Vers une catalyse coopérative et éco-compatible pour l’introduction de groupements SRf par fonctionnalisation de liaisons C-H – SCoopCH

Des transformations mettant en jeu la catalyse coopérative ont été étudiées comme un outil efficace dans le project ScoopCH pour la fonctionnalisation de centres C(sp2) et C(sp3) avec des motifs SRf par catalyse par les métaux de transition. Ainsi, au cours du projet SCoopCH nous avons pu réaliser des avancées notables dans des domaines de recherche très compétitifs que sont la catalyse homogène et la chimie du fluor. Nous avons pu développer des solutions permettant des processus plus éco compatibles permettant des transformations inédites. Nous avons également pu étudier des motifs fluorés d’intérêt (CH2CF3 et SCF2CO2Et). Enfin, nous nous sommes en parallèle intéressés à l’introduction d’autres motifs SR. Nous avons non seulement pu développer une réaction de thiocyanation palladocatalysée inédite par activation de liaison C-H et aussi appliquer ce concept pour accéder à de la complexité moléculaire avec notablement un accès efficace à des dérivés de type 4-arylisothioazolones, composés d’intérêt à haute valeur ajoutée.

Nous avons développé de nouveaux outils pour la synthèse de composés substitués par un motif SRf par activation de liaisons C-H métallocatalysée de façon inédite. Ces travaux nous ont aussi conduit à découvrir des réactivités inédites et a étudié des groupements fluorés nouveaux. L’ensemble de ces travaux ont conduit à des publications dans des journaux à comité de lecture, une revue et des articles dans E Eros ainsi que de nombreuses conférences en congrès (inter)nationaux et séminaires où les travaux ont été présentés dont ISCHA Virtual Symposium, Modern Organic Synthesis Symposium, ESOC 2019, XXIX European Colloquium in Heterocyclic Chemistry, XII International Symposium on Homogeneous Catalysis (2022), 20th European Symposium on Fluorine Chemistry (2022) et the 3rd Eurjoc Virtual Symposium.

Le projet ScoopCH nous a permis de conforter notre thématique de recherche en chimie du fluor et va nous servir de tremplin vers de nouvelles perspectives qui seront développées dans un futur proche et dont certaines ont déjà été financées (ANR SulCarFluo).

Revues à comité de lecture

1) Q. Zhao, M.-Y. Chen, T. Poisson, X. Pannecoucke, J.-P. Bouillon, T. Besset, Eur. J. Org. Chem. 2018, 6167.

2) M.-Y. Chen, X. Pannecoucke, P. Jubault, T. Besset, J. Org. Chem. 2019, 84, 13194.

3) M.-Y. Chen, X. Pannecoucke, P. Jubault, T. Besset Org. Lett. 2020, 22, 7556.

4) M. Gao, M. Vuagnat, M.-Y. Chen, X. Pannecoucke, P. Jubault, T. Besset* Chem. Eur. J. 2021, 27, 6145.

5) M. Gao, M.-Y. Chen, X. Pannecoucke, P. Jubault, T. Besset Chem. Eur. J. 2020, 26, 15497.

6) L. Ruyet, M. I. Lapuh, V. S. Koshti, T. Földesi, P. Jubault, T. Poisson, Z. Novák, T. Besset, Chem. Commun. 2021, 57, 6241.


Contribution à une encyclopédie (Wiley): Electronic Encyclopedia of reagents for organic synthesis (E eros):
M.-Y. Chen, N-Thiocyanatosuccinimide, 2019, DOI: 10.1002/047084289X.rn02267
M.-Y. Chen, N-thiocyanatophthalimide, 2019, DOI: 10.1002/047084289X.rn02268

Le projet SCoopCH s’inscrit dans les « Grands Défis Sociétaux » définis par l’Agence Nationale de la Recherche. Dans une société pour laquelle l’économie d’énergie et la dette écologique sont deux problèmes majeurs, il est urgent de mobiliser les forces d’innovation et de recherche pour développer une « chimie plus verte ». La prise de conscience grandissante du besoin de réduire la quantité de déchets et le nombre d’étapes de synthèse a suscité l’intérêt de la communauté scientifique pour développer des transformations éco-compatibles et de nouvelles déconnexions rétrosynthétiques basées sur les principes d’éco-conception. En conséquence, parmi les stratégies développées par les chimistes, la directe fonctionnalisation d’une liaison C-H est un outil prometteur, offrant de nouvelles voies de synthèse, qui remplit les critères d’économie d’atomes et d’étapes de synthèse. Par ailleurs, de par la formidable capacité de l’atome de fluor à modifier les propriétés biologiques et physico-chimiques des molécules, la chimie des composés fluorés est aujourd’hui d’une grande importance pour les matériaux et dans l’industrie pharmaceutique et agrochimique.

Le projet SCoopCH a pour objectif l’élaboration d’approches originales et éco-compatibles pour la fonctionnalisation de liaisons C-H catalysée par des métaux de transition, de dérivés aromatiques et aliphatiques, avec divers groupements SRf (SCF3, SCF2H et SCF2FG). Pour atteindre cet objectif ambitieux, nous souhaitons apporter des solutions plus respectueuses de l’environnement basées sur la catalyse coopérative. Des méthodologies reposant sur la fonctionnalisation de liaisons C-H par des métaux non nobles associées à de nouvelles stratégies pour générer des sources de SRf, seront étudiées. Le but ultime est d’accéder à des molécules fluorées inédites par de nouvelles voies de synthèse en accord avec des considérations environnementales (limiter la production de déchets, économie d’atomes et d’étapes). Ce projet ouvrira de nouvelles perspectives pour l’utilisation de la fonctionnalisation C-H en industrie et en particulier dans les domaines pharmaceutiques et agrochimiques.