Thierry Ollevier Chimie organique II

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1 Thierry llevier Chimie organique II CM Groupes protecteurs en chimie organique (suite) Protection des diols Un diol peut servir de groupe protecteur d'un carbonyle (paragraphe 12.1.) et donc, à l'inverse, un dérivé carbonylé peut servir de groupe protecteur d'un diol (diol-1,2 ou diol-1,3). C'est dans les deux cas, la réaction d'acétalisation qui est utilisée. La seule différence est qu'ici c'est le diol qui est considéré comme le substrat (dans 12.1., c'était le dérivé carbonyle). protection 3 C C 3 3 C C 3 + (cat.) 2, + (cat.) déprotection protection 3 C C 3 3 C C 3 + (cat.) 2, + (cat.) déprotection carbonyles :14

2 Thierry llevier Chimie organique II CM Groupes protecteurs en chimie organique (suite) Protection des alcools Dans certains cas, il faut protéger les alcools car ils peuvent être incompatibles avec d'autres réactifs. Cette incompatibilité est due à l'acidité de l'alcool ( acide) et à la nucléophilie de l'alcool (paires libres sur l'oxygène). Principe - acidité - nucléophilie problèmes d'incompatibilité en présence d'une base problèmes d'incompatibilité en présence d'un électrophile Pour ces 2 raisons, il faut souvent protéger les alcools. protection GP transformation souhaitée mais infaisable de manière directe ' déprotection (ou "clivage") ' GP réactions au niveau de (->') GP = groupe protecteur N.B. Pour que le processus ait un sens, il faut pouvoir protéger et pouvoir déprotéger par la suite! (choix judicieux du GP!) carbonyles :13

3 Thierry llevier Chimie organique II CM Protection des alcools (suite) Protection des alcools en acétals en éthers benzyliques en éthers silylés en acétals protection TP (tétrahydropyrane) + (cat.) Mécanisme : 2, + (cat.) déprotection Compatible : - organométalliques - oxydations - réductions carbonyles :13

4 Thierry llevier Chimie organique II CM Protection des alcools (suite) Protection des alcools (suite) en éthers benzyliques protection 1) Na 2) Cl 2, Pd (catalytique) déprotection Compatible : - organométalliques - oxydations - réductions 2 Pd (cat.) + = déprotection par hydrogénolyse carbonyles :19

5 Thierry llevier Chimie organique II CM Protection des alcools (suite) Protection des alcools (suite) en éthers silylés protection 2 1 i Cl Compatible : - organométalliques - oxydations - réductions B i B Cl F déprotection protection 2 1 i Cl 1 2 i B + i 1 2 B Cl déprotection 1 2 F i 1 2 i F (mécanismes simplifiés) carbonyles :19

6 Thierry llevier Chimie organique II CM Intervention de groupes protecteurs dans la synthèse de produits naturels Exemple : dans la synthèse de la vitamine C +, 2 C 2 sorbose via : C 2 - d'abord formation de l'hémiacétal cyclique (intramoléculaire) - puis formation de 2 acétals (intermoléculaire) C 2 KMn 4 C 2 carbonyles :18

7 Thierry llevier Chimie organique II CM Utilisations synthétiques des thioacétals cycliques Les thioacétals cycliques sont acides. métallation n-buli - n-bu pka = 31 alkylation! Li Corey, Prix Nobel 1990 (eebach, Corey, 1975) X - LiX Li Conséquence (C 2 ) 3 n-buli n-bu 1 Li! 2 X g carbonyles :18

8 Thierry llevier Chimie organique II CM-2000 Globalement, la transformation suivante a été réalisée : transformation qui n'est pas possible en 1 seule étape! (le proton de l'aldéhyde n'est pas acide!) C'est comme si on avait fait l'anion acyle hypothétique. Le thioacétal cyclique est un équivalent d'anion acyle (ou anion acyle masqué). 1 anion acyle 1 Problème n-c 5 11 (C 2 ) 3 Cl A 1) n-buli, TF 2) n-c 5 11 Br B B g, BF 3 C carbonyles :18

9 Thierry llevier Chimie organique II CM Transformations biochimiques faisant intervenir des imines C 2 N 2 2 C + N pyridoxamine C 3 céto-acide (acide 2-oxocarboxylique) C 2 C 2 2 C C 2 N C 2 2 C C N C 2 N C 3 N C 3 hydrolyse N C C acide aminé N pyridoxal C 3 carbonyles :18

10 Thierry llevier Chimie organique II CM-2000 appel mécanistique : réaction d'ozonolyse ) 3 2) réducteur! réducteur = Zn/C 3 C 2 ou (C 3 ) 2 1 ozonide initial ozonide secondaire carbonyles :17

11 Thierry llevier Chimie organique II CM-2000 appel mécanistique : réaction d'ozonolyse Le mécanisme doit être écrit comme ceci (flèche qui arrive sur l'oxygène + ) : au lieu de ceci qui n'est pas correct : carbonyles :17

12 Thierry llevier Chimie organique II CM-2000 appel mécanistique : réaction d'ozonolyse Dans certains cas, la seconde étape est un traitement oxydant : ) 3 2) oxydant! 2 + oxydant = 2 2 Le mécanisme ne sera pas détaillé dans ce cours. carbonyles :17

13 Thierry llevier Chimie organique II CM-2000 Problèmes récapitulatifs 1. Écrivez les structures des produits A, B, C, D et E ainsi que les mécanismes complets. Et Et Cl dilué aqueux A 1) BuMgBr 2) 3 + B B 2 4 concentré C 1) 3 D 2) 2 2 D 1) N 2 N 2 2) K E = C 9 19 C 2 2. Le composé suivant subit une dimérisation qui le convertit en 4 diastéréoisomères. Écrivez les réactions impliquées ainsi que les structures des 4 diastéréoisomères obtenus. C 2 Ph carbonyles :17

14 Thierry llevier Chimie organique II CM-2000 olution au problème récapitulatif 1. Et Et Cl dilué aqueux 1) BuMgBr 2) 3 + n-bu 2 4 concentré = n-bu n-bu n-bu 1) 3 1) N 2 N 2 2) 2 2 2) K carbonyles :16

15 Thierry llevier Chimie organique II CM-2000 olution au problème récapitulatif 1. Mécanismes Et Et Cl dilué aqueux Bu MgBr hydrolyse d'un acétal en milieu acide aqueux addition d'un réactif de Grignard Bu MgBr Bu protonation d'un alcoolate 2 4 Bu Bu déshydratation d'un alcool carbonyles :16

16 Thierry llevier Chimie organique II CM-2000 olution au problème récapitulatif 1. Mécanismes (suite) Bu Bu 1) 3 1) N 2 N 2 2) 2 2 2) K Bu ozonolyse suivie d'un traitement oxydant Wolff-Kishner 3. Le δ-hydroxyvaléraldéhyde peut se cycliser. Écrivez le produit de cyclisation en dessinant tous les énantiomères et diastéréoisomères. 4. Écrivez le produit de la réaction suivante. Cl cc + 2 Et? carbonyles :16

17 Thierry llevier Chimie organique II CM Certains aldéhydes (l'acétaldéhyde est représenté ici) ont été convertis en imidazolines selon la réaction suivante. Le produit est un analogue azoté d'un acétal. Écrivez le mécanisme détaillé de cette réaction. C C + N N C 6 5 C N N C 3 C Donnez le produit de la réaction suivante et son mécanisme détaillé. +? 7. Donnez le produit de la réaction suivante et son mécanisme détaillé. + Me N 2 N +? carbonyles :16

18 Thierry llevier Chimie organique II CM-2000 Problème 16.5 () (révision) Problème 16.6 () (révision) Problème 16.9 () Problème () Problème () Problème () Problème () Problème () Problème () Problème () olutions des problèmes : voir CD-M carbonyles :15

19 Thierry llevier Chimie organique II CM-2000 olution aux problèmes récapitulatifs 2. C 2 Ph dimérisation C 2 Ph C 2 Ph 2 diast. C 2 Ph 4 diast. possibles C 2 Ph C 2 Ph C 2 Ph C 2 Ph C 2 Ph C 2 Ph C 2 Ph 2 des 4 diast. sont identiques C 2 Ph C 2 Ph carbonyles :14

20 Thierry llevier Chimie organique II CM % axial 22% équatorial A B plan miroir plan miroir C D Pour des raisons électroniques (non vues ici), l'hydroxyle axial est favorisé par rapport à l'équatorial (rapport 78/22). A et B sont des conformères. C et D sont des conformères. A et C sont des énantiomères. B et D sont des énantiomères. Il n'y a pas de diastéréoisomères. Les structures A, B, C et D sont donc présentes dans un rapport 39/11/39/11. Pour les exercices 4, 5, 6 et 7, les mécanismes des réactions ne sont pas indiqués de manière détaillée ci-dessous. eules les étapes clés sont présentées. Le mécanisme complet et détaillé est néanmoins à connaître. carbonyles :14