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UNIVERSITÉ CHOUAIB DOUKKALI Année Universitaire 2019-2020 FACULTÉ DES SCIENCES

UNIVERSITÉ CHOUAIB DOUKKALI Année Universitaire 2019-2020 FACULTÉ DES SCIENCES D’ELJADIDA ************ Département de Chimie SMC (S6) Travaux Dirigés de Chimie Organique Série n°4 EXERCICE I Indiquer comment on peut réaliser les transformations suivantes. O BnO O BnO O O O O ? ? ? Corrigé : Pour le premier exemple, le réactif de choix pour la préparation d’un époxyde terminal est : l’ylure de soufre (soit du sulfonium ou du sulfoxonium) A B S CH2 H3C H3C S CH2 H3C H3C O Ylure de sulfonium Ylure de sulfoxonium La préparation de ces deux ylures se fait respectivement à partir du diméthylsulfure (CH3-S-CH3) pour l’ylure de sulfonium et du diméthylsulfoxyde (CH3-SO-CH3) pour l’ylure de sulfoxonium en deux étapes. Addition nucléophile du diméthylsulfure ou le DMSO sur l’iodométhane suivie d’un traitement par une base forte ( LDA, buthylithium…..). Donc pour le premier exemple on utilise le réactif A ou B les deux sont utilisables. O BnO O BnO A ou B Mécanisme : Il est le même pour les deux réactifs A et B S H2C CH3 CH3 O BnO O BnO O BnO S CH3 H3C S H3C CH3 Pour le deuxième exemple : O O ? Il faut faire attention, vous avez une molécule dans laquelle vous avez une cétone et deux doubles liaisons, dans ce cas il ne faut pas utiliser l’ylure du diméthylsulfoxonium car il réagit de préférece avec la double liaison conjuguée avec le carbonyle. Donc dans ce cas on utilise l’ylure du diméthylsulfonium. O O A Mécanisme : O O S CH2 H3C H3C S CH3 H3C O S H3C CH3 Pour le troisième exemple : Il faut utiliser l’ylure du diméthylsulfoxonium car il réagit de préférence avec la double liaison conjuguée avec le carbonyle pour donner un cyclopropane. Ni la double liaison non conjuguée avec la carbonyle ni le carbonyle ne sont touchés avec bien sur l’utilisation d’un équivalent d’ylure. O O S CH2 H3C H3C O S H3C CH3 S O O O DMSO EXERCICE II En quoi la réaction ci-dessous ressemble-t-elle à une réaction d'aldol? Commentaire sur le choix de la base. Comment peut-on fabriquer le même produit sans utiliser la chimie du phosphore? EtCHO K2CO3/H2O EtO P O O EtO O Corrigé : Le produit de la réaction ressemble à celui d’une réaction d’aldol (aldolisation suivie d’une crotonisation). Dans ce cas il faut utiliser la butanone la traiter par une base forte pour obtenir l’énolate cinétique (du côté le moins substitué) et électrophile on utilise le propanal (CH3-CH3-CHO), l’aldol obtenu subi une crotonisation pour donner le produit final. LDA O H O 1.EtCHO Et Et O OH 2. H3O+  Et Et O Le schéma de synthèse ci-dessus est une méthode de préparation du produit sans utiliser le phosphore. EXERCICE III : Identifier A, B et C : CH2Br CH2Br + 2Ph3P A BuLi B OHC CHO C : C14H10 Corrigé : Une première réaction de Wittig cycloaddition 2+2 CH2Br CH2Br + 2Ph3P A BuLi B OHC CHO C : C14H10 PPh3 Ph3P PPh3 Ph3P PPh3 Ph3P O CHO PPh3 O H Une deusième réaction de Wittig cycloaddition 2+2 PPh3 O H EXERCICE IV : Comment passer de A à B H O O Et O O O CHO HO HO Ph O O CHO HO HO Ph A B Corrigé : Premier exemple H O O Et O Quand on a un problème de synthèse il faut commencer par repérer le fragment de la molécule qui correspond au réactif de départ et commencer par faire le schéma retrosynthètique (l’inverse de la synthèse) il faut utiliser une flèche à double trait pour écrire un schéma de retrosynthèse. Dans notre cas, j’ai dessiné en rouge dans le produit final la partie relative au produit de départ (ce qui vient du réactif de départ), en bleu un autre réactif. L’aldéhyde de départ va se comporter comme un électrophile et la partie bleue comme nucléophile (qui peut être un énolate, réactif de Wittig ou un organométallique qui ne peut pas réagir avec les esters). Le choix est vite fait, l’énolate risque de donner des produits d’aldolisation croisée donc on opte pour la réaction de Wittig en plus le phosphonium dans le schéma rétrosynthétique ci-dessous donnera sous l’effet d’une base un ylure stabilisé qui donne une double liaison trans dans la réaction de Wittig. O Et O O H + O OEt O OEt Ph3P Maintenant on passe au schéma synthétique : Pour préparer le phosphonium on a besoin d’un halogéno-acétate d’éthyle et la triphénylphosphine. Le bromoacétate d’éthyle est un réactif de choix. Schéma de synthèse : PPh3 H O + O OEt O OEt Ph3P O Et O Br Br- + EtO- O OEt Ph3P réaction de Wittig cycloaddition 2+2 Ph3P O EtOOC OPPh3 Deuxième exemple O O CHO HO HO Ph Quand vous avez un problème de synthèse il faut toujours commencer par repérer le fragment de la molécule qui correspond au réactif de départ et commencer par faire le schéma retrosynthètique (l’inverse de la synthèse) il faut utiliser une flèche à double trait pour écrire un schéma de retrosynthèse. Dans notre cas, j’ai dessiné en rouge dans le produit final la partie relative au produit de départ (celle qui vient du réactif de départ) en bleu un autre réactif pour compléter la synthèse. L’aldéhyde de départ va se comporter comme un électrophile et la partie bleue comme nucléophile (qui peut être un carbanion, réactif de Wittig ou un organométallique). Le choix est vite fait, le carbanion est difficile à obtenir, un benzylique donne généralement des réactions secondaire la même chose pour un organométallique. Donc on opte pour la réaction de Wittig en plus le phosphonium dans le schéma rétrosunthétique ci- dessous donnera sous l’effet d’une base forte un ylure semi-stabilisé qui donne une double liaison sous forme d’un mélange cis/trans dans la réaction de Wittig. Maintenant on passe au schéma synthétique : Pour préparer le phosphonium on a besoin d'un halogénure de benzyle et de triphénylphosphine. Le chlorure (ou le bromure) de benzyle est un réactif de choix. HO HO Ph + Ph Ph3P O O Ph O O CHO H2C Ph on a un mélange de configuration (R + S) HO HO Ph PPh3 H O + Ph Ph Ph3P Br Br- + Ph Ph3P réaction de Wittig cycloaddition 2+2 Ph3P O Ph OPPh3 O O O O Ph O O : veut dire que la géometrie de la double liaison est un mélange de Z et E Hydrolyse de l'acétal + O Pour le mécanisme de la préparation de l’acétal ou de son hydrolyse regardez les Réf. ci-dessous https://www.youtube.com/watch?v=T4IOvql7Mvc ; https://www.youtube.com/watch?v=HwLJ1hSzxNc https://www.youtube.com/watch?v=DZM3tr_2HOQ; Troisième exemple O O CHO HO HO Ph Le schéma rétrosynthètique est le même que celui du deuxième exemple. La seule différence dans ce cas c’est la géométrie de la double liaison qui est purement trans. Donc on va utiliser la même chose que dans le deuxième exemple la différence réside dans le mode opératoire. La double liaison trans est plus stable que la cis donc on va utiliser l’effet de sel de Schlosser. Etape 1 O O CH CH2 Me Me HO HO Ph tBuOK LiBr additionné au début de la réaction + O H R1 Ph PPh3 Ph3P OLi Ph H Ph3P OLi H H H R1 Ph R1 Ph3P O H H Ph R1 + H R1 H Ph Ph3P O Ph3P O Ph H H R1 Lithiobétaïnes HCl PhLi Ph3P OLi Ph H R1 Ph3P OLi Ph H H R1 Ph3P OK Ph H H R1 1éq 1 2 3 4 5 6 7 8 Avec R1 Etape 2 Etape 3 Etape 4 H H Ph O O Etape 5 Ph3P O Ph H H R1 2 H3O+,  Etape 1 : Formation des deux oxaphosphétanes 1 et 2 (1 c’est l’erythro, 2 c’est le thréo ) cette étape est conduite en présence de sel de lithium. La présence des sels de lithium ralentit la décomposition des oxaphosphetanes ce qui va provoquer leurs ouverture en lithiobétaines 3 et 4. Etape 2 : Déprotonation des lithiobétaines à l’aide du butylithium pour obtenir l’ylure 5. Etape 3 : Protonation de l’ylure 5 par un équivalent de HCl pour obtenir la lithiobétaine thréo 6 la plus stable. Etape 4 : On ajoute un alcoolate de potassium (généralement c’est le ter-butylate de potassium) pour échanger le cation lithium contre un cation potassium qui permet d’obtenir la potassobétaïne 7 thréo. L’échange de cation rend cette étape de décomposition rapide, on obtenir ainsi une oléfine trans. La décomposition de la potassobétaine a lieu via la formation de l’oxaphosphétane thréo 2 pour obtenir le composé 8. Etape 5 : Hydrolyse de la fonction acétal en milieu acide du composé 8 pour obtenir le produit recherché. uploads/Finance/ serie-4-corrige.pdf