Préparation d'organoaluminiques fonctionnels et applications en synthèse organique – AluMeth

Le développement de nouveaux outils synthétiques pour la synthèse orientée vers la diversité moléculaire est un domaine de recherche très actif. Dans ce cadre, l'utilisation de réactifs combinant réactivité et tolérance fonctionnelle est un moyen d'aboutir à des molécules possédant une bonne complexité en un minium d'étapes. Ce projet, portant sur la préparation et l'étude de la réactivité d'organoaluminiques fonctionnels, s'inscrit dans cette démarche. Le caractère covalent de la liaison carbone-aluminium, combiné aux propriétés acides de Lewis de l'aluminium et la richesse de sa chimie de coordination, font des organoaluminiques fonctionnels des composés a priori particulièrement intéressants pour le développement d'organométalliques fonctionnels. Cet axe de recherche n'a cependant pas été développé, et les organoaluminiques ne font pas partie de l'arsenal des organométalliques fonctionnels reconnus. De manière plus générale, malgré de très nombreux travaux sur la chimie inorganique de l'aluminium, l'utilisation d'organoaluminiques en synthèse organique pour la création de liaisons C-C reste très limitée comparativement aux organoalcalins ou alcalinoterreux correspondants. Ce manque d'intérêt pour ces composés provient vraisemblablement de leur mode de préparation, qui soit exploite des voies de synthèse délicates à mettre en œuvre par un chimiste organicien, soit passe par une transmétalation à partir des lithiens ou magnésiens correspondants, non fonctionnels et a priori plus réactifs. Notre équipe a récemment mis au point une nouvelle voie d'accès à des alcynures de dialkylaluminium par alumination terminale des alcynes correspondants catalysée par de la triethylamine. Cette voie de synthèse, qui évite l'utilisation de bases fortes nucléophiles incompatibles avec de nombreux groupes fonctionnels et une étape de transmétalation, permet en outre d'obtenir les organoaluminiques dans des solvants non-coordinants. L'objectif de ce projet est d'exploiter cette nouvelle voie de synthèse comme une entrée vers l'obtention d'organoaluminiques fonctionnels plus complexes. La première partie de ce travail consistera à étudier plus en détail le potentiel et les limitations de l'étape de métalation terminale. Pour cela, différentes bases de Lewis seront évaluées. L'objectif sera d'obtenir des systèmes catalytiques conduisant aux alcynures d'aluminium avec le meilleur turnover possible, dans les conditions les plus douces possibles. Une application de cette étude portera sur la possibilité d'utiliser des bases chirales, permettant de mettre en œuvre des stratégies d'asymmétrisation ou désymétrisation par métallation sélective de diynes prochiraux ou meso. L'étude de réactivité réalisée en première partie de ce projet permettra d'aborder la préparation d'alcynures d'aluminium fonctionnels par métalation sélective. La tolérance fonctionnelle de cette étape sera étudiée, ainsi que la réactivité des espèces métalliques préparées. La troisième partie de ce projet porte sur l'obtention d'alcynures d'aluminium fonctionnels par transformation chimiosélective de groupes fonctionnels portés par un alcynure, sans intervention de la liaison carbone-métal. Cette utilisation de la liaison métallique comme groupe protecteur temporaire pourrait, par analogie avec de récents développements en chimie des alcynures de bore, permettre de mettre au point des synthèses bidirectionnelles en réactivant la liaison métallique après une succession de transformations. La dernière partie de ce projet portera sur l'étude de transformations synthétiques de la triple liaison des alcynures d'aluminium, une fois encore en conservant la liaison carbone-aluminium intacte. L'obtention d'alcènes bismétalliques à partir des alcynures complexés correspondants sera étudiée, ainsi que la réactivité respective des deux centres métalliques. D'autre part, l'accès à des aryl- ou hétéroaryl dialkylalanes par cycloadditions intra- ou intermoléculaires sur des alcynures d'aluminium se