Titre de l'écran-titre (visionné le 5 septembre 2023) / Les composés diazoïques ont une grande importance en chimie organique de synthèse moderne. Plusieurs méthodes ont déjà été élaborées pour les synthétiser de manière efficace. Par ailleurs, l'impact sur l'environnement de ces chemins de synthèse populaires ne fait souvent pas partie des critères initiaux pour leurs utilisations. De ce fait, dans ce mémoire sont explorées trois nouvelles méthodes de synthèse de diazoalcanes permettant, dans l'ensemble, une plus grande écoresponsabilité, permettant ainsi d'obtenir des résultats équivalents et/ou supérieurs aux méthodes plus populaires trouvées dans la littérature. Dans le chapitre 1 est développée une méthode utilisant un dérivé du bismuth (Ph₃Bi) qui est un métal peu toxique et accessible, pour procéder à la transformation d'hydrazones simples en diazoalcanes. Cette méthode emploie un système catalytique peu coûteux dans des conditions réactionnelles douces qui permettent d'obtenir le produit désiré avec d'excellents résultats. Plusieurs hydrazones simples ont été testées avec des rendements jusqu'à 100% (quantitatifs). De plus, les détails concernant la synthèse des réactifs de départ, l'optimisation de la méthode et les hypothèses mécanistiques y sont présentées. Le second chapitre de ce mémoire concerne l'utilisation de l'électrochimie pour le développement d'une nouvelle méthode d'oxydation d'hydrazones simples en composés diazoïques. Cette oxydation anodique, un travail fait en collaboration avec le Dr Lam de l'Université de Greenwich, permet d'employer l'électricité pour convertir diverses hydrazones de manière efficace, et ce, sur une large variété de substrats. Notre contribution au niveau de la production d'une quantité de produits de départ en plus des résultats obtenus au sein du groupe Lam y est détaillée. En outre, les aspects clés concernant l'optimisation et les preuves expérimentales pour la compréhension du mécanisme y sont aussi présentés. Finalement, le dernier chapitre vise à démontrer l'efficacité d'un composé à base d'iode hypervalent (PIDA) pour procéder à l'oxydation d'acylhydrazones en diazoalcanes. Cette transformation découverte de manière tout à fait fortuite nous a menés à approfondir l'utilisation de ces oxydants iodés et d'en comprendre davantage sur le mécanisme impliqué. Cette partie du mémoire présente alors des résultats intéressants pour l'oxydation d'une gamme d'acylhydrazones variées. La méthode est aussi facilement adaptée en chimie de flux continu et permet ainsi d'accélérer la conversion tout en obtenant des résultats équivalents à la méthode en ballon. De plus, la réaction produisant un équivalent d'acide acétique (AcOH), nous avons profité de la situation pour présenter une méthode d'insertion O-H par irradiation lumineuse sur le mélange. / Diazo compounds are of great importance in modern synthetic organic chemistry. Several methods have already been developed to synthesize them efficiently. However, the environmental impact of these popular pathways is often not part of the initial criteria for their use. Therefore, in this master's thesis three new methods of diazoalkanes synthesis are explored allowing greater ecoresponsibility while obtaining equivalent and/or superior results to the most used methods described in the literature. In the first chapter, a method using a derivative of bismuth (Ph₃Bi), which is a benign and accessible metal, is developed to transform simple hydrazones into diazoalkanes. This method employs an inexpensive catalytic system under mild conditions and allows the desired product to be isolate efficiently. A large scope of simple hydrazones has been oxidized to isolate the corresponding diazo compounds with yields as high as 100% (quantitative). Furthermore, details regarding the synthesis of the starting material, optimization and mechanistic hypothesis are discussed. The second part of this thesis was to use electrochemistry for the development of a new oxidative method converting simple hydrazones into diazo compounds. This anodic oxidation, a work done in collaboration with Dr Lam from Greenwich University, uses electricity to convert a wide variety of substrates in good to high yields. Our contribution concerning the preparation of some of the starting reagent and the results obtained by Lam's group are presented in detail. In addition, key concepts regarding the optimization and the experimental evidence for the mechanism are briefly discussed. Lastly, the last chapter aims to demonstrate the effectiveness of a hypervalent iodine compound (PIDA) for the oxidation of acylhydrazones into diazoalkanes. This transformation, a serendipitous discovery, led us to expand the use of these iodine-based oxidants and to understand more about the involved mechanism. This part of the thesis presents the excellent oxidation results obtained on a large scope of acylhydrazones. The developed method was also easily adapted to continuous flow chemistry which led to a faster conversion with isolated yields equivalent to the batch version. Furthermore, since the reaction produces two equivalents of acetic acid (AcOH), we advantageously developed an O-H insertion by light irradiation of the mixture.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:LAVAL/oai:corpus.ulaval.ca:20.500.11794/124403 |
| Date | 25 March 2024 |
| Creators | Caron, Laurent |
| Contributors | Ollevier, Thierry |
| Source Sets | Université Laval |
| Language | French |
| Detected Language | French |
| Type | COAR1_1::Texte::Thèse::Mémoire de maîtrise |
| Format | 1 ressource en ligne (xiv, 224 pages), application/pdf |
| Rights | http://purl.org/coar/access_right/c_abf2 |
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