Zirconocenes complexes as intermediate for the synthesis of pyrrolidines and allylation of imines

Complexes de zirconocènes comme intermédiaires pour la synthèse de pyrrolidines et l'allylation d'imines

Pierre-Olivier Delaye (1)

1 ICMR - Institut de Chimie Moléculaire de Reims - UMR 7312

This memory deals with the use of zirconocenes for the asymmetric synthesis of pyrrolidines and the allylation of imines. In the first part of this work, the hydrozirconation/cyclization sequence has been applied to the preparation of pyrrolidine-based ligands for asymmetric catalysis. A range of ligands incorporating ferrocenyl moieties with controlled planar chirality has been preparated in this way, and tested in Tsuji-Trost reaction. In the second part, another application is presented: the synthesis of constrained amino-acids analogs. Thus, phenylalanine and tryptophane analogs were preparated in the optically pure form. The synthesis of the tryptophane derivative required the development of a new protocol for generating allylzirconocene bearing indole moieties. The last part concerns the generalization of this methodology using low valent zirconium chemistry (ZrII). A number of allylzirconocenes bearing heteroaromatic groups have been prepared and coupled with imines. An unprecedented control of α/γ regiochemistry was achieved, depending on the imine structure.

Ce mémoire traite de l’utilisation de zirconocènes pour la synthèse asymétrique de pyrrolidines et l’allylation d’imines. La première partie de ce travail est consacrée à l’application de la séquence hydrozirconation/cyclisation à la synthèse de ligands à squelette pyrrolidinique pour la catalyse asymétrique. Une série de ligands incorporant des motifs ferrocényle à chiralité planaire contrôlée a été préparée et testée sur la réaction de Tsuji-Trost. La deuxième partie traite d’une autre application de cette méthode, cette fois-ci pour la préparation d’analogues contraints d’acides aminés. Les analogues de la phénylalanine et du tryptophane ont été synthétisés sous forme optiquement pure. La préparation du dérivé du tryptophane a nécessité l’élaboration d’une méthodologie permettant de générer un allylmétal portant directement le groupement indole. La dernière partie concerne la généralisation de cette méthodologie utilisant le zirconium à bas degré d’oxydation (ZrII). Des allylzirconocènes portants plusieurs groupements hétéroaromatiques ont ainsi été préparés et couplés avec des imines. Une modulation de l’imine permet un contrôle inédit de la régiochimie de l’attaque α/γ.

Mots clés: zirconocenes; allylation; imines; pyrrolidines; amino-acids; selectivity

Mots clés: ligands; acides aminés; sélectivité

Domaines: Chimie organique

Pierre-Olivier Delaye. Complexes de zirconocènes comme intermédiaires pour la synthèse de pyrrolidines et l'allylation d'imines. Chimie organique. Université de Reims Champagne-Ardenne, 2010. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-01824947⟩