Préparation des ligands

Notre intérêt s’est porté sur des complexes de nickel (II) et de nickel (I) portant des ligands de type iminopyridine ou aldiminopyridine. Ayant obtenu des résultats intéressants en C‒H activation au fer, nous avons préparé des analogues au ligand 4, portant soit un bras imine 151 et 152, soit un bras aldimine 216. Ils ont été obtenus facilement via une condensation entre la 2,6-diacétylpyridine ou la 2,6-pyridinecarboxaldéhyde respectivement et l’aniline d’intérêt.

Schéma 136. Synthèse de bis(imino) ou bis(aldimino)pyridines

De nombreuses études utilisent des complexes métalliques actifs portant des ligands de type (imino)pyridine symétriques et possédant deux imines électroniquement ou stériquement équivalentes.28 Nous avons jugé opportun de préparer un ligand portant à la fois un motif pyrazole et un motif imine afin de tester son activité en catalyse. Le ligand 221 a alors été synthétisé à partir de la 2,6-dibromopyridine en cinq étapes. Lors de la première étape, après l’échange halogène-lithium, l’ajout de l’électrophile, le N,N-diméthylacétamide permet d’obtenir la 2-bromoacétylpyridine 217. Une étape de protection de la fonction cétone par l’éthylène glycol en conditions acides génère le dérivé protégé par un groupe dioxolane 218. Ce dernier peut ainsi résister à l’attaque nucléophile du pyrazole sur le carbone portant le brome pour former l’espèce 219. Une étape de déprotection en

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conditions acides permet de régénérer la cétone libre qui réagit avec la diisopropylaniline pour donner le ligand pince désiré de type NNN possédant à la fois un motif imine et un motif pyrazole

221 (Schéma 137).

Schéma 137. Dérivé pyrazole

D’autres ligands tridentes ont été synthétisés et possèdent non pas un motif pyridine mais un motif triazole. Dans un premier temps, un ligand tridente de type bis(benzo)triazole 223 a été préparé avec un faible rendement d’après une méthodologie décrite par le groupe de Katritzky.224,225 La première étape consiste en une étape de sulfonylation du benzotriazole pour donner 222, suivie de la formation de la liaison amide entre l’acide carboxylique et le dérivé triazole. Le faible rendement obtenu de 10% a été amélioré en modifiant l’étape de traitement et de purification. Dans un second temps, un ligand bidente benzotriazole 224 a été synthétisé avec un très bon rendement de 87% via le protocole modifié (Schéma 138).

141 Ensuite, un autre type de ligand possédant un motif triazole a suscité notre intérêt. Ce ligand ne possède pas de lien amide, ce qui pourrait lui permettre de participer à des réactions catalytiques en milieu basique. Deux voies de synthèse via deux méthodes de chimie-click ont été testées pour générer les ligands d’intérêt de type bistriazole 226.226-229 Une première voie monotope, caractérisée par la déprotection in situ de l’alcyne 225 et la génération in situ de l’azoture d’aryle a permis d’obtenir le bistriazole désiré 226 avec un très faible rendement de 10% (Schéma 139).

Schéma 139. Synthèse monotope du ligand bistriazole

Afin d’optimiser le rendement, nous nous sommes tournés vers une deuxième voie de synthèse non pas monotope mais séquentielle. Une réaction de Sonogashira pallado-catalysée entre la 2,6-dibromopyridine et le triméthylsilylacétylène permet de générer le dérivé diéthynyle protégé par une groupe triméthylsilyle (TMS) qui est par la suite déprotégé en milieu basique. En parallèle, l’azoture de phényle est généré à partir de l’iodobenzène. Les deux espèces générées indépendamment sont alors mise en présence dans les conditions réactionnelles décrites dans le schéma ci-dessous pour permettre l’obtention du ligrand tridente bistriazole 226 avec un rendement de 45% (Schéma 140).

Schéma 140. Synthèse de ligand bidente triazole, version séquentielle

Nous avons également synthétisé le ligand bidente triazole 228 via la procédure séquentielle utilisant l’alcyne protégé 227 avec un rendement de 56% (Schéma 141).

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Schéma 141.Synthèse du ligand triazole bidente via la procédure séquentielle

Il nous a paru important de nous intéresser à un autre type de géométrie de ligand, les ligands bidentes. En nous référant à notre étude d’activation de liaison C‒H au fer, il semble que la présence d’un seul motif iminopyridine redox-actif permette de générer, après une étape de réduction sur le complexe métallique, une espèce non-innocente catalytiquement compétente. Nous avons ainsi préparé une série de ligands de type mono(imino)pyridine ou mono(aldimino)pyridine. Dans un premier temps, les ligands aldiminopyridines 239-243 ont été obtenus via une étape de condensation entre l’aniline désirée et la pyridinecarboxaldéhyde 217 avec de bons rendements allant de 63 à 96% (Schéma 142).

Schéma 142. Synthèse de ligands aldiminopyridines

Un ligand possédant un cycle pyrrole 235 à lui aussi été synthétisé (Schéma 143).

Schéma 143. Ligand iminopyrrole

Dans un deuxième temps, nous avons synthétisé deux ligands 236 et 237 de type mono(imino)pyridine issus de la condensation entre l’acétylpyridine et une aniline avec de bons rendements allant de 83 à 95% (Schéma 144).

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Schéma 144. Synthèse de ligands mono(imino)pyridines

Il est très facile d’apporter des modifications stériques et électroniques à cette famille de ligands, que ce soit sur la pyridine ou sur les groupements aryles. L’introduction d’encombrement stérique en ortho de l’azote de la pyridine pourrait permettre d’obtenir des ligands ayant une géométrie différente. Ainsi, plusieurs ligands encombrés 239-243, possédant un biais électronique ou non ont été préparés via une voie de synthèse en trois étapes à partir de la la 2,6-dibromopyridine. Le Schéma 145 présente les deux étapes de synthèse des ligands à partir de la 2-bromoacétylpyridine

217. Cette dernière, en présence d’un acide boronique arylique, dans des conditions de couplage de

Suzuki-Miyaura génère le produit désiré (238a-e). Enfin, une dernière étape de condensation entre le composé 238a-e et la diisopropylaniline, avec des conditions mises au point au laboratoire, nous a permis d’obtenir les ligands 239-243 avec de bons rendements.

Schéma 145. Synthèse de ligands

Grâce à ces ligands, de nombreux complexes au nickel ont été préparés afin d’être utilisé lors d’essais catalytiques.