La réac on de Wi g

Dérivés
du
phosphore
III
Usage
des
phosphines
en
synthèse
organique
La réaction de Mitsunobu
Déshydrata5on
intermoléculaire
entre
un
alcool
et
un
nucléophile
hydrogéné
à
caractère
acide,
avec
PPh3
et
l’azodicarboxylate
de
diéthyle
(DEAD)
DEAD
EtOOC
N N
COOEt
Pr
Oyo
Mitsunobu
1934–2003
Dérivés
du
phosphore
III
Usage
des
phosphines
en
synthèse
organique
La réaction de Mitsunobu
Déshydrata5on
intermoléculaire
entre
un
alcool
et
un
nucléophile
hydrogéné
à
caractère
acide,
avec
PPh3
et
l’azodicarboxylate
de
diéthyle
(DEAD)
Pr
Oyo
Mitsunobu
1934–2003
Estérifica5on
sans
catalyse
acide
Forma5on
d’un
éther
de
phényle
Mécanisme de la réaction de Mitsunobu
Etape
de
type
SN2
Conclusion : L’étape
de
type
SN2
montre
qu’on
a
une
inversion
de
configura5on
si
on
part
d’un
alcool
avec
carbone
asymétrique
Dérivés
du
phosphore
III
Usage
des
phosphines
en
synthèse
organique
La réaction de Mitsunobu
Inversion
de
configuraAon
quand
on
part
d’un
alcool
chiral
Dérivés
du
phosphore
III
Propriétés
réductrices
des
dérivés
de
PIII
On
peut
faire
des
réac5ons
de
désoxygéna5on
Ex:
les
phosphines
réduisent
les
époxydes
(oxacyclopropanes)
en
alcènes
ZwiSerion
ou
bétaïne
rota5on
Syn
élimina5on
Époxyde
cis
obtenu
à
par5r
de
l’alcène
Z
Alcène
E
La
réacAon
de
WiDg
Réac5on
de
forma5on
d’un
alcène,
par
addi5on
d’un
ylure
de
phosphore
sur
une
fonc5on
carbonyle
(aldéhyde
ou
cétone),
découverte
en
1954
par
le
chimiste
allemand
Georg
WiDg.
R
R
C O
+
+
C C
Ph3P C
R'
Ph3P O
R'
Georg
WiDg
Les
progrès
en
synthèse
organique
apportés
par
ceLe
réacAon
meLant
en
œuvre
des
dérivés
du
phosphore,
ont
valu
à
G.
WiDg
le
prix
Nobel
de
Chimie
en
1979.
1897‐1987
La
réacAon
de
WiDg
Un
ylure
de
phosphore
consiste
en
un
carbanion
stabilisé
par
la
présence
d’un
phosphore
posi5f
en
α.
La
délocalisa5on
du
doublet
du
carbanion
permet
d’envisager
une
structure
résonante
meSant
en
jeu
un
phosphore
V
(phosphorane
pentavalent)
Carbone
nucléophile
1897‐1987
La
réacAon
de
WiDg
On
prépare
l’ylure
le
plus
souvent
à
par5r
de
PPh3
C’est
une
SN2
classique
sur
le
dérivé
halogéné;
on
ob5ent
un
sel
de
phosphonium
quaternaire
P CH2
Base
R X
phosphonium
Bases
possibles:
Organolithiens
:
PhLi
n.BuLi
Amidures
:
1897‐1987
Hydrure
:
H
(NaH)
CH
suffisamment
acide
pour
être
déprotonné
par
de
nombreuses
bases
fortes
P C R
H
Ylure
Anion
«
dimsyle
»
:
CH3‐SO‐CH2
Alcoolates
:
R‐O
(t.BuOK)
Quelquefois
NaOH
ou
KOH
suffisent
La
réacAon
de
WiDg
Les
ylures
de
phosphore
sont
généralement
très
colorés
Georg
WiDg
1897‐1987
La
réacAon
de
WiDg
Synthèse du méthylènecamphre
Mécanisme
de
la
réacAon
de
WiDg
Bétaïne
phosphorée
Ylure
de
phosphore
Carbonyle
Oxaphosphétane
Alcène
formé
Inconvénient
:
il
faut
se
débarrasser
d’un
équivalent
d’oxyde
de
triphénylphosphine
Syn‐élimina5on
Mécanisme
de
la
réacAon
de
WiDg
Contrôle
de
la
stéréochimie
de
l’alcène
formé:
Cela
dépend
de
la
stabilité
de
l’ylure
Ylure
non‐stabilisés
:
on
ob5ent
l’alcène
Z
quasi
exclusif
Mécanisme
de
la
réacAon
de
WiDg
Contrôle
de
la
stéréochimie
de
l’alcène
formé:
Cela
dépend
de
la
stabilité
de
l’ylure
Ylure
stabilisés
(par
un
groupe
aSracteur)
:
on
ob5ent
l’alcène
E
quasi
exclusif
Mécanisme
de
la
réacAon
de
WiDg
Contrôle
de
la
stéréochimie
de
l’alcène
formé:
Cela
dépend
de
la
stabilité
de
l’ylure
Ylure
modérément
stabilisés
:
on
ob5ent
un
mélange
Z/E
Variantes
de
la
réacAon
de
WiDg
La
réac5on
de
Wadsworth‐Emmons‐Horner
William D. Emmons (1924-2001) C’est
la
réac5on
d’addi5on
sur
un
carbonyle
(aldéhyde
ou
cétone)
d’un
carbanion
en
α
d’un
phosphonate
et
d’un
groupe
aSracteur,
qui
conduit
à
l’alcène
E
Base
Phosphonate
H H
Alcène
E
Acidité
de
CH
Variantes
de
la
réacAon
de
WiDg
La
réac5on
de
Wadsworth‐Emmons‐Horner
A
Phosphonate
A
A
R1O
..
A
Anion
stabilisé
P
R1O
Groupe
aSracteur
A
A
A
Avantage
:
le
phosphore
est
éliminé
sous
forme
d’anion
phosphate,
très
soluble
dans
la
phase
aqueuse
O
O
Variantes
de
la
réacAon
de
WiDg
La
réac5on
de
Wadsworth‐Emmons‐Horner
Exemple
1:
Exemple
2:
Variantes
de
la
réacAon
de
WiDg
La
réac5on
de
Wadsworth‐Emmons‐Horner
Exemple
3:
la
réac5on
peut
être
intramoléculaire
Forma5on
d’un
macrocycle
La
réacAon
de
Staudinger
L’
acide
azothydrique
HN3
est
un
monoacide
faible
(pK
=
4,72)
qui
a
pour
base
conjuguée
l'ion
azoture
N3‐.
On
le
nomme
aussi
acide
hydrazoïque;
c’est
un
oxydant
puissant,
instable
et
explosif.
La
réacAon
de
Staudinger
L’ion
azoture
est
linéaire;
c’est
un
bon
nucléophile
N N N
Forme
mésomère
principale
de
N3
On
synthé5se
des
azotures
organiques
par
subs5tu5on
nucléophile
R X
+ NaN3
Azoture
de
sodium
Hermann Staudinger 1881‐1965
La
réacAon
de
Staudinger
La réaction de Staudinger, découverte par Hermann Staudinger
en 1919, est une réaction chimique dans laquelle un azoture
organique réagit avec un dérivé de phosphore(III), en général une
phosphine, pour former un iminophosphorane. Le plus souvent,
on ajoute de l'eau pour hydrolyser l'iminophosphorane
intermédiaire ce qui conduit à l'obtention d'une amine primaire.
La phosphine s'additionne sur le groupe azido et forme ainsi un phosphazène qui
élimine une molécule d'azote pour conduire à l'iminophosphorane.
La
réacAon
de
Staudinger
La
phosphine
PPh3
agit
en
réducteur
NH2
N3
C2H5
C2H5
C2H5
C2H5
PPh3
N3
THF, H2O
C2H5 N3
H2N
C2H5 NH2
Le
phosphore
électrophile
Prépara5on
de
dérivés
halogénés
à
par5r
d’alcools
Carbone
électrophile
Br
R
CH2OH
P
Br
Br
RCH2 O
Phosphore
électrophile
PBr2 + Br
H
HOPBr2
est
un
bon
groupe
partant
(comme
dans
la
réac5on
d’Arbusov);
il
est
subs5tué
par
l’anion
nucléophile
Br
Br
RCH2 O
PBr2
R CH2 Br
+
HOPBr2
H
On
recommence
avec
les
deux
autres
Br
pour
obtenir
l’acide
phosphoreux,
d’où
la
réac5on
bilan
:
3 R CH2OH + PBr3
3 R CH2Br
+ P(OH)3
On
fait
de
même
avec
les
dérivés
P(V)
PCl5
et
PBr5
Autres
réacAfs
phosphorés
pour
l’halogénaAon
Le
dibromotriphénylphosphorane
Ph3PBr2,
obtenu
à
par5r
de
PPh3
et
Br2,
est
un
réac5f
solide,
isolable,
qui
permet
l’halogéna5on
d’alcools
ou
phénols
ROH ou ArOH
RBr ou ArBr
+ Ph3PBr2
+ Ph3P=O + HBr
Ph3P
réagit
avec
CBr4
pour
donner
l’ylure
dibromé
Ph3P=CBr2
(réac5f
pour
réac5on
de
Wipg),
et
Ph3PBr2
en
l’absence
d’alcool
2 Ph3P + CBr4
Ph3P=CBr2 + Ph3PBr2
Br
O
R C
Ph3P CBr4
H Et3N, CH2Cl2
‐
60°C
C Br
R C
H
Dibromométhylèna5on
d’aldéhydes
Autres
réacAfs
phosphorés
pour
l’halogénaAon
Si
un
alcool
R‐OH
est
présent
quand
on
mélange
PPh3
et
CBr4,
l’intermédiaire
phosphonium
est
piégé
par
ROH,
et
une
subs5tu5on
a
lieu
par
Br
Ph3P
Ph3P Br
CBr3
Br
Ph3P
CBr3
R-OH
Ph3P O R
+
Ph3P Br
Br
Br
+
CBr3
O R + HCBr3
R Br + Ph3P=O
Étape
de
type
SN2
Conclusion
:
sur
un
alcool
chiral,
l’halogéna5on
a
lieu
avec
inversion
de
configura5on