Bisfonctionnalisations désaromatisantes d’arènes – ArDCo

Les méthodologies employées pour mener à bien ce projet reposent sur la bisfonctionnalisation de la liaison C2=C3 des composés indoliques selon trois voies:
1) en additionnant des espèces électroniquement riches (R-) sur des indoles électrophiles, correctement fonctionnalisés au départ, avec des groupes attracteurs d’électrons ;
2) en additionnant des espèces radicalaires (R.) sur le composé indolique ;
3) en oxydant l’indole avant de piéger l’intermédiaire.

Comme résultat notable, nous avons développé plusieurs méthodologies innovantes pour la désaromatisation de composés indoliques, selon les trois voies citées ci-dessus (électrophile, radicataire, nucléophile), dans des conditions éco-compatibles. Ainsi, des cycloadditions formelles ont permis d’obtenir des indolines tricycliques originales. Une spiro-fonctionnalisation a également été mise au point, montrant la diversité des composés accessibles par les méthodes étudiées. Des réactions de post-fonctionnalisation ont également permis de montrer le potentiel synthétique des plateformes moléculaires ainsi obtenues.

Ce projet a donné lieu à 14 publications actuellement parues dans des journaux internationalement reconnus comme « Angewandte » ou « Chemistry, a European Journal »). Le consortium a été invité à publier un article de vulgarisation sur ses travaux, dans l’ »Actualité Chimique ». Enfin, des communications orales ou par affiches, dans le cadre de congrès ou de séminaires ont également permis d’exposer les différents résultats obtenus.

Ce projet a donné lieu à 14 publications actuellement parues dans des journaux internationalement reconnus comme « Angewandte » ou « Chemistry, a European Journal »). Le consortium a été invité à publier un article de vulgarisation sur ses travaux, dans l’ »Actualité Chimique ». Enfin, des communications orales ou par affiches, dans le cadre de congrès ou de séminaires ont également permis d’exposer les différents résultats obtenus.

L’objectif de ce projet consiste à développer des stratégies de désaromatisation innovantes permettant la bisfonctionnalisation asymétrique de doubles liaisons aromatiques substituées. Les arènes sont des composés de gros tonnages faciles d’accès et leur utilité synthétique reste sous-exploitée. Les nouvelles méthodologies de désaromatisation que nous proposons permettront de produire, rapidement et efficacement, des architectures (poly)cycliques fonctionnalisées et chirales, de haute valeur ajoutée, possédant deux centres tri- et tétra-substitués contigus. Grâce aux fonctionnalités qu’ils présentent, ces motifs seront ensuite dérivatisés pour conduire à un grand nombre de composés de structures tridimensionnelles originales et diversifiées.

Trois stratégies complémentaires de désaromatisation sont envisagées, mettant en jeu des réactions de cycloaddition/annélation ou l’« Umpolung » d’une double liaison aromatique dans des réactions ioniques ou radicalaires.

L’addition sélective de dipôles électroniquement enrichis sur des dérivés aromatiques appauvris conduit à la formation d’un carbanion que nous envisageons de piéger intramoléculairement pour conduire à la formation de cycloadduits formels. Le développement de versions énantiosélectives sera envisagé essentiellement par organocatalyse bifonctionnelle. Les composés polycycliques désaromatisés cibles présentent différentes fonctions dérivatisables, dépendantes de la nature du dipôle utilisé.

L’addition sélective de radicaux sur des dérivés aromatiques électroniquement enrichis comme l’indole par exemple fournira des composés désaromatisés de haute valeur ajoutée, comprenant des fonctions dérivatisables de nature différente et complémentaire des précédentes. L’addition de radicaux chiraux (obtenus par énamine ou NHC) ou de radicaux aminyles initiera les nouvelles cascades radicalaires proposées.

L’”umpolung” d’indoles et autres azoles électroniquement enrichis, par addition sélective inusuelle en C2 de différents électrophiles, complètera ces stratégies en permettant la formation d’un cation en C3 de l’hétérocycle puis son piégeage de façon intra- ou intermoléculaire. L’activation par des systèmes de type amidine/proton et/ou N-Ac/FeCl3 est proposé pour réaliser l’”umpolung” de la double liaison aromatique.

Ces séquences réactionnelles innovantes permettront d’élargir le panel de transformations réalisables à partir des composés aromatiques pour accéder rapidement et efficacement à des composés 3D de haute valeur ajoutée et de structures diversifiées. Les connaissances différentes et complémentaires des trois partenaires de ce projet en matière de désaromatisation seront très utiles pour relever ces défis.