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Contact : Laurent El Kaïm, professeur

 

Isonitriles et réactions multicomposants (RMC)

 

Les réactions multicomposant (RMC) représentent un axe de recherche important en chimie organique. Ces réactions assemblent en une seule étape plus de trois produits de départ dans une structure finale. L'intérêt pour ces réactions est principalement liè à une grande diversité structurale atteinte en très peu d'étapes. En réponse aux problématiques environnementales, les RMC constituent un des outils qui permettent d'optimiser les synthèses en accord avec les concepts d'économie d'étapes et d'atomes. La réaction de Ugi, une formation d'amides à partir d'isonitriles, d'aldéhydes, d'acide carboxyliques et d'amines primaires, s'impose dès que l'on souhaite travailler sur des réactions à quatre composants. Découverte en 1959, cette réaction à été utilisée de manière extensive ces vingt dernières années. La plupart des stratégies de synthèse qui l'exploitent partent d'un couplage de Ugi suivi d'une étape de cyclisation traditionnellement appelée « post-condensation ». Le travail sur les réactions de Ugi réalisé à l'ENSTA ParisTech s'est développé selon deux axes. Le premier concerne la mise au point de nouvelles post-condensations de Ugi mettant en jeu des cascades réactionnelles complexes, de nouvelles réactions catalysées par des métaux de transition ainsi que cyclisations radicalaires.

Le schéma 1 représente une sélection parmi ces projets :

Schema 1 : post-condensation sur adduits de Ugi

 

Le deuxième axe concerne une recherche plus amont sur la réactivité des isonitriles. Nous essayons plus particulièrement de trouver de nouvelles manières d'introduire des isonitriles dans des couplages multicomposants. Parmi nos différents projets (réaction de Nef des isonitriles, Ugi et dérivés nitrés, cycloadditions [4+1], sels de diazonium...) notre extension Ugi-Smiles représente certainement l'étude qui a le plus grand potentiel synthétique. Efficace sur le nitrophenol et les hydroxyhétérocycles, cette nouvelle famille de couplages de type Ugi ouvre la voie à de nombreuses post-condensations.

Le schéma 2 en donne deux exemples réalisés dans notre groupe :

Schema 2 : Post-condensations sur adduits Ugi-Smiles

 

Chimie des organométalliques

 

During our attempts to perform aldol type addition between hydrazone and aldehydes, we discovered that the addition of an aldehyde to the preformed complex of trimethylaluminum and hydrazone lead to an N-alkylated compound with transfer of the methyl group. Apart from the mechanistic interest of this reaction (analogous reaction with secondary amine instead of the hydrazone is not described), this coupling allows the preparation of highly hindered hydrazine derivatives...

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Chimie des hydrazones

 

We have been interested in hydrazone chemistry for a long time, and various axes have been explored. For instance, we have developed a new Mannich-type coupling involving hydrazones as the nucleophilic partner. Based on the former Keil and Reid work (1965), we developed a very effcient thre-component access to a-aminohydrazones which are stable precursor of azoalkenes. The use of N-benzyl piperazine allows efficient couplings whatever the aldehyde used and some mild conditions for the azoalkene generation. These heterodienes could be trapped in various cycloaddition reactions -[4+1] and [4+2]- to form different heterocyclic scaffolds...

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Chimie des isonitriles

 

Nef-type reactions : Trifluoroacetic anhydride

Isocyanides addition to trifluoroacetic anhydride allows a straightforward preparation of trifluoropyruvamides derivatives. These compounds are useful fluorinated synthetic intermediates ; we have demonstrated that various nucleophiles are easily added on these stable hydrates...

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