Mieux utiliser les liaisons CH
La synthèse chimique a une incidence considérable sur la société car elle permet de produire des composés très utiles tels que de nouveaux matériaux, des médicaments, des capteurs ou des sources d'énergie. La production efficace et durable de ces molécules est un champ d'étude en évolution constante. La dernière décennie a vu le développement d'un nouveau concept de réactivité, qui tire parti de l'omniprésente liaison CH. En modifiant la fonction de cette liaison, on peut mettre au point des méthodes plus économiques et rapides pour produire des composés organiques destinés à l'industrie. L'initiative HINDAMINE (Pd(II)-catalyzed direct Csp3-H functionalization of amines: A new platform for the synthesis of privileged molecules), financée par l'UE, a développé de nouvelles méthodes pour fonctionnaliser des types de liaison CH qui ne réagissent habituellement pas facilement. Ces méthodes ont des applications importantes pour synthétiser des composants destinés à un grand nombre d'usages, allant de la découverte de médicaments à la mise au point de matériaux avancés. HINDAMINE a établi un modèle pour une fonctionnalisation catalysée au palladium de la liaison CH des amines, en l'absence de tout groupe de direction. Les chercheurs voulaient développer une méthode pour utiliser des molécules, auparavant non réactives, comme intermédiaires synthétiques dans la synthèse chimique. Au cœur de ce concept se trouve une simple cétone liant le catalyseur au palladium pour connecter le ligand acétate et le NH libre. Les chercheurs ont déterminé que des dérivés d'amino-alcool présentant des motifs aryle, de l'hydroxyle protégé et des motifs amino ont tous donné de bons résultats avec le procédé de carbonylation du CH. HINDAMINE a observé que le palladium devait «choisir» entre une réaction cyclique à quatre chaînons et une autre de même type à cinq chaînons, et que la réaction suivait une voie annulaire plus large. Pour montrer que cette réaction pouvait s'appliquer de façon générale, les chercheurs ont tenté de simplifier un processus de réaction carbone-carbone traditionnellement difficile à produire. L'équipe a commencé par évaluer la réaction d'amines encombrées avec de l'acrylate de trifluoroéthyle en présence d'acétate de palladium et d'acétate d'argent. Les chercheurs ont observé la formation de la pyrrolidine correspondante à partir de la réaction d'alcénylation CH, suivie d'un ajout aza-Michael intramoléculaire. Ces résultats ont montré que la manipulation des propriétés des amines aliphatiques peut conduire à une stratégie globale de fonctionnalisation CH des amino-alcools et des cétones. Cette étude ouvre la voie à l'utilisation de cette nouvelle stratégie pour d'autres motifs structurels aminés répandus dans la nature.
Mots‑clés
Liaison CH, synthèse chimique, HINDAMINE, amines, catalysé au palladium, cétones
