Couplages catalysés par d’autres métaux de transition

Les couplages présentés jusqu’à maintenant avaient tous en commun d’être catalysés par du palladium. L’excellente réactivité de ce métal en fait en effet un catalyseur de choix pour les réactions de couplage. Cependant l’utilisation du palladium est limitée par son coût, sa rareté et sa toxicité. Les chimistes organiciens ont donc essayé de remplacer le palladium par d’autres métaux pour réaliser des réactions de couplage, et obtenir en particulier des diènes conjugués. Le couplage de Liebeskind est une méthode de couplage permettant de former des polyènes conjugués B55 par réaction d’un iodure vinylique B53 avec un vinylstannane B54 en présence de thiophènecarboxylate de cuivre (CuTC). Ce couplage s’effectue généralement dans Pour expliquer la formation du produit de couplage, deux mécanismes possibles ont été proposés, l’ordre des deux premières étapes n’ayant pas été établi. Dans le premier mécanisme envisagé, la réaction commence par l’addition oxydante du thiophènecarboxylate de cuivre dans la liaison C-I de B53 pour former l’espèce de Cu(III) I-1. Une étape de transmétallation a lieu entre le stannane B54 et I-1 pour conduire à l’iodure de bis-vinyl-Cu(III) I-2 et à la précipitation du thiophènecarboxylate de tributylstannane et une étape d’élimination réductrice conduit au diène conjugué B55.

Dans l’autre mécanisme proposé, l’ordre des deux premières étapes est inversé : la première étape est la transmétallation du vinylstannane B54 par le cuivre pour conduire au vinylcuivre(I) I-3. L’addition oxydante d’I-3 dans la liaison C–I de l’iodure vinylique B53 conduit alors à l’intermédiaire commun I-2 qui subit une élimination réductrice. Il est important de noter que quel que soit le mécanisme retenu, la réaction n’est pas catalytique puisque le CuTC n’est pas régénéré au cours du processus. Par conséquent, lorsqu’un couplage de Liebeskind est réalisé, le cuivre est toujours utilisé en quantité sur-vinylique B56 est mis en réaction avec le diénylstannane B57 (2 équiv), en présence de trois équivalents de CuTC, le triène B58 a été isolé avec un rendement de 70%. Il faut noter que la sélectivité de la réaction n’est pas totale et un mélange 5/1 des isomères (Z,E,E) et (E,E,E) a été obtenu. Le triène B58 est un précurseur de l’hirsutellone B, car une séquence ouverture d’époxyde/réaction de Diels-Alder intramoléculaire permet d’obtenir le motif tricyclique de 45 min, a permis l’obtention du triène B61 de configuration (Z,Z,E) avec un rendement de 66%. On peut noter que ce couplage est chimiosélectif des iodures vinyliques puisque seul l’iodure vinylique semble réagir lorsqu’un chlorure vinylique est présent comme dans le cas B60.

Couplage réducteur d’ényne intramoléculaire

Une formation intéressante de triènes par un couplage catalysé au cuivre a été présentée par Georg et al. au cours de la synthèse de l’oxymidine II.46 Lorsque le composé B62 a été traité dans les conditions de Castro-Stephens47 [CuI (33 mol %), PPh3 (1 équiv), K2CO3 (1,45 équiv), HCO2Na (3,2 équiv), DMF, 120 °C, 2 h], le triène B63, précurseur de l’oximidine II,26 a été par le cuivre. Cet atome de cuivre est ligandé par un ion formiate et après décarbonylation, l’hydure de cuivre I-5 est obtenu. Une hydrométallation conduit au vinylcuivre I-6 qui après hydrolyse fournit le composé B63 avec un rendement de 67%. Le bilan de cette réaction est donc un couplage ène-yne intramoléculaire suivi de la réduction partielle de la triple liaison par un hydrure de cuivre formé in situ (Schéma 28). Il faut noter que le réarrangement des doubles liaisons est statistique et peut donc conduire à un mélange de produits. Pour améliorer le contrôle de la réaction, les chimistes organiciens cherchent généralement à obtenir un composé B68 volatil (éthylène, propène…) de manière à déplacer l’équilibre vers la formation du produit désiré et jouent sur les différences de réactivité des oléfines. La réactivité des oléfines est notamment déterminée par leur degré de substitution (plus une double liaison sera substituée moins elle sera réactive) et leur richesse .