Formation des dérivés d’alcynes électrophiles

La méthode de formation la plus évidente pour la formation des dérivés électrophiles d’alcynes passe par la formation de l’acétylure de lithium, auquel est ensuite ajouté un électrophile adéquat. L’acétylure peut être obtenu par déprotonation de l’alcyne terminal, mais également directement par le réarrangement de Fritsch-Buttenberg-Wiechel utilisé dans la réaction de Corey-Fuchs.

Schéma 47: Synthèse de dérivés acétyléniques électrophiles à partir de l'acétylure de lithium

Les haloalcynes peuvent également être obtenus aisément à partir des gem-dihalooléfines, en utilisant un système base/solvant adapté. Plusieurs systèmes ont été mis au point, et cette transformation peut donc être effectuée de manière à tolérer une grande variété de groupe

70 _{a) N.E. Leadbeater, M. Marco, B.J. Tominack Org. Lett. 2003, 5, 3919}

44 protecteurs et de groupes fonctionnels, en fonction de la base choisie. Si ces systèmes ont principalement été mis au point dans le cas des gem-dibromooléfines, du fait de la facilité de leur formation, une large proportion d’entre eux est également utilisable lorsque les atomes de brome sont remplacés par des atomes de chlore.

Schéma 48: Synthèse des bromoalcynes à partir des gem-dibromooléfines

Récemment, le groupe de Charrette71 a proposé une méthode simple et efficace pour la synthèse des iodoalcynes à partir des bromures benzyliques ou allyliques et de l’iodoforme (Schéma 49).

Schéma 49: Formation des iodoalcynes à partir de bromures activés

Finalement, les alcynes iodés et bromés sont accessibles en une étape, à partir des alcynes terminaux correspondant, par halogénation par les N-halosuccinimides catalysée par le nitrate d’argent72. Cette méthode est de loin la plus douce et la plus simple à utiliser, et permet généralement d’obtenir l’haloalcyne désiré de façon quasiment quantitative.

Schéma 50: Halogénation des alcynes terminaux catalysé par l'argent

71 _{G. Pelletier, S. Lie, J.J. Mousseau, A.B. Charrette Org. Lett. 2012, 14, 5464} 72 _{H. Hofmeister, K. Annen, H. Laurent, R. Wiechert Angew. Chem. 1984, 96, 720}

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2. Réactions impliquant un nucléophile stœchiométrique

Si les réactions de couplages impliquant des dérivés électrophiles d’alcynes et des nucléophiles stœchiométriques ont été parmi les premières à être découvertes, les nucléophiles aromatiques n’ont que rarement été utilisés. Cependant, les dernières décennies ont vu l’avènement de quelques méthodologies utiles à partir, principalement, de dérivés aromatiques du cuivre, du magnésium, du bore, et du zinc.

a. Couplage avec les Thioalcynes

Le groupe de Liebeskind73 a étudié la possibilité d’utiliser des thioalcynes aliphatiques (R= Méthyle) ou aromatique (R= para-Tolyle) dans des réactions de couplages avec des acides boroniques, en utilisant la catalyse au palladium conjointement avec un additif stœchiométrique de cuivre (Schéma 51). Dans cette réaction, il est nécessaire d’utiliser l’acide boronique et l’additif de cuivre (I) en égale quantité pour obtenir le produit désiré.

Schéma 51: Couplage entre les thioalcynes et les acides boroniques

Le couplage des thioalcynes peut être également effectué avec un partenaire organozincique74. Dans ce cas, des alcynes thiométhylées sont utilisés, et le catalyseur est obtenu in situ à partir d’acétate de palladium (II) et du ligand DPE-Phos (Schéma 52).

73 _{C. Savarin, J. Srogl, L.S. Liebeskind Org. Lett. 2001, 3, 91} 74 _{L. Melzig, J. Stemper, P. Knochel Synthesis 2010, 2085}

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Schéma 52: Couplage entre les thioalcynes et les organozinciques

b. Couplage avec les haloalcynes

Si les haloalcynes ont très tôt été utilisés pour des réactions de couplages croisés, leur utilisation dans les couplages avec des nucléophiles aromatiques est relativement récente, étant utilisés principalement dans des réactions avec des nucléophiles vinyliques ou aliphatiques. Cependant, le groupe de Negishi3,75 avait exploré cette possibilité dès la fin des années 1970, réalisant le couplage entre un iodoalcyne et un arylzincique utilisant le palladium comme catalyseur (Schéma 53).

Schéma 53: Premier exemple d'utilisation d’un haloalcyne dans une réaction d'arylation

La plupart des méthodologies se sont cependant focalisées sur l’utilisation des acides arylboroniques, ceux-ci étant stables et souvent commerciaux, et d’un usage largement répandu. Ainsi, il est possible de coupler ces nucléophiles avec des bromo- ou iodoalcynes76, en présence d’une base et d’un catalyseur de palladium (Schéma 54).

Schéma 54: Couplage d'acides boroniques avec le haloalcynes catalysé par le palladium

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A.O. King, Travaux de thèses non publiés, Université de Syracuse, Rochester, NY, 1979

76 _{a) Y. Shi, S. Li, J. Liu, W. Jiang, L. Sun Tetrahedron Lett. 2010, 51, 3626}

47 Il a également été démontré que le couplage des acides boroniques avec les iodo- et bromoalcynes était possible dans des conditions plus simples et douces77 : ainsi, une large variété d’haloalcynes, incluant des haloalcynes portant des groupes électroattracteurs, pouvaient être couplées à température ambiante, avec des acides arylboroniques. De plus, cette réaction n’utilise que de faibles quantités de catalyseur et pas de ligand (Schéma 55).

Schéma 55: Couplage de Suzuki-Miyaura avec les haloalcynes à température ambiante

Une méthodologie très utile permet le couplage entre divers réactifs de Grignard, dont des arylmagnésiens, avec les chloroalcynes78. La catalyse est dans ce cas assurée par des sels de cuivre associés à la NMP comme ligand. Cependant, le Grignard doit dans ce cas être ajouté au goutte à goutte tout au long de la réaction pour permettre l’obtention de bons rendements (Schéma 56).

Schéma 56: Couplage de Kumada-Corriu avec les chloroalcynes catalysé par le cuivre

Les arylcupromagnésiens, formé par transmétallation depuis les arylmagnésiens correspondant, peuvent être couplés avec les bromoalcynes79, en utilisant le fer comme catalyseur, à température ambiante, et sans ligand additionnel (Schéma 57).

77 _{(a) J.-S. Tang, Y.-X. Xie, Z.-Q. Wang, J.-H. Li Synthesis 2011, 2789}

(b) J.-S. Tang, M. Tian, W.-B. Sheng, C.-C. Guo Synthesis 2012, 541

78 _{G. Cahiez, O. Gager, J.Buendia Angew. Chem. Int. Ed. 2010, 49, 1278} 79 _{D. Castagnolo, M. Botta Eur. J. Org. Chem. 2010, 3224}

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Schéma 57: Couplage avec les organocuprates catalysé par le Fer

II.

Réaction de couplage catalysée par le Cobalt entre les