Conspectus

Couplage électrophile croisé catalysé par un métal de transition.électrophile d’alkyl électrophiles a évolué en une stratégie privilégiée qui permet la construction facile de précieuses liaisons C(sp3)-C. De nombreuses méthodes de couplage élégantes catalysées par le Ni, par exemple l’arylation, l’allylation, l’acylation et la vinylation d’halogénures d’alkyle primaires et secondaires, ont été développées. Ces travaux antérieurs ont fourni d’importantes informations mécanistiques sur la sélectivité et la réactivité des partenaires de couplage, qui sont largement dictées à la fois par les catalyseurs et les réactifs. Malgré les progrès réalisés à ce jour, il reste un certain nombre de problèmes difficiles à résoudre, notamment (1) la réalisation de synthèses stéréosélectives de liaisons C-C qui reposent principalement sur des précurseurs alkyles fonctionnalisés ou activés, (2) la diversification des électrophiles et (3) l’acquisition de connaissances sur les mécanismes réactionnels sous-jacents.

Dans ce compte-rendu, nous résumons un certain nombre de méthodes de formation de liaisons C-C réductrices catalysées par Ni- et Fe, développées dans notre laboratoire, qui nous ont permis de coupler des électrophiles alkyl tertiaires activés et stériquement encombrés et des liaisons C(sp3)-O et d’accéder à des produits méthylés et trifluorométhylés, des esters, des C-glycosides et des centres de carbone quaternaire. Nous commencerons par une brève discussion sur la construction chimiosélective de liaisons alkyl-alkyl non activées catalysée par Ni, en mettant l’accent sur les effets des ligands et des réducteurs, ainsi que sur les réactivités des halogénures d’alkyle dirigées par les groupes partants, et sur le rôle qu’ils jouent dans la promotion du couplage réducteur des électrophiles activés, y compris les électrophiles méthylés, trifluorométhylés et glycosylés, et les chloroformates. Pour réussir, il est essentiel de faire correspondre les réactivités de ces électrophiles avec des partenaires de couplage appropriés, ce qui peut être réglé au moyen de catalyseurs Ni appropriés. Ensuite, nous détaillerons comment le réglage des effets stériques et électroniques des catalyseurs au nickel avec des ligands labiles de type pyridine et des additifs (principalement MgCl2) permet la création efficace de centres quaternaires arylés tout-carbone par le couplage d’halogénures d’aryle avec des halogénures d’alkyle tertiaire encombrés stériquement. En revanche, l’utilisation de ligands bipyridine et terpyridine plus volumineux permet l’incorporation de groupes acyle et allyle de taille relativement petite dans des centres quaternaires tout-carbone acylés et allylés. Enfin, nous montrerons comment les connaissances acquises avec les électrophiles halogénures nous ont permis de développer des méthodes qui permettent le couplage d’oxalates d’alkyle tertiaires avec des électrophiles allyles, aryles et vinyles, où la fragmentation radicalaire de la liaison C-O de Barton est médiée par Zn et MgCl2 et favorisée par des catalyseurs Ni. Le même protocole est applicable à l’arylation d’oxalates d’alkyle secondaires dérivés de substrats α-hydroxylcarbonyle, qui implique la formation de radicaux α-carbonyle centrés sur le carbone relativement stables. Ainsi, ce compte rendu résume non seulement les méthodes de synthèse qui permettent la formation de liaisons C-C précieuses en utilisant des électrophiles difficiles, mais fournit également un aperçu de la relation entre la structure et la réactivité des substrats et des catalyseurs, ainsi que des effets des additifs.