PROCEDE DE PREPARATION DE DERIVES SILYLES CARBONYLES ET HALOGENES PAR ELECTROLYSE.
La présente invention a pour objet un nouveau procédé de synthèse de dérivés silylés carbonylés et fluorés par électrolyse.
L'intérêt croissant des composés fluorés, en raison de leurs propriétés biologiques et physiques particulières induites par leurs atomes de fluor, a conduit les chercheurs à développer de nouvelles voies d'accès simplifiées à ce type de composé. Une approche privilégiée consiste à préparer, des intermédiaires contenant des atomes de fluor et d'utiliser ensuite ceux-ci pour la synthèse de molécules fluorées susceptibles de présenter un intérêt biologique.
A titre représentatif de ce type d'intermédiaires on peut plus particulièrement citer les dérivés (R)3SiCF2C02R' dans lesquels R et R' représentent respectivement des radicaux aikyles. Ces composés s'avèrent tout particulièrement utiles pour générer des anions RO2CCF2 " qui peuvent réagir ensuite avec une grande variété de substrats.
Les voies de synthèse classiques pour conduire à ce type d'intermédiaires sont les suivantes :
Me3SiCI
HCF2C02R + Base
CICF2C02R + Zn Me3S iCI -,
Toutefois, ces deux voies ont pour inconvénient majeur de conduire également à la formation du dérivé énolsilyléther suivant :
La présente invention a précisément pour objet de proposer une nouvelle voie de synthèse permettant d'obtenir le produit de C-alkylation (R)3SiCF2C02R'.
De manière inattendue, les inventeurs ont mis en évidence qu'il était possible de préparer par électrosynthèse ce produit de C-alkylation avec un taux de transformation quasi quantitatif. Parmi les procédés d' électrosynthèse disponibles, apparaît tout particulièrement intéressant sur le plan industriel celui à anode soluble. Il requiert une faible quantité d'électrolyte support introduit initialement et ne nécessite pas la présente d'un séparateur.
Plus précisément, la présente invention a pour premier objet un procédé électrolytique utile pour silyler un substrat carbonylé polyhalogéné ou fluoré caractérisé en ce que l'on soumet ledit substrat à une électrolyse à anode(s) métallique(s) consommable(s) ou soluble(s) coπstituée(s) d'un métal anodique dans un milieu aprotique contenant au moins : a) un electrolyte support, b) un agent silylant, et en ce que ledit substrat halogène répond à la formule générale (II)
dans laquelle :
- X et X' représentent indépendamment l'un de l'autre un atome d'halogène choisi parmi les atomes de chlore, brome, iode et fluor,
- Z représente
• un atome d'halogène choisi parmi le chlore, brome, iode et fluor
• un radical Rf de formule (III )
-CnF2n+1 (III) avec n représentant un entier compris entre 1 et 7 ledit radical pouvant le cas échéant être substitué par un radical alkyle en C, à C4, ou
• un radical alkyle en C^ à C10 linéaire ou ramifié
avec avantageusement au moins l'un des X, X' et Z représentant un atome de chlore, et de préférence un seul, et
- R4 représente un radical choisi parmi :
• Un atome d'hydrogène, « un radical alkyle linéaire ou ramifié en C, à C6 et de préférence en C, à C4 tel que méthyle, éthyle, propyle, isopropyle, butyle, isobutyle, sec-butyle, ter-butyle
• un radical cycloalkyle en C3 à C8 tel le cyclohexyle
• un radical aryle en C5 à C12, condensé ou non, tel que le phényle, ou
• un radical aralkyle en C, à C12 tel que le benzyle
• A(R5)P avec pour p égal à 1 , A représentant un atome d'oxygène ou de soufre et pour p égal à 2, A représentant un atome d'azote et R5, identiques ou différents dans le cas où p est égal à 2, figurant
- un atome d'hydrogène,
- un radical alkyle linéaire ou ramifié en C, à C6 et de préférence en C, à C4 tel que méthyle, éthyle, propyle, isopropyle, butyle, isobutyle, sec-butyle, ter-butyle
- un radical cycloalkyle en C3 à C8 tel le cyclohexyle
- un radical aryle en C5 à C12, condensé ou non, tel que le phényle, ou - un radical aralkyle en C1 à C12 tel que le benzyle
- Si(R'1)(R'2)(R'3) avec R\, R'2 et R'3 représentant indépendamment l'un de l'autre un groupement hydrocarboné en C, à C10, de préférence en C, à C6, le cas échéant substitué,
• R6COOR7
• R6CHO,
• R6-N(R7)2 avec R6 représentant un lien valentiel ou un radical hydrocarboné divalent linéaire ou ramifié, saturé ou insaturé ayant de 1 à 6 atomes de carbone et les radicaux R7, identiques ou différents, représentant un atome d'hydrogène ou un radical alkyle linéaire ou ramifié ayant de 1 à 6 atomes de carbone,
Un premier aspect de l'invention concerne plus particulièrement un procédé tel que défini ci-dessus dans lequel le substrat halogène répond à la formule générale II dans laquelle X, X' et Z sont tels que définis précédemment et R4 représente un radical choisi parmi : • Un atome d'hydrogène,
• un radical alkyle linéaire ou ramifié en C, à C6 et de préférence en C1 à C4 tel que méthyle, éthyle, propyle, isopropyle, butyle, isobutyle, sec-butyle, ter-butyle
• un radical cycloalkyle en C3 à C8 tel le cyclohexyle • un radical aryle en C5 à C12, condensé ou non, tel que le phényle, ou
• un radical aralkyle en C, à C12 tel que le benzyle
• A(R5)P avec pour p égal à 1 , A représentant un atome d'oxygène ou de soufre et pour p égal à 2, A représentant un atome d'azote et R5, identiques ou différents dans le cas où p est égal à 2, figurant
- un atome d'hydrogène,
- un radical alkyle linéaire ou ramifié en C^ à C6 et de préférence en C, à C4 tel que méthyle, éthyle, propyle, isopropyle, butyle, isobutyle, sec-butyle, ter-butyle
- un radical cycloalkyle en C3 à C8 tel le cyclohexyle
- un radical aryle en C5 à C12, condensé ou non, tel que le phényle, ou
- un radical aralkyle en C à C12 tel que le benzyle
• R6COOR7
• R6CHO,
• R6-N(R7)2 avec R6 représentant un lien valentiel ou un radical hydrocarboné divalent linéaire ou ramifié, saturé ou insaturé ayant de 1 à 6 atomes de carbone et les radicaux R7, identiques ou différents, représentant un atome d'hydrogène ou un radical alkyle linéaire ou ramifié ayant de 1 à 6 atomes de carbone.
Un second aspect de l'invention concerne le procédé revendiqué dans lequel le substrat halogène répond à la formule générale II dans laquelle X, X' et Z sont tels que définis précédemment et R4 représente un radical A(R5) et de préférence OR5 avec R5 représentant
• Si(R'1)(R'2)(R'3) avec R\, R'2 et R'3 représentant indépendamment l'un de l'autre un groupement hydrocarboné en C, à C10, de préférence en C à C6, le cas échéant substitué. Au sens de la présente invention, on entend couvrir par agent silylant tout dérivé silylé susceptible de silyler les anions et les composés à hydrogène mobile.
Selon une variante préférée de l'invention, l'agent silylant est un composé silylé de formule générale I
R3
I 3
dans laquelle :
- R,, R2 et R3 représentent indépendamment l'un de l'autre un groupement hydrocarboné en C. à C10, de préférence en C, à C6, le cas échéant substitué, ou un atome d'halogène et
- Y un atome d'halogène et de préférence un atome de chlore.
En ce qui concerne les substituants évoqués ci-dessus comme pouvant être présents au niveau des composés de formules générales I et II, ils sont bien entendu sélectionnés de manière à demeurer inertes lors de la réaction d'électrolyse. Avantageusement, R3, R2 et R1 représentent le plus souvent au moins une, de préférence deux chaînes hydrocarbonées. Lorsque l'on utilise des halogénosilanes facilement réductibles (potentiel de réduction inférieur à 2,5V en valeur absolue) tels que ceux ayant moins de trois chaînes hydrocarbonées ou possédant des groupes aromatiques, il convient de prévoir un catalyseur, par exemple un complexe du nickel élémentaire.
A titre représentatif des dérivés silylés de formule I pouvant être mis en œuvre selon l'invention on peut notamment citer les triméthylchlorosilane, triéthylchlorosilane et tri-n butylchlorosilane.
Plus préférentiellement, il s'agit du triméthylchlorosilane. En ce qui concerne le composé de formule générale II à siiyler et comme signalé précédemment, la présence d'un atome de chlore sur ce composé au niveau du groupement CZXX' est avantageuse dans la mesure où elle réduit significativement le risque d'une condensation de Claisens.
Une autre manière de réduire ce risque consiste à choisir pour R4 un groupement encombrant, c'est-à-dire comportant par exemple au moins un atome de carbone tertiaire qui peut être positionné dans le groupement R4, en α ou β du carbone portant ce groupement R4. Ainsi, lorsque le groupement CZXX' de la formule générale II ne comprend pas d'atome de chlore et/ou figure un groupement CF3, il est préférable que R4 soit un groupement encombrant tel que décrit ci-dessus.
De préférence, le composé de formule (II) répond à la formule la) :
Dans laquelle n' représente zéro ou un entier allant de 1 à 4 et de préférence égal à 0 et R4 est tel que définis ci-dessus.
Plus préférentiellement, R4 représente
- OR5, N(R5)2, S(R5) ou R5 avec R5 tel que défini ci-dessus.
A titre illustratif des composés pouvant être silylés selon le procédé revendiqué on peut plus particulièrement citer les composés suivants : CICF2CO2Me, CICF2CO2Et et CICF2CON(Me)2.
Dans le cas où R4 représente OH ou O", l'ester silylé est vraisemblablement formé préalablement à l'électrolyse. Cette silylation de la fonction acide permet avantageusement une inhibition partielle de la condensation de Claisens. Dans ce mode de réalisation particulier, la stoechiométrie en agent silylant par rapport au produit de départ est bien entendu à ajuster. Il est ainsi conseillé de rajouter 1 à 1 ,1 équivalent à la stoechiométrie proposée ci-après.
Cette nouvelle voie d'accès aux dérivés mono- ou poly-, et notamment di- silylés fluorés carbonylés est particulièrement avantageuse dans la mesure où l'on obtient le composé attendu rapidement avec un rendement très satisfaisant et sous une forme quasiment pure.
En outre, selon la présente invention, en utilisant une technique fondée sur l'électrosynthèse, il a pu être montré que l'on pouvait effectuer des silylations très sélectives ; il est ainsi possible de remplacer un halogène sélectivement par rapport à un autre, qu'il soit différent, ou qu'il soit semblable, dans la mesure où il se trouve dans un environnement différent.
Ladite technique utilise de préférence l'électrolyse à intensité constante, sans diaphragme avec anode consommable. Toutefois, le procédé revendiqué peut également être mis en œuvre dans une cellule à compartiments séparés, en particulier incluant un diaphragme.
Ce mode de réalisation est notamment avantageux lorsque le composé silylé obtenu est récupérable par distillation au fur et à mesure de sa formation.
Comme évoqué précédemment, la technique à anode soluble en cellule à compartiment unique présente de nombreux avantages :
- elle est applicable lorsque le substrat doit subir une réduction,
- il y a compatibilité des réactions anodique et cathodique : l'oxydation du métal, espèce la plus facilement oxydable du milieu, est la
contre-réaction imposée, ce qui évite l'oxydation préjudiciable des espèces en solution. Par suite, l'utilisation d'un barreau de métal très oxydable permet de s'affranchir de tout diaphragme entre compartiments anodique et cathodique, source de nombreuses complications du procédé comme une chute ohmique importante, des problèmes de diffusion des espèces ou encore certaines incompatibilités entre les membranes échangeuses d'ions et les solvants organiques,
- l'oxydation du métal produit une quantité stoechiométrique de sels qui permet de réduire d'un facteur dix la quantité de sel de fond introduite en début d'électrolyse, les sels métalliques engendrés jouant eux-mêmes le rôle d'électrolyte support,
- enfin, cette technique permet de générer à température ambiante des espèces organométalliques avec un parfait contrôle de la vitesse de réaction, ce qui représente un avantage majeur dans le développement à l'échelle industrielle de synthèses magnésiennes notamment, dont les risques d'emballement sont bien connus.
Le composé de formule générale (I) est généralement introduit à raison d'au moins 1 équivalent du dérivé de formule générale (II) à silyler et de préférence entre environ 2 à 8 équivalents. A titre d'enseignement par l'exemple, on peut citer le cas particulier où le produit de formule II est CIF2C02Et. On observe alors un rendement nettement supérieur en TMSCF2C02H lorsque le SiCI(Me)3 est utilisé en excès stoechiométrique. La sélectivité de la réaction est particulièrement intéressante pour une quantité de l'ordre de 5 équivalents en SiCI(Me)3.
Toutefois, il a été montré que l'introduction progressive du substrat dans le milieu réactionnel contenant déjà la majeure partie ou la totalité de l'agent silylant permet de répondre à la nécessité du maintien instantané d'un excès en composé de formule générale I, en réduisant la quantité totale. Comme il ressort de l'exemple 2 ci-après, on note une nette augmentation de la sélectivité de la réaction pour une introduction progressive, selon la technique du pousse-seringue, du substrat en présence de 1 ,1 équivalent en agent silylant. Il est vraisemblable que selon cette technique on
privilégie la compétition naturelle entre les électrophiles, à savoir le composé de formule I et le composé de formule II, en faveur du composé de formule I. Comme la quantité de composé de formule II initialement présente dans le milieu ne constitue qu'une partie mineure de la quantité totale à électrolyser, les espèces électrogénérées sont à chaque instant en présence d'un très fort excès en composé de formule I qui est alors l'électrophile présent très majoritairement dans le milieu.
En conséquence, dans le procédé revendiqué, il y a lieu d'assurer un large excès (>2) stoechiométrique instantané en composé de formule générale I. Ceci peut être réalisé selon deux variantes. La première variante consiste à introduire simultanément les deux composés en utilisant un excès du composé de formule générale I, de préférence entre 2 et 8 équivalents et la seconde à procéder à une introduction progressive du composé de formule générale II ou MA en présence d'un léger excès de composé de formule générale I de l'ordre de 1 à 2 équivalents, de manière à assurer à défaut de tout au long, au moins en début de la réaction d'électrolyse un excès instantané de composé de formule générale I comparativement au composé de formule générale II.
La réaction électrolytique est réalisée en présence d'un electrolyte support dont la concentration est ajustée selon que la réaction a lieu en présence ou en l'absence de solvant. L'électrolyte est présent à une concentration de l'ordre de 1 à 5% molaire par rapport au substrat de formule générale II lorsqu'il y a un solvant et 0,0001 à 0,01 % lorsque l'on opère sans solvant. Lorsque l'on utilise un solvant (dans la suite de la présente description solvant désigne aussi bien un composé pur qu'un mélange), il convient de choisir un solvant qui présente un domaine d'inactivité électrique compris entre le potentiel d'oxydation de l'anode et environ -3 volts.
Si l'on utilise des solvants, il est préférable qu'ils soient aprotiques (pour éviter la protonation) et polaires tels que, seuls ou en mélange, les solvants oxygénés en particulier des éthers, de préférence des polyéthers tels le diméthoxy-1 ,2 éthane ou des éthers cycliques tel le THF ; des aminés ou urées (DMF, N-méthylpyrrolidone-2, imidazolidone, tétraméthylurée,
diméthoxrypropyiène urée etc.), des sulfones ou des sulfoxydes et, dans la mesure où ils sont liquides dans les conditions opératoires, des agents complexants (éthers-couronnes, HMPT, tris(dioxa-3,6 heptyl) aminé (TDA-1 )) qui améliorent la bonne marche de la réaction par l'augmentation de la conductivité, l'augmentation de la réactivité de l'anion, la prévention du dépôt métallique à la cathode. Sans que cette explication soit limitative, il semblerait que ces phénomènes soient corrélés à l'aptitude à complexer les cations métalliques, seuls ou en mélange(s).
Les solvants utilisés peuvent eux-mêmes jouer le rôle de complexants.
L'électrolyse peut également être réalisée dans des milieux où l'on n'utilise pas de solvants, à condition d'utiliser des électolytes qui, seuls ou en présence d'adjuvants de conductivité, y soient solubles.
Pour faciliter la séparation du produit d'avec le milieu réactionnel, il est préférable que ledit solvant présente un point d'ébullition sensiblement différent du composé à synthétiser et du composé de départ.
L'électrolyte, éventuellement modifié par la présence d'agent complexant, est choisi de manière à ne pas perturber les réactions à l'anode et à la cathode. L'électrolyte peut être choisi de manière à avoir comme cations ceux correspondant aux métaux de l'anode. En ce qui concerne l'anion de l'électrolyte support, il s'agit généralement de l'ion chlorure ou d'un mélange d' anions le contenant.
L'électrolyte peut être choisi de manière à avoir comme cation des métaux à fort pourvoir transporteur tels que les divalents, avantageusement trivalents du type aluminium. Les métaux ne présentant, outre le degré zéro, qu'un seul degré d'oxydation sont préférés.
L'électrolyte peut être choisi de manière que ses cations soient directement solubles dans le milieu réactionnel. Ainsi lorsque le milieu est peu polaire, plutôt que de rendre les cations métalliques solubles au moyen d'adjuvant(s), il peut être avantageux d'utiliser des "oniums" stables dans le domaine d'inactivité électrique.
Par onium on entend les composés organiques qui dans le nom que leur attribue la nomenclature comporte un affixe, en général suffixe, "onium". Les plus utilisés sont les tétraalcoylammoniums. Les groupements alcoyles, pris dans le sens étymologique, ont en général de 1 à 12 atomes de carbone, de préférence de 1 à 4 atomes de carbone ; on peut également utiliser des agents de transfert de phases.
Les anions peuvent être des anions usuels pour les électrolytes indifférents, mais il est préférable qu'ils soient choisis parmi ceux dégagés par la réaction, essentiellement des halogénures, soit, par exemple des anions complexes du type BF4 ", PF6 ", CIO4 ".
Les agents complexants, adjuvants de conductivité, sont choisis parmi les composés connus pour solvater les cations composant au moins en partie l'électrolyte et/ou ceux qui correspondent aux métaux de l'anode. Ils peuvent jouer un rôle important en augmentant le domaine d'inactivité du cation et ce, surtout lorsque l'adjuvant est un agent très complexant comme par exemple les éthers-couronnes ; outre ces derniers et les complexants susceptibles de jouer le rôle de solvant "lato sensu" comme indiqué plus haut, on peut citer comme exemples (ou plus exactement comme paradigmes), les dérivés dont la préparation est décrite dans le brevet publié sous le N° FR-A 2.450J20 ; ceux qui sont décrits dans les titres publiés sous les numéros FR-A 2.026.481 et 2.052.947 et d'une manière générale les composés connus sous le terme de "cryptants".
Ledit métal anodique est avantageusement choisi de manière que les espèces chimiques qu'il dégage, éventuellement modifiées par la présence d'adjuvant(s), ne perturbent pas les réactions à l'anode et à la cathode.
Ledit métal anodique est avantageusement choisi parmi l'aluminium, le zinc, le magnésium, l'argent, le fer, le cobalt, le nickel, le mercure, le cuivre, les alcalino-terreux ou leurs alliages. Dans le cas des sels métalliques aisément réductibles, il convient d'ajouter un agent complexant pour rendre leur potentiel de réduction plus cathodique.
La cathode est de préférence inerte dans les conditions de l'expérience ; elle est avantageusement constituée de matériau choisi parmi
ceux contenant les métaux de la mine du platine, parmi le carbone vitreux et les aciers dits inoxydables, cette liste n'étant pas limitative.
Toutefois la cathode peut aussi dans de nombreux cas être constituée du même métal que l'anode, ce qui facilite l'inversion périodique des polarités, que l'on utilise afin d'éviter ou de prévenir la passivation.
Les composés de formule I et II peuvent être introduits soit simultanément dans le milieu réactionnel ou consécutivement. Selon cette dernière option, on introduit au préalable le composé de formule générale I et l'on procède ensuite à l'ajout du composé de formule générale II, de préférence progressivement tout au long de l'électrolyse. Comme précisé précédemment, cette variante est particulièrement intéressante lorsque l'on utilise un léger excès en composé de formule générale I.
En ce qui concerne plus particulièrement la réduction du composé de formule générale, elle est de préférence conduite à un potentiel inférieur à -2,7 volts.
Pour ce qui est de la densité de courant, elle peut varier de 0,01 à 1A.dm"2 et de préférence varie de 0,05A.dm"2 à 0,5A.dm"2.
Le rapport concentration en substrat à silyler sur densité de courant peut avantageusement varier de 0,2 à 5 mole.A"1dm2. La température réactionnelle n'est pas en soi un élément déterminant pour la réaction. Généralement, l'introduction des différents composés est réalisée à une température comprise entre -20° C et 50° C et, de préférence, à température ambiante. Un chauffage ultérieur du milieu réactionnel à une température entre 20° C et 100° C et plus préférentiellement entre 40° C et 60° C peut le cas échéant être avantageux.
Généralement, la réaction est conduite à pression atmosphérique. On préfère conduire la réaction sous atmosphère contrôlée de gaz inertes tels que l'azote ou les gaz rares comme l'argon.
La présente invention a également pour objet l'utilisation des composés carbonyles silylés et halogènes obtenus selon l'invention à titre d'intermédiaires de synthèse de molécules halogénées, de préférence fluorées.
De nombreux composés organiques sont en effet capables de réagir en tant qu'électrophiles vis-à-vis des composés obtenus selon l'invention.
A titre représentatif et non limitatif de ce type de composés organiques, on peut notamment citer les composés suivants : - C02, - S02
- (R8)2NCHO,
- (CH2O)n,. avec n" étant un entier variant de 1 à 3, - paraformaldéhyde,
- (R80)2SO2,
- R8SiY'
- ArCH2Y',
- R802S-O-O2SR8 - Ar S-S Ar
- R8COY'
- R8SO2Y'
- R8COH -R8COR8 avec R8 représentant un radical alkyle en C, à C12, linéaire ou ramifié, ou cycloalkyle en C3 à C12, ou un radical trifluorométhyle et Y' représentant un atome d'halogène comme le chlore ou le brome.
La réaction en soi peut être réalisée de manière conventionnelle.
Généralement, on opère en présence d'un agent silicophile nécessaire à la génération de l'anion du composé de formule générale II. Cet agent silicophile peut être notamment choisi parmi les fluorures alcoolates et acides de Lewis.
Le composé électrophile est classiquement introduit à raison d'environ 1 à 2 équivalents par rapport au dérivé obtenu selon l'invention et de préférence d'environ 1 à 1 ,5. La réaction peut être conduite à une température comprise entre
20° C et 80° C et de préférence entre 20° C et 50° C. Elle est généralement effectuée à pression atmosphérique et sous atmosphère inerte.
Le produit réactionnel peut être isolé à l'issue de la réaction de substitution par toute technique classique de type extraction par exemple.
Les exemples figurant ci-après sont présentés à titre illustratif et non limitatif de la présente invention.
Exemple 1
THF/complexant
NBu4Br
Electrodes
Anode en aluminium Cathode en acier inoxydable.
Dans cet essai, l'ensemble des réactifs est introduit dès le début de la réaction.
Composition du milieu électrolytique :
- CICF2Cθ2Et : 5 g (31 ,6 mmol),
- Me3SiCI : 20 ml (5 éq.), - THF : 15 ml, - DMPU : 15 ml,
- NBu4Br : 0,25g (0,8 mmol).
Dans une cellule électrochimique (70 ml), on introduit sous agitation magnétique l'électrolyte support (NBu4Br), le solvant (THF), le complexant (DMPU), et le chlorosilane (Me3SiCI) sous un léger courant d'argon. Le substrat (CICF2C02Et) est ensuite ajouté et l'électrolyse débutée.
L'électrolyse est réalisée à une intensité de 100 iτiA (densité de
_2 courant, j = 0.4 A.dm ), et sur une durée de 20 h, ce qui correspond à une quantité d'électricité Q de 2,4 F/mol.
A l'issue de l'électrolyse on obtient : - TT(CICF2C02Et) = 97%, RR(Me3SiCF2C02Et) = 91 % (dosage CPG).
Le milieu réactionnel subi alors le traitement suivant :
- hydrolyse à l'eau glacée (200 ml),
- extraction à l'éther (3x50 ml), - lavage de la phase éthérée (100 ml solution NaHC03, 4%, puis
100 ml solution NaCI saturée),
- séchage sur MgS04,
- concentration à l'évaporateur rotatif,
10 Par distillation du concentrât sous pression réduite à Eb de 55°C, on obtient un rendement en produit isolé de 60 %.
Exemple 2
Dans cet essai on procède à une addition progressive du substrat CICF2Cθ2Et à l'aide d'un pousse-seringue.
Composition du milieu électrolytique :
- CICF2Cθ2Et : 0.3 g (1.9 mmol) + 9.7 g (61.3 mmol),
- Me3SiCI : 22 ml (1 éq.), - THF : 15 ml,
- DMPU : 15 ml,
- NBu4Br : 0.25 g (O.δmmol).
Dans une cellule électrochimique (70 ml), on introduit sous agitation magnétique, l'électrolyte support (NBu4Br), le solvant (THF), le complexant (DMPU), et le chlorosilane (Me3SiCI) sous un léger courant
d'argon. 3 % de la masse totale de substrat (CICF2C02Et) est ensuite ajoutée et l'électrolyse débutée. Le substrat restant est ajouté progressivement à la vitesse de l'électrolyse.
L'électrolyse est réalisée dans les conditions suivantes:
_
- intensité = 100 mA (densité de courant, j = 0,4 A.dm ),
- durée = 37h30 h, soit une quantité d'électricité Q = 2,2 F/mol,
- vitesse d'introduction = 0,21 ml/h.
On obtient à l'issue de l'électrolyse : -TT(CICF2C02Et) = 100%, RR(Me3SiCF2Cθ2Et) = 98% (dosage CPG).
Le milieu réactionnel subi ensuite le traitement décrit en exemple
Exemple 3
Le protocole et les conditions opératoires décrits en exemple 1 , et sauf indications contraires, ont été reproduits pour effectuer la silylation du
CICF2CO2H.
On procède à une électrolyse en milieu dilué dans un mélange
THF / HMPT, à 100 mA, en présence de 6 équivalents de TMSCI, avec une cathode en acier inoxydable, une anode d'aluminium, et Nbu
4Br comme electrolyte support. Les résultats après passage de 3.2 F. mol
"1 sont donnés dans le tableau 1 ci-après :
1/2 H2
Tableau 1
Le taux de transformation en substrat ainsi que la chimiosélectivité (98%) sont excellents.
Exemple 4
Dans cet essai, il est apprécié la réactivité du dérivé silylé obtenu selon les exemples précédents à l'égard de différents substrats, selon le schéma réactionnel suivant :
(1 ) (2)
La composition du milieu réactionnel est la suivante :
- Me3SiCF2Cθ2Et : 1 .96 g (10 mmol),
- dérivé carbonylé (1 éq.), - KF : 30 mg (0.05 éq),
- DMF : 4 ml.
On introduit tout d'abord le DMF, puis le dérivé carbonylé. L'ensemble est soumis à une agitation magnétique, refroidi à -10 °C (glace+sel), puis additionné lentement en Me3SiCF2Cθ2Et .
La température réactionnelle est ramenée lentement à température ambiante. L'avancement de la réaction est suivi par CPG.
Le milieu réactionnel subit ensuite le traitement suivant : - hydrolyse avec 20 ml HCI, 1 %,
- extraction à l'éther (3x15 ml),
- lavage de la phase éthérée (20 ml solution NaHCθ3, 4%, puis 20 ml solution NaCI saturée),
- séchage sur MgSθ4, - concentration à l'évaporateur rotatif.
Le dérivé O-silylé est ainsi obtenu, et identifié.
La déprotection du composé (1 ) en composé (2) est réalisée de la manière suivante : 10 ml d'éthanol sont introduits dans un ballon. On ajoute ensuite le dérivé O-silylé sous forte agitation magnétique, puis 0J ml de HCI, 35 %. En 30 minutes, on obtient quantitativement l'alcool attendu.
Le composé est alors isolé par le traitement suivant :
- ajout de 20 ml d'eau, - extraction à l'éther (3x15 ml),
- lavage de la phase éthérée (20 ml solution NaHCθ3, 4 %, puis 20 ml solution NaCI saturée),
- séchage sur MgS04,
- concentration à l'évaporateur rotatif.
Les rendements sont estimés par dosage RMN19F.
Les résultats obtenus sont donnés dans le tableau 2 suivant
Tableau 2