REDUCTION D’AMIDES ET D’AMIDINES EN SYNTHESE Sabrina CUTRI Laboratoire Chimie Organique-Prof. Sonnet- EA3901-DMAG-INERIS UPJV – Faculté de Pharmacie – Amiens 16/06/2005

PLAN Amides Amidines Hydrogénations Transferts monoélectroniques Électrochimie Métaux dissous Hydrures métalliques Boranes Borohydrures Aluminohydrures Silanohydrures Comparaison des méthodes Lactames Amidines

1. AMIDES Le produit obtenu dépend de : du substrat de l’agent réducteur des conditions réactionnelles

HYDROGENATIONS Conditions plus drastiques que pour les RCOOH et les RCOOR’ Haute température, Haute pression→ équipements particuliers Méthode réservée aux « cas désespérés » Amides tertiaires un « peu » plus facile à réduire (260°C, 15 atm) N.B. : La résistance des amides à l’hydrogénation peut permettre de différencier des esters et des amides en synthèse Catalyseurs utilisés : Cu chromate, Ba/Cu chromate, Ni Raney, Cobalt Raney Ru/C Oxyde de rhénium (VII)

HYDROGENATIONS ET REACTIONS COMPETITIVES

HYDROGENATIONS ET SOLVANTS ALCOOLIQUES

HYDROGENATIONS ET DIAMIDES

HYDROGENATIONS ET AMIDES AROMATIQUES

EXEMPLES D’HYDROGENATIONS

ELECTROCHIME : PRINCIPES L’aldéhyde peut être favoriser en augmentant la temps de vie de la carbinolamine ou en piégeant l’aldéhyde quand il se forme L’alcool est favorisé par une fragmentation rapide de la carbinolamine suivi d’une réduction à pH neutre ou basique L’amine est favorisée avec des cathodes à hydrogène à haute surtension (Pb, Hg, Cd) en milieu très acide : carbinolamine → iminium

ELECTROCHIMIE : DES AMIDES AUX AMINES

METAUX DISSOUS ET CONDITIONS REACTIONNELLES Aldéhyde : Li/MeNH2, Na/NH3 en présence d’EtOH, AcOH ou H2O Alcool : métal en excès/NH3 ou HMPA comme source de protons Amine : métal, alcool Ce type de réduction fonctionne bien sur des thioamides

METAUX DISSOUS : EXEMPLES

HYDRURES METALLIQUES Boranes Borohydrures Aluminohydrures Silanohydrures Comparaison des méthodes Lactames

BORANES SIMPLES Réactifs de choix : BH3·THF, BH3·Me2S dans l’éther, B2H6 Tenir compte des problèmes de chimiosélectivité avec les alcènes, les dérivés halogénés, les carbamates, les époxydes, les nitro...

ALKYLBORANES Les alkylboranes réagissent plus lentement. L’encombrement stérique limite la fragmentation de la carbinolamine. Thexylborane et disiamylborane utilisés pour obtenir des aldéhydes. Le complexe thexylborane·PhNEt2 est utilisé pour réduire les amides tertiaires en amines. Globalement ces réactifs sont très peu utilisés.

BORANES : APPLICATIONS Iode = méthode douce d’oxydation de la liaison B-N HI est libéré d’où l’utilisation d’un tampon Pas d’épimérisation Résistance des esters t-butyliques

BOROHYDRURES SUBSTITUES PAR DES HETEROATOMES Ils sont plus réactifs que NaBH4 - NaBH2(SCH2CH2S), NaBH2S3, - NaBH3NMe2, NaBH3(NHtBu), - NaBH3OR R = Ac, PhCO, CCl3CO

BOROHYDRURES : APPLICATIONS Les borohydrures ne sont efficaces que pour les amides tertiaires (dans les autres cas le sel de bore formé n’est pas assez électrophile).

BOROHYDRURES NaBH4/ROH, LiBH4/éther mauvais réducteur pour les amides, il faut forcer les conditions. Systèmes utilisés pour obtenir les amines : NaBH4, MeSO3H, DMSO Bu4NBH4, CH2Cl2 NaBH4-TiCl4,DME NaBH4-CoCl2 ou NaBH4-NiCl2, MeOH NaBH4-AlCl3 (sauf pour amides Ires) Systèmes utilisés pour obtenir les alcools : LiBHEt3, THF, D

ALUMINOHYDRURES Systèmes utilisés pour obtenir les amines : AlH3, DIBAL-H, AlH2Cl, LiAlH4, NaAlH4… Et pour les alkoxyaluminohydrures moins réactifs mais souvent plus sélectifs: LiAlH(OMe)3, Red-Al, Al2H3(OCH2CH2OMe)3, Ca[AlH2(OiBu)2]2·THF v amides IIIR >> v amides IR et IIR AlH3, DIBAL-H utilisés pour les amides insaturés. Il faut toujours utiliser un excès pour ne pas s’arrêter au stade aldéhyde. L’obtention de nitriles à partir d’amides primaires est fréquente.

LiAlH4 : Mécanisme Quantité stoechiométrique et addition inverse Excès Effet stérique et électronique des substituants de l’amine : Amine encombré favorise aldéhyde Amine délocalisée favorise aldéhyde Substituant attracteur diminue vb et vc

ALUMINOHYDRURES : APPLICATIONS

SILANOHYDRURES Les amides tertiaires sont réduits en amine par le HSiCl3 à haute température.

REACTIVITE : COMPARAISON D’HYDRURES

LACTAMES : MECANISMES

REDUCTION DU CAPROLACTAME

AMIDINES Bons substrats pour les réductions monoélectroniques. Birch améliore le système en utilisant l’ammoniac liquide.

AMIDINES : EXEMPLES RECENTS

AMIDINES : EXEMPLES RECENTS

AMIDINES : EXEMPLES RECENTS

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CONCLUSION Y' a encore du boulot!!!