sous atmosphère d'azote ~ une
température et pendant un temps précisés dans le tableau 10
(page 53). La réaction est suivie par chromatographie sur cou
che mince de silice. On extrait à l'éther diéthylique, lave â
l'eau, et la phase organique est séchée sur MgS0 4 " Les ~nones
sont purifiées par chromatographie sur colonne de gel de silice
en éluant avec un mélange : Et2o/CSH12 = 1/4.
75 : Chloro-2 méthyl-5 hexêne-1 one-4
RF = 0,31. Eluant = Et20/CSH12 = 1/4
IR
V=CH 3 130 cm- 1 (f)2
vc=o 1 720 .. (FF)
b b' 'C=C 1 645 .. (IT)c,)yOy ~~90 .. (F)=CH2d
RMN
Ha = 3,35 ppm s
ci Hb = 5,23 .. dJ bb ,= 1,8 Hz
Hb
,= 5,17 .. d
He = 2,67 .. q Jcd
.= 6 HzHd = 1,10 .. d
- 147 -
76a Ch1oro-5 mêthyl-2 hexêne-4 one-3 (E)
Q
CI "-a Lb~("'d
o
-1IR, cm : 3070
1610
RMN, ppm : 6.23,
J ed =0.98,
(f) ; 1695 (FF) ;
(FF)
S, Ha : 2.57, m, He ;
6 Hz ; 2.43, St Hb ;
d, Rd . J = 6 hz• ." de
76b Ch1oro-5 mêthyl-2 hexêne-4 one-3 (Z)
b cl
"-et lec,~0d
o
-1IR, cm : 3040 (f), 1700 (FF) ;
1615 (FF)
RMN, ppm 6.03 Ha ; 2.20 ~ ;
2.60, q, He ;
1.05, d, Hd , J cd = 6 hz
1
L77 : Chloro-2 hexêne-l one·4
3.40 Ha ,5.40 Hb ;
5.33 Hi>'; 2.55, q, He ;
1.07, t, Rd ; J cd =7hz
b b'-1IR, cm :
RMN, ppm
3120 (f) ;
1640 (FF)
1725 (FF) ;
895 (F)
111
if1
- 148 -
78 Ch1oro-2 hexi!ne-2 one-4 (E)
-1IR, cm = 3070 (f), 1700 (FF),
1610 (FF)
RMN, ppm 6.43 Ha ; 2.60 ~ ;
2.43, q, He ; 1.07, t,Hd
J cd = 7 hz
81 Ch1oro-l hexi!ne-1 one -3 (E)
RF = 0.49, Eluant = Et 2O/C 5H12 = 1/4
-1 = 3080 ( f) , 1690 (FF) ,1590(FF)IR, cm
RMN, ppm = 6.52, d, Ha 7.32, d, ~
J ab = 14 hz . 2.48, t, He, .,1 • 65 , m, Hd ; J cd = 7 hz .,1.00, t, He J ed = 8 hz
82 : Ch1oro-l hexi!ne-1 one 3 (Z)
6.30, d, Ha; 6.43, d, Hb ;
Jab= 9 hz ; 2.33, t, He ;
1.68, m, Hd ; J cd = 7 hz ;
0.97, t, He ; J ed = 8 hz
bH,-a. c
c(l~e. 0
-1IR, cm
RMN 1 pprn
3080 (f) 1690 (FF); 1595 (FF)
- 149 -
2) SYNTHESE DE a-CHLORENONES A PARTIR DU CHLORURE
STANNIQUE.
Dans un ballon équipé d'un système d'agitation ma
gnétique, on introduit successivement la cétone ~-allénique,
(1 équivalent) le benzène anhydre (2'cm3/m mole) et le chlorure
stannique. La solution est agitée continuellement sous atmos
phère d'azote à une température et pendant une durée précisées
dans le tableau 11 (page 60). L'avancement de la réaction est
suivi par chromatograpnie sur couche mince de silice. Lorsque
la cétone allênique a totalement disparu, on hydrolyse en di
luant d'abord avec de l'éther diéthylique technique puis avec
un peu d'eau. On extrait â l'éther, lave une fois avec une so
lution à faible concentration de bicarbonate de sodium. La
phase organique est séchée sur sulfate de magnésium. La chlo
rénone est purifiée par une rapide chromatographie sur gel de
silice avec un mélange Et 20/C 5H12 = 1/4.
84 : Ch1oro -2 pentêne-2 one-4 (E)
IR, cm- 1 = 3070 (f) ; 1690 (F), 1600 (FF)
RMN, ppm ~ 6.30, q, Ha ; 2.47,d, Hb ;
2.07, s, Hc
85 Ch1oro-3 phény1-1 butêne-2 one lE)
q, Ha ; 2.58, d, Hb ;2 hz ; 7,75, m, H ;
c
-1IR, cm : 3070 (m) ; 1670 (FF), 1600
RMN, ppm : 6.97,
J ab =7.37, m, Hel
(FF)
- 150 -
Analyse = C10HgOCl
calc.% : C = 66.48 ; Cl = 19.66
H = 4.98
tr. % = 66.39 ; Cl = 19.34 H = 4.98
86 Chloro-2 mêthyl·Jpentène-2 one-4 (E)
RF = 0.55, Eluant : Et20/C5H12 = 1/1
a.
CI"-.J IR, -1 1670 (FF) 1610 (FF)cm = ;(c)
b/"1( RMN,ppm 2. 04, m, H 2.30, m, Hb ;a0
J ab = 1.5 hz 2.22, H; s, cAnalyse C6H9OC1
Cale. % . C = 54.34 ; Cl = 26.79 :.H = 6.79
Tr. % : C = 54;62 ; Cl = 26.20
87 : (Chloro-1 éthylidène)-2
cyclohexanone (E)
H 7.27
RF = 0.52, Eluant . Et 2O/CsH12 = 1/1.CI
IR, -1 1690 (FF) . 1600 (F)cm = ,d b RMN, ppm = 2.90, m, H . 2.57, d, ~ ;a
,d J ab = 2' hz, 2,00 m; Hd He0c
est sous Hb
88 (Chloro-1 éthylidène) -2 cycloheptanone (E)
- 151 -
CI
1
\
b-1
,IR, 1690 (F) , 1600 (F) 1cm ,RMN, ppm = 2.70, m, Ha 3,27 ", Hé ; 1
12.33, m, Hc · L83, m, Hd,
89 : Chloro-3 ph~nyl-l heptêne-2
one (E)
CI
f ci "----'" ( pn~ <,c:.'
i b 1o
RF = 0.65, Eluant : Et20/CSH12 = 1/4
IR, c=-1 = 3050 (f), 1665 (F), 1600 (FF)
RMN, ppm = 6.87, Ha; 2.8S, t, ~
J bd= 7 hz i 7.67, m, He i
7.25, m, He' i 1.17, m, Hde ;
0.78, t, h f ; J ef =4 hz
90 Chloro-3 ph~nY~lrné~oxy-S pentène-2
one (E)
-1CI IR, cm =
et "-_0- pn RMN, ppm :
MeO/'v'j (c,o'e b 0
3070 ( f) , 1665 (F) , 1600 (FF)
7.00, ., Ha · 3.20, t, Hb ;,
7.73, m, H · 7.35, m, H· c' ;c ,3. 57 , t, Hd · J éd = 6 hz ., ,
3.27, ., He
- 152 -
G- RËACTIONS DE DIELS-ALDER------------------------
1) ADDUITS PREPARES EN VUE DE L'ETUDE DE LA STEREO
CHIMIE
Ces adduits de Diels-Alder ont été préparés en pré
sence de catalyseur.
Dans un ballon équipé d'un réfrigérant et mis sous
atmosphère d'azote, on introduit la cétone a-allénique (1 équi
valent), le diène (4 équivalents) et 5 à 10 % de Zn C1 2 (sui
vant tableau 13 pages73, 74). On porte le mélange à doux reflux
sous agitation magnétique. L'évolution de la réaction est suivie
par chromatographie sur couche mince de silice.
A la fin, le mélange est refroidi ~ température am
biante, hydrolysé avec une solution aqueuse de bicarbonate de
soude et extrait Al' éther diéthylique. La phase organique es't
séchée sur MgS04 , concentrée au rotavapor et chromatographiée
sur colonne de silice en vue d'isoler l'adduit (éluant : Et20/
CSH12 = 10/90).
Rdt voir tableau 13 page 73 - 74
RMN : voir tableau 14 page 76 - 77
2) ADDUITS DE DIELS-ALDER AVEC LE CYCLOPENTADIENE
. Dépolymérisation du cyclopentadiêne
Un ballon à double col contenant de la paraffine,
équipé dlune ampoule à brome et surmonté d'une colonne Crismer,
est chauffé jusqu'A environ 240 Q c. On laisse couler goutte A
goutte par l'ampoule â brome le dlcyclopentadiêne qui se dé
polymérise et distille à 40 Q C sous pression atmosphêrique. Le
cyclopentad1êne est recueilli dans un ballon plongé dans un bain
réfrigérant à OQ C sinon à la température ambiante, il se dimé
rise à nouveau en dicyclopentadiêne.
- 153 -
Cycloaddltlon
Dans un ballon équipé d'une agitation magnétique, on
introduit la cétone ~-allénlque (1 équivalent), le cyclopenta
diène fra!chement dépolymérisé (16 équivalents) etO,Scm3/mmole.de
nltrométhane. Sous atmosphère d'azote on agite pendant 3 heures
A reflux. Le nitrométhane est êliminé par concentration au rota
vapor et on récupère le produit avec un rendement de 95 %.
La réaction avec le cyclopentadiène a également été
réalisé A température ambiante en présence de benzène anhydre
sous atmosphère d'azote. Elle néces·si te alors 71 heures dl agi
tation.
124 -eH2 · 3060 -1 (mlV = cm
v c=o = 1710 (FF)
\) c=c = 1650 (fl
1
Exocyclique
Ô C=C cyclique =
w =CH2 = 860
1605
(ml
('")
Exocyclique
ô c=c Co yclique
w = CH 2 = 860
125 v =CH2\) c=o\) c=c
= 3065
= 1710
= 1650
-1 (mlcm(FF)
(F)
=1610 (ml
(ml
- 154 -
126 =CH 3060 -1 (M)v = cm2v C=O = 1715 (FF)v C=C = 1655 (f)Exocycllque
li C=C cyclique
W =CH2
= 880
:-t6oo lm)
(m)
3) ADDU.TS DE DIELS-ALDER AVEC LE FURANNE
Dans un ballon équipé d'une agitation magnétique,
d'un réfrigérant surmonté d'une baudruche remplie d'azote, on
introduit 1 équivalent de cétone a-allénlque, 15 équivalents de
furanne et 0,82 cm3/mmmle de nitrométhane. Le ballon est plongé
dans un bain-marle maintenu à environ 45 0 C, et on laisse re
fluer sous agitation pendant un temps t (voir tableau 18 page
93). La réaction est suivie par chromatographie sur couche min
ce de silice jusqu'A la disparition du substrat allénique.
On concentre au rotavapor pour chasser le nltrométhane et l'ex
cès de furanne. Pour obtenir un produit de meilleure pureté on
chromatographie sur colonne de gel de silice. La colonne est
préparée avec une solution contenant 20 % d'éther diéthylique
et 80 % d'éther de pétrole (ou pentane). L'évolution est réali
sée avec des mélanges contenant respectivement en éther et éther
de pétrole (ou pentane) : 30-60, 40-70, 50-50, 60-40 %.
- 155 -
127 =CH 2 3080 -1 (f)v = cm
v C=O == 1705 (FF)
v C=C = 1660 (f)
0 Exocyclique
( c.') ê C=C cyclique == 1560 (F)
(cl v C-o = 1015 (F)
w =CH 2 = 890 (F)
(2Ha = 6,47 pprn 5
0Hb = 5,70 m
Rb'= 4,98 m
Hc = 5,20 5,12.,,01 0 He l = 5,25!somt.l"',€. 5
Iso'f"'lo'\'è.,.e. ~endo= 3,60 m«xo__exo = 2,BO m
He = 2,20 5
isornere endo 85 % exo = 15 %
129 v =CH2v c=ov C=C
= 3080
::::a 1710
= 1665
-1cm (f)
CFF)
(f)
o( ').'-.C •
y-::;;' [c)
e.
Exocyclique
ê C=C cyclique = 1560 (FI
v c-o = 1020
w =CH2 = 900 (F)
Ha = 6,35 ppm 5
Hb = 4,90 m
Hb l = 4,95 m
Hc = 5,03
He'= 5,15
Hd = endo = 3,50 m
exo=2,75m
He =2,40 ~ Jef = 6
Hf=O,93t
1sornere endo : Ba % exo =20 %
- 156 -
ill v =CH 3080 -1 (m 1= cm2v C=O = 1710 (FFl
v C=C = 1665 (f)
Exocyclique
0 li C==C cyclique = 1560 (F)
b v c-o = 1020 (ml.'.le) w =CH 2 900 (F)
ct '!b
~f Ha = 6,37 ppm s
Hb = 4,93 m0
He 5,13= m
Hd = endo =3,77
exo = 2,95
He = 2,72 sextuplet jef = 8
Hf . 1,03 dd.isomere endo 70 % exo = 30 %
129 v =CH23080 -1 (f)cm
v C=O 1700 (FF)
v C=C 1665 (fl
Exocyclique
li c=c cyclique = 1560 (f)
v c-o = 1020 (m)
w =CH 2 890 (FF)~
(j4 Ha = 6,36 pprn s0 Rb = 4,98 m
He = 5,09 ."
He'= 5,18,.,.,
Hd ". endo 3,64 .."
exo : 2,78 ,..,He = 2,45 t Jef = 7
Hf = l,53 sextuplet
Hg = 0,90 t Jgt = 7
isomere endo = 64 % exo 36 %
- 157 -
130 v -CH2 = 3060 -1(f)cm
v C=O = 1685 (FF)
v c=c = 1660 (f)
exocyclique
d C=C = 1600 (f)
0 , w =CH2 905 (FF)b =Cc. 1 )
(c)Ha = 6,32 dd jaa l 6 Hzppm =
"- Ha': 6,55 dd ja'b = 2
• , Hb = 4,66 dol0 ~
Hb'= 5,08 s Hargie Jbd = 2,5~ ~,
Hc 5,10· m~/ ·
He'= 5,19 m
Hd - 4,43 m
He,e' = 8,03 et 7,62 m
131 v=CH2. 3060 -1 (f). cm
vC=O · 1690 (FF)·\JC=C · 1660 (f) exocyclique·dC=C 1600 (F) cydiqLLL
, Ul=CH2 : 900 (FF)0
~ ,6/
,0.. ,
6,55 ppm, Ha : s
""1- ~
Hb · 4,78· sb Hb' : 5,02 s
H. Hc · 5,30 dd Jcc' = 2 Hz·d Hc' S,18 dd:
Hd , 3,80
He,e' 7,95 et 7,58 m
132 v=CH2
3090 -1 ( f)o hl
: cm
le.' ) vC=O : 1730 (FF)
lc) vC=C 1670 (fJ exocyclique
dC=C 1570 ( f) cyclique
(OC~3 w=CH 890 (F)2
0
- 158 -
Ha 6,30 ppm s
Hb 4,88
Hb' . 5,03.He 5,03
Hd : 3,43 m
He · 3,60 s·133 \) =CH 3080 -1 (m)2
: em
\JC=O 1700 (FF)
\) C=C 1665 (f) exocyclique
°C=C 1560 (m) cyclique0 \) C-Q 1010 (m)
lc') "'=CH . 900 ( F)2 .
lc)
(~Ha 6,39 ppm m
Hb 4,68 m
0 Hb 1 : 4,94 m
He · 5,06·He 1 : 5,20
Hd · 1,45 s isomêre endo 52%·1, 05 s " exe 48%
He 2,08 s isomêre endo
2,20 s ft exe
134 \) =CH 3080 -1 (m)2 cm
\) c=o 1705 (FF)
\) c=c 1670 ( f) exocyclique
,c ')oc=c 1570 (F) cyclique
(c) \) C-Q 1010 (m)"'-
"' =CH 900 (F)"- 2 :
l ' fHa · 6,40 ppm s élargi·0Hb 4,68· m·Hb 1 : 4,90 m
Isot'nc.V'c.. ende {He : 5,04 m rae:
4,95 mexeHe 1 : 5,20 m - He': 5,15 rn
Hd 1,45 s (ende) . 1,05 s (exe),He 2,52 q Jef = 7 Hz
Hf 0,88 t (ende) . 0,94 t (exe),
la RMN de ces produits est décrite
tableau 14 po 77,
isomère endo : 119, isomère exo : 120
o135
(o
- 159 -
vC=Q : 1680
vC=C 1600
vC-Q 1005
-1cm (FF)
(m)
(ml
136-1
: 1690 cm (FFI
: 1010 (m)
cyclique : 1565 ( f)
1o b'
c'0..0
'! ~0>- b
(~
0
isomère endo Ha 0 6,06 dd Jaa' = 6 Hz0
n " Ha 1 : 6,36 dd Ja'b 2=~n _n Hd 3,56:
isomère exo Ha,a' : 6,28 s
" " Hd 0 2,780
Hb,bl : 4,87 et 5,08 2m
He 0 2,03 s0
Hf 0 1,8 il. 2,40 m Jfg = 7 Hz0
Hg 0 0,93 et 0,97 2t0
137 \!c=o 1675-1
(FFIcmvc=c 1600 ( f)
\!C-O 1020 (F)
ôC=C cyclique 0 1580 ( f)0
F d Ha : 6,20 ppm 5
PhHb : 4,83 5
1 He 1 : 5,33 m~/~
Hd 0 3,65 50
He, el: 7,62 et 7,18
Hf : 1,66 q Jfg = 7 Hz
Hg : 0,83 t
- 160 -
138 vc=o 1675 -1 (FF)cm
vC=C 1600 (m)
vC-Q : 1015 (F l
OC=C cyclique 1580 (fl
0 }c' OCH, isomère endo
Ha 5,88 ppm dd Jaa l = 5 Hz
"Ha 1 : 6,40 s Ja'b = 1 , 5
( €-, o.'Ho · 5,16·Hb 1 : 5,0
0He 1 : S,58 t
Hd · 4,51 m·He,e' : 7,90 et 7,43 m
Hf 3,56 d Jfe' = 5 Hz
Hg 3,05 s
isomère exo
Ha,a' : 6,40 s
Ho : 4,95
Hb 1 : 5,0
He 1 : 5,67
Hd · 3,90 m·He,e': 7,82 et 7,38 m
Hf 3,60 d Jfc' = 5 Hz
Hg : 3,07 s
- 161 -
H- TRANSFORMATION DE LA FONCTiON CARBONYLE DES ADDUITS---------------------------------------------------DE DIELS-ALDER..--~----------
1) EN ALCOOL
Dans un ballon 3 double tubulure équipé d'un systême
d'agitation magnétique d'un réfrigérant, d'une ampoule a brome,
relié a un ballon de baudruche rempli d'azote, et placé dans
un mélange réfrigérant maintenu a-30° C, on introduit 1,6
équivalent d'hydrure de lithium et d'aluminium, 6 cm3/mmole
d'éther anhydre. On lance l'agitation et additionne lentement,
goutte a goutte l'addult de Ciels-AIder cétonique en solution
dans 3 cm3/mmole d'éther anhydre. Après trente minutes d'agi
tation, on retire le mélange réfrigérant et continue l'agita
tion a température ambiante pendant une heure trente. On hydro
lyse à 0 0 C, tout en agitant, par addition de la cm3/mmole
d'éther technique, 1,015 g/mmole de célite, 1,015 g/m mole de
sulfate de sodium et 0/101 cm3/mmole d'eau. On filtre, sêche sur
MgS04 et chasse le solvant par concentration au rotavapor.
Rendement: 95 %.
- 162 -
Hd = endo/exo d~ d~doublé centré
H c a 2,13• CH, He 2,67=
HHf = Massif de 3,00 a 3,67
Hg = q. d~doubl~ eentr~ a 1,35•CH2-CH3 Hh = t. a 0,92 J hg = 6
OH ••141
voH : 3450 (FF) . V=CH 2 3080 (m) OOH 1320 (f),vC=C . 1570 (m) •.
Ha = s. Hargi à 6,32
Hb = m. centré à 4,78
H He = m. centré à 4,98c
• CH,Hd} Massif de 1,45 à 2,28
H • Hg
/CH3He} t-lasslf de 2,45 A 3,12
CH. 'Hf
H \CHHh = d. a 0,95
1 .3 Jhg = 7 Hz
2) EN OXlME
lêre méthode : Dans un ballon A double tubulure équipé d'un
système d'agitation magnétique, d'un réfrigérant prolongé par. 3
un piège A chlorure de calcium, on place 6 cm Immole de métha-
nol anhydre. Le ballon étant plongé dans un bain d'huile main
tenu A 42°C, on lance l'agitation, introduit rapidement le déri
vé carbonylé (1 équivalent), le chlorhydrate d ' hydroxylamlne
(6 équivalents) et le carbonate de sodium (7,5 équivalents) i
l'agitation est poursuivie pendant un temps t :
t = 47 heures pour R = CH3 143
41 " " = Et 144
96 , ,= iPr 146
on arrête l'agitatiôn et laisse reposer on observe la s~para-
tion en deux ph~ses qui seront extraites et trait~es comme suit
- 163 -
la couche supérieure est récupérée dans une ampoule ~
décanter, et on y adjoint une quantité suffisante d'éther dlê
thylique. On agite, lave une fois A,. l'eau par addition d'eau
jusqul~ apparition de deux couches. La solution éthérée est
séchée sur sulfate de magnésium.
La phase inférieure est également traitée de la même
manière et rajoutée à la première extraction. L'éther est chassé
par concentration au rotavapor et le produit brut purifié par
chromatographie sur colonne de gel de silice l'êluant étant un
mélange Et2o/Ether de pétrole.
Rendement: 85 t. Cependant c~tte méthode n'est pas générale.
146 IR ..vOH = 3280 (F)
v:CH = 3080 (f)2
vC=N = 1670 (m)
vC-O = 1025 ( F)
w=CH2 = 800 (F)
(<: )RMN ..
(f -Ha = 6,02 a 6,63 ppm s et 2 dd
Hb = 4,98 m
NOH e He = 5,20 à S,S m
Hd endo 4,20 et 3,57 m
exo . 3,83 et 3,23 m.He = 9,20 5
Hf = 1,67 ; 1,77 et 1,90 s
4 isomères dans un rapport =
5 : 3 : 1 . 1..
- 164 -
147
IR ..vOH = 3280 (F)
v=CH2 = 3080 (f)
\!C=N = 1670 (m)
\!c-o = 1025 (F)
(e) w=CH 2 = 900 (F)
.f !<MN :
('~ Ha = 6,10 à 6,55 s et dd
NOH e Hb = 5,00
He = 5,10 a. 5,48 m
Hd endo = 3,48 et 4,13 m
exc = 2,85 et 3,80 m
He = 9,83 s
Hf = 1,82 A 2,60 m
Hg = 0,95-1,23 4d
4 isomères dans un rapport proche de 1 : 1: 1: 1.
149,-
IR :
vOH = 3280 (F)
v=CH2 = 3080 (f)
\!C=N = 1695 lm)
b \!c-o = 1020 (F)." (c) (JJ=CH
2= 900 (F)
~~!<MN :
Ha = 6,43 s
NOH .. Hb = 4,93 m
He = 5,12
Hd = 3,38 et 3,85
He = 9,65 s
Hf = 2,86
Hg = 1,15 et 0,98
- 165 -
2ème méthode: Elle présente l'avantage d'être générale.
Dans un ballon équipé d'un système d'agitation ma
gnétique, introduire 1 équivalent d1adduit de Diels-Alder, 6
équivalents de chlorhydrate d'hydroxylamine, 5 cm3/mmole de
pyrldine anhydre. Sous atmosphère d'azote, et A température
ambiante agiter pendant 24 heures. La réaction est suivie par
chromatographie sur couche mince de silice sur une partie ali
quote qui sera extraite â l'éther et lavée avec une solutionHCl 0,5 M.
A la fin de la réaction, extraire â. l'éther dléthy
1ique comme suit: ajouter une bonne quantité d'éther au mélan
ge réactionnel, et laver plusieurs fois avec une solution
Hel 0,5 M jusqu'à élimination de la pyridine. Laver une foisavec une solution saturêe de bicarbonate de sodium pour neutra
liser le milieu, et une fois â l'eau. Sêcher sur MgS0 4 , concen
trer au rotavapor et purifier par chromatographie sur colonne
de silice avec une solution Et20/C5H12 = 10/90 à 60/40. Le
rendement est compris entre 87 et 92 %.
, -1148 OH 3300 cm ( F),C=N : 1670 (f),
1025 (m)C-Ow
900 (f)0 =CH :2
(c 'J isomère endo-anti/iPr"- <o.)
Ha : 6,17 ppm dd Jaa' = 6 Hz
(f'{-( Ha 1 : 6,44 dd Jab' = 2
Hb · 4,86 m·NOH"
ab 1 : 4,94 m
Hc · 5,08 m·Hc' : 5,19 m
Hd 3,43 m
He · 9,58 s·Hf 2,18 t Jfg = 8 Hz
Hg l,57 m Jgh = 7
Hh 0,98 t
- 166 -
isomêre exo-syn/iPr :
Ha 0 6,40 5 élargi·Hb : 5,00 s élargi
He : 5,40 s
He' : 5,50 sHd 4,17 m
He 10,0 s
Hf · 2,00 t Jfg = 4 Hz0
Hg l,52 m
Hh 0,90 t
142 endo-syn/Ph vC=N 1665 -1 (ml: em
vOH 3250 (F l
(c.' ) Ha · 6,03 ppm 2d Jaa t = a Hz·,0- (e) Ha 1 : 6,43 2d Jab' = 2
If Hb · 5,53 db H d ·
0- Rb' : 4,67 d
Ph~N\He 5,15
Hd 4,47 m
f, (' He 9,50 sOH "- Hf 7,30 m
143 endo-ant1/Ph vC=N . 1665 cm- l (f)0
vOH 3260 (F)
Ha : 6,20 ppm 2d Jaa' = 6 Hz
Ha' 0 6,47 2d Jab' = 20
Hb : 5,23 d Jba' = 2
l" 1 Rb' : 4,87 d
He : 5,07
Hd OH Hd : 3,95 m
/ "- He 8,80 s
Ph~N Hf 7,47 m
f
- 167 -
144 exo-syn/Ph vC=N 1675 -1 (f)cm
.OH 3250 (F)
Ha : 6,63 ppm 5
N-OHHb : 5,22
Hb 1 : 4,90 d
(Ph ~ He : 5,21 5
Hd · 4,08 m·H d f He 8,60 5
Hf : 7,53 m
145 exo-anti/Ph vC=N 1675-1 ( f): cm
vaR 3280 (F)
e Ha · 6,48 ppm 5HO ·
"- Hb · 5,07 d·N Rb 1 : 4,87 d
~ PhIle · 5,23·
Cl '! Hd 3,30 mb He 9,37 S
Hd f Hf 7,48 5
150 vC=N 1665 -1 ( f)cm
vOH . 3270 (F).0
b', .'.6,12Ha . dd 6,40 sCl (e)
.Ha 1 : 6,28 dd "
C'-
(f Hb : 4,75 4,87
Hb 1: 5,30 5,20
He 5,02 5,90NOH e
Hd l,50 5 1,17 5
He 9,38 5 9,09 s
Hf 1,78 5 1,98 5
Microanalyse :
% calculé C 67,04 H 7,26 N 7,82
% trouvé : 66,98 7,40 7,92
- 168 -
151 vCzN 1665 -1 (f): em
vOH 3250 (F)
0 Ha 0 6,27 d Jab = 5 Hz 6,330
Ha 1 : 6,45 d "
(c) Hb 0 4,82 4,970
Cl f Rb 1 : 5,0 5,17
I~He 4,92 4,98
Hd 1,10 s 1,47 s
NOH He 0 9,70 50
e- Hf · 2,16 2,370
Hg : 0,9 t 1,2
152 vC=N : 1670 crn- 1 ( f)
vOH 3300 (F)
Ha 0 6,85 ppm dd Jaa 1 = 6 Hz0
,(cî Ha 1 : 7,0 dd Jab' = 2
<'-
'! Hb/e · 5,42·Cl b Ph Hb 1 : 4,68 s
( fif' He 5,28 et 5,42
Hd 0 1,70 sNOH '"
0
He = 8,72 s
Hf,f' . 7,75 et 7,55 m.
153 vC=N · 1640 ( fl·vOH : 3270 (F) !•Ha : 6,0 ~ 6,4 pprn
Hb · 4,7 ~ 5,15·c iS He 5,33
Hd 3,40 et 4,10
(f He 9,75 sHf : 1,62 1,48 et 1,8
NOHe Hg : 1,43 ~ 2,0
Hh 0,80 ~ 1,20
- 169 -
154 \JC:aN 1675-1 (f)em
'OH 3320 (F)
Ha : 6,22 et 7,5 ppmc t Hb . 5,62
8.
" '1. Hb 1 : 4,5 , 4,95b Ph
fHe 5,20
( Hd 4,22 et 3,58
NOH la He 7,60
Hf 6,97 ..t H~ =. 0, 11- -1,-t
155
vC=N 1675 (f)
'OH 3330 (m)
'C=C 1600 (f)
1580 (f) .Co
~ct.
OCH,d .}
Ha = 5,95 et 6,4
N""vOHeRb= 5,75
Hb'= 4,80 et 5,20
He = 5,45
Hd = 4,45 et 3,8
He = 10,1 et 10,6
Hf = 7,7 et 7,2
Hg = 3,2 et 3,7
Hh = 2,95 5
- 170 -
3} EN AMINE
On place l'hydrure de lithium aluminium (1,6 équiva
lent pr~alablement pe5~ dans un vase hermêtiquement clos) dans
un ballon à double tubulure équipé d'un réfrigérant, d'une am
poule a brome, d'un système d'agitation magnétique et surmonté
d'un ballon de baudruche rempli d'azote. Le ballon est plongé
dans un mélange réfrigérant maintenu à OQC et on y verse rapi
dement 6 cm3/mmole d'éther diéthylique anhydre. Sous agita
tion, on additionne goutte a goutte, lentement, l'oxLffie de
l'adduit de Diels-Alder en solution dans 3 cm~/mrnole d'éther
anhydre. Trente minutes après l'addition, on retire le bain
de glace et poursuit l'opération pendant 4 à 15 heures à tempé
rature ambiante.
On hydrolyse à DOC, en maintenant l'agitation pendant
une heure, par addition de 10 cm3/mmole d'êther, 1,015 g/rnmole
de cêlite (pour diviser le milieu), 1,015 g/mmole de sulfate de
sodium (pour absorber l'excès d'eau) d 0,101 cm3/mmole d'eau.
On filtre, sèche sur sulfate de magnêsium et chasse le solvant
par concentration au rotavapor. Les dernières traces de solvant
sont êlLminêes en se plaçant sous le vide d'une pompe rotative.
156 \)N-H 3300 (f)
SNH2 1670 (m)
\)C-'" 1120 ( f)
H Ha = 6,43 5
• Hb = 4,93 m
HHf
He = 5,06Hd Hc'= 5,12
CH3Hd = 1,83 à 2,43 m
9 He = 1,15 s
Hf = 3,30 m
Hg = l,55 d
- 171 -
157 ··IJN-H . 3295 (f) ÔNH
2 · 1670 {ml . 'VC-N 1095 (fl .. · •
Ha ~ 6,40 s
Hb = 4,9H He = 5,03•
H He l = 5,17
HfHd = 2,0 et 2,4
He = 0,8-1,2
NH. Hf = 3,3 me Hg = 1,4-1,9 m
Hh = 1 • 1 on
159 ··'VN-H : 3300 (m) ÔNH
2: 1640 (m) ; 'VC-N : 1065 (fl .
Ha = 6,32 s
H Hb = 4,8 m
• Z He = 5,00 et 5,18 mH Hd = 2,7
HbHd Hf 1,5-2,0 massifHe =
H,c- H Hf = 3,4 m
h 19 Hg = 1,70
CH, Hh = 0,95 et 1,04 massifh
158 ··\iN-H : 3280 (m) . ôNH
2 · 1635 ( f) \lC-N 1080 (fl .• ·Ha = 6,22
0 Hb = 4,83
(c' 1 He = 5,10
(c) Hd = 2,2l He = 1,2 m
'}~
Hf = 3,4 mf '" Hg = 1,0-1,6 Jgh = 6
NH,<!. Hh = 0,95 t
- ln -
160 ..
Ha = 6,5 et 6,65
Hb = 4,8 et 4,9(c) He = 5, 1 et 6,3
Ph Hd = 2,22
... f He = 1, 25rT Hf 3,88=
NH, Hg = 7,34"
161 :
vN-H = 3260 (F)
éHN 2 = 1670 (f)
vC-N = 1080 ( f)
"-Ha 6,2 s
a- Hb = 4,60 et 4,80
f He = 4,8 m
ltd,g = 0,8 a 1 , 2NH,e He = 1,4
Hf = 3,0
- 173 -
162
vN-H = 3260 (m)
éNH2 =:1 1665 ( E)
vC-N = 1100 ( E)
(c.)Ha = 6,27
Hb "" 4,66 et 4,87
d -1" He = 5,1 et 4,95
Hd = 1,20 et 1,42NH,eHe = 0,9-1,2
Hf = 2,62
Hg = 2,2
Hh = 1,00
163
vN-H = 3280 (m)
éNH 2 = 1640 ( f)
bHa = 6,00 a 6,3
.. c Hb = 4,15 et 4,85h ..<.
<L '1.. He = 5,4
b~. Hd = 2,2
of "* He = 1,2
Hf = 3,5NH,"" Hg = 1 ,0
Hh = 1,9
Hi = environ 1,0
- 174 -
1 - MODIFICATIONS DIVERSES
1) ALKYLATION DES ACDUITS DE DIELS-ALDER
Equiper un ballon trlcol d'un thermornêtre ~ froid,
d'une ampoule a brome, d'un réfrigérant surmonté d'une baudru
che remplie d'azote (ou d'argon) et prévoir un bain réfrigé
rant maintenu â - GO°C. Plonger le ballon dans le mélange réfri
gérant i introduire! l'aide d'une seringue 1,2 cm3/rnmole de
n-butyllithium dans l'hexane (solution commerciale A 15 %),
l,JO cm3/mmole de solvant (THF anhydre), puis goutte A goutte
a l'aide de l'~mpoule A brome, 0,3 cm3 /mmole de dl1sopropyla
mine. Aprês formation du dl1sopropylamidure de lithium, atten
dre quelques minutes et ajouter l'addult de Dlels-A~der (1
équivalent) en solution dans un peu de THF anhydre. Laisser
réagir une dizaine de minutes, puis additionner goutte à goutte
1,6 équivalent d'iodure de méthyle dans 0,2 cm3/mrnole de HMPT
anhydre. Maintenir l'agitation pendant 30 minutes A - 60 Ge,
puis laisser revenir a température ambiante tout en,poursuivant
l'agitation pendant encore 5 heures.
Hydrolyser, extraire à l'éther diéthylique, laver ~
l'eau, sécher sur MgS04 . Après concentration au rotavapor, le
produit est purifié par chromatographie sur colonne de silice,
l'élution étant faite avec les ~élanqes Et20/C SH12 = 5/95 a 30/70.
w=CH2
: 900 (F) ; vC-O
Rdt
F
= 62 %
= 57 Gc
'J C=O : 1670 (FF) ; 'Jc=c
1010
: 1600 (f) , v=CH 2 : 3060 (f) ;
(F) , oC=C cyclique : 1580 (f).
Ha = 6,37 d Hc = 5,50 s
Ha'= 6,77 d Hc l = 5,60 s(c' )
Hb = 5,30 Hd = 1,87(c)
s s
Rb'= 5,43 s He,e' = 8,27 et 8,02coCH,d
J aa' = 60 Ph ~...'
- 175 -
2) FONCTIONNALI5ATION
cm3/mmole de HCl l,2M, on
de cette opération rajou-
On utilise un montage identique ~ celui d~crit pour
11 alkylation. Le diisopropylamidure de ,lithium est préparé .1
- 20°C en ajoutant goutte .1 goutte 1,2 équivalent de diisopro
pylamine dans 1,3 cmJ/mmole de THF anhydre .1 1,2 équivalent de
n-butyllithium dans l'hexane (l,JM). La température étant abais
sée entre - 75 à - 80°C, on additionne goutte .1 goutte lladduit
de Diels-Alder (1 équivalent) en solution dans 0,76 cmJ/mmole
de THF anhydre. Sans sortir le ballon du mélange réactionnel,
on ramène (en une heure environ) la température du milieu réac
tionnel .1 - 50°C. On ajoute goutte ~ goutte relativement rapi
dement le diphényldisulfure .(1,5 équivalent) en solution dans
un mélange de THF anhydre (0,79 cmJ/mmole ) et d1hexaméthylphos
phoro triamide (HMPT 1,5 éq). Une heure après cette addition
le ballon est placé dans un bain de glace maintenu .1 O°C, llagi
tation poursuivie pendant J heures.
Après dilution avec 1,32
extrait .1 ltéther diéthylique (au cours
ter du Hel 1,2M).
La phase organique est lavée .1 l'eau, puis avec une
solution de NaCl et séchée sur MgS04 • Après concentration au
rotavapor, le produit est purifié par chromatographie sur colonne
de silice en éluant avec du chlorure de méthylène.
166 : 3080
: 1585
(f) ; vC=O
(fl ; wC-O
: 1695 (FF)
900 (FI
Ha = 6,25 s
le) Hb = 4,83 et 4,93 d et d
SPh Hc = 5,12 et 5,33
d Hd ,. 7,20 me
He = 3,00 et 3,27 dd Jef = 20 f Hf = 1,23 et 1,33 2t.
Microanalyse
% Calculé : C =
% Trouvé
70,59
70,24
H ::::0 5,88
= 5,60
5=11,76
= 11,4
Rd.t. = 68 %
- 176 -
J - LES RËACTIONS DE RËTRO-DIELS-ALDER
Le montage complet de l'appareillage de thermolyse
(voir sch~rna p. 106) ~tant réalls~, mettre la pompe a vide et
le chauffage en marche en même temps (rh,éos"tat sur position
adéquate) ; a la température de tOC, et sous 0,5 torr injec
ter par une seringue le produit en solution dans du chlorure de
rnêthylêne anhydre. Le substrat à thermolyser traverse tout le
tube chauffé, et le produit est collecté à la sortie dans un
ballon "plêge" refroidi par de l'air liquide à - 180"C.
Arrêter la pompe, l'1soler du "plêge" à l'aide d'une pince. Ra
mener le mélange réactionnel à la température ambiante en milieu
anhydre. La solution est concentrée au rotavapor et le produit
purifié :
- les oxlmes a-allén1ques sur colonne d'oxyde d'alumine
activé neutre avec une solution Et20/CH30H = 92/8.
Les alcools ~-alléniques obtenus par thermolyse sont
purs après concentration au rotavapor.
1) ALCOOLS a-ALLENIQUES
167 :
vOH 3340 (F)
v=CH2 : 3070 ( f)
b V=.= 1955 (FF)
e- vC-O : 1080 (m)
c. w=CH2 : 870 (m)
OHdHa d. à 4,82= 7J ab = HzHb = t. à 5,22
He = m. centré à 4,33
Hd = s. à 4,03
He = d. à 1,28
177 -
1
168 :
1vOH = 3380 (F)
v=CH = 3060 (m)2
\1=.= = 1960 (FF) ib e- \/e-a = 1010 (m) l. a.
f w=CH2 = 850 (lTl)c
OH d Ha = d. a 4,87 Jab 6 Hz=Hb = t- a 5,22
He = m. a 4,08
Hd = s. a 4,27
He = q. dédoublé centré a 1,60
Hf = t- a 1,02 Jef = 6 Hz
- 178 -
2) OXlMES <l-ALLENIQUES
171
\1=.= = 1940 (F)
\lC=N = 1610 (f)
vOH = 3280 (F)
0- bc
Ha = 4,88 d 6Jab =Hb = 5,70 t
N He = 2,35 t"OH of
Jed = 7Hd = 1,56 m
He = 0,9 t Jed = 7Hf = 8,90 s
172 :\1""'.= = 1940 (m)
=='" r \lC=N = 1680 (f)
vOH = 3260 (m)
N
173"OH
:\1=.= = 1935 (m)
\/C=N = 1635 (f)
vOH = 3300 (m)
ePhHa = 4,87 d Jab = 7Hb = 6,17 t
N"OH d He = 7,85 et 7,40 m
Hd = 7,94 s élargi.
45 'JoZ.= = 1950 (FF)
\/C=N = 1635 (f)
vOH = 3210 (f)b
l Co \
N"OH d
- 179 -
Ha = 5,00 d
Hb = 5,85 t
He = 1,93 s
Hd = 10,02 s
1,1
!,.1
Jab = 7 1•
élargi.
170V=.= = 1945 (FF)
vC=N = 1635 ( f)
b vOH = 3200 (mle
dHa = 5,10 d Jab 7=
N Hb = 5,90 t
"OH "- He = 2,44 q Jed 8=Hd = 1,10 t
He = 9,60 s élargi
46 ..V= .. = = 1945 (F)
vC=N = 1640 ( f)b 3295 (F)vOH =
a. (e)
Ha = 4,88 q Jab 3=Hb = 1,84 t
N"OH d He = 1,98 s
Hd = 9,33 s
174V=.= = 1950 (F)
d vOH = 3240 (F)
b vC=N = 1670 (f)e (c. )
N"OH
f
- 180 -
Ha = 5,78 dt Jad :;. 5Hb = 5,40 d
He = 1,86 s Jab = 6Hd = 2,06 m
He = 1,04 t J.d ~ 7
Hf = 9,0 s
175 V=Z.= = 1950 (m)
vC=N = 1665 (f)Ph vOH 3300 (m)=
NOH
176 :
v=.= = 1950 (F)
vOH = 3300 (m)"- b
:o'{ . ~(p~vc=c = 1600 ( f)
vC=N = 1650 (f)
N...... OH
Ha = 6,28of Hb = 5,96
He = 7,62 e 7,17 m >-Id" 3,91
He = 3,30 et 3,23
3) AMINES a-ALLENIQUES
177 :
VNH2 = 3420 (m)
v=.= = 1960 (Fl
vC-N = 1640 (fl
b
-.~e Ha 5,10 da.. -- = Jab = 6
"" Hb = 4,82 t
NH. d He = 2,2 m
Hd = 1,4Jee = 7
He = 1,23
- 181 -
Hd : 1,3
He 1,7 In
(m), vC=C=C : 1950 (F)," C-N : 1650 (m)
Ha 5,12 d Jab 26Hz
Hb 4,8 t
He : 2,4 In
-1178 IR = :" NH2 : 3380
_ b e.
'"-'~f
NH. dHf 0,95 t Jef = 6
179 IR =-1 "~: 3290 (F), "C=C=C : 1945 (F), "C-N : 1665 (f)
b Ha : 4,97 d Jab=7HzQ... .-.
....-- if- Hb : 5,8 t
He,e : 2 à 2,5 m
NH. Hd,f : 1,8 â 1,2 md
Hg : 0,95 t Jqf = 6
180 IR =-1 : ~ : 3410 (F), "C=c=c : 1955 (FF), "C-N : 1670 (m)
b
NH.d
a.. .==._f
Batb : 4,82 â 5,3
Hc:2,8 t
Hd 1,2
He 2,1 m
H.f : 0,93 et 1,1
In complexe
-1 .181 IR cm : VNH
2b"-='=yd
NH.Il.
3300 (m), "C=C=C : 1950 (m), "C-N : 1630 (f)
Ha · 4,8 m·Hb · 1,85 s·He · 2,05 m·Hd · 1,2·He 1,3
182 IR =-1 "~: 3240 (F), "C=C=C : 1950 (F), "C-N 1610 (f)
f---... b d.....-.-'1g. --
~ G- c.
NH.e.
183 IR em- 1
- 182 -
Ha : 5,7 dt Jab = 6 Hz
Rb · 5,4 dd Jbe = 12·He,f : 1,8 il. 2,4
Hd · 1 , 7·He 1,17
Hg 1,03 t Jgf = 7
VNH2
:3400 (F), vC=C=C : 1950 (FF),
b . "- Ha · 4,87 m·a. =. '(Ph Hb · 3,75 m·He 2,68 d Jcd :::1: 12
NH. d Hd · 1,2·He : 7,2 m
4) Phénylthio-3 hexadiène-1,2 one-4
184 IR crn- 1 V=CH2 : 3060 (f),
vC=O : 1675 (FF) ,
vC=C=C
vC-S :
1935 et 1965 (m)
750 (fl
b Ha 4,95 5
-.~çRb · 7,17 et 7,30·
0- He · 1,83 ID-- · Jed 6 Hz=ecl Hd · 1,33 t·
0
B 1 BLlO GRAPHI E
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RESUME
Au cours de ce travail, nOUS avons cherché â Inettre
en valeur le potentiel synthétique des cétones a-alléniques.
Le pouvoir exceptionnellenlent électrophile Gu carboIle
sp central de l'enchaînement allênique peut être mis à profit
pOUT la synthèse de pyrazoles, J'isoxazoles, de dicétones-l,3
dont un des carbonyles est masqué sous forme d'énamine ou
d'éther d'énol, et de S-chlorénones conjuguées de
configuration E.
Enfin, nous avons développé llne méthodologie applicable
à la synthèse de nouveaux allènes fonctionnalisés en a,
basée SUT la réversibilité de la réaction de Diels-Alder
quand elle est appliquée aux cétones alléniques.
Mots clés
,
cétones Œ-alléniques, pyrazoles, isoxazoles J
S-chlorenones, agents cillorants, rêtro Diels
AIder, steréochimie.
,•,