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© Thierry Ollevier CHM-2000 Chimie organique II 4) Réactions des énolates avec des dérivés carbonylés (suite) Condensation de Claisen CH 3 O O O O Mécanisme NaOEt CH 3 O O CH 3 O O O + = réaction de l'énolate d'un ester avec un composé carbonylé OCH 2 CH 3 H H H O O H H O O H H HOCH 2 CH 3 + formation de l'énolate de l'ester O O H H H O O H H + CH 2 H H H O O O OEt addition nucléophile - EtOH enolates-41 2017-01-06 16:11

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© Thierry Ollevier CHM-2000Chimie organique II

4) Réactions des énolates avec des dérivés carbonylés (suite)

Condensation de Claisen

CH3 O

O

O

OMécanisme

NaOEtCH3 O

O

CH3 O

O O

+

= réaction de l'énolate d'un ester avec un composé carbonylé

OCH2CH3H

H

HO

O

H

H

O

O

H

H

HOCH2CH3+

formation de l'énolate de l'ester

O

O

H

H

HO

O

H

H

+

CH2

H

H

H

O OO

OEt

additionnucléophile

- EtOH

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Mécanisme (suite)

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Exemple

O

O O

O

O NaOCH2CH3HOCH2CH3

2

O

O

OCH2CH3H

H3C

HO

O

H3C

HHOCH2CH3+

O

O

H

H3C

HO

O

H3C

H

O

O O

OCH2CH3

O

O O

H+

O

O O

enolates-43 2017-01-06 16:12

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Exercices

O

O

O

O

Donnez les produits qui résulteront de la condensation de Claisendans le cas 1) du 3-méthylbutanoate d'éthyle, 2) du pentanoate d'éthyle.Pour chacune des réactions, la base est l'éthanolate de sodium et le solvant est l'éthanol.

1)

2)

O

O1)

NaOCH2CH3

HOCH2CH3

?

NaOCH2CH3

HOCH2CH3

?

Solutions

O

2)

O

O O

enolates-44 2017-01-06 16:12

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Condensation de Claisen mixte (avec deux esters différents)

= réaction de l'énolate d'un ester avec autre ester (un des esters n'a pas d'hydrogène en α

OEt

O

OEt

O1) CH3CH2ONa, CH3CH2OH

2) H3O+

O O

OEt+

Problème 19.1 (S)☞

Problème 19.3 (S)☞

Problème 19.4 (S)☞

Condensation de Claisen mixte (entre une cétone et un ester)

OEt

O O O O

+1) NaH

2) H3O+

La cétone est plus acide que l'ester. Elle est donc convertie en énolate avant l'autocondensation de l'ester sur lui-même.

enolates-45 2017-01-06 16:12

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Bonus : autres condensations de Claisen mixtes

CH3

O

+ Cl

O O OEt3N

O

Cl Me

O

OMe

O

Me

O

OMe

O

Me

O

OMe

LDA+

+

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Condensation de Dieckmann (Claisen intramoléculaire)

1) CH3CH2ONa, CH3CH2OH

2) H3O+O

O

O

O

O O

O

EtOOEt

O

O

Mécanisme

OCH2CH3H H

HOCH2CH3- EtOOEt

O

O

O

OEt

OEtOO O

OEt

OCH2CH3

O O

OEt

HOCH2CH3+

H3O+

O O

OEt

Réaction souvent utilisée pour faire des cycles à 5 ou à 6

enolates-47 2017-01-06 16:13

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Condensation de Dieckmann (suite)

Problème 19.2 (S)☞

O O

OEt

Potentiels de la méthode : préparer des cétones cycliquesO O

OH

O

hydrolyse décarboxylation

H2O Δ

- CO2

Exemple

MeO2C

MeO2CH

H

CO2Me

RO H

CH3

H

H

CO2Me

RO H

CH3

O

MeO2C

H

H

CO2H

RO H

CH3

O

t-BuOK

NaOH puis H3O+

enolates-48 2017-01-06 16:13

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5) Réaction de Mannich

O

H3C CH3

O

H HNH

HCl

+ +

H3C

O N

!

+ H2O

O

H HNH

+

Mécanisme

1)

H H

HO N

+2)

H H

HO NHCl

N

H H

O

H3C CH3

3) HCl O

H3C CH2

N

H H

H

H3C

O N

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6) Additions conjuguées

R

ONu

R

O Nu

addition-1,2

R

ONu

Raddition-1,4

(addition conjugée)

Nu

O

R

O

Nu

RNu

O

mécanisme

H3O+

RNu

O

E+

RNu

O

E

rappel

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Exemples

CH3

O

CH3

O CH3

addition-1,2

Ph

addition-1,4(addition conjugée)

H3C

CH3CH3Li

CH3

H3C

Li+

H3O+

CH3

HO CH3CH3

H3C

O

Ph

CN

Ph

O

Ph

H

H H

H CN

EtOH

Ph

O

PhH H

H CN

EtO H

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Addition de Michael

OEt

addition de Michael

O

H

Addition d'un dérivé du type

R R

O O

R OR

O O

RO OR

O O

sur un dérivé carbonylé conjugué en addition 1,4 ("addition conjuguée")

(O)R

O

R'

Exemple 1

EtO OEt

O O

OEt

O

O

O OEt

OEt

+

OEt

O

H

EtO OEt

O O

OEt

O

O

O OEt

OEt

+

EtONaEtOH

EtO OEt

O O

CH3CH2OHH

EtO OEt

O OA-B

addition de Michael

R

O

(accepteur de Michael)

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Addition de Michael (suite)

OEt

O

O

O OEt

OEt

OEt

O

O

O OEt

OEtH3O+

étape ultérieurede protonation

H

addition de Michael

O

Exemple 2

O O

H

O

O

O

+

H

O

H

O O

H

O

O

O

+

Pyridine

O O

HH

O OA-B

addition de Michael

N

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Addition de Michael (suite)

H

O

O

O

H

O

O

O

H3O+

étape ultérieurede protonation

Ph

addition de Michael

O

Exemple 3O

CH3+

EtOKEtOH

OCH3

Ph

O

L'addition de Michael est également réalisable avec une cétone

Exercice 1

OPh H

O

NaOHH2O

ACH2(CO2Et)2

NaOEtEtOH

B

Écrivez la structure des produits A et B et les mécanismes.

enolates-54 2017-01-06 16:16

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Solution

OPh H

O

NaOHH2O

A

CH2(CO2Et)2

NaOEtEtOH

B

O OH

Ph

O

Ph

O Ph

CO2Et

CO2Et

Dans cet exemple, l'accepteur de Michael A a d'abord été préparé parune réaction aldol suivie d'une déshydratation. L'addition conjuguéedu diester a ensuite été réalisée dans la seconde étape.

Exercice 2

O

CHO

base+O

A

Expliquez la formation de A.

- H2O

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O

A

CH2(CO2Et)2

EtONaB

1) KOH, H2O

2) H+, ΔC

Écrivez la structure des produits B et C (Bonus)

Solution

B

O

A

CH2(CO2Et)2

EtONa

O

O

EtO2C

OCO2EtEtO2C

OCO2EtEtO2C

OCO2EtEtO2C

O

O

EtO2CB

O

OC

1) KOH, H2O2) H+, Δ

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OCH2(CO2Et)2

EtONaB

1) KOH, H2O

2) H+, ΔC

Écrivez la structure des produits B et C, explications et mécanismes

O

O

O

EtO2C

OCO2EtEtO2C

OCO2EtEtO2C

OCO2EtEtO2C

EtO OEt

O OEtONa

EtO OEt

O O

justification sur base des pKa (13 pour le diester, 17 pour l'éthanol)

cet énolate-ci devrait être favorisécar un diester (pKa 13) est plus acide

qu'une cétone (pKa 19)

premier énolate formésuite à l'addition de Michael

seul énolate qui peut conduireà la condensation de Dieckmann

- EtONa

- Et OH

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O

O

EtO2CO

CO2EtEtO2C

O

O

énolate de dicétone favorisé par rapport à :

O

O

O

EtO

O

EtO

O

O

O

EtO

"énolate d'un cétoester" "énolate d'une cétone"

O

O

EtO2CH+

O

O

EtO2C

- EtONa

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O

O

EtO2CH+

O

O

EtO2C

hydrolysed'ester

O

O

1) KOH, H2O puis H+

2) H+, Δ

O

O

O

O

HOH

O

OH

O

tautomérisation

tautomérisation énol le plus stable

décarboxylation

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O

O

OH

O

tautomérisation

La tautomérisation est un réarrangement qui permet à deux isomères de s'interconvertir grâce au déplacement simultané d'un proton et d'unedouble liaison. On dit souvent que l'énol se tautomérise en composécarbonylé correspondant. Les deux espèces sont qualifiées de tautomères.

L'équilibre est généralement en faveur du composé carbonylé :

O OH

Dans le cas particulier des dicétones, l'énol est souvent favorisé :

O O

O O HO O

O OH

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