FR3063290A1 - Procede de synthese de pheromones - Google Patents

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Pierre Queval
Frederic Caijo
Mathieu ROUEN
Fabien Tripoteau
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Stratoz
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Stratoz
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    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
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Abstract

La présente invention concerne un procédé de synthèse de phéromones fonctionnalisés à l'une de leurs extrémités, comprenant au moins deux doubles liaisons conjuguées de configuration stéréochimique (E,Z) majoritaire. La réaction est effectuée en deux étapes, comprenant : (a) une réaction de métathèse entre une oléfine fonctionnalisée et un aldéhyde insaturé, en présence d'au moins un catalyseur particulier choisi parmi les complexes de ruthénium comprenant un ligand 1,3-diaryl-imidazolidin-2-yle et un ligand styrényléther, et (b) la réaction du produit ainsi obtenu avec un sel de triphénylalkylphosphonium.

Description

063 290
51463 ® RÉPUBLIQUE FRANÇAISE
INSTITUT NATIONAL DE LA PROPRIÉTÉ INDUSTRIELLE © N° de publication :
(à n’utiliser que pour les commandes de reproduction)
©) N° d’enregistrement national
COURBEVOIE © Int Cl8 : C 07 C 29/46 (2017.01), C 07 C 69/145, 33/02, 47/21, 69/587, A 01 N 31/02, 35/02, 37/02, 37/06, A 01 P 7/04
DEMANDE DE BREVET D'INVENTION A1
©) Date de dépôt : 24.02.17. © Demandeur(s) : STRATOZ— FR.
(© Priorité :
@ Inventeur(s) : QUEVAL PIERRE, CAIJO FREDERIC,
ROUEN MATHIEU etTRIPOTEAU FABIEN.
(43) Date de mise à la disposition du public de la
demande : 31.08.18 Bulletin 18/35.
©) Liste des documents cités dans le rapport de
recherche préliminaire : Se reporter à la fin du
présent fascicule
(© Références à d’autres documents nationaux ® Titulaire(s) : STRATOZ.
apparentés :
©) Demande(s) d’extension : © Mandataire(s) : CABINET BECKER ET ASSOCIES.
P4) PROCEDE DE SYNTHESE DE PHEROMONES.
FR 3 063 290 - A1
La présente invention concerne un procédé de synthèse de phéromones fonctionnalisés à l'une de leurs extrémités, comprenant au moins deux doubles liaisons conjuguées de configuration stéréochimique (E,Z) majoritaire. La réaction est effectuée en deux étapes, comprenant: (a) une réaction de métathèse entre une oléfine fonctionnalisée et un aldéhyde insaturé, en présence d'au moins un catalyseur particulier choisi parmi les complexes de ruthénium comprenant un ligand 1,3-diaryl-imidazolidin-2-yle et un ligand styrényléther, et (b) la réaction du produit ainsi obtenu avec un sel de triphénylalkylphosphonium.
Figure FR3063290A1_D0001
i
PROCEDE DE SYNTHESE DE PHEROMONES
OBJET DE L’INVENTION
La présente invention concerne un procédé de synthèse de phéromones fonctionnalisés à l'une de leurs extrémités, comprenant au moins deux doubles liaisons conjuguées de configuration stéréochimique (E,Z) majoritaire. La réaction est effectuée en deux étapes, comprenant : (a) une réaction de métathèse entre une oléfine fonctionnalisée et un aldéhyde insaturé, en présence d'au moins un catalyseur particulier choisi parmi les complexes de ruthénium comprenant un ligand l,3-diaryl-imidazolidin-2-yle et un ligand styrényléther, et (b) la réaction du produit ainsi obtenu avec un sel de triphénylalkylphosphonium.
ARRIERE-PLAN DE L’INVENTION
Les applications des phéromones de synthèse se sont largement développées ces dernières années, notamment pour contrôler les populations d’insectes considérés comme nuisibles dans la mesure où ils affectent négativement certains écosystèmes (frelon asiatique), sont vecteurs de maladies (moustiques), ravagent les cultures destinées à l'alimentation humaine ou animale ou entraînent des dégâts matériels et sanitaires, notamment dans les musées, les habitations et les villes. Dans le domaine agricole, les phéromones constituent une alternative biologique aux pesticides de synthèse qui sont susceptibles de mettre en danger la santé des opérateurs et l'équilibre écologique. Les phéromones sont en effet des molécules naturelles qui, en raison de leur volatilité et de leur biodégradabilité, ne produisent pas de résidus toxiques. Elles permettent en outre un ciblage d’insectes très spécifique et n’affectent donc que les populations visées.
L'une des techniques mettant en œuvre des phéromones repose sur la confusion sexuelle ; elle consiste à diffuser des phéromones de synthèse mimant les phéromones sexuelles des insectes ravageurs des cultures. De ce fait, il est possible de masquer les communications chimiques entre les mâles et les femelles et ainsi d'empêcher leur reproduction et le développement de larves sur les récoltes. Cette technique est particulièrement adaptée en viticulture et en arboriculture. Une autre technique est celle du piégeage de masse ; elle repose sur l'utilisation d'une phéromone pour attirer spécifiquement une espèce d’insectes dans un piège. Une fois emprisonné, l'insecte est éliminé par une faible quantité d’insecticide, noyé ou immobilisé par de la colle. L’avantage de cette technique réside dans le fait que le pesticide n’est plus répandu sur la culture ; ce n’est plus le produit qui va à l’insecte, mais le contraire. D'autres pièges utilisant des phéromones sont utilisés non pas pour éliminer les insectes mais comme moyen de suivi d'une population d'insecte, notamment pour établir une cartographie des insectes présents dans une zone.
Les techniques mettant en œuvre des phéromones restent à ce jour relativement coûteuses, en raison du faible nombre de fournisseurs et des difficultés de synthèse de ces composés. Il en résulte une offre relativement faible en produit et relativement limitée en terme d’insectes visés, donc de typologie de cultures à protéger.
Parmi les phéromones répertoriées à ce jour, les phéromones de lépidoptères de type I se caractérisent par une structure linéaire présentant une ou plusieurs insaturations et une fonction aldéhyde, alcool ou acétate en position terminale. Au sein de ce groupe, de nombreuses phéromones d'intérêt présentent une structure renfermant deux doubles liaisons conjuguées. Tel est notamment le cas de la codlémone, qui est l'une des seules phéromones fabriquées à grande échelle (25 tonnes en 2010). Cette phéromone, qui agit par confusion sexuelle, permet de protéger les vergers contre le carpocapse des pommes et des poires. Elle est obtenue sous la forme d'un mélange de diastéréoisomères dont seul le diastéréoisomère (E,E) est actif. Il est en effet bien connu que l'efficacité des phéromones dépend de la stéréochimie de leurs doubles liaisons. Les procédés de synthèse de la codlémone ne sont pas transposables à la synthèse des lépidoptéranes dont seul l'isomère (E,Z) est actif.
Parmi les voies de synthèse proposées pour l'obtention de ces lépidoptéranes, R.M. de Figueiredo et al. dans J. Org. Chem. 2007, 72, 640-642 ont suggéré une double réaction de Wittig réalisée sur un dialdéhyde à l'aide d'un sel de phosphonium, suivie d'une seconde réaction de Wittig sur le diènedial ainsi obtenu, en présence d'un sel d’alkyl phosphonium, conduisant à des triénals qui sont ensuite réduits pour obtenir un diénal de configuration stéréochimique (E,Z) majoritaire. Cette synthèse n'est toutefois pas utilisable pour obtenir des phéromones autres que des aldéhydes, en particulier des acétates ou des alcools.
Par ailleurs, un procédé de synthèse d'une phéromone sous forme d'acétate de diényle conjugué de configuration (E,Z) majoritaire a été proposé dans WO 2016/001383. Ce procédé comprend une étape de phosphatation d'un aldéhyde insaturé puis d'acylation du produit ainsi obtenu en présence d'un catalyseur à base de fer. Ce procédé ne permet pas de préparer des phéromones présentant d'autres groupes fonctionnels que des esters.
D'autres procédés ont été décrits pour préparer le même type de phéromones, mais ils présentent l'inconvénient de comprendre un nombre d'étapes important qui impacte nécessairement les coûts de production (P. H.G. Zarbin et al., J. Braz. Chem. Soc., Vol. 18, No. 6, 1100-1124, 2007 ; US-4,296,042 ; WO 01/00553 ; Khrimian et al., J. Agric. Food Chem., Vol. 56, 197-203, 2008).
Il subsiste donc le besoin de disposer d'un procédé permettant de synthétiser simplement, en un petit nombre d'étapes, des phéromones de type lépidoptéranes, sous forme de diène conjugué fonctionnalisé, de configuration stéréochimique (E,Z) majoritaire. Il serait également souhaitable de disposer d'un procédé qui soit convergent, c'est-à-dire qui permette d'obtenir une diversité de phéromones, présentant différentes longueurs de chaîne et groupes fonctionnels terminaux.
La demanderesse a démontré que ces besoins pouvaient être satisfaits en mettant en œuvre un procédé en deux étapes combinant une réaction de méthathèse croisée, suivie d'une réaction de Wittig.
Il a déjà été suggéré de mettre en œuvre cette succession de réactions pour préparer des composés ayant une structure similaire à celle des phéromones recherchées (R.P. Murelli et al., Org. Lett. Vol. 9, No. 9, 2007). Toutefois, ce procédé qui utilise une phosphine stabilisée conduit à des diènes conjugués de configuration (E,E) majoritaire. Surtout, le procédé de Murelli et al. n'est pas transposable à la synthèse de phéromones, dans lesquelles les doubles liaisons sont généralement séparées du groupe fonctionnel par plusieurs atomes de carbone. Il en est de même du procédé très similaire décrit par T. Paul et al. pour la préparation de 2,4diénoates (Tetrahedron Letters, Vol. 48, 5367-5370, 2007).
RESUME DE L’INVENTION
Les inventeurs ont mis au point un procédé simple et peu coûteux permettant de préparer, dans des conditions économiquement avantageuses, des phéromones de type diènes conjugués fonctionnalisés en bout de chaîne, avec une configuration stéréochimique (Εη,Ζη+2) majoritaire, voire avec des ratios (E/Z)n et (Z/E)n+2 supérieurs chacun à 90:10. Le coût de revient et l'efficacité des phéromones obtenues selon l'invention pourront ainsi se trouver améliorés par comparaison avec les procédés de synthèse de phéromones connus à ce jour.
L’invention a ainsi pour objet un procédé de synthèse de phéromones, comprenant les étapes successives suivantes :
a) la réaction d'un composé de formule (I) :
(I) où X est un groupement choisi parmi les groupes -OH, -OCOR et -COOR où R désigne un groupe alkyle en C1-C6, A est une chaîne alkylène ou alkénylène en Cl-Cl 2 et W désigne H ou un groupe alkyle en C1-C3, avec un composé de formule (II) :
R (Π) où R désigne un atome d'hydrogène ou un groupe alkyle en Cl-Cl2 en présence d'au moins un catalyseur choisi parmi les complexes de ruthénium alkylidène comprenant un ligand l,3-diaryl-imidazolidin-2-yle et un ligand styrényléther, pour obtenir un composé de formule (III) :
.O où X et A ont les significations indiquées ci-dessus, dans lequel la double liaison adjacente à A est majoritairement de configuration (E) ;
X (III)
b) la réaction du composé de formule (III) avec un sel de triphénylalkylphosphonium de formule (IV) :
Figure FR3063290A1_D0002
Hal où Hal désigne un ion halogénure et m est un entier allant de 0 à 6 pour obtenir un composé de formule (V) :
Figure FR3063290A1_D0003
(V) où X, A et m ont les significations indiquées ci-dessus et les doubles liaisons adjacentes à A sont majoritairement de configuration stéréochimique (Εη,Ζη+2), et
c) éventuellement, la transformation du composé de formule (V) en un composé de formule (VI) suivante :
Figure FR3063290A1_D0004
(VI) où A et m ont les significations indiquées ci-dessus, Y désigne un groupement choisi parmi les groupes -OH, oxo, -OCOR et -COOR où R désigne un groupe alkyle en C1-C6 et les doubles liaisons adjacentes à A sont majoritairement de configuration stéréochimique (Εη,Ζη+2).
DESCRIPTION DETAILLEE
Le procédé selon l'invention comprend une étape de métathèse d'oléfines suivie d'une réaction de Wittig, dans lequel ces deux étapes sont mises en œuvre dans des conditions particulières.
La première de ces étapes consiste à faire réagir un composé de formule (I) :
(I) où X est un groupement choisi parmi les groupes -OH, -OCOR et -COOR où R désigne un groupe alkyle en C1-C6, A est une chaîne alkylène ou alkénylène en Cl-Cl 2 et W désigne H ou un groupe alkyle en C1-C3, avec un composé de formule (II) :
R (Π) où R désigne un atome d'hydrogène ou un groupe alkyle en Cl-Cl2.
Le composé de formule (I) peut être disponible dans le commerce, notamment dans le cas des acétates d'alcényle ou de certains alcénols, ou il peut en variante être préparé à partir de sources commerciales suivant des réactions chimiques simples. Ainsi, la synthèse des esters d'alcényles gras peut être effectuée par estérification, à l'aide d'acide acétique, d'une a-oléfine à terminaison hydroxy. La réaction est généralement conduite en présence d'un acide fort, tel que l'acide sulfurique, à une température de 40 à 80°C, par exemple de 60°C. Le produit de formule (I) peut ensuite être récupéré par extraction à l'aide d'un solvant et purifié avant d'être mis en œuvre dans le procédé selon l'invention. D'autres composés de formule (I) peuvent être préparés, par estérification ; il en est notamment ainsi du sorbate d’alkyle qui peut être préparé à partir d'acide sorbique.
Ce composé est soumis à une réaction de métathèse avec un aldéhyde insaturé de formule (II), de préférence l'acroléine ou le crotonaldéhyde et plus préférentiellement l'acroléine, en présence d'au moins un catalyseur choisi parmi les complexes de ruthénium comprenant un ligand 1,3diaryl-imidazolidin-2-yle et un ligand styrényléther. Selon une forme d'exécution préférée de l'invention, le ligand styrényléther est porteur d'au moins un groupement électroattracteur. Par groupement électroattracteur, on entend un groupement à effet inductif attracteur, c'est-à-dire ayant une électronégativité plus élevée que celle du carbone . Le groupement phényle du ligand styrényléther peut être substitué par, ou condensé avec, ledit groupement électroattracteur. On préfère selon l'invention que le groupe électroattracteur soit du type perhalogénoalkylcarbonylamido ou alcoxycarbonylamido, lorsqu'il constitue un substituant du groupement phényle et qu'il soit constitué d'une oxazine ou d'une oxazinone éventuellement hydrogénée lorsqu'il est condensé au groupement phényle (pour former ainsi une benzoxazine ou benzoxazinone, respectivement). Les ligands additionnels du ruthénium sont généralement des ligands anioniques qui peuvent par exemple être indépendamment choisis parmi les halogénures, les benzoates, les tosylates, les mésylates, les trifluorométhane-sulfonates, les pyrolures, les trifluoroacétates, les acétates, les alcoolates et les phénolates. On préfère qu'ils soient constitués d'halogénures et plus particulièrement qu'ils désignent chacun un atome de chlore.
Parmi les catalyseurs de ce type, on peut notamment citer les composés de formule (Vlla) :
Figure FR3063290A1_D0005
(Vlla) où X et X' sont des ligands anioniques avantageusement choisis parmi ceux listés précédemment ; RI et R2 désignent indépendamment un atome d'hydrogène, un groupe alkyle en C1-C6, un groupe cycloalkyle en C5-C6 ou un groupe aryle en C5-C6 ; R3 désigne un atome d'hydrogène, un groupe alkyle en C1-C6, un groupe cycloalkyle en C5-C6, un groupe aryle en C5-C6 ou un groupe CORb, COORb, CONHRb ou SO2Rb où Rb est un atome d'hydrogène, un groupe alkyle en C1-C6, un groupe aryle ou hétéroaryle en C5-C6 éventuellement substitué par au moins un substituant choisi parmi les groupes alcoxy en C1-C6, les groupes pyridinium alkyle en C1-C6, le groupe NO2, le groupe CF3 et les atomes d'halogène ; a, b et c désignent indépendamment un atome d'hydrogène ou un groupe alkyle en C1-C6 ; Z représente un groupe méthylène ou carbonyle.
Dans une forme d'exécution préférée, dans la formule (Vlla), RI est un atome d'hydrogène ; R2 est un groupe méthyle, éthyle ou isopropyle, de préférence éthyle ; R3 est un groupe -COORb où Rb est un groupe alkyle en C1-C6, de préférence un groupe isopropyle ; a, b et c désignent un atome d'hydrogène ; et Z est un groupe carbonyle.
Un autre groupe de catalyseurs utilisables dans l'étape de métathèse du procédé selon l'invention est constitué des composés de formule (Vllb) :
Figure FR3063290A1_D0006
où X est un ligand anionique choisi avantageusement parmi ceux décrits précédemment ; RI désigne un atome d'hydrogène, un groupe alkyle en C1-C6, un groupe perhalogénoalkyle en C1-C6, un groupe pyridinium alkyle, un groupe alcoxy en C1-C6, un groupe cycloalkyle en C5-C6, un groupe aryle en C5-C6 qui est éventuellement substitué par au moins un groupe choisi parmi les groupes alkyle en C1-C6, les atomes d'halogène et le groupe NO2 ; R2, R3, R4 et R5 désignent indépendamment un atome d'hydrogène, un groupe alkyle en C1-C6, un groupe cycloalkyle en C5-C6 ou un groupe aryle en C5-C6.
Dans une forme d'exécution de l'invention, dans la formule (Vllb), RI désigne un groupe alcoxy en C1-C6 ou un groupe CF3, de préférence un groupe alcoxy en C1-C6 ; R2, R4 etR5 désignent chacun un atome d'hydrogène ; R3 est un groupe alkyle en C1-C6, de préférence un groupe isopropyle.
Le ligand L inclus dans les formules (Vlla) et (Vllb) répond à la formule (VIII) :
Rb Rb
Figure FR3063290A1_D0007
«zww (VIII) dans laquelle :
les groupes Ra désignent indépendamment un groupe aryle en C5-C6 non substitué ou substitué par un ou plusieurs groupes choisi parmi les groupes alkyle en C1-C6, les groupes alcoxy en C1-C6, les atomes d'halogène, en particulier de chlore ou de fluor, et les groupes perhalogénoalkyle en C1-C6, en particulier CF3, les groupes Rb désignent indépendamment un groupe alkyle en C1-C6, un atome d'halogène ou un groupe aryle en C5-C6.
On préfère selon l'invention que Ra soit choisi dans le groupe constitué du 2,4,65 triméthylphényle, du 2,6-diisopropylphényle, du 2,4,6-tris(trifluorométhyl)phényle, du 2,4,6trichlorophényle et de l'hexafluorophényle, de préférence Ra est le 2,6-diisopropylphényle.
Dans le cadre de cette description, on entend par groupement « alkyle en C1-C6 », une chaîne hydrocarbonée linéaire ou ramifiée ayant de 1 à 6 atomes de carbone. Des exemples de groupements alkyles préférés sont notamment les groupements méthyle, éthyle, propyle, isopropyle, butyle, isobutyle et tert-butyle.
Par cycloalkyle en C5-C6, on entend un groupement alkyle aliphatique secondaire cyclique, de préférence un groupe cyclopentyle ou cyclohexyle.
Par alcoxy en C1-C6, on entend un groupe -O-alkyle en C1-C6 où le groupe alkyle en Cl15 C6 est tel que défini ci-dessus.
Par aryle en C5-C6 on entend un groupe carbocyclique à 5 ou 6 chaînons, renfermant des doubles liaisons conjuguées.
Par hétéroaryle en C5-C6 on entend un groupe hétérocyclique à 5 ou 6 chaînons, renfermant de 1 à 3 atomes de soufre, d'azote et/ou d'oxygène et des doubles liaisons conjuguées.
Par halogène, on entend un atome de fluor, de chlore, de brome ou d'iode.
Des exemples de catalyseurs pouvant être utilisés selon l'invention sont illustrés ci-dessous.
dans laquelle R = CF3 (M71-SiPr) ou R = O-CH2-CH(CH3)2 (M73-SiPr) ίο
Figure FR3063290A1_D0008
dans laquelle R = CF3 (M71-SiMes) ou R = O-CH2-CH(CH3)2 (M73-SiMes)
Figure FR3063290A1_D0009
Les complexes de ruthénium de formule (Vlla) et (Vllb) mis en œuvre selon l'invention peuvent respectivement être préparés suivant les procédés décrits dans les demandes de brevet US8,835,628 et US-8,394,965.
Dans le procédé de synthèse selon l'invention, la quantité d'aldéhyde insaturé par rapport à l'oléfine fonctionnalisée de formule (I), exprimée en moles, peut par exemple être comprise entre 1:1 et 5:1 et elle est de manière préférée de 1:1. En outre, la quantité de complexe de ruthénium par rapport à l'oléfine fonctionnalisée de formule (I), exprimée en moles, peut par exemple être comprise entre 100 et 50.000 ppm, de manière préférée entre 500 et 30.000 ppm et, mieux, entre 5.000 et 20.000 ppm . Le procédé de métathèse selon l'invention peut être réalisé en l'absence ou en présence d'un solvant qui peut être tout solvant polaire ou apolaire tel que l'eau, l'acétone, l'acétate d'éthyle, le dichlorométhane, le cyclohexane, le benzène, le toluène et leurs mélanges.
Ce procédé peut avantageusement être mis en oeuvre sous atmosphère inerte, en particulier sous une atmosphère d'azote ou d'argon, de préférence à pression atmosphérique. Généralement, une gamme large de températures peut être utilisée. La réaction peut ainsi être effectuée à une température de 20 à 100°C, de préférence de 20 à 40°C. La durée de la réaction peut également varier dans une large mesure et elle est par exemple comprise entre 1 minute et 24h, de préférence entre 30 min et 2h.
La réaction de métathèse précitée conduit à un produit renfermant un composé de formule (III) :
Figure FR3063290A1_D0010
(III) où X et A ont les significations indiquées ci-dessus, qui est peut ou non être concentré puis purifié, par exemple par chromatographie sur gel de silice, avant la mise en œuvre de l'étape suivante.
Dans la formule (III), la double liaison adjacente à A est majoritairement de configuration (E). Selon une forme d'exécution préférée, les isomères du composé de formule (III) sont présents dans un ratio (E/Z) d'au moins 85:15, de préférence d'au moins 90:10 voire d'au moins 95:5.
Ce produit est ensuite soumis à une réaction de Wittig. Pour ce faire, le composé de formule (III) est mis en contact avec un sel de triphénylalkylphosphonium de formule (IV) :
Figure FR3063290A1_D0011
Hal où Hal désigne un ion halogénure et m est un entier allant de 0 à 6.
Le composé de formule (IV) peut être utilisé dans un rapport molaire au composé de formule (III) allant par exemple de 1:1 à 2:1. La réaction est généralement conduite dans un solvant organique, tel que le THF ou le dioxane, en présence d'une base telle que l'hydroxyde de sodium ou de potassium, un alcoolate de sodium ou de potassium, le carbonate ou l'hydrogénocarbonate de sodium ou de potassium, le phosphate de sodium ou de potassium ou le sel de sodium, de lithium ou de potassium d'hexaméthyldisilazane (NaHDMS, LiHDMS, KHDMS).On préfère selon l'invention utiliser un alcoolate de potassium, en particulier le tert-butanolate de potassium, dans du THF. La base est de préférence introduite en quantité équimolaire par rapport au sel de triphénylalkylphosphonium. Cette réaction peut être effectuée à une température de 0 à 30°C et elle est avantageusement réalisée sous atmosphère inerte.
A l'issue de cette réaction, le produit réactionnel est généralement neutralisé par ajout d'un acide organique ou inorganique, tel que l'acide chlorhydrique, puis soumis à une extraction à l'aide d'un solvant organique pour récupérer une phase organique purifiée, par exemple par chromatographie sur gel de silice, avantageusement après filtration et concentration.
On obtient ainsi un composé de formule (V) :
Figure FR3063290A1_D0012
(V) où X, A et m ont les significations indiquées ci-dessus.
Dans un premier mode de réalisation de l'invention, le composé de formule (V) constitue luimême une phéromone.
Avantageusement, le composé de formule (V) répond à l'une des définitions suivantes :
• X = -OCOR où R = -CH3 ; A est une chaîne alkylène en Cl-Cl2, de préférence en C2C8, plus préférentiellement en C6 ; m est un entier allant de 0 à 6, de préférence de 1 à 4, plus préférentiellement m = 1 ; de sorte qu'il constitue un ester de diényle ;
• X = -COOR avec R est un groupe alkyle en C1-C6, de préférence R = -CH3 ; q = 1 ; p = 0 ; A est une chaîne alkénylène en Cl-Cl 2, de préférence en C2-C6, plus préférentiellement en C2 ; m est un entier allant de 0 à 6, de préférence de 1 à 3, plus préférentiellement m = 2 ; de sorte qu'il constitue un triénoate d’alkyle.
Dans un second mode de réalisation de l'invention, le composé de formule (V) constitue un 25 précurseur de phéromone et le procédé selon l'invention comprend une ou plusieurs étape(s) supplémentaire(s) consistant à transformer le composé de formule (V) en un composé de formule (VI) suivante :
Figure FR3063290A1_D0013
(VI) où A et m ont les significations indiquées ci-dessus et Y désigne un groupement choisi parmi les groupes -OH, oxo, -OCOR et -COOR où R désigne un groupe alkyle en C1-C6.
Dans une première forme d'exécution de ce mode de réalisation, le composé de formule (V) répond à la définition suivante : X = -OCOR où R désigne un groupe alkyle en C1-C6 ; A est une chaîne alkylène en Cl-Cl 2, de préférence en C5-C10, plus préférentiellement en C9 ; m est un entier allant de 0 à 6, de préférence de 1 à 3, plus préférentiellement m = 2 ; et est converti par hydrolyse en composé de formule (VI) où Y = OH. Il est ainsi possible de préparer des phéromones sous forme d'alcools polyinsaturés, dans le cas où le réactif alcoolique de formule (I) n'est pas aisément accessible. Dans cette forme d'exécution, les esters correspondants de formule (V) peuvent être facilement convertis en alcools par hydrolyse, selon des procédés bien connus de l'homme de l'art.
Dans une seconde forme d'exécution, le composé de formule (V) répond à la définition suivante : X = -OCOR où R désigne un groupe alkyle en C1-C6 ; A est une chaîne alkylène en Cl-Cl2, de préférence en C6-C10, plus préférentiellement en C7 ; m est un entier allant de 0 à 6, de préférence de 0 à 3, plus préférentiellement m = 2 ; et est converti en composé de formule (VI) où Y = oxo. Cette forme d'exécution permet de synthétiser des diénals qui constituent une classe particulièrement recherchée de phéromones, à partir d'alcools ou d'esters, suivant des réactions bien connues de l'homme de l'art, notamment par oxydation de Swem en présence de chlorure d'oxalyle, de DMSO et d'une base de type amine, oxydation de Parikh-Doering en présence de complexe pyridine-trioxyde de soufre (Pyr.SCb), de DMSO et d'une base de type amine ou réduction à l'aide d'hydrure de diisobutylaluminium (DIBAL-H).
La phéromone ou le précurseur de phéromone peut éventuellement être ensuite distillé(e). On récupère ainsi un composé ayant une pureté de plus de 90% voire de plus de 95% ou même de plus de 99%, telle que mesurée par chromatographie en phase gazeuse.
En variante, la phéromone ou le précurseur de phéromone obtenu(e) selon l'invention peut être purifïé(e) par d'autres techniques que la distillation et notamment par recristallisation dans un solvant, filtration, chromatographie sur gel de silice ou une combinaison de ces techniques.
Les phéromones ou précurseurs de phéromones ainsi obtenu(e)s sont majoritairement de configuration stéréochimique (En,Zn+2). Selon une forme d'exécution préférée, ils présentent un ratio (E/Z)n d'au moins 85:15, de préférence d'au moins 90:10 voire d'au moins 95:5 et un ratio (Z/E)n+2 d'au moins 80:20 voire d'au moins 90:10.
Ces phéromones peuvent être utiles dans la fabrication de pièges ou dispersées sur les cultures 5 pour les protéger. Des exemples d'utilisation de quelques phéromones pouvant être obtenues suivant l'invention sont donnés ci-après :
Phéromone Ravageur
Acétate de (E,Z)-7,9-dodécadiényle Lobesia botrana
Acétate de (E,Z)-3,5-dodécadiényle Bonagota cranaodes
Acétate de (E,Z)-3,5-tétradécadiényle Recurvaria leucatella
Acétate de (E,Z)-8,10-pentadécadiényle Acrobasis vaccinii
(E,E,Z)-2,4,6-décatriénoate de méthyle Halyomorpha halys ; Plautia stali
(E,Z)-7,9-dodécadién-1 -ol Lobesia botrana
(Ε,Ζ)-10,12-hexadécadién-1 -ol Bombyx mori
(E,Z)-7,9-dodécadién-1 -al Idaea biselata
(E,Z)-8,10-dodécadién-1 -al Aéria ceramitis
(E,Z)-8,10-tétradécadién-1 -al Cameraria ohridella (mineuse du marronnier)
(E,Z)-9,11-hexadécadién-l-al Acrobasis nuxvorella ; Diatraea saccharalis
(Ε,Ζ)-10,12-hexadécadién-1 -al Coloradia pandora
(Ε,Ζ)-11,13 -hexadécadién-1 -al Notodonta dromedarius
EXEMPLES
L’invention sera mieux comprise à la lumière des exemples suivants, qui sont donnés à titre purement illustratif et n’ont pas pour but de limiter la portée de l’invention, définie par les revendications annexées.
Matériel et méthodes
Les expériences sous atmosphère inerte (diazote ou argon) ont été réalisées en utilisant de la verrerie préalablement séchée à l’étuve. Le dichlorométhane (stabilisé sur amylène) a été séché sur de l’hydrure de calcium puis distillé avant d’être utilisé. Le tétrahydrofurane (THF) a été séché sur sodium/benzophénone puis distillé avant d’être utilisé. Les réactifs commerciaux ont été utilisés tels que reçus. L’acroléine provient de Sigma-Aldrich (90%, stabilisée sur hydroquinone). Les spectres RMN'H (300 MHz) et 13C (75 MHz) ont été enregistrés sur des spectromètres Bruker ARX400 et ARX300. Les déplacements chimiques (δ) sont exprimés en partie par million (ppm) en utilisant le signal de résonance du solvant comme référence interne (CDCL, 'H : δ 7,26 ppm ; 13C : δ 77,16 ppm). Les abréviations suivantes sont utilisées : s = singulet, t = triplet, qi = quintuplet, sex = sextuplet, td = triplet de doublets, ddd = doublets de doublets de doublets, m = multiplet, etc. Les constantes de couplage (7) sont exprimées en Hertz (Hz). Les analyses par chromatographie gazeuse (GC) ont été réalisées sur un spectromètre
Shimadzu® GC-2014 équipé d’une colonne Agilent® DB-23 et Shimadzu® GCMS-QP2010-SE équipé d’une colonne Zebron® ZB-5MSÎ.
Les catalyseurs mis en œuvre dans les exemples qui suivent répondent à la formule ci-dessous :
Figure FR3063290A1_D0014
dans laquelle R = CF3 (M71-SiPr) ou R = O-C(CH3)3 (M73-SiPr).
Exemple 1 : Synthèse de l'acétate de (E,Z)-7,9-dodécadiényle (E7Z9-12Ac).
Figure FR3063290A1_D0015
7-8 Ac équiv.) M73-SIPr (1 mol%) CHjCIj, 40°C, 3h30
O
E7-Ald9-9Ac
1) PhjPPr.Br (1,2 équiv.) FBuOK(1,2 équiv.) THF, TA, 1 h
2) THF, 0°C puis TA, 1 h
O
Figure FR3063290A1_D0016
E7Z9-12AC
Du 7-8Ac (1,15 mL, 6,0 mmol), de l’acroléine (0,89 mL, 12 mmol) et du dichlorométhane (6 mL) sont introduits dans un ballon sec et de l’argon est bullé dans le mélange pendant 2 minutes. Du catalyseur M73-SIPr (50 mg, 0,06 mmol) est introduit et de l’argon est bullé dans le mélange pendant 1 minute. Le mélange est ensuite agité à 40°C pendant 3 h 30 sous argon. Après retour à la température ambiante, le mélange est concentré sous pression réduite puis purifié par chromatographie sur gel de silice (éluant cyclohexane/acétate d’éthyle avec un gradient 9/1 puis 8/2). Le produit E7Ald9-9Ac est alors obtenu sous la forme d’une huile marron (958 mg, 81%, mélange E/Z = 97/3). RMN 'H (CDCL, 300 MHz) : δ (pour l’isomère E) 9,50 (d, 37h-h = 7,9 Hz, 1H) ; 6,84 (dt, Vh-h,™,» = 15,6 Hz, 37h-h = 6,8 Hz, 1H) ; 6,11 (ddt, 3Jh-h,™,„ = 15,6 Hz, 37h-h = 7,9 Hz, 47h-h = 1,5 Hz, 1H) ; 4,05 (t, 37h-h = 6,7 Hz, 2H) ; 2,40-2,28 (m, 2H) ; 2,04 (s, 3H), 1,71 (m, 2H) ; 1,71-1,45 (m, 2H) ; 1,45-1,30 (m, 4H).
Du bromure de 1-propyltriphénylphosphonium (2,23 g, 5,8 mmol) et du ieri-butanolate de potassium (0,65 g, 5,8 mmol) sont introduits dans un ballon et des cycles vide/argon sont appliqués. Du THF (15 mL) et ajouté à température ambiante et le mélange est agité pendant h sous argon. Du E7Ald9-9Ac (0,95 g, 4,8 mmol) en solution dans du THF (5 mL) est ajouté à 0°C puis le mélange est agité à température ambiante pendant 1 h. De l’acide chlorhydrique
IN (20 mL) est ajouté et les phases sont séparées. La phase aqueuse est extraite avec de l’acétate d’éthyle (20 mL). Les phases organiques sont rassemblées puis lavées avec une solution saturée de chlorure de sodium (20 mL), séchées sur du sulfate de magnésium, filtrées sur coton puis concentrées sous pression réduite. Le produit brut est purifié par chromatographie sur gel de silice (éluant cyclohexane/acétate d’éthyle avec un gradient 95/5). La phéromone E7Z9-12Ac est alors obtenue sous la forme d’une huile jaune pâle (803 mg, 74%, mélange EZ/EE/ZZ/ZE = 86/10/3/1, pureté (GC) > 99%). RMN Ή (CDCL, 300 MHz) : δ (pour l’isomère EZ) 6,346,24 (m, 1H) ; 5,96-5,85 (m, 1H) ; 5,64 (dt, Vh-h,™,» = 14,5 Hz, 37h-h = 7,0 Hz, 1H) ; 5,30 (dt, 3Jh-h,m = 10,8 Hz, 37h-h = 7,5 Hz, 1H) ; 4,05 (t, 37h-h = 6,7 Hz, 2H) ; 2,24-2,14 (m, 2H) ; 2,142,04 (m, 2H) ; 2,04 (s, 3H) ; 1,68-1,54 (m, 2H) ; 1,47-1,28 (m, 6H) ; 0,99 (t, 37h-h = 7,5 Hz, 3H). RMN 13C (CDCL, 75 MHz) : δ (pour l’isomère EZ) 171,3 ; 134,4 ; 132,2 ; 128,1 ; 125,7 ; 64,7 ; 32,8 ; 29,3 ; 28,9 ; 28,6 ; 25,9 ; 21,1 ; 14,4.
Exemple 2 : Synthèse de l'acétate de (E,Z)-7,9-dodécadiényle (E7Z9-12Ac) par voie directe.
O
7-8 Ac
1) Acroléine (1,0 équiv.) CH2CI2, 40°C, 2h30
2) f-BuOKZPh3PPr.Br (1,2 équiv.) THF, 0°C puis TA, 1 h
O
E7Z9-12AC
Du 7-8Ac (0,96 mL, 5,0 mmol), de l’acroléine (0,37 mL, 5,0 mmol) et du dichlorométhane (5 mL) sont introduits dans un ballon sec. Du catalyseur M73-SIPr (62 mg, 0,075 mmol) est introduit et le mélange est ensuite agité à 40°C pendant 2 h 30 sous argon. Après retour à la température ambiante, le mélange est concentré sous pression réduite. Le produit brut est alors obtenu sous la forme d’une huile marron (1,06 g, conversion = 93%, ratio E/Z = 97/3). Du bromure de 1-propyltriphénylphosphonium (2,31 g, 6,0 mmol) et du ieri-butanolate de potassium (0,67 g, 6,0 mmol) sont introduits dans un ballon et des cycles vide/argon sont appliqués. Du THF (15 mL) est ajouté à température ambiante et le mélange est agité pendant 1 h 30 sous argon. Le produit brut obtenu lors de l’étape précédente (1,06 g) en solution dans du THF (5 mL) est ajouté à 0°C puis le mélange est agité à température ambiante pendant 1 h. De l’acide chlorhydrique IN (20 mL) est ajouté et les phases sont séparées. La phase aqueuse est extraite avec de l’acétate d’éthyle (20 mL). Les phases organiques sont rassemblées puis lavées avec une solution saturée de chlorure de sodium (25 mL), séchées sur du sulfate de magnésium, filtrées sur coton puis concentrées sous pression réduite. Le produit brut est purifié par chromatographie sur gel de silice (éluant cyclohexane/acétate d’éthyle avec un gradient 100/0 puis 99/1 puis 90/10). La phéromone E7Z9-12Ac est alors obtenue sous la forme d’une huile jaune pâle (733 mg, 65%, mélange EZ/EE/ZZ/ZE = 86/12/1/traces, pureté (GC) > 95%).
Exemple 3 : Synthèse du (/:,Z)-8.10-tétradécadiénal (E8Z10-14Ald).
1)BuPPh3.Br(1,2 équiv.)
0 ^^•°(2 équiv.) M73-SIPr (0,5mol%) CH2CI2, 40°C, 3h n t-BuOK (1,2 équiv.) j/ THF, TA, 1 h u A « S 2) 0°C à TA, 3h O ' *5 8 10 14
8-9 Ac E8-Ald10-1 OAc E8Z10-14AC
Pyr.SO3 (5 équiv.) EtgN (8 équiv.)
DIUISO TA, 3h
NaOH (5 équiv.) MeOH/THF 40°C, 20h
Figure FR3063290A1_D0017
E8Z10-14OH
Figure FR3063290A1_D0018
E8Z10-14Ald
Dans un ballon sec sous argon, du 8-9Ac (0,88 mL, 5,43 mmol), de l’acroléine (0,8 mL, 10,85 mmol) et du dichlorométhane (6 mL) sont introduits. La solution est dégazée par bullage à l’argon pendant 2 minutes et le catalyseur M73-SIPr (22,4 mg, 0,027 mmol) est ajouté. Après 1 minute de bullage à l’argon, la réaction est agitée à 40°C sous atmosphère d’argon pendant 3 heures. Le solvant est évaporé et le brut réactionnel est purifié par chromatographie flash sur gel de silice (éluant : cyclohexane/acétate d’éthyle) pour conduire au composé E8Aldl0-10Ac (940 mg, 82%, mélange E/Z = 98/2) sous la forme d’une huile jaune pale. RMN 'H (CDCh, 300 MHz) : δ (pour l’isomère E) 9,51 (dt, J= 8,0 et 1,1 Hz, 1H) ; 6,86 (dt, J= 15,6 et 8,0 Hz, 1H) ; 6,12 (ddt, J = 15,6 ; 8,0 et 1,1 Hz, 1H) ; 4,06 (tt, J = 6,8 et 1,1 Hz, 2H) ; 2,35 (tdd, J = 7,8 ; 6,2 et 1,3 Hz, 2H) ; 2,05 (t, J = 1,0 Hz, 3H) ; 1,72-1,45 (m, 4H) ; 1,41-1,30 (m, 6H).
Du bromure de 1-butyltriphénylphosphonium (2,1 g, 5,26 mmol) et du /<?/7-butanolate de potassium (589 mg, 5,26 mmol) sont introduits dans un ballon et des cycles vide/argon sont appliqués. Du THF (18 mL) et ajouté à température ambiante et le mélange est agité pendant 1 h sous argon. Du E8Aldl0-10Ac (930 mg, 4,38 mmol) en solution dans le THF (12 mL) est ajouté à 0°C puis le mélange est agité de 0°C à température ambiante pendant 3 h. De l’acide chlorhydrique IN (40 mL) est ajouté et les phases sont séparées. La phase aqueuse est extraite avec de l’acétate d’éthyle (40 mL). Les phases organiques sont rassemblées puis lavées avec une solution saturée de chlorure de sodium (30 mL), séchées sur du sulfate de magnésium, filtrées sur coton puis concentrées sous vide. Le produit brut est purifié par chromatographie sur gel de silice (éluant cyclohexane/acétate d’éthyle 9/1). Le produit E8Z10-14Ac est alors obtenu sous la forme d’une huile incolore (902 mg, 82%, mélange EZ/EE/ZZ/ZE = 90/8/1/traces, pureté (GC) > 97%.RMN Ή (CDCb, 300 MHz) : δ (pour l’isomère EZ) 6,396,26 (m, 1H) ; 6,03-5,91 (m, 1H) ; 5,67 (dt, J = 14,5 et 7,0 Hz, 1H) ; 5,33 (dt, J = 10,8 et 7,6 Hz, 1H) ; 4,07 (t, J = 6,7 Hz, 2H) ; 2,22-2,07 (m, 4H) ; 2,06 (s, 3H) ; 1,69-1,56 (m, 2H) ; 1,481,25 (m, 10H) ; 0,94 (t, J = 7,3 Hz, 3H).
A une solution de NaOH (675 mg, 16,89 mmol) dans du méthanol (10 mL) est ajouté une solution de E8Z10-14Ac (900 mg, 3,38 mmol) dans du THF (5 mL). Le milieu réactionnel est agité à 40°C pendant 20 heures. Après retour à température ambiante, les solvants sont évaporés sous pression réduite. Le résidu est dilué dans l’eau (20 mL) et extrait au cyclohexane (20 mL). La phase organique est lavée à l’eau puis avec une solution aqueuse saturée en NaCl (10 mL), séchée sur MgSCri, filtrée et concentrée sous pression réduite pour donner le composé E8Z1014OH (685 mg, 91%) sous la forme d’une huile jaune pâle. RMN 'H (CDCb, 300 MHz) : δ (pour l’isomère EZ) 6,38-6,26 (m, 1H) ; 6,02-5,92 (m, 1H) ; 5,67 (dt, J = 14,5 et 7,0 Hz, 1H) ; 5,32 (dt, J = 10,8 et 7,5 Hz, 1H) ; 3,66 (t, J = 6,6 Hz, 2H) ; 2,21-2,06 (m, 4H) ; 1,65-1,53 (m, 2H) ; 1,48-1,29 (m, 10H) ; 0,94 (t, 7= 7,3 Hz, 3H).
Dans un ballon sec sous argon, du E8Z10-14OH (685 mg, 3,25 mmol), du DMSO (20 mL) et de la triéthylamine (3,63 mL, 26,05 mmol) sont introduits. Une solution de Pyridine-SO3 (2,6 g, 16,28 mmol) dans le DMSO (10 mL) est ajoutée goutte à goutte et le milieu réactionnel est agité à température ambiante sous une atmosphère d’argon pendant 3 heures. La solution est diluée dans l’acétate d’éthyle (40 mL). La phase organique est lavée à l’eau (40 mL), séchée sur MgSO4, filtrée et concentrée sous vide. Le mélange brut est purifié par chromatographie sur gel de silice (éluant : cyclohexane/acétate d’éthyle 95/5 puis 9/1) pour conduire à la phéromone E8Z10-14Ald (560 mg, 83%,mélange EZ/EE/ZZ/ZE = 90/8/1/traces, pureté (GC) > 99,5%) sous la forme d’une huile incolore. RMN 'H (CDCb, 300 MHz) : δ (pour l’isomère EZ) 9,76 (t, 37h-ham = 1,8 Hz, 1H) ; 6,36-6,24 (m, 1H) ; 5,95 (t, 37h-h = 10,9 Hz, 1H) ; 5,63 (dt, 3JH-Htrans = 14,6 Hz, 37h-h = 7,0 Hz, 1H) ; 5,30 (dt, 37h-h™ = 10,8 Hz, 37h-h = 7,5 Hz, 1H) ; 2,42 (td, 37h-h = 7,3 Hz, 37h-haw = 1,8 Hz, 1H) ; 2,20-2,04 (m, 4H) ; 1,69-1,56 (m, 2H) ; 1,48-1,27 (m, 8H) ; 0,91 (t, 37h-h = 7,3 Hz, 1H). RMN 13C (CDCh, 75 MHz) : δ 203,0 ; 134,4 ; 130,1 128,8 ; 126,0 ; 44,0 ; 32,9 ; 29,9 ; 29,3 ; 29,1 ; 29,0 ; 23,0 ; 22,2 ; 13,9
Exemple 4 : Synthèse du (E,Z)-10,12-hexadécadièn-l-ol (E10Z12-16OH).
10-11 OH
CH3COOH (10 équiv.) Q ^^0(2 équ|v
H2SO4(1mol%) * M73-SIPr (0,5mol%)
60°C, 2h ** 0 'Λ io CH2CI2,40°C, 5h30
10-11Ac
O
Figure FR3063290A1_D0019
E10-Ald12-12 Ac
NaOH (5 équiv.)
MeOH/THF, 40°C, 4h
1) BuPPh3.Br (1,8 équiv.) f-BuOK(1,8 équiv.) THF, TA, 1 h
2) O’CàTA, 1h30
Figure FR3063290A1_D0020
E10Z12-16OH
Figure FR3063290A1_D0021
‘ *7 10 12
E10Z12-16AC
Du 10-undécèn-l-ol (10-11OH) (1,77 mL, 8,85 mmol), de l’acide acétique (5,1 mL, 88,3 mmol) et de l’acide sulfurique concentré (1 goutte (4 pL), 0,1 mmol) sont introduits dans un ballon puis le mélange est agité à 60°C pendant 2 h. Après retour à température ambiante, de l’acétate d’éthyle (15 mL) est ajouté et une solution aqueuse saturée de carbonate de sodium (30 mL) est ajoutée lentement puis le mélange est agité vigoureusement pendant 15 minutes.
Les phases sont séparées et la phase organique est lavée successivement par une solution aqueuse saturée de carbonate de sodium (10 mL) puis par une solution aqueuse saturée de chlorure de sodium (10 mL). La phase organique est séchée sur sulfate de magnésium, filtrée sur coton puis passée sur alumine et le solvant est éliminé sous pression réduite. Le produit 10llAc est obtenu sous la forme d’une huile incolore (1,84 g, 98%). RMN 'H (CDCh, 300 MHz) :
δ 5,87-5,72 (m, 1H) ; 5,03-4,88 (m, 2H) ; 4,04 (t, 37h-h= 6,8 Hz, 2H) ; 2,09-1,97 (m, 2H) ; 2,03 (s, 3H) ; 1,66-1,54 (m, 2H) ; 1,43-1,21 (m, 12H).
Du 10-llAc (1,07 mL, 5,0 mmol), de l’acroléine (0,75 mL, 10 mmol) et du dichlorométhane (5 mL) sont introduits dans un ballon sec et de l’argon est bullé dans le mélange pendant 2 minutes. Du catalyseur M73-SIPr (21 mg, 0,025 mmol) est introduit et de l’argon est bullé dans le mélange pendant 1 minute. Le mélange est ensuite agité à 40°C pendant 5 h 30 sous argon. Après retour à la température ambiante, le mélange est concentré sous pression réduite puis purifié par chromatographie sur gel de silice (éluant cyclohexane/acétate d’éthyle avec un gradient 95/5 puis 9/1 puis 8/2). Le produit E10Aldl2-12Ac est alors obtenu sous la forme d’une huile jaune pâle (934 mg, 70%, mélange E/Z = 97/3). RMN 'H (CDCh, 300 MHz) : δ (pour l’isomère E) 9,49 (d, 37h-h= 7,9 Hz, 1H) ; 6,84 (dt, 37h-h= 15,6 Hz, 37h-h= 6,8 Hz, 1H) ; 6,16-6,05 (m, 1H) ; 4,04 (t, 37h-h= 6,8 Hz, 2H) ; 2,39-2,26 (m, 2H) ; 2,03 (s, 3H) ; 1,66-1,55 (m, 2H) ; 1,55-1,44 (m, 2H) ; 1,39-1,22 (m, 10H).
Du bromure de 1-butyltriphénylphosphonium (1,84 g, 4,6 mmol) et du ieri-butanolate de potassium (0,51 g, 4,6 mmol) sont introduits dans un ballon et des cycles vide/argon sont appliqués. Du THF (16 mL) et ajouté à température ambiante et le mélange est agité pendant 1 h sous argon. Du E10Aldl2-12Ac (633 mg, 2,6 mmol) en solution dans du THF (3 mL) est ajouté à 0°C puis le mélange est agité à température ambiante pendant 1 h 30. De l’acide chlorhydrique IN (20 mL) est ajouté et les phases sont séparées. La phase aqueuse est extraite avec de l’acétate d’éthyle (30 mL). Les phases organiques sont rassemblées puis lavées avec une solution saturée de chlorure de sodium (20 mL), séchées sur du sulfate de magnésium, filtrées sur coton puis concentrées sous pression réduite. Le produit brut est purifié par chromatographie sur gel de silice (éluant cyclohexane/acétate d’éthyle 9/1). Le produit E10Z12-16Ac est alors obtenu sous la forme d’une huile jaune pâle (540 mg, 74%, mélange
EZ/EE/ZZ/ZE = 92/6/1/traces, pureté (GC) = 98%). RMN Ή (CDCb, 300 MHz) : δ (pour l’isomère EZ) 6,36-6,24 (m, 1H) ; 6,00-5,90 (m, 1H) ; 5,65 (dt, Vh-h,™„ = 14,5 Hz ; 3/h-h = 7,0 Hz, 1H) ; 5,30 (dt, 3/h-h™ = 10,7 Hz ; 37h-h= 7,5 Hz, 1H) ; 4,05 (t, 37h-h= 6,7 Hz, 2H) ; 2,201,98 (m, 4H) ; 2,04 (s, 3H) ; 1,67-1,54 (m, 2H) ; 1,45-1,23 (m, 14H) ; 0,90 (t, 37h-h= 7,4 Hz, 3H).
Du E10Z12-16Ac (530 mg, 1,88 mmol) et du THF (3 mL) sont introduits dans un ballon. Une solution d’hydroxyde de sodium (381 mg, 9,5 mmol) dans du méthanol (6,3 mL) est ajoutée à température ambiante et le mélange est agité à 40°C pendant 4 h. Le mélange est concentré sous pression réduite et de l’eau (10 mL) est ajoutée. La phase aqueuse est extraite avec du cyclohexane (2x10 mL). Les phases organiques sont rassemblées puis lavées avec une solution aqueuse saturée de chlorure de sodium (10 mL), séchées sur sulfate de magnésium, filtrées sur coton et concentrées sous pression réduite. La phéromone E10Z12-16OH est obtenue sous la forme d’une huile jaune pâle (448 mg, 100%, mélange EZ/EE/ZZ/ZE = 92/6/1/traces, pureté (GC) > 99,5%). RMN Ή (CDCb, 300 MHz) : δ (pour l’isomère EZ) 6,36-6,24 (m, 1H) ; 5,96 (t, 37h-h= 10,9 Hz, 1H) ; 5,65 (dt, 37h-h= 14,5 Hz, 37h-h= 7,0 Hz, 1H) ; 5,30 (dt, 37h-h= 10,9 Hz, 37h-h= 7,6 Hz, 1H) ; 3,63 (t, 37h-h= 6,6 Hz, 2H) ; 2,20-2,04 (m, 4H) ; 1,62-1,50 (m, 2H) ; 1,45-1,23 (m, 15H) ; 0,92 (t, 37h-h = 7.3 Hz, 3H). RMN 13C (CDCb, 75 MHz) : δ (pour l’isomère EZ) 134,4 ; 129,6 ; 128,7 ; 125,5 ; 76,5 ; 62,5 ; 32,7 ; 32,5 ; 29,6 ; 29,4 ; 29,3i; 29,2?; 29,1 ; 25,6 ; 22,7 ; 13,6.
Exemple 5 : Synthèse du (E,E,Z)-2,4,6-décatrienoate de méthyle (me-E2E4Z6décatriénoate).
O APTS (5mol%)
MeOH
Figure FR3063290A1_D0022
60°C, 28h
Acide sorbique
O
Figure FR3063290A1_D0023
Sorbate de méthyle acroléine (2x2 équiv.) M71-SIPr (2x0,5mol%)
C^CIg, 40°C, 20h
O
Figure FR3063290A1_D0024
E2E4-Ald5-6COOMe
1)BuPPh3.Br(1,2 équiv.) t-BuOK (1,2 équiv.) THF, TA, 2h
1) THF, 0°C puis TA, 2h ’
O
Figure FR3063290A1_D0025
me-E2E4Z6-decatrlenoate
De l’acide sorbique (1,12 g, 10 mmol), du méthanol (50 mL) et de l’acide paratoluènesulfonique (95 mg, 0,5 mmol) sont introduits dans un ballon et le mélange est agité à 60°C pendant 28 h. Le mélange est concentré sous pression réduite et le résidu brut est purifié par chromatographie flash sur gel de silice (éluant cyclohexane/acétate d’éthyle 9/1). Le sorbate de méthyle est obtenu sous la forme d’une huile incolore (814 mg, 65%). RMN 3H (CDCb, 300 MHz) : δ 7,29-7,21 (m, 1H) ; 6,23-6,08 (m, 2H) ; 5,77 (dd, 7h-h,™„ = 15,4 Hz, 47h-h= 0,6 Hz, 1H) ; 3,73 (s, 3H) ; 1,85 (dd, 7h-h,™„= 5,9 Hz ; 47h-h= 0,5 Hz, 1H).
Du sorbate de méthyle (804 mg, 6,38 mmol), de l’acroléine (0,95 mL, 12,8 mmol) et du dichlorométhane (6,5 mL) sont introduits dans un ballon sec et de l’argon est huilé dans le mélange pendant 5 minutes. Du catalyseur M71-SIPr (26 mg, 0,032 mmol) est introduit et le mélange est ensuite agité à 40°C pendant 4 h sous argon. De l'acroléine (0,95 mL, 12,8 mmol) puis une solution de catalyseur M71-SIPr (26 mg, 0,032 mmol) dans le dichlorométhane (13 mL) sont introduites et le mélange est ensuite agité à 40°C pendant 16 h sous argon. Après retour à la température ambiante, le mélange est concentré sous pression réduite puis purifié par chromatographie sur gel de silice (éluant cyclohexane/acétate d’éthyle avec un gradient 9/1 puis 7/3). Le produit E2E4-Ald5-6COOMe est alors obtenu sous la forme d’un solide marron pâle (206 mg, 23%, mélange EE/EZ = 97/3, pureté (GC) > 99%). RMN Ή (CDCb, 300 MHz) : δ (pour l’isomère EE) 9,67 (d, 37h-h= 7,7 Hz, 1H) ; 7,43 (ddd, Jf-fi= 15,4 Hz ; 37h-h = 11,3 Hz ; 47h-h= 0,7 Hz, 1H) ; 7,17 (ddd, 7η-η,™,μ = 15,5 Hz ; 37h-h= 11,3 Hz ; 47h-h= 0,8 Hz, 1H) ; 6,42 (dd, 7h-h,™„ = 15,5 Hz ; 37h-h= 7,7 Hz, 1H) ; 6,31 (d, 7η-η,™,» = 15,4 Hz, 1H) ; 3,80 (s, 3H).
Du bromure de 1-butyltriphénylphosphonium (686 mg, 1,72 mmol) et du /<?/7-butanolate de potassium (193 mg, 1,72 mmol) sont introduits dans un ballon et des cycles vide/argon sont appliqués. Du THF (5 mL) et ajouté à température ambiante et le mélange est agité pendant 2 h sous argon. Du E2E4-Ald5-6COOMe (200 mg, 1,43 mmol) en solution dans du THF (4 mL) est ajouté à 0°C puis le mélange est agité à température ambiante pendant 1 h. De l’acide chlorhydrique IN (10 mL) est ajouté et les phases sont séparées. La phase aqueuse est extraite avec de l’acétate d’éthyle (10 mL). Les phases organiques sont rassemblées puis lavées avec une solution saturée de chlorure de sodium (10 mL), séchées sur du sulfate de magnésium, filtrées sur coton puis concentrées sous pression réduite. Le produit brut est purifié par chromatographie sur gel de silice (éluant cyclohexane/acétate d’éthyle 9/1). La phéromone meE2E4Z6-decatrienoate est alors obtenue sous la forme d’une huile orange pâle (203 mg, 79%, mélange EEZ/EEE/EZZ/ZZZ = 80/17/2/1, pureté (GC) = 91%). RMN Ή (CDCL, 300 MHz) : δ (pour l’isomère EEZ) 7,40-7,32 (m, 1H) ; 6,90-6,81 (m, 1H) ; 6,34-6,25 (m, 1H) ; 6,14-6,06 (m, 1H) ; 5,90-5,82 (m, 1H) ; 5,74-5,65 (m, 1H) ; 3,75 (s, 3H) ; 2,26-2,18 (m, 2H) ; 1,46 (sex, 37h-h = 7,4 Hz, 2H) ; 0,93 (t, 37h-h = 7,4 Hz, 3H). RMN 13C (CDCL, 100 MHz) : δ (pour l’isomère EEZ) 167,6 ; 145,1 ; 137,6 ; 136,2 ; 129,7 ; 128,2 ; 120,1 ; 51,5 ; 30,2 ; 22,7 ; 13,8.
Exemple comparatif : Influence du catalyseur de métathèse sur le taux de conversion
On a synthétisé le (E,Z)-8,10-tétradécadiénal de manière similaire à l'Exemple 2, en utilisant différents types de catalyseurs de métathèse.
Pour ce faire, du 8-9Ac (0,088 mL, 0,54 mmol), de l’acroléine (0,08 mL, 1,08 mmol) et du dichlorométhane (0,5 mL) sont introduits dans un ballon sec sous argon. La solution est dégazée par bullage à l’argon pendant 2 minutes et une solution 27,1 mM de catalyseur dans le dichlorométhane (0,1 mL, 0,0027 mmol) est ajoutée. Après 1 minute de bullage à l’argon, la réaction est agitée à 40°C sous atmosphère d’argon pendant 22 h. Le solvant est évaporé et le brut réactionnel est analysé par RMN du proton afin de déterminer la conversion.
Les différents catalyseurs ci-dessous ont été testés :
Figure FR3063290A1_D0026
FCyî
Materia Grubbs II
Evonik CatMetium RFI
Umicore M2
Figure FR3063290A1_D0027
Figure FR3063290A1_D0028
Figure FR3063290A1_D0029
OCS C6-IPrM71
OCS C6-IMes M71
Les taux de conversion suivants ont été obtenus :
Catalyseur Conversion RMN (%) E/Z
Materia Grubbs II 27 98/2
Materia HG II 41 99/1
Umicore M2 22 99/1
Evonik catMETium RFI 16 98/2
C6-iPr M71 18 -
C6-iMes M71 9 -
OCS M71-SIPr 82 98/2
OCS M73-SIMes 44 99/1
OCS M73-SIPr 91 98/2
OCS M831 70 98/2
Comme il ressort de ce tableau, les catalyseurs selon l'invention (quatre dernières lignes du tableau) permettent d'atteindre un taux de conversion plus élevé que les catalyseurs ne présentant pas de ligand styrényléther (Grubbs II, M2 et CatMetium RFI) ou de ligand 1,3diaryl-imidazolidin-2-yle (C6-iPr M71 et C6-Imes M71). Le taux de conversion est également nettement plus élevé que celui obtenu avec un catalyseur dont le ligand styrényléther ne porte pas de groupement électroattracteur (HG II). Cet effet est particulièrement marqué pour les catalyseurs selon l'invention dont le ligand l,3-diaryl-imidazolidin-2-yle est N,N-disubstitué par un groupe 2,6-diisopropylphényle (M71-SiPr et M73-SiPr). Parmi ceux-ci, le taux de conversion est maximal lorsqu'on utilise en catalyseur de métathèse portant un groupe électroattracteur de type alcoxycarbonylamido.

Claims (11)

  1. REVENDICATIONS
    1. Procédé de synthèse de phéromones, comprenant les étapes successives suivantes :
    a) la réaction d'un composé de formule (I) :
    (I) où X est un groupement choisi parmi les groupes -OH, -OCOR et -COOR où R désigne un groupe alkyle en C1-C6, A est une chaîne alkylène ou alkénylène en Cl-Cl 2 et W désigne H ou un groupe alkyle en C1-C3, avec un composé de formule (II) :
    W\/° (II) où R désigne un atome d'hydrogène ou un groupe alkyle en Cl-Cl2 en présence d'au moins un catalyseur choisi parmi les complexes de ruthénium alkylidène comprenant un ligand l,3-diaryl-imidazolidin-2-yle et un ligand styrényléther, pour obtenir un composé de formule (III) :
    X (ΠΙ) où X et A ont les significations indiquées ci-dessus et la double liaison adjacente à A est majoritairement de configuration (E);
    b) la réaction du composé de formule (III) avec un sel de triphénylalkylphosphonium de formule (IV) :
    où Hal désigne tm ion halogénure et m est un entier allant de 0 à 6 pour obtenir un composé de formule (V) :
    X (V) où X, A et m ont les significations indiquées ci-dessus et les doubles liaisons adjacentes à A sont majoritairement de configuration stéréochimique (Εη,Ζη+2), et 5 c) éventuellement, la transformation du composé de formule (V) en un composé de formule (VI) suivante :
    (VI) où A et m ont les significations indiquées ci-dessus, Y désigne un groupement choisi parmi les 10 groupes -OH, oxo, -OCOR et -COOR où R désigne un groupe alkyle en C1-C6 et les doubles liaisons adjacentes à A sont majoritairement de configuration stéréochimique (Εη,Ζη+2).
  2. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit complexe de ruthénium est choisi parmi les composés de formule (Vlla) :
    X2 (Vlla) où X et X' sont des ligands anioniques ; RI et R2 désignent indépendamment un atome d'hydrogène, un groupe alkyle en C1-C6, un groupe cycloalkyle en C5-C6 ou un groupe aryle en C5-C6 ; R3 désigne un atome d'hydrogène, un groupe alkyle en C1-C6, un groupe
    20 cycloalkyle en C5-C6, un groupe aryle en C5-C6 ou un groupe CORb, COORb, CONHRb ou SO2Rb où Rb est un atome d'hydrogène, un groupe alkyle en C1-C6, un groupe aryle ou hétéroaryle en C5-C6 éventuellement substitué par au moins un substituant choisi parmi les groupes alcoxy en C1-C6, les groupes pyridinium alkyle en C1-C6, le groupe NO2, le groupe CF3 et les atomes d'halogène ; a, b et c désignent indépendamment un atome d'hydrogène ou un groupe alkyle en C1-C6 ; Z représente un groupe méthylène ou carbonyle ; et L est un ligand neutre de formule (VIII) :
    Rb Rb (VIII) dans laquelle :
    les groupes Ra désignent indépendamment un groupe aryle en C5-C6 non substitué ou substitué par un ou plusieurs groupes choisi parmi les groupes alkyle en C1-C6, les groupes alcoxy en C1-C6, les atomes d'halogène, et les groupes perhalogénoalkyle en C1-C6,
    10 les groupes Rb désignent indépendamment un groupe alkyle en C1-C6, un atome d'halogène ou un groupe aryle en C5-C6.
    et les composés de formule (Vllb) :
    où X est un ligand anionique ; RI désigne un atome d'hydrogène, un groupe alkyle en C1-C6, un groupe perhalogénoalkyle en C1-C6, un groupe pyridinium alkyle, un groupe alcoxy en ClC6, un groupe cycloalkyle en C5-C6, un groupe aryle en C5-C6 qui est éventuellement substitué par au moins un groupe choisi parmi les groupes alkyle en C1-C6, les atomes d'halogène et le
    20 groupe NO2 ; R2, R3, R4 et R5 désignent indépendamment un atome d'hydrogène, un groupe alkyle en C1-C6, un groupe cycloalkyle en C5-C6 ou un groupe aryle en C5-C6 ; et L est tel que défini ci-dessus.
  3. 3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que les ligands anioniques sont des atomes
    25 d'halogène, de préférence des atomes de chlore.
  4. 4. Procédé selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que Ra est choisi dans le groupe constitué du 2,4,6-triméthylphényle, du 2,6-diisopropylphényle, du 2,4,6tris(trifluorométhyl)phényle, du 2,4,6-trichlorophényle et de l'hexafluorophényle, de préférence Ra est le 2,6-diisopropylphényle.
  5. 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que, dans la formule (Vlla), RI est un atome d'hydrogène ; R2 est un groupe méthyle, éthyle ou isopropyle, de préférence éthyle ; R3 est un groupe -COORb où Rb est un groupe alkyle en C1-C6, de préférence un groupe isopropyle ; a, b et c désignent un atome d'hydrogène ; et Z est un groupe carbonyle.
  6. 6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que, dans la formule (Vllb), RI désigne un groupe alcoxy en C1-C6 ou un groupe CF3, de préférence un groupe alcoxy en C1-C6 ; R2, R4 et R5 désignent chacun un atome d'hydrogène ; R3 est un groupe alkyle en C1-C6, de préférence un groupe isopropyle.
  7. 7. Procédé selon l'une quelconque des revendications 2 à 6, caractérisé en ce que X et X' désignent chacun un atome de chlore.
  8. 8. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le composé de formule (V) est majoritairement de configuration stéréochimique (En,Zn+2), de préférence il présente un ratio (E/Z)n d'au moins 85:15, de préférence d'au moins 90:10 voire d'au moins 95:5 et un ratio (Z/E)n+2 d'au moins 80:20 voire d'au moins 90:10.
  9. 9. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le composé de formule (V) répond à l'une des définitions suivantes :
    • X = -OCOR où R = -CE13 ; A est une chaîne alkylène en Cl-Cl2, de préférence en C2C8, plus préférentiellement en C6 ; m est un entier allant de 0 à 6, de préférence de 1 à 4, plus préférentiellement m = 1 • X = -COOR avec R est un groupe alkyle en C1-C6, de préférence R = -CH3 ; q = 1 ; p = 0 ; A est une chaîne alkénylène en Cl-Cl 2, de préférence en C2-C6, plus préférentiellement en C2 ; m est un entier allant de 0 à 6, de préférence de 1 à 3, plus préférentiellement m = 2.
  10. 10. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le composé de formule (V) répond à la définition suivante : X = -OCOR où R désigne un groupe alkyle en C1-C6 ; A est une chaîne alkylène en Cl-Cl2, de préférence en C5-C10, plus préférentiellement
    5 en C9 ; m est un entier allant de 0 à 6, de préférence de 1 à 3, plus préférentiellement m = 2 ; et est converti par hydrolyse en composé de formule (VI) où Y = OH.
  11. 11. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le composé de formule (V) répond à la définition suivante : X = -OCOR où R désigne un groupe alkyle en
    10 Cl-C6 ; A est une chaîne alkylène en C1 -C 12, de préférence en C6-C10, plus préférentiellement en C7 ; m est un entier allant de 0 à 6, de préférence de 0 à 3, plus préférentiellement m = 2 ; et est converti en composé de formule (VI) où Y = oxo.
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