DÉCONNEXIONS DE COMPOSÉS DE 1,3-DIOXYGÈNE

Les composés organiques oxygénés sont les plus abondants dans la nature et particulièrement les dioxygénés, c'est pourquoi de nombreux chercheurs en chimie ont modélisé la déconnexion rétrosynthétique de ces molécules, aspect qui sera étudié dans les paragraphes suivants.

Pour commencer, les modèles de déconnexion des molécules dioxygénées ont été divisés en deux grands groupes, basés sur la nature des synthons qui sont générés avec l'application d'une opération de synthèse de base appelée " DÉCONNEXION " à la molécule à synthétiser et que généralement elle est appelée molécule cible (MOb) .

Ces grands groupes sont :

      Modèles de déconnexion « logiques », et

      Modèles de déconnexion « anormaux » ou « illogiques »

Les modèles de déconnexion dits « logiques » sont ceux qui, en appliquant une « déconnexion » d'une ou plusieurs liaisons chimiques dans la mafia , génèrent des synthons, dont la charge positive ou négative, électron impair ou polarité, sur un ou deux points (atomes) d'entre eux, est clairement expliquée, basée sur une réaction chimique, capable de générer la liaison chimique, objet de la déconnexion.

Les composés pouvant être classés en 1,3-dioxygène et 1,5-dioxygène, lorsqu'ils sont soumis à une rétrosynthèse, forment généralement des synthons considérés comme "logiques". En revanche, les molécules organiques apparentées aux 1,2-dioxygénés, 1,4-dioxygénés et 1,6-dioxygénés, génèrent des synthons   considéré comme "illogique"

Modèle de coupure 1,3-dioxygène

      Composés β-dicarbonyle

Les composés 1,3-dicarbonyles sont obtenus avec de bons rendements par des réactions de condensation de type Claisen, qui impliquent la réaction entre des esters et des composés à hydrogènes actifs, tels que : esters, cétones, aldéhydes, nitriles, dérivés nitrés et certains hydrocarbures en présence de réactifs alcalins.

Les β-dicétones et β-cétoaldéhydes sont obtenus par la condensation croisée de Claisen, en utilisant une cétone et un ester appropriés. Dans la condensation croisée de Claisen des cétones et des esters, on obtient de bons rendements car les cétones sont notablement plus acides que les esters, donc, en milieu basique, la cétone est plus déprotonée que l'ester.

Exemples : Proposer un design de synthèse à partir de matériaux simples, pour les molécules suivantes :

Solution:

MOb 16 . Apparemment, les deux alternatives de déconnexion (a) et (b), montrées dans la mafia 16, conduisent à la condensation de Claisen pour la formation des liaisons déconnectées et des équivalents synthétiques générés.

Cependant, l'alternative (b) s'avère la plus adaptée, car, dans le milieu réactionnel basique, le carbanion formé PhCOCH ₂ ^- serait mieux stabilisé, du fait des effets de résonance et inductifs.

MOb 17. Déconnexion (a), dans la mafia 17, s'avère être le plus approprié   dans le cas particulier, puisqu'il conduit à des équivalents synthétiques simples et abordables

MOb 18. La meilleure alternative de déconnexion dans ce MOb est (b), car elle conduit à des équivalents synthétiques symétriques. l'alternative   (a) n'est pas sans importance, dans l'utilisation du formiate d'éthyle.

      Composés β-dicarbonyles par condensations intramoléculaires

MOb 19. La déconnexion 1,3–diCO, conduit à un diester en relation 1,6. Ils sont faciles à reconnecter à un hexacycle d'alcène, modèle qui sera étudié un peu plus loin. Pour cette raison, une conception de synthèse alternative est proposée, basée sur des réactions connues.

Conception qui ne peut être remise en cause que par le grand nombre d'étapes, ce qui diminue généralement le rendement de la synthèse.

Il est possible de penser à une autre déconnexion   1, 3 – diCO pour la mafia 19, comme indiqué ci-dessous :

Dans cette déconnexion, il est nécessaire que la cyclopentanone soit une molécule précurseur, et elle est transformée avec des rendements élevés quantitativement en son énolate ou énol, pour attaquer l'autre équivalent synthétique qui deviendrait le carbonate de diéthyle.

Mob 20 . Parfois, il est nécessaire d'exercer un contrôle sur la structure de la mafia , afin de générer des conditions structurelles appropriées pour exercer une déconnexion, au sein d'un modèle.

Donc, la foule 20 nécessite ce type de stratégie, le contrôle dans ce cas,   Elle peut consister à ajouter un groupement ester en position b au groupement cétonique, qui plus tard, par transformation en groupement carboxylique, permet une élimination aisée par un procédé de   décarboxylation. Réaction qui ne devrait pas affecter grandement le rendement global de la synthèse.

      Composés bêta -hydroxy

MOb21 . La meilleure déconnexion dans les composés bêta-hydroxy est par la liaison formée entre C et   et   C b , par rapport au groupe carbonyle. Ces types de composés sont des produits typiques des réactions de condensation d'aldol et similaires, c'est pourquoi une bonne conception de synthèse pour la mafia 21, il peut s'agir de :

La base à utiliser pour former les b -hydroxycarbonyles doit être faible, pour éviter la déshydratation de la fonction alcool et produire ainsi un composé carbonyle a , b insaturé, qui fera l'objet de notre étude dans le paragraphe suivant.

La réaction entre le formal-cyclohexanone et l'acétone en milieu basique est une réaction de condensation de type aldol. Le groupe aldéhyde est le plus réactif et il n'y a pas de risque d'auto-condensation   de l'aldéhyde par effets stériques.

      a , b composés carbonylés insaturés ( a , b insat.CO )

Les composés carbonylés α,β-insaturés sont faciles à préparer par déshydratation des composés β-hydroxycarbonylés, c'est pourquoi leur déconnexion implique de fonctionnaliser la molécule insaturée en un alcool. La liaison oléfinique pourrait également être préparée en utilisant la réaction de Wittig.

MOb 22. Puisqu'un composé carbonyle insaturé a,b , MOb 22 , peut être fonctionnalisé en l'alcool correspondant, pour obtenir un modèle 1,3-dioxygéné, il est possible de déconnecter la molécule directement par la double liaison, en formulant un C= un groupe O sur le carbone b et un groupe -CH ₃ sur le carbone a .

MOb 23. La déconnexion de cette molécule commence par l'ester cyclique (lactone), car c'est le point le plus critique, ce qui permet ensuite de la déconnecter en tant que composé carbonylé a , b insaturé .

MOb 24. La déconnexion classique par la double liaison de la mafia 24, conduit à   des composés avec un rapport 1,5 – dicarbonyle, aspect qui sera étudié un peu plus loin. A ce titre, une conception non conventionnelle et acceptable utilise la stratégie de la dimédone, en tant que molécule précurseur ou intermédiaire,   pour   préparer la mafia 24.