Nouvelles perspectives pour la construction catalytique asymétrique de centres carbonés fluorés – FLUORASYM

Etude de reaction et mécanisme associée.
Voltamétrie cyclique
Eletrosynthèse

Lors de nos travaux initiaux nous nous sommes plus particulièrement intéressés à l’addition asymétrique de motifs fluorés sur des oléfines afin de générer un centre stéréogène et notamment la réaction d’hydrocupration.
Malheureusement nos premiers efforts se sont révélés infructueux et la réaction s’est révélée non productive, dès son développement en version racémique, malgré l’utilisation de nombreuses conditions et additifs. Cependant, lors de cette étude la réaction a été conduite en présence de B2Pin2 comme additif, selon des informations tirées de la littérature, un produit inattendu d’hydroboration a été observé en faible quantité (<10%). Afin de comprendre le mécanisme de formation de ce produit nous avons entrepris des études mécanistique, notamment par voltampérométrie cyclique. Cette étude poussée nous a permis de mettre en évidence un phénomène d’oxydation du B2Pin2 en conditions basiques. Fort de cette observation nous avons conclu à la formation d’un radical BPin susceptible de s’additionner sur une oléfine. Une étude de la littérature a permis de conclure au caractère inédit de cette transformation et à son fort potentiel synthétique. Suite à de nombreuses optimisations sous diverses conditions (activation thermique, photochimique et électrochimique) nous avons développé la première réaction d’hydroboration d’alcyne électrochimique.

La méthode va être étendue a de nouvelles cibles pour étendre le champs d'application.

1 Publication soumise

Les molécules fluorées représentent une classe importante de composés dans la découverte de nouveaux médicaments ou de composés agrochimiques. Grâce aux propriétés particulières de l’atome de fluor ou des groupements fluorés, leur introduction peut changer drastiquement les propriétés physico-chimiques de ces dernières. En conséquence, de nombreux efforts ont été dédiés à la synthèse de ces dérivés fluorés. Cependant, bien que de nombreux obstacles aient été franchis, des défis synthétiques majeurs demeurent.
Dans les faits, la plupart des méthodologies récemment décrites demeurent non énantiosélectives ce qui contraste avec l’intérêt des molécules fluorées chirales en chimie médicinale et agrochimie (eg. Efavirenz). Parmi ces molécules fluorées, celles portant un motif CF3 ou CF2FG sont très populaires. Cependant leurs synthèses asymétriques, autrement réalisées que par une addition 1,2 asymétrique demeurent rares.
La première partie de ce projet est dédiée à l’introduction asymétrique d’un mime de phosphate fluoré : le motif difluorométhylphosphonate. Dans ce but, deux approches innovantes basées sur l’utilisation de cuivre comme catalyseur et de lumière sont proposées. Ces nouvelles méthodologies visent à solutionner les problèmes synthétiques liés à la formation de centres stéréogènes C-CF2PO(OR)2. Une seconde partie de ce projet est consacrée au développement de nouveaux outils pour l’introduction asymétrique du motif CF3 par des processus catalytiques utilisant des complexes chiraux de terres rares. La mise au point de ces stratégies originales devrait étendre le champ de possibilités en chimie médicinale et agrochimie. En résumé, ce projet tend à développer de nouveaux outils pour accéder à des briques moléculaires fluorées chirales. Ces développements méthodologiques devraient offrir de nouvelles possibilités pour la découverte de molécules bioactives originales: un important challenge industriel. En effet, le manque de méthodologies existantes pour produite ces molécules demeure un problème majeur. De plus, ce projet vise à développer des processus catalytiques, éco-compatible afin de permettre un transfert vers l’industrie.