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WO2019211568A1 - Procede de synthese de molecules aromatiques fluorees en presence d'un photocatalyseur - Google Patents

Procede de synthese de molecules aromatiques fluorees en presence d'un photocatalyseur Download PDF

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Publication number
WO2019211568A1
WO2019211568A1 PCT/FR2019/051018 FR2019051018W WO2019211568A1 WO 2019211568 A1 WO2019211568 A1 WO 2019211568A1 FR 2019051018 W FR2019051018 W FR 2019051018W WO 2019211568 A1 WO2019211568 A1 WO 2019211568A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
group
formula
nmr
mhz
compound
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/FR2019/051018
Other languages
English (en)
Inventor
Anis Tlili
Thierry Billard
Clément GHIAZZA
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Centre National de la Recherche Scientifique CNRS
Universite Claude Bernard Lyon 1
Original Assignee
Centre National de la Recherche Scientifique CNRS
Universite Claude Bernard Lyon 1
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Centre National de la Recherche Scientifique CNRS, Universite Claude Bernard Lyon 1 filed Critical Centre National de la Recherche Scientifique CNRS
Publication of WO2019211568A1 publication Critical patent/WO2019211568A1/fr
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C391/00—Compounds containing selenium
    • C07C391/02—Compounds containing selenium having selenium atoms bound to carbon atoms of six-membered aromatic rings
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07B—GENERAL METHODS OF ORGANIC CHEMISTRY; APPARATUS THEREFOR
    • C07B39/00—Halogenation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C319/00—Preparation of thiols, sulfides, hydropolysulfides or polysulfides
    • C07C319/14—Preparation of thiols, sulfides, hydropolysulfides or polysulfides of sulfides
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    • C07D215/00—Heterocyclic compounds containing quinoline or hydrogenated quinoline ring systems
    • C07D215/02—Heterocyclic compounds containing quinoline or hydrogenated quinoline ring systems having no bond between the ring nitrogen atom and a non-ring member or having only hydrogen atoms or carbon atoms directly attached to the ring nitrogen atom
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C07D333/00—Heterocyclic compounds containing five-membered rings having one sulfur atom as the only ring hetero atom
    • C07D333/02—Heterocyclic compounds containing five-membered rings having one sulfur atom as the only ring hetero atom not condensed with other rings
    • C07D333/04—Heterocyclic compounds containing five-membered rings having one sulfur atom as the only ring hetero atom not condensed with other rings not substituted on the ring sulphur atom
    • C07D333/26—Heterocyclic compounds containing five-membered rings having one sulfur atom as the only ring hetero atom not condensed with other rings not substituted on the ring sulphur atom with hetero atoms or with carbon atoms having three bonds to hetero atoms with at the most one bond to halogen, e.g. ester or nitrile radicals, directly attached to ring carbon atoms
    • C07D333/30—Hetero atoms other than halogen
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    • C07D333/00—Heterocyclic compounds containing five-membered rings having one sulfur atom as the only ring hetero atom
    • C07D333/02—Heterocyclic compounds containing five-membered rings having one sulfur atom as the only ring hetero atom not condensed with other rings
    • C07D333/04—Heterocyclic compounds containing five-membered rings having one sulfur atom as the only ring hetero atom not condensed with other rings not substituted on the ring sulphur atom
    • C07D333/26—Heterocyclic compounds containing five-membered rings having one sulfur atom as the only ring hetero atom not condensed with other rings not substituted on the ring sulphur atom with hetero atoms or with carbon atoms having three bonds to hetero atoms with at the most one bond to halogen, e.g. ester or nitrile radicals, directly attached to ring carbon atoms
    • C07D333/38—Carbon atoms having three bonds to hetero atoms with at the most one bond to halogen, e.g. ester or nitrile radicals

Definitions

  • the invention relates to the synthesis of fluorinated molecules.
  • the process according to the invention makes it possible to access a large number of fluorinated aromatic compounds under mild and economical conditions.
  • the use of metal catalysts is not required.
  • the fluorinated molecules have interesting properties, which can be particularly sought in applications in the field of life science, agrochemistry or in the field of materials.
  • One of the targeted properties in this range of molecules is lipophilicity allowing a better bioavailability. This parameter is even more marked when the fluorinated group, for example a trifluoromethyl group, is associated with a chalcogen.
  • the inventors have found that the activation of a photocatalyst by the light makes it possible to dispense with the metals and ligands mentioned above.
  • the subject of the invention is a process for the synthesis of fluorinated aromatic molecules of formula (I)
  • Ar 2 represents:
  • A represents an atom of the 16 th group of the Periodic Table, in particular Se, S or O;
  • B represents a fluoroalkyl (CrC 6 ) group which may be substituted characterized in that it comprises the reaction of a diazonium salt of formula (II)
  • a 1 is as defined in formula (I)
  • X is an anion that is a counter-ion of the diazonium salt
  • a great advantage of the process according to the invention is that the reaction can be conducted in the absence of a catalyst comprising a metal and a ligand.
  • the process comprises the following two steps:
  • the photocatalyst is activated by artificial white light.
  • the compound (III) is advantageously in molar excess relative to the compound (II).
  • the reaction may be conducted in an organic solvent, particularly a practical polar organic solvent or an aprotic polar organic solvent.
  • B advantageously represents an unsubstituted fluoroalkyl (CC 6 ) group.
  • B is -CF 3 , CF 2 CF 3 , CF 2 CF 2 CF 3 .
  • B represents a (C1-C6) fluoroalkyl group substituted with at least:
  • R ⁇ represents a hydrogen atom or a (C 1 -C 10 ) alkyl, (C 2 -C 10 ) alkenyl or (C 2 -C 10 ) alkynyl group;
  • R 2 represents a group (CC 10 ) alkyl, (C 2 -C 10 ) alkenyl or (C 2 -C 10 ) alkynyl, a substituted aryl or unsubstituted, substituted or unsubstituted heteroaryl.
  • Ar 2 advantageously represents a (hetero) aryl which is unsubstituted or substituted by at least:
  • R 3 represents a hydrogen atom or a group (C 1 -C 10 ) alkyl, (C 2 -
  • R 4 represents a hydrogen atom or a group (C r C 10 ) alkyl, (C 2 -
  • R 5 represents a hydrogen atom or a (C 1 -C 10 ) alkyl group, (C 2 -
  • the photocatalyst is advantageously an organic photocatalyst, in particular Eosine Y.
  • A represents an atom of the 16 th group of the Periodic Table, in particular Se, S or O,
  • B represents a (CrC) fluoroalkyl group which may be substituted for the creation of C (sp 2 ) -A bonds by photocatalyst activated reaction from an aromatic compound comprising a C (sp 2 ) -NoN + bond.
  • halogen atom means the fluorine, chlorine, bromine and iodine atoms.
  • (CrCio) alkyl group is intended to mean a saturated monovalent hydrocarbon chain, linear or branched, containing 1 to 10, preferably 1 to 6, preferably 1 to 4, carbon atoms.
  • 1 to 10 preferably 1 to 6 preferably 1 to 4, carbon atoms.
  • (C 2 -C 10 ) alkenyl group is intended to mean a monovalent, linear or branched hydrocarbon-based chain containing at least one double bond and containing 2 to 10 carbon atoms, preferably 2 to 10 carbon atoms. at 6 carbon atoms.
  • (C 2 -C 10 ) alkynyl group is meant, in the sense of the present invention, a monovalent hydrocarbon chain, linear or branched, comprising at least one triple bond and having 2 to 10 carbon atoms, preferably 2 to 6 carbon atoms.
  • (C 1 -C 10 ) haloalkyl means a (CC 2) alkyl group, as defined above, for which one or more hydrogen atoms have been replaced by an atom of halogen as defined above
  • the halogen atom is fluorine It may be in particular a CF 3 , CF 2 CF 3 , CF 2 CF group 2 CF 3 .
  • (C 1 -C 10 ) alkoxy means a (C 1 -C 10 ) alkyl group as defined above, linked to the remainder of the molecule via a By way of example, mention may be made of methoxy, ethoxy, propoxy, isopropoxy, butoxy or tert-butoxy.
  • (C 2 -C 10 ) alkenoxy group means a (C 2 -C 10 ) alkenyl group, as defined above, linked to the remainder of the molecule by the intermediate of an oxygen atom.
  • mention may be made of the group - OCH 2 CH CH 2 .
  • (C T C ⁇ haloalkoxy) is meant within the meaning of the present invention, a (C T CioJhalogénoalkyle as defined above bound to the rest of the molecule via an atom of oxygen.
  • aryl is meant, in the sense of the present invention, an aromatic hydrocarbon group, preferably comprising from 6 to 14 carbon atoms, preferably from 6 to 10 carbon atoms, and comprising one or more contiguous rings, such as for example a phenyl or naphthyl group.
  • aromatic hydrocarbon group preferably comprising from 6 to 14 carbon atoms, preferably from 6 to 10 carbon atoms, and comprising one or more contiguous rings, such as for example a phenyl or naphthyl group.
  • it is phenyl.
  • heteroaryl or “heteroaromatic” is meant, within the meaning of the present invention, an aromatic group comprising one or more, especially 1 or 2, confined hydrocarbon rings, in which one or more carbon atoms, advantageously 1 to 4 and still more preferably 1 or 2, each is replaced by a heteroatom such as, for example, a sulfur, nitrogen or oxygen atom.
  • heteroaryl groups are furyl, thienyl, pyrrolyl, pyridinyl, pyrimidinyl, pyrazolyl, imidazolyl, oxazolyl, isoxazolyl, oxadiazolyl, triazolyl, tetrazolyl or indyl groups.
  • the term "carbocycle” is intended to mean a saturated, unsaturated or aromatic hydrocarbon monocyclic or polycyclic system comprising from 3 to 12 carbon atoms.
  • the polycyclic system comprises at least 2, in particular 2 or 3, rings. contiguous or decked.
  • Each cycle of the monocyclic or polycyclic system advantageously comprises 3 to 8, in particular 4 to 7, in particular 5 or 6, carbon atoms.
  • chalcogen is meant within the meaning of the present invention, an atom of the 16th Group of the Periodic Table, in particular oxygen, sulfur or selenium, preferably selenium.
  • ambient temperature is intended to mean a temperature of between 15 and 40 ° C, preferably between 20 and 30 ° C, in particular of approximately 25 ° C.
  • photocatalyst is meant, in the sense of the present invention, a compound capable of initiating a chemical reaction through the action of light without degrading itself. Photocatalysis is based on the principle of activation of such a compound using the energy provided by light: photon absorption.
  • Electromagnetic radiation consists of electromagnetic waves of variable wavelengths, generally ranging from 380 nm to 780 nm. The combination of all spectral colors in the visible range produces white light, such as that from the sun or most artificial light sources. Within the meaning of the invention, the light can be of any origin, advantageously it is an artificial irradiation with a standard commercial lamp.
  • the light source, and optionally its wavelength, will be chosen according to the photocatalyst selected.
  • base is meant, in the sense of the present invention, a chemical which is capable of capturing one or more protons or, conversely, of providing electrons.
  • a base also refers to a basis according to the Bransted-Lowry theory or the Lewis definition.
  • the subject of the invention is a process for the synthesis of fluorinated aromatic molecules of formula (I) Al ⁇ -AB (I)
  • Ar 2 represents:
  • A represents an atom of the 16th Group of the Periodic Table, in particular Se, S or O;
  • B represents a fluoroalkyl group (CC 6 ) which may be substituted, characterized in that it comprises the reaction of a diazonium salt of formula (II)
  • a 1 is as defined in formula (I)
  • X ' is an anion which is a counter-ion of the diazonium salt
  • reaction is advantageously carried out in the absence of a catalyst comprising a metal, in particular Ni or Pd, and a ligand.
  • a catalyst comprising a metal, in particular Ni or Pd, and a ligand.
  • the process according to the invention is therefore much less expensive.
  • the inventors believe that the activation of the photocatalyst makes it possible to generate an aryl radical species by mono-electron transfer on the diazonium salt.
  • the species thus formed can react with the compound of formula (III) to give access to a variety of aromatic compounds substituted by the -A-B group.
  • the process according to the invention advantageously comprises the following two steps: a) Mixture of a compound of formula (II), a compound of formula (III) and a photocatalyst;
  • the reaction advantageously takes place at room temperature.
  • steps a) and b) are advantageously conducted at room temperature.
  • the photocatalyst may for example be activated by artificial white light.
  • the compound (III) is advantageously in molar excess relative to the compound (II). It is thus possible to add 1 to 5, advantageously 2 to 3, molar equivalents of the compound (III) for 1 molar equivalent of the compound (II)
  • the photocatalyst is used in a small amount, preferably less than 10 mol%, more preferably 1 to 8 mol%, even more preferably 1 to 6 mol%, based on the molar amount of compound (II).
  • reaction is conveniently carried out in an organic solvent.
  • the compounds are advantageously in an organic solvent.
  • the organic solvent is advantageously a polar organic solvent.
  • This polar organic solvent can be practical or aprotic.
  • organic solvent there may be mentioned in particular dimethylsulfoxide (DMSO); linear or cyclic carboxamides such as dimethylformamide (DMF), dimethylformamide dimethyl acetal (DMF-DMA), N-dimethylacetamide (DMAC), 1-methyl-2-pyrrolidinone (NMP); tetrahydrofuran (THF); acetonitrile; alcohols such as ethanol.
  • DMSO dimethylsulfoxide
  • DMF-DMA dimethylformamide dimethyl acetal
  • DMAC N-dimethylacetamide
  • NMP 1-methyl-2-pyrrolidinone
  • THF tetrahydrofuran
  • acetonitrile alcohols such as ethanol.
  • a solvent promoting the solvation of the reducible species and / or the difference in oxidation-reduction potentials between the compounds of formula (III) and the photocatalyst will preferably be used.
  • a base such as potassium acetate, cesium carbonate, triethylamine, tripotassium phosphate can be added.
  • the reaction, in particular step b), will advantageously be carried out with stirring.
  • the reaction, in particular step b), will advantageously be conducted under an inert atmosphere.
  • the method according to the invention provides access to a large number of aromatic molecules substituted by the -A-B group.
  • A is a chalcogen, advantageously an oxygen (O), sulfur (S) or selenium (Se) atom, more preferably a selenium atom (Se).
  • B is a (C r C 6 ) fluoroalkyl group which may be unsubstituted or substituted.
  • one or more hydrogen atoms may be replaced by the halogen fluorine.
  • all the hydrogens have been replaced by fluorine atoms.
  • only a portion of the hydrogen atoms have been replaced by fluorine atoms.
  • the group (Ci-C 6) fluoroalkyl is advantageously linear.
  • the (C r C 6 ) fluoroalkyl group can in particular be a group in in C 2 or C 3 .
  • the group (C T C ⁇ fluoroalkyl is not substituted.
  • B is -CF 3, CF 2 CF 3, CF 2 CF 2 CF 3.
  • the (CrC) 2 -fluoroalkyl group is substituted by at least:
  • R ⁇ represents a hydrogen atom or a group (CrCio) alkyl, (C 2 -C 10 ) alkenyl or (C 2 -C 10 ) alkynyl;
  • R 2 represents a group (C r Ci 0 ) alkyl, (C 2 -C 10 ) alkenyl or (C 2 -C 10 ) alkynyl, an aryl substituted or unsubstituted, substituted or unsubstituted heteroaryl.
  • the aromatic ring, Ar 2 can be any aromatic ring, aryl or heteroaryl, comprising single or fused rings, unsubstituted or substituted.
  • Ar 2 can be phenyl, thienyl, furanyl, pyrrolyl, imidazolyl, pyrazolyl, oxazolyl, isoxazolyl, thiazolyl, benzothienyl, benzofuranyl, indolyl, benzoimidazolyl, indazolyl, benzoxazolyl, benzoisoxazolyl, benzothiazolyl, pyridinyl, pyrazinyl, pzrimidinyl, pyridazinyl, triazinyl, napthalenyl, anthracenyl, (iso) quinolinyl, quinoxalinyl, acridinyl, quinazolinyl.
  • This (hetero) aryl may be unsubstituted or substituted by at least: • a halogen;
  • a (C 1 -C 10 ) alkyl group advantageously a (C 1 -C 6 ) alkyl group
  • a (C 2 -C 10) alkenyl group advantageously a (C 2 -C 6 ) alkenyl group
  • a (C 2 -C 10 ) alkynyl group advantageously a (C 2 -C 6 ) alkynyl group;
  • a (C 1 -C 10 ) haloalkyl group advantageously a (C 1 -C 6 ) haloalkyl group
  • a (C 1 -C 4 ) alkoxy group advantageously a (C 1 -C 6 ) alkoxy group
  • a (C 2 -C 10 ) alkenoxy group advantageously a (C 2 -C 6 ) alkenoxy group
  • a (CrC 10 ) thioalkoxy group advantageously a (C 1 -C 6 ) thioalkoxy group
  • a (C 1 -C 10 ) haloalkoxy group advantageously a (C 1 -C 6 ) haloalkoxy group
  • R 1 represents a hydrogen atom or a group (CrCio) alkyl, (C 2 -C 10 ) alkenyl or (C 2 -C 10 ) alkynyl, advantageously R 1 represents a hydrogen atom; or a (C 2 -C 6 ) alkyl (C 2 -C 6 ) alkenyl or (C 2 -C 6 ) alkynyl group;
  • R 3 represents a hydrogen atom or a group (CVC) alkyl, (C 2 -C 10 ) alkenyl or (C 2 -C 10 ) alkynyl, advantageously R 3 represents an atom hydrogen or a (C 1 -C 6 ) alkyl, (C 2 -C 6 ) alkenyl or (C 2 -C 6 ) alkynyl group;
  • R 4 represents a hydrogen atom or a group (CrC 10 ) alkyl, (C 2 -C 10 ) alkenyl or (C 2 -C 10 ) alkynyl, advantageously R 4 represents a hydrogen atom or a (C 1 -C 6 ) alkyl, (C 2 -C 6 ) alkenyl or (C 2 -C 6 ) alkynyl group;
  • R 5 represents a hydrogen atom or a (C 10 -C 10 ) alkyl, (C 2 -C 10 ) alkenyl or (C 2 -C 10 ) alkynyl group, advantageously R 5 represents a atom hydrogen or a (C -Cejalkyle, (C 2 -C 6) alkenyl or (C 2 - C 6) alkynyl!;
  • (Hetero) aryl may include one or more of these substituents. On a 6-atom ring, these substituents may be in the -ortho, -meta or -para position of the -A-B group, particularly in the -ortho or -para position.
  • the process according to the invention can also be carried out with compounds of formulas II carrying the functions -COOH, -OH, -CO-NH 2 , -NH-CO-, which are however the most sensitive to side reactions. Despite the presence of such functions on the aromatic ring, the reaction between diazonium and chalcogen remains selective. Thus, a wide variety of substituents of the aromatic ring can be envisaged.
  • the compounds of formula (II) are aryl diazonium salts known to those skilled in the art and widely accessible.
  • the anion X can be any counter-ion, such as, for example, BF 4 , CL, Bf, HSO 4 , PF 6 , NO 3 ,
  • the compounds of formula (II) can be prepared from the corresponding anilines according to known protocols (MCD Treasurest, LR Bock, MR Heinrich, J. Org Chem 2016, 81, 5752-5758, GF Kolar, in Zeitschrift fur Naturforschung B, Vol 27, 1972, p.1183).
  • photocatalyst Any type of photocatalyst can be used.
  • organic photocatalysts such as triphenylpyrylium, fluorescein, Eosin Y, Bengal rose, tetraiodofluoresceine, rhodamine B, rhodamine 6G, p-tertphenyl, 9-Mesityl-2,7, 10-methylacridinium, 9-mesityl-2,7-dimethyl-10-phenylacridinium.
  • the photocatalysts may thus be compounds corresponding to the following formulas:
  • Organo-metallic photocatalysts such as those based on ruthenium, iridium or copper could also be envisaged.
  • the photocatalysts may thus be compounds corresponding to the following formulas:
  • the compound obtained by the process according to the invention may be separated from the reaction medium by methods well known to those skilled in the art, such as, for example, by extraction, evaporation of the solvent or by precipitation and filtration.
  • the compound may be further purified if necessary by techniques well known to those skilled in the art, such as by recrystallization if the compound is crystalline, by distillation, by column chromatography on silica gel or by high performance liquid chromatography (HPLC ).
  • the reaction between the diazonium and the chalcogen is selective. It remains so even when the aromatic group bearing the diazonium salt is substituted.
  • the nature of the aromatic cycle does not seem to have any influence on the reaction either.
  • the process according to the invention thus makes it possible to access a large variety of aromatic molecules substituted by a chalcogen group bearing a (C 1 -C 6 ) fluoroalkyl group under mild conditions. Indeed, the reaction takes place at room temperature. But more interestingly, the reaction does not require metal catalyst and ligands, thus making the process very advantageous economically.
  • A represents an atom of the 16 th group of the Periodic Table, in particular Se, S or O,
  • B represents a fluoroalkyl (CrC 6 ) group which may be substituted for the creation of C (sp 2 ) -A bonds by photocatalyst-activated reaction from an aromatic compound comprising a C (sp 2 ) -NoN + bond.
  • the compound of formula (III) and the photocatalyst are as previously described.
  • the aromatic compound comprising a bond C (sp 2 ) -NoN + is the compound of formula (II) described above.
  • the NMR spectra were recorded on a Bruker AV500 spectrometer at 500 MHz ( 1 H NMR), 126 MHz ( 13 C NMR), 471 MHz ( 19 F NMR), a 400 MHz Bruker AV 400 spectrometer ( 1 H NMR), 101 MHz ( 13 C NMR), 376 MHz ( 19 F NMR) or a 300 MHz Bruker AV 300 spectrometer ( 1 H NMR), 282 MHz ( 19 F NMR).
  • the multiplicities are indicated as follows: s (singlet), d (doublet), t (triplet), q (quadruplet), p (quintet), sext (sextet), m (multiplet), b (large).
  • the reaction mixture is then filtered through a silica pad (rinsed with DCM) and the filtrate is concentrated to dryness. It should be noted that the filtration must be treated quickly due to the formation of NaCl that is likely to be detrimental to the stability of the reagent.
  • the crude residue is purified by chromatography (cyclohexane / toluene: 80/20: v / v) to give the desired product INA (yellow liquid, 2.82 g, 58% yield).
  • the reaction mixture is then filtered through a silica pad (rinsed with DCM) and the filtrate is concentrated to dryness. It should be noted that the filtration must be treated quickly due to the formation of NaCl that is likely to be detrimental to the stability of the reagent.
  • the crude residue is purified by chromatography (cyclohexane / toluene: 80/20: v / v and cyclohexane / EtOAc: 98/2 to 95/5: v / v) to give the desired product IIIB (yellow liquid, 463 mg, yield 38%).
  • the reaction mixture is then filtered through a silica pad (rinsed with DCM) and the filtrate is concentrated to dryness. It should be noted that the filtration must be treated quickly due to the formation of NaCl probably deleterious to the stability of the reagent.
  • the crude residue is purified by chromatography (cyclohexane / toluene: 80/20 v / v) to give the desired product NIC (5.7 g, 87% yield).
  • Procedure A In a 25 ml round bottom flask was added aniline (10 mmol) and 48% aqueous HBF 4 (20 mmol, 2.6 ml) in absolute EtOH (3 ml). The mixture is stirred until completely homogeneous and cooled to 0 ° C. 90% t-BuONO (20 mmol, 2.7 ml) is added dropwise to the solution. The reaction is stirred at room temperature for 30 minutes. Et 2 0 (10 ml) was then added to precipitate the salt. The solid is then filtered and washed 3 times with Et 2 and dried under reduced pressure to obtain the desired product.
  • Procedure B for the starting material (11 ⁇ m): In a 25 ml round-bottomed flask was added aniline (10 mmol) and 48% aqueous HBF 4 (20 mmol, 2.6 ml). The mixture is stirred until complete homogeneity and cooled to 0 ° C. NaONO (20 mmol, 1.38 mg) dissolved in water (2 mL) is added dropwise to the solution. The reaction is stirred at room temperature for 30 minutes. Et 2 0 (10 ml) was then added to precipitate the salt. The solid is then filtered and washed 3 times with Et 2 and dried under reduced pressure to obtain the desired product.
  • the perfluoroalkyl chain can not be observed in 13 C NMR because of the high multiplicity.
  • the perfluoroalkyl chain can not be observed in 13 C NMR because of the high multiplicity.
  • the perfluoroalkyl chain can not be observed in 13 C NMR because of the high multiplicity.
  • Example 1 Various variations, with respect to the operating conditions of Example 1 (namely 3 molar equivalents of compound of formula III for 1 molar equivalent of compound of formula II, 5 mol% of Eosin Y relative to the compound of formula II, in a solvent which is DMSO, at room temperature for 16 hours under inert conditions and with white light illumination) were tested. They are reported, with the result, in the following table. The base content added, in some cases, is expressed in mole percentage relative to the compound of formula II.
  • Compound II used is compound II-a.
  • the compound III used is the compound NIA.
  • the choice of the solvent may be wide: the addition of a base may make it possible to improve the yield in certain solvents. In solvents which alone can produce good yields, such as DMSO, the addition of a base does not alter the reaction.

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Abstract

L'invention a pour objet un procédé de synthèse de molécules aromatiques fluorées de formule (I) Ar2-A-B (I) dans laquelle Ar2 représente un (hétéro )aryle; A représente un atome du 16ème groupe du tableau périodique; B représente un groupement (C1-C6)fluoroalkyle comprenant la réaction d'un sel de diazonium de formule (lI): Ar2-N=N+ X- avec un composé de formule (lII) en présence d'un photocatalyseur activé par de la lumière.

Description

PROCEDE DE SYNTHESE DE MOLECULES AROMATIQUES FLUOREES EN
PRESENCE D’UN PHOTOCATALYSEUR
L’invention concerne la synthèse de molécules fluorées. Le procédé selon l’invention permet d’accéder à un grand nombre de composés aromatiques fluorés dans des conditions douces et économiques. En particulier, l’emploi de catalyseurs métalliques n’est pas requis.
Les molécules fluorées présentent des propriétés intéressantes, qui peuvent notamment être recherchées dans des applications dans le domaine de la science de la vie, de l’agrochimie ou dans le domaine des matériaux. Une des propriétés visées dans cette gamme de molécules est la lipophilie permettant une meilleure biodisponibilité. Ce paramètre est d’autant plus marqué lorsque le groupement fluoré, par exemple un groupement trifluorométhyle, est associé à un chalcogène.
Or, l’ajout de groupements OCF3, SCF3, SeCF3 n’est pas toujours aisé.
En particulier, les méthodes actuelles permettant la formation de liaisons C(sp2)- SeCF3 font appel à des métaux de transition nobles, chers et toxiques, tels que Ni ou Pd, associés à des ligands sophistiqués également onéreux (A. Tlili, E. Ismalaj, Q. Glenadel, C. Ghiazza, T. Billard, Chem. Eur. J. 2018, 24, 3659-3670.).
D’une manière surprenante, les inventeurs ont constaté que l’activation d’un photocatalyseur par la lumière permet de s’affranchir des métaux et ligands évoqués ci- dessus.
BREVE PRESENTATION DE L’INVENTION
L’invention a pour objet un procédé de synthèse de molécules aromatiques fluorées de formule (I)
Ai^-A-B (I)
dans laquelle
Ar2 représente :
- un aryle substitué ou non substitué ; ou
- un hétéroaryle substitué ou non substitué ;
A représente un atome du 16eme groupe du tableau périodique, en particulier Se, S ou O ;
B représente un groupement (CrC6)fluoroalkyle pouvant être substitué caractérisé en ce qu’il comprend la réaction d’un sel de diazonium de formule (II)
Ai^-NXNG X (II)
dans laquelle
Ai^ est tel que défini dans la formule (I)
X est un anion qui est un contre-ion du sel de diazonium
avec un composé de formule (III)
Figure imgf000003_0001
dans laquelle A et B sont tels que définis dans la formule (I)
en présence d’un photocatalyseur activé par de la lumière.
Un grand avantage du procédé selon l’invention est que la réaction peut être conduite en l’absence de catalyseur comprenant un métal et un ligand. Avantageusement, le procédé comprend les deux étapes suivantes :
a) Mélange d’un composé de formule (II), d’un composé de formule (III) et d’un photocatalyseur ;
b) Activation du photocatalyseur par de la lumière. La réaction a avantageusement lieu à température ambiante.
Dans un mode de réalisation, le photocatalyseur est activé par de la lumière blanche artificielle.
Dans le procédé selon l’invention, le composé (III) est avantageusement en excès molaire par rapport au composé (II).
La réaction peut être conduite dans un solvant organique, en particulier un solvant organique polaire pratique ou un solvant organique polaire aprotique.
On peut également ajouter une base lors de la réaction.
Dans la formule (I), B avantageusement représente un groupement (C C6)fluoroalkyle non substitué.
Dans un mode de réalisation, B représente un groupe -CF3, CF2CF3, CF2CF2CF3. Dans un autre mode de réalisation, B représente un groupement (Ci-C6)fluoroalkyle substitué par au moins :
- un halogène ;
- un groupe de formule -COOR!, où R† représente un atome d’hydrogène ou un groupement (Ci-C10)alkyle, (C2-Ci0)alcényle ou (C2-C10)alcynyle ;
- un groupe de formule -S(0)(0)R2, où R2 représente un groupement (C C10)alkyle, (C2-C10)alcényle ou (C2-C10)alcynyle, un aryle substitué ou non substitué, un hétéroaryle substitué ou non substitué.
Dans la formule (I), Ar2 représente avantageusement un (hétéro)aryle non substitué ou substitué par au moins :
• un halogène ;
• un groupement (Ci-Cio)alkyle,
• un groupement (C2-C10)alcényle,
• un groupement (C2-C10)alcynyle,
• un groupement (C-i-Cio)halogénoalkyle,
• un groupement (C!-Cio)alcoxy,
• un groupement (C2-C10)alcénoxy,
• un groupement (Ci-C10)thioalcoxy,
• un groupement (Ci-C10)halogénoalcoxy,
• un groupe de formule -COORi, où R! représente un atome d’hydrogène ou un groupement (CrCio)alkyle, (C2-
C10)alcényle ou (C2-Ci0)alcynyle,
• un groupe de formule -CONR3, où R3 représente un atome d’hydrogène ou un groupement (Ci-C10)alkyle, (C2-
Ci0)alcényle ou (C2-Ci0)alcynyle,
• un groupe de formule -NHCOR4, où R4 représente un atome d’hydrogène ou un groupement (CrC10)alkyle, (C2-
Ci0)alcényle ou (C2-Ci0)alcynyle,
• un groupe de formule -COR5, où R5 représente un atome d’hydrogène ou un groupement (C!-C10)alkyle, (C2-
C10)alcényle ou (C2-C10)alcynyle,
• un groupe de formule -N02 ;
• un groupe de formule -CN ; les groupes pré-cités, en particulier deux d’entre eux, peuvent être reliés entre eux pour former ensemble un carbocycle.
Le photocatalyseur est avantageusement un photocatalyseur organique, en particulier l’Eosine Y.
L’invention a également pour objet l’utilisation d’un composé de formule (III)
Figure imgf000005_0001
ou
A représente un atome du 16eme groupe du tableau périodique, en particulier Se, S ou O,
B représente un groupement (CrC^fluoroalkyle pouvant être substitué pour la création de liaisons C(sp2)-A par réaction activée par un photocatalyseur à partir d’un composé aromatique comprenant une liaison C(sp2)-NºN+.
DEFINITIONS
Par « atome d’halogène », on entend, au sens de la présente invention, les atomes de fluor, de chlore, de brome et d’iode.
Par groupement « (CrCio)alkyle », on entend, au sens de la présente invention, une chaîne hydrocarbonée monovalente saturée, linéaire ou ramifiée, comportant 1 à 10, de préférence 1 à 6, de préférence 1 à 4, atomes de carbone. A titre d’exemple, on peut citer les groupes méthyle, éthyle, propyle, isopropyle, butyle, isobutyle, sec-butyle, fert-butyle, pentyle ou encore hexyle.
Par groupement « (C2-Ci0)alcényle », on entend, au sens de la présente invention, une chaîne hydrocarbonée monovalente, linéaire ou ramifiée, comportant au moins une double liaison et comportant 2 à 10 atomes de carbone, de préférence 2 à 6 atomes de carbone. A titre d’exemple, on peut citer les groupes éthényle ou allyle.
Par groupement « (C2-Ci0)alcynyle », on entend, au sens de la présente invention, une chaîne hydrocarbonée monovalente, linéaire ou ramifiée, comportant au moins une triple liaison et comportant 2 à 10 atomes de carbone, de préférence 2 à 6 atomes de carbone. A titre d’exemple, on peut citer les groupes éthynyle ou propynyle.
Par « (CrC10)halogénoalkyle », on entend, au sens de la présente invention, un groupe (C C^Jalkyle, tel que défini ci-dessus, pour lequel un ou plusieurs atomes d’hydrogène ont été remplacés par un atome d’halogène tel que défini ci-dessus. Dans le cas d’un « fluoroalkyle », l’atome d’halogène est le fluor. Il peut s’agir en particulier d’un groupe CF3, CF2CF3, CF2CF2CF3.
Par groupement « (CrC10)alcoxy », on entend, au sens de la présente invention, un groupe (C^C^Jalkyle tel que défini ci-dessus, lié au reste de la molécule par l’intermédiaire d’un atome d’oxygène. A titre d’exemple, on peut citer les groupes méthoxy, éthoxy, propoxy, isopropoxy, butoxy ou encore tert- butoxy.
Par groupement « (C2-C10)alcénoxy », on entend, au sens de la présente invention, un groupe (C2-C10)alcényle, tel que défini ci-dessus, lié au reste de la molécule par l’intermédiaire d’un atome d’oxygène. A titre d’exemple, on peut citer le groupe - OCH2CH=CH2.
Par groupement « (( C^thioalcoxy », on entend, au sens de la présente invention, un groupe (CrCi0)alkyle, tel que défini ci-dessus, lié au reste de la molécule par l’intermédiaire d’un atome de soufre. A titre d’exemple, on peut citer les groupes thiométhoxy, thioéthoxy, thiopropoxy, ou encore thiobutoxy.
Par « (CTC^halogénoalcoxy », on entend, au sens de la présente invention, un groupe (CTCioJhalogénoalkyle, tel que défini ci-dessus, lié au reste de la molécule par l’intermédiaire d’un atome d’oxygène.
Par « aryle », on entend, au sens de la présente invention, un groupement hydrocarboné aromatique, comportant de préférence de 6 à 14 atomes de carbone, de préférence de 6 à 10 atomes de carbone, et comprenant un ou plusieurs cycles accolés, comme par exemple un groupement phényle ou naphtyle. Avantageusement, il s’agit du phényle.
Par « hétéroaryle » ou « hétéroaromatique », on entend, au sens de la présente invention, un groupe aromatique comprenant un ou plusieurs, notamment 1 ou 2, cycles hydrocarbonés accolés, dans lequel un ou plusieurs atomes de carbone, avantageusement 1 à 4 et encore plus avantageusement 1 ou 2, sont chacun remplacés par un hétéroatome tels que par exemple un atome de soufre, d’azote ou d’oxygène. Des exemples de groupes hétéroaryle sont les groupes furyle, thiényle, pyrrolyle, pyridinyle, pyrimidinyle, pyrazolyle, imidazolyle, oxazolyle, isoxazolyle, oxadiazolyle, triazolyle, tétrazolyle ou encore indyle. Par « carbocycle », on entend, au sens de la présente invention, un système monocyclique ou polycyclique hydrocarboné, saturé, insaturé ou aromatique, comprenant de 3 à 12 atomes de carbone Le système polycyclique comprend au moins 2, notamment 2 ou 3, cycles accolés ou pontés. Chaque cycle du système monocyclique ou polycyclique comprend avantageusement 3 à 8, notamment 4 à 7, en particulier 5 ou 6, atomes de carbone. A titre d’exemple on peut citer un groupe adamantyle, cyclohexyle, cyclopentyle, cyclopropyle, cyclohexényle, phényle, naphtyle.
Par « chalcogène », on entend, au sens de la présente invention, un atome du 16e groupe du tableau périodique, en particulier l’oxygène, le soufre ou le sélénium, de préférence le sélénium.
Par « température ambiante », on entend, au sens de la présente invention, une température comprise entre 15 et 40°C, de préférence entre 20 et 30°C, notamment d’environ 25°C.
Par « photocatalyseur », on entend, au sens de la présente invention, un composé capable d’initier une réaction chimique grâce à l’action de la lumière sans se dégrader lui- même. La photocatalyse repose sur le principe d'activation d'un tel composé à l'aide de l'énergie apportée par la lumière : absorption de photons.
Par « lumière », on entend, au sens de la présente invention, un rayonnement électromagnétique source de photons. Le rayonnement électromagnétique est constitué d’ondes électromagnétiques de longueurs d’ondes variables, généralement allant dans le vide de 380 nm à 780 nm. La combinaison de toutes les couleurs spectrales du domaine visible produit la lumière blanche, comme celle provenant du soleil ou de la plupart des sources de lumière artificielle. Au sens de l’invention, la lumière peut être de toute origine, avantageusement il s’agit d’une irradiation artificielle avec une lampe standard du commerce. La source de lumière, et le cas échéant sa longueur d’onde, sera choisie en fonction du photocatalyseur retenu.
Par « base », on entend, au sens de la présente invention, un produit chimique qui est capable de capturer un ou plusieurs protons ou, réciproquement, de fournir des électrons. Ainsi, une base désigne tout autant une base selon la théorie de Bransted- Lowry ou la définition de Lewis.
DESCRIPTION DETAILLEE DE L’INVENTION L’invention a pour objet un procédé de synthèse de molécules aromatiques fluorées de formule (I) Al^-A-B (I)
dans laquelle
Ar2 représente :
- un aryle substitué ou non substitué ; ou
- un hétéroaryle substitué ou non substitué ;
A représente un atome du 16ème groupe du tableau périodique, en particulier Se, S ou O ;
B représente un groupement (C C6)fluoroalkyle pouvant être substitué caractérisé en ce qu’il comprend la réaction d’un sel de diazonium de formule (II)
AI^-NXN C (II)
dans laquelle
Ai^ est tel que défini dans la formule (I)
X‘ est un anion qui est un contre-ion du sel de diazonium
avec un composé de formule (III)
Figure imgf000008_0001
dans laquelle A et B sont tels que définis dans la formule (I)
en présence d’un photocatalyseur activé par de la lumière.
L’activation par la lumière du photocatalyseur permet de s’affranchir des métaux et ligands utilisés dans les procédés connus.
Ainsi, avantageusement la réaction est conduite en l’absence de catalyseur comprenant un métal, en particulier Ni ou Pd, et un ligand. Le procédé selon l’invention est donc bien moins onéreux.
Sans vouloir se limiter, les inventeurs pensent que l’activation du photocatalyseur permet de générer une espèce radical aryle par transfert mono-électronique sur le sel de diazonium. L’espèce ainsi formée peut réagir avec le composé de formule (III) pour donner accès à toute une gamme de composés aromatiques substitués par le groupement -A-B.
Le procédé selon l’invention comprend avantageusement les deux étapes suivantes : a) Mélange d’un composé de formule (II), d’un composé de formule (III) et d’un photocatalyseur ;
b) Activation du photocatalyseur par de la lumière.
Selon le procédé de l’invention, la réaction a avantageusement lieu à température ambiante. Ainsi, ces étapes a) et b) sont avantageusement conduites à température ambiante.
Le photocatalyseur peut par exemple être activé par de la lumière blanche artificielle.
Pour assurer un rendement optimal, le composé (III) est avantageusement en excès molaire par rapport au composé (II). On peut ainsi ajouter 1 à 5, avantageusement 2 à 3, équivalents molaires du composé (III) pour 1 équivalent molaire de composé (II)
Le photocatalyseur est lui utilisé en une quantité faible, avantageusement inférieure à 10% molaire, plus avantageusement de 1 à 8% molaire, encore plus avantageusement de 1 à 6% molaire, par rapport à la quantité molaire de composé (II).
La réaction est avantageusement conduite dans un solvant organique. Ainsi, lors de l’étape (a) les composés sont avantageusement dans un solvant organique.
Le solvant organique est avantageusement un solvant organique polaire. Ce solvant organique polaire peut être pratique ou aprotique.
A titre de solvant organique, on pourra notamment citer le diméthylsulfoxyde (DMSO) ; les carboxamides linéaires ou cycliques tels que diméthylformamide (DMF), le diméthylformamide diméthyl acétal (DMF-DMA), le N-diméthylacétamide (DMAC), le 1- méthyl-2-pyrrolidinone (NMP) ; le tétrahydrofurane (THF) ; l’acétonitrile ; les alcools tels que l’éthanol. On pourra bien entendu utiliser ces solvants seuls ou en mélange. On utilisera de préférence des solvants anhydres.
On utilisera de préférence un solvant favorisant la solvatation des espèces réductibles et/ou la différence de potentiels d’oxydo-réduction entre les composés de formule (III) et le photocatalyseur.
Au besoin, on pourra ajouter une base telle que l’acétate de potassium, le carbonate de césium, la triéthylamine, le tripotassium phosphate.
La réaction, en particulier l’étape b), sera avantageusement conduite sous agitation. La réaction, en particulier l’étape b), sera avantageusement conduite sous atmosphère inerte.
Composé de formule (0
Le procédé selon l’invention permet d’accéder à un grand nombre de molécules aromatiques substituées par le groupement -A-B.
A est un chalcogène, avantageusement un atome d’oxygène (O), de soufre (S) ou de sélénium (Se), plus avantageusement un atome de sélénium (Se).
B est un groupement (CrC6)fluoroalkyle pouvant être non substitué ou substitué.
Dans ce groupement (Ci-C6)fluoroalkyle un ou plusieurs atomes d’hydrogène peuvent être remplacés par l’halogène fluor. Dans une variante, tous les hydrogènes ont été remplacés par des atomes de fluor. Dans une autre variante, seulement une partie des atomes d’hydrogène ont été remplacés par des atomes de fluor.
Le groupement (Ci-C6)fluoroalkyle est avantageusement linéaire.
Le groupement (CrC6)fluoroalkyle peut particulièrement être un groupement en
Figure imgf000010_0001
en C2 ou en C3.
Dans une variante, le groupement (CTC^fluoroalkyle n’est pas substitué. Avantageusement B représente un groupe -CF3, CF2CF3, CF2CF2CF3.
Dans une autre variante, le groupement (CrCeJfluoroalkyle est substitué par au moins :
- un halogène ;
- un groupe de formule -000^, où R ^ représente un atome d’hydrogène ou un groupement (CrCio)alkyle, (C2-C10)alcényle ou (C2-C10)alcynyle ;
- un groupe de formule -S(0)(0)R2, où R2 représente un groupement (Cr Ci0)alkyle, (C2-C10)alcényle ou (C2-C10)alcynyle, un aryle substitué ou non substitué, un hétéroaryle substitué ou non substitué.
Le noyau aromatique, Ar2, peut être n’importe quel noyau aromatique, aryle ou hétéroaryle, comprenant des cycles simples ou fusionnés, non substitué ou substitué.
En particulier, Ar2 peut être un phényle, un thiényle, un furanyle, un pyrrolyle, un imidazolyle, un pyrazolyle, un oxazolyle, un isoxazolyle, un thiazolyle, un benzothiényle, un benzofuranyle, un indolyle, un benzoimidazolyle, un indazolyle, un benzoxazolyle, un benzoisoxazolyle, un benzothiazolyle, un pyridinyle, un pyrazinyle, un pzrimidinyle, un pyridazinyle, un triazinyle, un napthalènyle, un anthracènyle, un (iso)quinoléinyle, un quinoxalinyle, un acridinyle, un quinazolinyle.
Cet (hétéro )aryle peut être non substitué ou substitué par au moins : • un halogène ;
• un groupement (Ci-CioJalkyle, avantageusement un groupement (Cr C6)alkyle,
• un groupement (C2-Cio)alcényle, avantageusement un groupement (C2-C6)alcényle,
• un groupement (C2-Ci0)alcynyle, avantageusement un groupement (C2-C6)alcynyle ;
• un groupement (CrC10)halogénoalkyle, avantageusement un groupement (CrC6)halogénoalkyle ;
• un groupement (CrC^alcoxy, avantageusement un groupement (Cr C6)alcoxy ;
• un groupement (C2-C10)alcénoxy, avantageusement un groupement (C2-C6)alcénoxy ;
• un groupement (CrC10)thioalcoxy, avantageusement un groupement (CrC6)thioalcoxy ;
• un groupement (C-i-C10)halogénoalcoxy, avantageusement un groupement (CrC6)halogénoalcoxy ;
• un groupe de formule -COOR^ où Ri représente un atome d’hydrogène ou un groupement (CrCio)alkyle, (C2-Ci0)alcényle ou (C2-C10)alcynyle, avantageusement Ri représente un atome d’hydrogène ou un groupement (C Ceialkyle, (C2-C6)alcényle ou (C2- C6)alcynyle ;
• un groupe de formule -CONR3, où R3 représente un atome d’hydrogène ou un groupement (CVC^alkyle, (C2-C10)alcényle ou (C2-C10)alcynyle, avantageusement R3 représente un atome d’hydrogène ou un groupement (CrC6)alkyle, (C2-C6)alcényle ou (C2- C6)alcynyle ;
• un groupe de formule -NHCOR4, où R4 représente un atome d’hydrogène ou un groupement (CrC10)alkyle, (C2-C10)alcényle ou (C2-C10)alcynyle, avantageusement R4 représente un atome d’hydrogène ou un groupement (CrC6)alkyle, (C2-C6)alcényle ou (C2- C6)alcynyle ;
• un groupe de formule -COR5, où R5 représente un atome d’hydrogène ou un groupement (C Cio)alkyle, (C2-Ci0)alcényle ou (C2-C10)alcynyle, avantageusement R5 représente un atome d’hydrogène ou un groupement (C!-Cejalkyle, (C2-C6)alcényle ou (C2- C6)alcynyle ;
• un groupe de formule -N02 ;
• un groupe de formule -CN ;
• les groupes pré-cités, en particulier deux d’entre eux, peuvent être reliés entre eux pour former ensemble un carbocycle.
L’(hétéro)aryle peut comprendre un ou plusieurs de ces substituants. Sur un cycle en à 6 atomes, ces substituants peuvent être en position -ortho, -méta ou -para du groupement - A-B, particulièrement en position -ortho ou -para.
De manière intéressante, le procédé selon l’invention peut également être mise en œuvre avec des composés de formules II portant des fonctions -COOH, -OH, -CO-NH2, -NH-CO- , qui sont pourtant les plus sensibles à des réactions secondaires. Malgré la présence de telles fonctions sur le cycle aromatique, la réaction entre le diazonium et le chalcogène reste sélective. Ainsi, une large variété de substituants du cycle aromatique peut être envisagée.
Composés de formule (III
Les composés de formule (II) sont des sels d’aryle diazonium connus de l’homme du métier et largement accessibles.
L’anion X peut être tout contre-ion, tel que par exemple BF4 , CL, Bf, HS04 , PF6 , N03 ,
CH3CO2 ~.
Les composés de formule (II) peuvent être préparés à partir des anilines correspondantes suivant des protocoles connus (M. C. D. Fürst, L. R. Bock, M. R. Heinrich, J. Org. Chem. 2016, 81 , 5752-5758, G. F. Kolar, in Zeitschrift für Naturforschung B, Vol. 27, 1972, p. 1 183).
Composés de formule (III)
Les composés de formule (III) pour lesquels A = Se peuvent être préparés à partir de sels sodiques de sulfinate et de CISe-B en suivant par exemple les protocoles décrits dans : Q. Glenadel et al., Adv. Synth. Catal., 2017, 359, 3414-3420.
Les composés de formule (III) pour lesquels A = S peuvent être préparés par Y. Li, G. Qiu, H. Wang, J. Sheng, Tetrahedron Lett. 2017, 58, 690-693. Les composés de formule (III) pour lesquels A = O peuvent être préparés par R. Koller, Q. Huchet, P. Battaglia, J. M. Welch, A. Togni, Chem. Commun. 2009, 5993-5995.
Photocatalvseurs
Tout type de photocatalyseur peut être utilisé.
On peut notamment citer les photocatalyseurs organiques, tels que le triphénylpyrylium, la fluoresceine, l’Eosine Y, le Rose bengal, la tétraiodofluoresceine, le rhodamine B, la rhodamine 6G, le p-tertphenyl, le 9-Mesityl-2,7,10-méthylacridinium, le 9-mesityl-2,7- diméthyl-10-phenylacridinium.
Les photocatalyseurs peuvent ainsi être des composés répondant aux formules suivantes :
Figure imgf000013_0002
Figure imgf000013_0001
= H; R2 = Et; Rhodamine B
R = Et; R2 = H; Rhodamine 6G p-terphenyl
On pourrait également envisager des photocatalyseurs organo-métalliques tels que ceux à base de ruthénium, d’iridium ou de cuivre.
Les photocatalyseurs peuvent ainsi être des composés répondant aux formules suivantes :
Figure imgf000014_0001
Le composé obtenu par le procédé selon l’invention pourra être séparé du milieu réactionnel par des méthodes bien connues de l’homme du métier, comme par exemple par extraction, évaporation du solvant ou encore par précipitation et filtration.
Le composé pourra être par ailleurs purifié si nécessaire par des techniques bien connues de l’homme du métier, comme par recristallisation si le composé est cristallin, par distillation, par chromatographie sur colonne sur gel de silice ou encore par chromatographie liquide haute performance (HPLC).
Dans le procédé selon l’invention, la réaction entre le diazonium et le chalcogène est sélective. Elle le reste même lorsque le groupement aromatique portant le sel de diazonium est substitué. La nature du cycle aromatique ne semble pas non plus avoir d’influence sur la réaction. Le procédé selon l’invention permet ainsi d’accéder à une grande variété de molécules aromatiques substituées par un groupe chalcogène portant un groupement (CrC6)fluoroalkyle dans des conditions douces. En effet, la réaction a lieu à température ambiante. Mais bien plus intéressant, la réaction ne nécessite pas de catalyseur métallique et de ligands, rendant ainsi le procédé très avantageux sur le plan économique.
L’invention a également pour objet l’utilisation d’un composé de formule (III)
Figure imgf000014_0002
A représente un atome du 16eme groupe du tableau périodique, en particulier Se, S ou O,
B représente un groupement (CrC6)fluoroalkyle pouvant être substitué pour la création de liaisons C(sp2)-A par réaction activée par un photocatalyseur à partir d’un composé aromatique comprenant une liaison C(sp2)-NºN+. Le composé de formule (III) et le photocatalyseur sont tels que décrits précédemment.
Le composé aromatique comprenant une liaison C(sp2)-NºN+ est le composé de formule (II) décrit précédemment.
La réaction a lieu en suivant les conditions opératoires décrites précédemment.
EXEMPLES
Informations générales :
Les réactifs commerciaux ont été utilisés tels que fournis. Les dérivés fluoroalkyle séléniure de benzyle A ont été synthétisés en suivant les procédures décrites dans la littérature (T. Billard, S. Large, B. R. Langlois, Tetrahedron Lett. 1997, 38, 65-68. Et Q. Glenadel, E. Ismalaj, T. Billard, J. Org. Chem. 2016, 81, 8268-8275). Les solvants anhydres ont été utilisés tels que fournis. Les spectres RMN ont été enregistrés sur un spectromètre Bruker AV500 à 500 MHz (RMN 1H), 126 MHz (RMN 13C), 471 MHz (RMN 19F), un spectromètre Bruker AV 400 à 400 MHz (RMN 1H), 101 MHz (RMN 13C), 376 MHz (RMN 19F) ou sur un spectromètre Bruker AV 300 à 300 MHz (RMN 1H), 282 MHz (19F RMN). Les multiplicités sont indiquées comme suit: s (singulet), d (doublet), t (triplet), q (quadruplet), p (quintet), sext (sextet), m (multiplet), b (large). Toutes les constantes de couplage ont été rapportées en Hz. Les points de fusion ont été déterminés en utilisant un appareil de banc Kofler (les substances d'étalonnage ont été spécifiées). L'analyse par chromatographie en phase gazeuse a été réalisée sur un instrument Agilent HP-5890 avec un détecteur sélectif de masse Agilent HP-5973 (El, 70 eV) et une colonne capillaire HP-5 (polydiméthylsiloxane avec 5% de groupes phényle, 30 m, 0,25 mm Épaisseur de film de 0,25 pm) en utilisant un gaz vecteur d'hélium. Les mesures HR-MS ont été effectuées sur un spectromètre de masse Bruker MicrOTOFQ II (ESI) et un spectromètre de masse Agilent 7200 GC / Q-TOF (El). Les ratios des solvants utilisés pour la chromatographie flash sont des ratios volumiques
ta = température ambiante Synthèse des composés de formule (IIP
Schémas généraux :
Figure imgf000016_0001
NID RF = CF3
Synthèse du 1 -méthyl-4-ffltrifluorométhyl)selanyl1sulfonyl}benzene (NIA)
Dans un ballon équipé d'un barreau d'agitation magnétique, on ajoute le benzyle trifluorométhyle séléniure A (16 mmol, 1 ,0 équiv.), le chlorure de sulfuryle (16 mmol, 1 ,0 équiv.) et le THF anhydre (5 mL). La réaction est agitée à 25 0 C pendant 10 minutes puis refroidie à -78°C. Du DCM anhydre (27 ml) est ajouté suivi par un ajout de p- toluènesulfinate de sodium (17,7 mmol, 1 , 1 équiv.). La réaction est agitée jusqu'à conversion complète du réactif actif CI-SeCF3 à -78°C (environ 15 minutes, caractérisé par un changement de couleur du jaune à incolore). Le mélange réactionnel est ensuite filtré sur un tampon de silice (rincé au DCM) et le filtrat est concentré à sec. Il convient de noter que la filtration doit être traitée rapidement en raison de la formation de NaCI probablement nuisible à la stabilité du réactif. Le résidu brut est purifié par chromatographie (cyclohexane / toluène : 80/20 : v/v) pour donner le produit souhaité INA (liquide jaune, 2,82 g, rendement de 58%).
1 H NMR (400 MHz, CDCI3) d = 7.84 (m, 2H), 7.38 (m, 2H), 2.48 (s, 3H).
1 3C NMR (101 MHz, CDCI3) d = 146.6, 144.4, 130.2, 127.4, 123.0
(q, 1J(C,F) = 336 Hz), 21.9. 1 9F NMR (376 MHz, CDCI3) d = -32.39 (s, 3F).
HRMS (ESI) : cale pour [C8H7F3Na02SSe] 326.9176, mesuré 326.9167.
Synthèse du 1 -méthyl-4-(r(1.1.2.2.2-pentafluoroethyl)selanyllsulfonyl)benzene (IIIB)
Dans un ballon équipé d'un barreau d'agitation magnétique, on ajoute le dérivé de benzyle fluoroalkyle séléniure B (3,4 mmol, 1 ,0 équiv.), le chlorure de sulfuryle (3,4 mmol, 1 ,0 équiv.) et le THF anhydre (3,5 mL). La réaction est agitée à 25 ° C pendant 50 minutes puis refroidie à -78°C. Du DCM anhydre (7,5 ml) est ajouté suivi par un ajout de p-toluènesulfinate de sodium (3,8 mmol, 1 ,1 équiv.). La réaction est agitée jusqu'à conversion complète du réactif actif CI-SeCF2CF3 à -78°C (environ 15 minutes, caractérisé par un changement de couleur du jaune à incolore). Le mélange réactionnel est ensuite filtré sur un tampon de silice (rincé au DCM) et le filtrat est concentré à sec. Il convient de noter que la filtration doit être traitée rapidement en raison de la formation de NaCI probablement nuisible à la stabilité du réactif. Le résidu brut est purifié par chromatographie (cyclohexane / toluène : 80/20 : v/v et cyclohexane / EtOAc : 98/2 à 95/5 : v/v) pour donner le produit souhaité IIIB (liquide jaune, 463 mg, rendement 38%).
1 H NMR (400 MHz, CDCI3) d = 7.85 (m, 2H), 7.38 (m, 2H), 2.48 (s, 3H).
1 3C NMR (101 MHz, CDCI3) d = 146.8, 144.6, 130.3, 127.5, 1 18.3 (qt, 1J(C,F) = 286 Hz,
2J(C,F) = 33 Hz), 1 17.5 (tq, 1J(C,F) = 310 Hz, 2J(C,F) = 44 Hz), 22.0.
1 9F NMR (376 MHz, CDCI3) d = -83.26 (t, 3J(F,F) = 4.2 Hz, 3F), -89.59 (q, 3J(F,F) = 4.2 Hz). HRMS (ESI) : cale pour [C9H7F5Na02SSe] 376.9144, mesuré 376.9137.
Synthèse du 1 -(iï1 .1.2,2,3,3,3-heptafluoropropyl)selanyl1sulfonylM-methylbenzene (MIC)
Dans un ballon équipé d'un barreau d'agitation magnétique, on ajoute le dérivé de benzyle fluoroalkyle séléniure C (16,3 mmol, 1 ,0 équiv.), le chlorure de sulfuryle (16,3 mmol, 1 ,0 équiv.) et le THF anhydre (6 mL). La réaction est agitée à 25 ° C pendant 50 minutes puis refroidie à 0°C. Du DCM anhydre (15 ml) est ajouté suivi par un ajout de p- toluènesulfinate de sodium (24,4 mmol, 1 ,5 équiv.). La réaction est agitée jusqu'à conversion complète du réactif actif CI-SeRf à -78°C (environ 15 minutes, caractérisé par un changement de couleur de l'orange à l'incolore). Le mélange réactionnel est ensuite filtré sur un tampon de silice (rincé au DCM) et le filtrat est concentré à sec. Il convient de noter que la filtration doit être traitée rapidement en raison de la formation de NaCI probablement délétère à la stabilité du réactif. Le résidu brut est purifié par chromatographie (cyclohexane / toluène : 80/20 v/v) pour donner le produit souhaité NIC (5,7 g, rendement de 87%).
Liquide jaune
1 H NMR (300 MHz, CDCI3) d = 7.85 (m, 2H), 7.39 (m, 2H), 2.49 (s, 3H).
13C NMR (101 MHz, CDCI3) d = 146.8, 144.6, 130.3, 127.5, 22.0.
19F NMR (376 MHz, CDCI3) d = -79.66 (t, 3J(F,F) = 8.8 Hz, 3F), -85.64 (dd, 3J(F,F) = 8.8, 4.0 Hz, 2F), -122.45 (s, 2F).
HRMS (ESI): cale, for [C10H7F7NaO2SSe] 426.9112, mesuré 426.9106.
Synthèse du 1-methyl-4-fr(trifluoromethyl)sulfanyllsulfonyl)benzene (NID)
Dans un ballon équipé d’un barreau d'agitation magnétique, on ajoute le 4-Methyl-N- [(trifluoromethyl)sulfanyl]- benzene-1-sulfonamide (Q. Glenadel, S. Alazet, F. Baert, T. Billard, Org. Process Res. Dev. 2016, 20, 960-964.) (37,2 mmol, 1 équiv), le sulfonate de sodium (44,6 mmol, 1 ,2 équiv.) et l’acide acétique (70 mL). La réaction est agitée à 25 ° C pendant 16 heures. Le mélange réactionnel est partagé entre EtOAc et de la saumure. La phase aqueuse est extraite avec EtOAc et les phases organiques combinées sont séchées sur MgS04, filtrées et concentrées à siccité. Le résidu brut est purifié par chromatographie (cyclohexane / EtOAc : 95/5 v/v) pour donner le produit souhaité NID (9,2 g, rendement de 97%).
Huile incolore
1H NMR (300 MHz, CDCI3) d = 7.88 (d, J = 8.3 Hz, 2H), 7.40 (d, J = 8.3 Hz, 2H), 2.49 (s, 3H).
19F NMR (282 MHz, CDCI3) d = -38.48 (s, 3F).
Synthèse des composés de formule (II)
Mode opératoire A: Dans un ballon à fond rond de 25 ml, on ajoute de l'aniline (10 mmol) et du HBF4 aqueux à 48% (20 mmol, 2,6 ml) dans du EtOH absolu (3 ml). Le mélange est agité jusqu'à totale homogénéité et refroidi à 0°C. Du t-BuONO à 90% (20 mmol, 2,7 ml) est ajouté goutte à goutte à la solution. La réaction est agitée à température ambiante pendant 30 minutes. Et20 (10 ml) est ensuite ajouté pour précipiter le sel. Le solide est ensuite filtré et lavé 3 fois avec Et20 et séché sous pression réduite pour obtenir le produit désiré. Mode opératoire B pour le matériau de départ (llm) : Dans un flacon à fond rond de 25 ml, on ajoute de l'aniline (10 mmoles) et du HBF4 aqueux 48% (20 mmol, 2,6 ml). Le mélange est agité jusqu'à homogénéité totale et refroidi à 0°C. NaONO (20 mmol, 1 ,38 mg) dissout dans l'eau (2 mL) est ajouté goutte à goutte à la solution. La réaction est agitée à température ambiante pendant 30 minutes. Et20 (10 ml) est ensuite ajouté pour précipiter le sel. Le solide est ensuite filtré et lavé 3 fois avec de l'Et20 et séché sous pression réduite pour obtenir le produit désiré.
Exemple 1 : Synthèse des composés de formule (I)
Dans un ballon séché à la flamme sous atmosphère d'azote équipé d'une barre d'agitation magnétique sont ajoutés le composé IIIA, IIIB ou MIC (0,6 mmol, 3 équiv.), le sel d'aryldiazonium II (0,2 mmol, 1 ,0 équiv.), l'éosine Y (0,01 mmol, 5 mol%) et le diméthylsulfoxyde anhydre (2 ml). La réaction est agitée à 25°C sous irradiation blanche pendant 16 heures. La conversion est vérifiée par RMN 19F avec PhOCF3 comme standard interne. Le mélange réactionnel est partagé entre Et20 et de l'eau. La phase aqueuse est extraite avec Et20 et les phases organiques combinées sont séchées sur MgS04, filtrées et concentrées à siccité. Le résidu brut est purifié par chromatographie pour donner le produit désiré.
Figure imgf000020_0001
Synthèse du 1-méthyl-4-[(trifluorométhyl)selanyl]benzene (l-a)
Eluant pour la chromatographie flash : n-pentane 100%
1 H NMR (300 MHz, CDCI3) d = 7.63 (m, 2H), 7.20 (m, 1 H), 2.39 (s, 3H).
19F NMR (282 MHz, CDCI3) d = -36.52 (s, 3F).
Les données de caractérisation correspondent à celles rapportées dans la littérature
Synthèse du 1-méthoxy-4-[(trifluorométhyl)selanyl]benzene (l-b) Eluant pour la chromatographie flash : cyclohexane/EtOAc : 95/5 : v/v
Figure imgf000021_0001
7.66 (m, 2H), 6.91 (m, 2H), 3.84 (s, 3H).
1 9F NMR (282 MHz, CDCI3) d = -37.18 (s, 3F).
Les données de caractérisation correspondent à celles rapportées dans la littérature. Synthèse du 1-méthoxy-2-[(trifluorométhyl)selanyl]benzene (l-c)
Eluant pour la chromatographie flash : cyclohexane/EtOAc : 95/5 v/v
1 H NMR (300 MHz, CDCI3) d = 7.67 (dd, J = 7.9, 1.1 Hz, 1 H), 7.42 (m, 1 H), 7.00-6.95 (m, 2H), 3.90 (s, 3H).
1 9F NMR (282 MHz, CDCI3) d = -35.24 (s, 3F).
Les données de caractérisation correspondent à celles rapportées dans la littérature. Synthèse du 1,3,5-triméthyl-2-[(trifluorométhyl)selanyl]benzene (l-d)
Eluant pour la chromatographie flash : cyclohexane 100%
1 H NMR (300 MHz, CDCI3) d = 7.01 (s, 2H), 2.56 (s, 6H), 2.30 (s, 3H).
19F NMR (282 MHz, CDCI3) d = -35.16 (s, 3F).
Les données de caractérisation correspondent à celles rapportées dans la littérature. Synthèse du 1-(méthylsulfanyl)-2-[(trifluorométhyl)selanyl]benzene (l-e)
Solide blanc (point de fusion : 58-60°C, substance d’étalonnage : Azobenzole à 68.0°C) Eluant pour la chromatographie flash : cyclohexane 100%
1 H NMR (300 MHz, CDCI3) d = 7.70 (d, J = 7.6 Hz, 1 H), 7.42 (m, 1 H), 7.25 (m, 1 H), 7.15 (td, J = 7.6, 1.4 Hz, 1 H), 2.47 (s, 3H).
1 3C NMR (101 MHz, CDCI3) d = 145.0, 137.8, 131.1 , 126.3, 125.9, 123.1 (q, 3J(C,F) = 1 Hz), 122.8 (q, 1J(C,F) = 334 Hz), 16.8.
19F NMR (376 MHz, CDCI3) d = -35.25 (s, 3F).
MS (El) : m/z (%), 271.9 (58), 202.9 (41 ), 108.0 (30), 91.1 (100).
HRMS (El) : cale for [Cl 5H7F3SSe] 271.9380, mesuré 271.9388.
Synthèse du 1-iodo-4-[(trifluorométhyl)selanyl]benzene (l-f)
Eluant pour la chromatographie flash : n-pentane 100%
1 H NMR (300 MHz, CDCI3) d = 7.73 (m, 2H), 7.45 (m, 1 H).
1 9F NMR (282 MHz, CDCI3) d = -35.93 (s, 3F).
Les données de caractérisation correspondent à celles rapportées dans la littérature. Synthèse du 1-fluoro-4-[(trifluorométhyl)selanyl]benzene (l-g)
Eluant pour la chromatographie flash : n-pentane 100% 1 H NMR (300 MHz, CDCI3) d = 7.73 (m, 2H), 7.09 (m, 2H).
19F NMR (282 MHz, CDCI3) d = -36.60 (s, 3F), -109.49 (tt, J = 8.5, 5.3 Hz, 1 F).
Les données de caractérisation correspondent à celles rapportées dans la littérature. Synthèse du 4-[(trifluorométhyl)selanyl]benzonitrile (l-h)
Eluant pour la chromatographie flash : cyclohexane/Et20 : 100/0 à 95/5 à 90/10 v/v
1 H NMR (300 MHz, CDCI3) d = 7.86 (m, 2H), 7.68 (m, 2H).
1 9F NMR (282 MHz, CDCI3) d = -34.86 (s, 3F).
Les données de caractérisation correspondent à celles rapportées dans la littérature. Synthèse du 1-nitro-4-[(trifluorométhyl)selanyl]benzene (l-i)
Eluant pour la chromatographie flash : cyclohexane/EtOAc : 95/5 v/v
1 H NMR (300 MHz, CDCI3) d = 8.24 (m, 2H), 7.92 (m, 2H).
19F NMR (282 MHz, CDCI3) d = -34.70 (s, 3F).
Les données de caractérisation correspondent à celles rapportées dans la littérature. Synthèse du ethyl 4-[(trifluorométhyl)selanyl]benzoate (l-j)
Eluant pour la chromatographie flash : cyclohexane/EtOAc : 95/5 à 90/10 v/v
1 H NMR (300 MHz, CDCI3) d = 8.05 (m, 2H), 7.80 (m, 2H), 4.40 (q, J = 7.1 Hz, 2H), 1.40 (t, J = 7.1 Hz, 3H).
1 9F NMR (282 MHz, CDCI3) d = -35.26 (s, 3F).
Les données de caractérisation correspondent à celles rapportées dans la littérature. Synthèse du 1-[(trifluorométhyl)selanyl]-9,10-dihydroanthracene-9,10-dione (l-k) Solide orange (point de fusion : 188-190°C, substance d’étalonnage : Salophen à 191.0 °C)
Eluant pour la chromatographie flash : cyclohexane/EtOAc : 90/10 v/v
1 H NMR (300 MHz, CDCI3) d = 8.33-8.27 (m, 3H), 8.08 (d, J = 8.2 Hz, 1 H), 7.86-7.75 (m, 4H).
13C NMR (101 MHz, CDCI3) d = 184.6, 182.3, 135.6, 134.9, 134.7, 134.4, 133.6, 132.82, 132.8, 130.3, 127.7, 127.5, 127.4, 126.3, 123.9 (q, 1 (C,F) = 338 Hz).
1 9F NMR (376 MHz, CDCI3) d = -37.65 (s, 3F).
MS (El) : m/z (%), 355.9 (5), 287.0 (100), 230.9 (7), 151.0 (19), 139.0 (12).
HRMS (El) : cale pour [C15H7F302Se] 355.9558, mesuré 355.9562.
Synthèse du 3-méthyl-4-[(trifluorométhyl)selanyl]benzoique acide (l-l)
Solide blanc (point de fusion : 176-178°C, substance d’étalonnage : Benzanilide à 163.0 °C) Eluant pour la chromatographie flash : cyclohexane/EtOAc/AcOH : 70/30/1 to 50/50/1 v/v/v
1 H NMR (500 MHz, CD3CN) 5 = 9.58 (bs, 1 H), 8.35 (d, J = 1.7 Hz, 1 H), 8.03 (dd, J =
8.0, 1.7 Hz, 1 H), 7.54 (d, J = 8.0 Hz, 1 H), 2.61 (s, 3H).
1 3C NMR (126 MHz, CD3CN) d = 166.5, 150.1 , 140.6, 133.1 , 132.0, 130.0, 124.9 (q, 3J(C,F) = 1 Hz), 123.9 (q, 1J(C,F) = 332 Hz), 23.8.
19F NMR (471 MHz, CD3CN) d = -36.84 (s, 3F).
Synthèse du 4-[(trifluorométhyl)selanyl]phenol (l-m)
Huile orange
Eluant pour la chromatographie flash : n- pentane/Et20 : 80/20 à 70/30 v/v
1 H NMR (300 MHz, CDCI3) d = 7.62 (m, 2H), 6.84 (m, 2H), 5.08 (bs, 1 H).
13C NMR (101 MHz, CDCI3) d = 157.7, 139.4, 122.4 (q, 1J(C,F) = 334 Hz), 116.8, 1 13.3
(q.
3 (C,F) = 1 Hz).
19F NMR (376 MHz, CDCI3) d = -37.16 (s, 3F).
MS (El) : m/z (%), 241.9 (100), 172.9 (99), 143.0 (36).
HRMS (ESI) : cale for [C7H4F3OSe] 240.9385, mesuré 240.9374.
Synthèse du N-{4-[(trifluorométhyl)selanyl]phenyl}acetamide (l-n)
Eluant pour la chromatographie flash : CH2CI2/EtOAc/toluene : 4/4/2 v/v/v
1 H NMR (300 MHz, DMSO) d = 10.21 (s, 1 H), 7.68 (m, 4H), 2.07 (s, 3H).
1 9F NMR (282 MHz, DMSO) d = -36.63 (s, 3F).
Les données de caractérisation correspondent à celles rapportées dans la littérature. Synthèse du 3-méthyl-4-[(trifluorométhyl)selanyl]benzamide (l-o)
Solide blanc (point de fusion : 104-106°C, substance d'étalonnage : Acetanilide à 1 14.5 °C)
Eluant pour la chromatographie flash : CH2CI2/MeOH : 97/3 v/v
1 H NMR (300 MHz, DMSO) d = 9.23 (t, J = 5.5 Hz, 1 H), 8.34 (d, J = 1.7 Hz, 1 H), 8.00 (dd, J
= 8.0, 1.7 Hz, 1 H), 7.55 (d, J = 8.0 Hz, 1 H), 4.86 ( = 5.5 Hz, 1 H), 2.55 (s, 3H).
13C NMR (126 MHz, DMSO) d = 165.0, 146.7, 137.6, 132.6, 130.6, 130.1 , 124.0 (q, 3J{ C,F)
= 1 Hz), 123.1 (q, 1J(C,F) = 334 Hz), 23.0.
19F NMR (282 MHz, DMSO) d = -35.54 (s, 3F). MS (El) : m/z (%), 282.9 (100), 266.9 (92), 197.9 (20), 168.9 (28), 159.0 (25), 89.0 (32). Synthèse du 8-[(trifluorométhyl)selanyl]quinoline (l-q)
Eluant pour la chromatographie flash : cyclohexane/EtOAc : 100/0 à 95/5 v/v
1 H NMR (300 MHz, CDCI3) d = 8.91 (dd, J = 4.3, 1.6 Hz, 1 H), 8.19 (dd, J = 8.3, 1.6 Hz, 1 H), 8.01 (d, J = 7.4 Hz, 1 H), 7.80 (dd, J = 8.3, 1.0 Hz, 1 H), 7.55 (m, 1 H), 7.49 (dd, J =
8.3, 4.3
Hz, 1 H).
1 9F NMR (282 MHz, CDCI3) d = -34.81 (s, 3F).
Les données de caractérisation correspondent à celles rapportées dans la littérature. Synthèse du 3-[(trifluorométhyl)selanyl]quinoline (l-r)
Eluant pour la chromatographie flash : cyclohexane/EtOAc : 90/10 v/v
1 H NMR (300 MHz, CDCI3) 5 = 9.13 (s, 1 H), 8.62 (d, J = 1.6 Hz, 1 H), 8.17 (d, J = 8.5 Hz, 1 H), 7.88-7.81 (m, 2H), 7.65 (m, 1 H).
19F NMR (282 MHz, CDCI3) 5 = -35.50 (s, 3F).
Les données de caractérisation correspondent à celles rapportées dans la littérature.
D’autres composés de formule (I) ont été synthétisés en suivant le même protocole mais à partir de composés de formule IIIB ou INC.
Le schéma réactionnel est rappelé ci-après :
Eosine Y (5 mol%)
DMSO ( 2 mL )
Figure imgf000025_0001
Figure imgf000025_0002
Led blanche, ta, 16h
INB ou IIIC
Figure imgf000025_0003
l-ff, 56 % (63 %) l-gg, 38 % (47 %)
Synthèse du 1-méthoxy-4-[(1,1,2,2,2-pentafluoroethyl)selanyl]benzene (l-aa)
Huile jaune
Eluant pour la chromatographie flash : cyclohexane 100%
1 H NMR (400 MHz, CDCI3) d = 7.64 (m, 2H), 6.90 (m, 2H), 3.83 (s, 3H).
1 3C NMR (101 MHZ, CDCI3) d = 161.7, 139.8, 115.2, 1 11.9 (t, 3J(C,F) = 3 Hz), 55.5.
1 9F NMR (376 MHz, CDCI3) d = -82.75 (t, 3J(F,F) = 4.1 Hz, 3F), -92.59 (q, 3 (F,F) = 4.1 Hz, 2F).
MS (El) : m/z (%), 305.9 (58), 186.9 (100), 171.9 (22), 143.9 (14), 63.0 (14).
HRMS (El) : cale, for [C9H7F5OSe] 305.9577, mesuré 305.9580.
La chaîne perfluoroalkyle ne peut pas être observée en RMN 13C en raison de la multiplicité élevée.
Synthèse du éthyl 4-[(1,1,2,2,2-pentafluoroethyl)selanyl]benzoate (l-bb)
Huile jaune
Eluant pour la chromatographie flash : cyclohexane/EtOAc : 98/2 v/v 1 H NMR (400 MHz, CDCI3) d = 8.04 (m, 2H), 7.81 (m, 2H), 4.40 (q, J = 7.1 Hz, 2H), 1.40 (t, = 7.1 Hz, 3H).
1 3C NMR (101 MHz, CDCI3) d = 165.8, 137.7, 132.6, 130.5, 126.7 (t, 3J(C,F) = 3 Hz), 118.9 (qt, 1J(C,F) = 285 Hz, 2J(C,F) = 34 Hz), 1 15.9 (tq, 1 = 305 Hz, 2 (C,F) = 42 Hz), 61.6, 14.4.
19F NMR (282 MHz, CDCI3) d = -82.78 (t, 3 (F,F) = 4.1 Hz, 3F), -90.90 (q, 3 (F,F) = 4.1 Hz, 2F).
MS (El) : m/z (%), 347.9 (77), 319.9 (46), 302.9 (100), 228.9 (19), 200.9 (28), 183.9 (75), 155.9 (35).
HRMS (ESI) : cale for [CH Hl0F5O2Se] 348.9761 , mesuré 348.9762.
Synthèse du 3-méthyl-4-[(1,1,2,2,2-pentafluoroéthyl)selanyl]benzoique acide (l-cc)
Solide blanc (point de fusion : 166-168°C, substance d’étalonnage : Benzanilide à 163.0 °C)
Eluant pour la chromatographie flash : cyclohexane/EtOAc/toluene/AcOH : 80/10/10/1 v/v/v/v
1 H NMR (400 MHz, CD3CN) d = 8.33 (d, J = 1.6 Hz, 1 H), 8.03 (dd, J = 8.0, 1.6 Hz,
1 H), 7.53 (d, J = 8.0 Hz, 1 H), 2.61 (s, 3H).
1 3C NMR (101 MHz, CD3CN) d = 166.9, 150.4, 141.3, 133.3, 131.9, 130.4, 119.8 (qt, 1J(C,F) = 285 Hz, 2 (C,F) = 35 Hz), 1 17.1 (tq, V(C,F) = 304 Hz, 2J(C,F) = 42 Hz), 23.8.
1 9F NMR (376 MHz, CD3CN) d = -83.85 (t, 3J(F,F) = 4.1 Hz, 3F), -92.21 (q, 3J(F,F) = 4.1 Hz, 2F).
Synthèse du 3-[(1,1,2,2,2-pentafluoroéthyl)selanyl]quinoline (l-dd)
Eluant pour la chromatographie flash : n-pentane/Et20 : 100/0 à 90/10
1 H NMR (300 MHz, CDCI3) d = 9.10 (d, J = 1.5 Hz, 1 H), 8.61 (s, 1 H), 8.16 (d, J = 8.5 Hz, 1 H), 7.88-7.81 (m, 2H), 7.65 (t, J = 7.5 Hz, 1 H).
19F NMR (282 MHz, CDCI3) d = -82.69 (t, 3 (F,F) = 4.0 Hz, 3F), -90.90 (q, 3J(F,F) = 4.0 Hz, 2F).
Les données de caractérisation correspondent à celles rapportées dans la littérature.
Synthèse du 1-[(1,1,2,2,3,3,3-heptafluoropropyl)selanyl]-4-méthoxybenzene (l-ee)
Huile jaune
Eluant pour la chromatographie flash : cyclohexane 100%
1 H NMR (400 MHz, CDCI3) d = 7.65 (m, 2H), 6.90 (m, 2H), 3.84 (s, 3H).
1 3C MR (101 MHZ, CDCI3) d = 161.7, 139.9, 115.2, 111.8 (t, 3J(C,F) = 4 Hz), 55.5. 19F NMR (376 MHz, CDCI3) d = -79.87 (t, 3J(F,F) = 9.3 Hz, 3F), -88.46 (m, 2F), -122.44 (t, 3J(F,F) = 3.4 Hz, 2F).
MS (El) : m/z (%), 355.9 (53), 257.0 (13), 187.0 (100), 171.9 (18), 143.9 (12).
HRMS (El) : cale pour [Cl 0H7F7OSe] 355.9545, mesuré 355.9532.
La chaîne perfluoroalkyle ne peut pas être observée en RMN 13C en raison de la multiplicité élevée.
Synthèse du éthyl 4-[(1,1,2,2,3,3,3-heptafluoropropyl)selanyl]benzoate (l-ff)
Huile jaune
Eluant pour la chromatographie flash : cyclohexane/EtOAc : 98/2 v/v
1 H NMR (400 MHz, CDCI3) d = 8.05 (m, 2H), 7.82 (m, 2H), 4.40 (q, J = 7.1 Hz, 2H), 1.40 (t, J = 7.1 Hz, 3H).
1 3C NMR (101 MHz, CDCI3) d = 165.8, 137.8, 132.6, 130.5, 126.7 (t, 3J(C,F) = 3 Hz), 61.6,
14.4.
1 9F NMR (376 MHz, CDCI3) d = -79.83 (t, 3 (F,F) = 9.2 Hz, 3F), -86.78 (m, 2F), -122.21 (t, 3J(F,F) = 3.3 Hz, 2F).
MS (El) : m/z (%), 397.9 (78), 369.9 (40), 352.9 (94), 228.9 (33), 200.9 (39), 183.9 (100), 155.9 (47).
HRMS (ESI) : cale pour [Cl2Hl 0F7O2Se] 398.9729, mesuré 398.9711.
La chaîne perfluoroalkyle ne peut pas être observée en RMN 13C en raison de la multiplicité élevée.
Synthèse du 3-méthyl-4-[(1,1,2,2,3,3,3-heptafluoropropyl)selanyl]benzoique acide (I- 99)
Huile jaune
Eluant pour la chromatographie flash : CH2CI2/EtOAc/MeOH : 5/5/0 à 6/3/1 v/v/v
1 H NMR (400 MHz, CDCI3) d = 8.46 (d, J = 1.4 Hz, 1 H), 8.07 (dd, J = 8.0, 1.4 Hz, 1 H), 7.44 (d, J = 8.0 Hz, 1 H), 2.62 (s, 3H).
13C NMR (101 MHz, CDCI3) d = 168.6, 149.8, 141.4, 132.6, 130.7, 129.1 , 122.7 (bs),
23.9. 19F NMR (376 MHz, CDCI3) d = -79.80 (t, 3J(F,F) = 9.2 Hz, 3F), -86.52 (m, 2F), - 122.47 (t,
3 (F,F) = 3.2 Hz, 2F).
HRMS (El) : cale, pour [C1 1 H7F702Se] 383.9494, mesuré 383.9492. La chaîne perfluoroalkyle ne peut pas être observée en RMN 13C en raison de la multiplicité élevée.
Exemple 2 : déviations dans les conditions opératoires de l’exemple 1
Diverses variations, par rapport aux conditions opératoires de l’exemple 1 (à savoir 3 équivalents molaires de composé de formule III pour 1 équivalent molaire de composé de formule II, 5% molaire d’Eosin Y par rapport au composé de formule II, dans un solvant qui est le DMSO, à température ambiante pendant 16 heures sous des conditions inertes et avec un éclairage à la lumière blanche) ont été testées. Elles sont rapportées, avec le résultat, dans le tableau suivant. La teneur en base ajoutée, dans certains cas, est exprimée en pourcentage molaire par rapport au composé de formule II.
Le composé II utilisé est le composé ll-a.
Le composé III utilisé est le composé NIA.
Figure imgf000028_0001
Figure imgf000029_0001
Tableau 1
Ces variations confirment que le photocatalyseur activé par la lumière est nécessaire à la conduite de la réaction. Pour le couple composé ll-a/composé 1111 , la teneur molaire en Eosin Y semble devoir être d’au moins 1 % molaire pour permettre des rendements satisfaisants.
Le choix du solvant peut être large : l’ajout d’une base peut permettre d’améliorer le rendement dans certains solvants. Dans les solvants permettant à eux seuls de bons rendements, tels que le DMSO, l’ajout d’une base n’altère pas la réaction.
Exemple 3 : Synthèse d’autres composés de formule (0
D’autres composés de formule (I) ont été synthétisés en suivant le même protocole que celui décrit dans l’exemple 1 mais à partir du composé de formule IIID.
Le schéma réactionnel est rappelé ci-après :
Figure imgf000030_0001
l-iii, (60 %) l-jjj, (44 %) l-kkk, 24 % (30 %)
Synthèse du 1-methyl-4-[(trifluoromethyl)sulfanyl]benzene (l-aaa)
Liquide légèrement jaune
Eluant pour la chromatographie flash : n-Pentane 100%
1H NMR (300 MHz, CDCI3) d = 7.54 (d, J = 8.0 Hz, 2H), 7.23 (d, J = 8.0 Hz, 2H), 2.39 (s, 3H).
19F NMR (282 MHz, CDCI3) d = -43.20 (s, 3F).
Les données de caractérisation correspondent à celles rapportées dans la littérature.
Synthèse du 1-methoxy-4-[(trifluoromethyl)sulfanyl]benzene (l-bbb)
Huile incolore
Eluant pour la chromatographie flash : n-Pentane/Et20: 98/2 v/v
1H NMR (300 MHz, CDCI3) d = 7.58 (m, 2H), 6.93 (m, 2H), 3.84 (s, 3H).
19F NMR (282 MHz, CDCI3) d = -43.94 (s, 3F).
Les données de caractérisation correspondent à celles rapportées dans la littérature. Synthèse du 1-methoxy-2-[(trifluoromethyl)sulfanyl]benzene (l-ccc)
Huile incolore Eluant pour la chromatographie flash : n-Pentane/Et20: 98/2 v/v
1H NMR (300 MHz, CDCI3) d = 7.62 (d, J = 7.3 Hz, 1 H), 7.46 (td, J = 8.0, 1.7 Hz, 1 H),
7.02-6.96 (m, 2H), 3.91 (s, 3H).
19F NMR (282 MHz, CDCI3) d = -42.39 (s, 3F).
Les données de caractérisation correspondent à celles rapportées dans la littérature.
Synthèse du 1-(methylsulfanyl)-2-[(trifluoromethyl)sulfanyl]benzene (l-ddd)
Huile jaune
Eluant pour la chromatographie flash : n-Pentane 100%
1H NMR (300 MHz, CDCI3) d = 7.64 (d, J = 7.7 Hz, 1 H), 7.45 (td, J = 8.0, 1.5 Hz, 1 H), 7.22 (d, J = 8.1 Hz, 1 H), 7.17 (td, J = 7.6, 1.3 Hz, 1 H), 2.47 (s, 3H).
13C NMR (101 MHZ, CDCI3) d = 146.9, 138.3, 131.8, 129.6 (q, 1J(C,F) = 310 Hz), 125.3, 125.2, 121.9 (q, 3J(C,F) = 2 Hz), 15.8.
19F NMR (282 MHz, CDCI3) d = -42.02 (s, 3F). Synthèse du 4-[(trifluoromethyl)sulfanyl]phenol (l-eee)
Huile orange
Eluant pour la chromatographie flash : n-Pentane/Et20: 80/20 v/V
1H NMR (300 MHz, CDCI3) d = 7.53 (d, J = 8.6 Hz, 2H), 6.87(m, 2H).
19F NMR (282 MHz, CDCI3) d = -43.94 (s, 3F).
Les données de caractérisation correspondent à celles rapportées dans la littérature.
Synthèse du 1-nitro-4-[(trifluoromethyl)sulfanyl]benzene (l-fff)
Huile jaune
Eluant pour la chromatographie flash : n- Pentane/Et20: 98/2 v/v
11H NMR (300 MHz, CDCI3) d = 8.28 (m, 2H), 7.83 (d, J = 8.8 Hz, 2H).
19F NMR (282 MHz, CDCI3) d = -41.32 (s, 3F).
Les données de caractérisation correspondent à celles rapportées dans la littérature.
Synthèse du 4-[(trifluoromethyl)sulfanyl]benzonitrile (l-ggg)
Solide blanc
Eluant pour la chromatographie flash : n-Pentane/Et20: 98/2 v/v
1H NMR (300 MHz, CDCI3) d = 7.77 (d, J = 8.5 Hz, 2H), 7.71 (d, J = 8.5 Hz, 2H).
19F NMR (282 MHz, CDCI3) d = -41.49 (s, 3F).
Les données de caractérisation correspondent à celles rapportées dans la littérature. Synthèse du ethyl 4-[(trifluoromethyl)sulfanyl]benzoate (l-hhh)
Liquide incolore
Eluant pour la chromatographie flash : n-Pentane/Et20: 98/2 v/v
1H NMR (300 MHz, CDCI3) d = 8.08 (m, 2H), 7.71 (d, J = 8.3 Hz, 2H), 4.40 (q, J = 7.1 Hz,
2H), 1.40 (t, J = 7.1 Hz, 3H).
19F NMR (282 MHz, CDCI3) S = -41.87 (s, 3F).
Les données de caractérisation correspondent à celles rapportées dans la littérature.
Synthèse du 8-[(trifluoromethyl)sulfanyl]quinoline (l-kkk)
Huile jaune
Eluant pour la chromatographie flash : /i-Pentane/Et20: 90/10 v/v
1H NMR (300 MHz, CDCI3) d = 9.07 (d, J = 3.7 Hz, 1 H), 8.25 (d, J = 8.3 Hz, 1 H), 8.11 (d, J = 7.4 Hz, 1 H), 7.92 (d, J = 8.1 Hz, 1 H), 7.61 (t, J = 7.8 Hz, 1 H), 7.54 (dd, J = 8.3, 4.3 Hz, 1 H).
19F NMR (282 MHz, CDCI3) d = -41.13 (s, 3F).
Les données de caractérisation correspondent à celles rapportées dans la littérature.
Exemple 4 :
Le procédé selon l’invention a été appliqué à la synthèse de molécules cibles :
Figure imgf000032_0001
Avec Ar = Argon.

Claims

REVENDICATIONS
1. Procédé de synthèse de molécules aromatiques fluorées de formule (I)
Ai^-A-B (I)
dans laquelle
Ar2 représente :
- un aryle substitué ou non substitué ; ou
- un hétéroaryle substitué ou non substitué ;
A représente un atome du 16ème groupe du tableau périodique, en particulier Se, S ou O ;
B représente un groupement (CrC6)fluoroalkyle pouvant être substitué caractérisé en ce qu’il comprend la réaction d’un sel de diazonium de formule (II)
AI^-NXN C (II)
dans laquelle
Ai^ est tel que défini dans la formule (I)
X est un anion qui est un contre-ion du sel de diazonium avec un composé de formule (III)
Figure imgf000033_0001
dans laquelle A et B sont tels que définis dans la formule (I)
en présence d’un photocatalyseur activé par de la lumière.
2. Procédé selon la revendication 1 , caractérisé en ce que la réaction est conduite en l’absence de catalyseur comprenant un métal et un ligand.
3. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il comprend les deux étapes suivantes :
c) Mélange d’un composé de formule (II), d’un composé de formule (III) et d’un photocatalyseur ;
d) Activation du photocatalyseur par de la lumière.
4. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la réaction a lieu à température ambiante.
5. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le photocatalyseur est activé par de la lumière blanche artificielle.
6. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le composé (III) est en excès molaire par rapport au composé (II).
7. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la réaction est conduite dans un solvant organique, en particulier un solvant organique polaire pratique ou un solvant organique polaire aprotique.
8. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’une base est également ajoutée lors de la réaction.
9. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que B représente un groupement (C!-Cejfluoroalkyle non substitué.
10. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que B représente un groupe -CF3, CF2CF3, CF2CF2CF3.
1 1. Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que B représente un groupement (CrC6)fluoroalkyle substitué par au moins :
- un halogène ;
- un groupe de formule -COOR-i, où
Figure imgf000034_0001
représente un atome d’hydrogène ou un groupement (Ci-C10)alkyle, (C2-C10)alcényle ou (C2-C10)alcynyle ;
- un groupe de formule -S(0)(0)R2, où R2 représente un groupement (Cr C 0)alkyle, (C2-Ci0)alcényle ou (C2-C10)alcynyle, un aryle substitué ou non substitué, un hétéroaryle substitué ou non substitué.
12. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que Ar2 représente un (hétéro )aryle non substitué ou substitué par au moins :
i. un halogène ;
ii. un groupement (C C^Jalkyle,
iii. un groupement (C2-C10)alcényle, iv. un groupement (C2-C10)alcynyle,
v. un groupement (C-i-C10)halogénoalkyle,
vi. un groupement (C^C^Jalcoxy,
vii. un groupement (C2-Ci0)alcénoxy,
viii. un groupement (CrCi0)thioalcoxy,
ix. un groupement (Ci-C 0)halogénoalcoxy,
x. un groupe de formule -COOR^ où Ri représente un atome d’hydrogène ou un groupement (C C oJalkyle, (C2-Ci0)alcényle ou (C2-Ci0)alcynyle,
xi. un groupe de formule -CONR3, où R3 représente un atome d’hydrogène ou un groupement (Ci-Cio)alkyle, (C2-C10)alcényle ou (C2-C10)alcynyle,
xii. un groupe de formule -NHCOR4, où R4 représente un atome d’hydrogène ou un groupement (CrCio)alkyle, (C2-C10)alcényle ou (C2-C10)alcynyle,
xiii. un groupe de formule -COR5, où R5 représente un atome d’hydrogène ou un groupement (Ci-C 0)alkyle, (C2-Ci0)alcényle ou (C2-Cio)alcynyle,
xiv. un groupe de formule -N02 ;
xv. un groupe de formule -CN ;
xvi. les groupes pré-cités, en particulier deux d’entre eux, peuvent être reliés entre eux pour former ensemble un carbocycle.
13. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le photocatalyseur est un photocatalyseur organique, en particulier l'Eosine Y.
14. Utilisation d’un composé de formule (III)
Figure imgf000035_0001
A représente un atome du 16eme groupe du tableau périodique, en particulier Se, S ou O, B représente un groupement (CrC6)fluoroalkyle pouvant être substitué pour la création de liaisons C(sp2)-A par réaction activée par un photocatalyseur à partir d’un composé aromatique comprenant une liaison C(sp2)-NºN+.
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