Offre de thèse (équipe ROCS) – Formation stéréosélective de liaisons C-C catalysée par un complexe NHC-Zn

L’équipe ROCS, en partenariat avec le groupe du Pr. S. Kobayashi, Université de Tokyo, recherche un(e) canditat(e) pour une bourse de thèse ayant pour sujet:

“Formation stéréosélective de liaisons C-C
catalysée par un complexe NHC-Zn”

Résumé du projet :  

Lien vers l’offre

Les dérivés de l’organozinc sont des réactifs clés de la synthèse organique qui fournissent des équivalents de carbanion avec une tolérance exceptionnelle pour les groupes fonctionnels. Parmi eux, les halogénures d’organozinc (RZnBr ou RZnCl) sont les plus largement disponibles et les plus faciles à manipuler, et un large éventail de réactifs fonctionnalisés de ce type peut être facilement préparé. Cependant, un manque général de réactivité a limité leur utilisation jusqu’à présent à la chimie des couplages croisés. Cela peut être attribué à l’acidité de Lewis plus faible de l’atome de zinc par rapport à d’autres espèces organozinciques plus réactives (c.-à-d. R2Zn). Dans un premier aspect du projet, notre objectif est de trouver des méthodes pour améliorer l’acidité de Lewis des réactifs RZnX et ainsi embrasser un profil de réactivité beaucoup plus large, y compris par exemple l’application à des additions 1,2- à des dérivés carbonylés, qui n’ont pas été rapportées à ce jour.

Dans ce contexte, l’activation de la base de Lewis des réactifs organométalliques sera envisagée pour augmenter la réactivité des halogénures d’organozinc vis-à-vis des substrats carbonylés. Ce mode d’activation rend les liaisons métal-R plus ioniques et améliore l’acidité de Lewis du métal, et l’utilisation de NHC bidentates semble être un bon candidat.4 Avec ces systèmes, nous nous attendons à une tunabilité et une flexibilité élevées avec un transfert de chiralité possible pour les réactions d’addition 1,2- (schéma, voie 1). Ce type d’activation a été avantageusement appliqué dans le cas de substitutions allyliques avec des réactifs de Grignard (RMgX)3 et également en utilisant des réactifs dialkylzinc.5 Cependant, aucune activation de ce type d’halogénures organozinc n’a encore été rapportée. Les additions aux aldéhydes, aux cétones et au monoxyde de carbone seront étudiées.

Dans une autre approche, l’utilisation de réactifs d’énolate est également envisagée. En effet, l’utilisation de dérivés carbonylés énolisables offre une stratégie rapide et efficace pour accéder à des motifs moléculaires plus complexes par le biais de réactions d’adolisation.6 Néanmoins, les énolates présentent l’inconvénient de devoir être préparés de manière stœchiométrique, essentiellement sous la forme d’éthers d’énol silylés. C’est pourquoi le développement d’une méthode qui génère l’énolate de manière catalytique in situ a suscité beaucoup d’intérêt au cours des deux dernières décennies. En particulier, l’utilisation d’énolates de zinc a nécessité la présence d’Et2Zn et d’un ligand chiral non racémique, à savoir le ProPhénol7 ou un dérivé de binol.8

Dans ce contexte et dans la continuité de la première approche, des quantités équimolaires catalytiques de NHC bidentés et de sels de zinc en présence d’une base sont donc envisagées pour le développement de réactions d’addition 1,2- catalytiques énantiosélectives sur des aldéhydes et/ou des imines (Schéma, voie 2). L’avantage de cette approche est qu’elle n’utilise que des éléments sûrs et bon marché, faciles à manipuler, contrairement à l’Et2Zn pyrophorique.

Profil recherché : 

Formation en chimie organique et organométallique, intérêt pour la méthodologie et la synthèse organique.

Durée : 

36 mois à partir de octobre 2024

Pour candidater (sous format pdf): 

– un CV détaillé
– Envoyer une lettre de motivation
– Relevé de notes de Licence, M1, M2 (S1 du M2 si Master en cours)
Date limite de candidature: 18 mai

Références

  1. a) Y. Yamashita, S. Kobayashi Chem. Eur. J. 201824, 10. b) Y. Yamashita Chem. Commun202258, 1078.
  2. a) Y.Yamashita, A. Noguchi, S. Fushimi, M. Hatanaka, S. Kobayashi J. Am. Chem. Soc2021143, 5598. b) Y. Yamashita, S. Fushimi, T. Banik, T. Kimura, S. Kobayashi Org. Lett. 2024asap, DOI: 10.1021/acs.orglett.3c04326.
  3. a) O. Jackowski, A. Alexakis Angew. Chem. Int. Ed201049, 3346; b) D. Grassi, C. Dolka, O. Jackowski, A. Alexakis Chem. Eur. J201319, 1466. c) Pérez-Sevillano, R.; Ferreira, F.; Jackowski, OChem. Eur. J. 202329, e202302227.
  4. A. I. Poblador Bahamonde, S. Halbert Eur. J. Org. Chem2017, 5935.
  5. Y. Lee, L. Bo, A. H. Hoveyda J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 11625.
  6. Y. Yamashita, T. Yasukawa, W-J. Yoo, T. Kitanosono, S. Kobayashi Chem. Soc. Rev., 201847, 4388.
  7. a) B. M. Trost, H. Ito, J. Am. Chem. Soc., 2000, 122, 12003b) B. M. Trost, H. Ito, E. R. Silcoff, J. Am. Chem. Soc., 2001, 123, 3367c) B. M. Trost, V. S. C. Yeh, Org. Lett., 2002, 4, 3513d) B. M. Trost, E. R. Silcoff, H. Ito, Org. Lett., 2001, 3, 2497e) B. M. Trost, S. Shin, J. A. Sclafani, J. Am. Chem. Soc., 2005, 127, 8602f) B. M. Trost, A. Fettes, B. T. Shireman, J. Am. Chem. Soc., 2004, 126, 2660. g) B. M. Trost, F. Miege, J. Am. Chem. Soc., 2014, 136, 3016.
  8. a) N. Yoshikawa, N. Kumagai, S. Matsunaga, G. Moll, T. Ohshima, T. Suzuki, M. Shibasaki, J. Am. Chem. Soc., 2001, 123, 2466. b) N. Kumagai, S. Matsunaga, N. Yoshikawa, T. Ohshima, M. Shibasaki, Org. Lett., 2001, 3, 1539. c) N. Yoshikawa, T. Suzuki, M. Shibasaki, J. Org. Chem., 2002, 67, 2556. d) N. Kumagai, S. Matsunaga, T. Kinoshita, S. Harada, S. Okada, S. Sakamoto, K. Yamaguchi, M. Shibasaki, J. Am. Chem. Soc., 2003, 125, 2169. e) H. Li, C. S. Da, Y. H. Xiao, X. Li, Y. N. Su, J. Org. Chem., 2008, 73, 7398. f) X. Li, L. Zhang, Y. H. Xiao, Q. P. Guo, C. S. Da, H. Li, X. J. Liu, X. R. Ma, Y. J. Ma, Russ. J. Gen. Chem., 2016, 86, 1922.