Composés très utiles

4.5 Applications synthétiques

OH n’est pas un bon nucléofuge X est un bon nucléofuge

4.5.1 Préparation des halogénures

Composés très utiles

H₂O est un bon nucléofuge contrairement à HO⁻

S_N1

S_N2

Solution : chlorure de thionyle, les composés halophosphoriques

4.5.2.1 Synthèse d’alcool

Problème : réaction lente, H₂O étant un faible nucléophile Solution : utilisation de HO⁻

S_N1

Nouveau problème : la basicité de HO⁻

+ l’électrophile est encombré + il y a élimination 4.5.2 Substitution par l’oxygène

⇒ La méthode n’est utilisable qu’avec des électrophiles peu encombrés

4.5.2.2 Synthèse d’éther

Préparation identique aux alcools, HOH remplacé par ROH

Ou HO⁻ remplacé par RO⁻

Méthode applicable à la synthèse d’époxydes

Chimiosélectivité

Entre 2 OH de pKa ≠ le plus acide réagit sélectivement

4.5.2.3 Synthèse d’ester

Nécessite un solvant très polaire & aprotique

MeI est aussi un méthylant très puissant

Le diazométhane est aussi puissant et rapide

Nucléofuge extrêmement fort

4.5.3 Substitution par le soufre

Supernucléophile mou

Thiol

Thioéther

SS_NN22

Nucléophile

a

a b

b

Un thioéther est encore nucléophile

4.5.4 Substitution par l’azote

R₃N NH₃ RNH₂ R₂NH

↑ nucléophilie

⇒ Excès d’NH pour obtenir Me−NH

Solution : Utilisation d’amidure comme nucléophile Nouveau problème : ce sont des bases forte (pKa ~ 35)

R₂N⁻ sont très encombrés

⇒ élimination

Peu encombrés

LDA :

Solution pour créer des amines primaires La Synth

La Synthèèse de Gabrielse de Gabriel

PKa du phtalimide : 9

Si l’amine est encore trop basique ⇒ de l’élimination

Solution : utilisation d’un nucléophile moins basique Azoture ou Azide

pKa : 4.6 pKa ~ 10

Les amines tertiaires sont aussi alkylables Me₃N ~ Me₂S

4.5.5 Substitution par un hydrure

Problème :

LiAlH₄ réduit les carbonyles

Solution : utilisation de NaBH₄

Limitation : le groupe partant doit être activé

Ex : halogénure benzylique ou en α d’un ester ou CN

4.5.6 Substitution par le carbone

Le cyanure permet l’allongement d’un C

CN⁻ est soluble dans le DMSO et certains alcools pKa = 9

Les acétylures sont aussi des C nucléophiles

4.5.7 Ouverture des époxydes

Force motrice : la tension de cycle (cf THF)

L’attaque S_N2

est antipériplanaire

Si substitution ≠ → attaque sur le carbone le + substitué

C’est-à-dire le C le plus apte à porter une charge δ+

En milieu basique c’est le C le – substitué qui est attaqué

Les hydrure H- attaquent aussi le C le – substitué

Mécanismes

4.6.1 Les β-Glycosidases

Déplacement direct (S_N2) → inversion du C anomérique 4.6 Substitutions dans les systèmes biologiques

Double déplacement (2 S_N2) → rétention du C anomérique

4.6.2 Les disaccharide phosphorylases

Phosphorylation du sucrose avec rétention

4.6.3 L’agent méthylant biologique (SAM)

= agent magent mééthylantthylant

Exemple d’une réaction de méthylation par SAM