École Nationale Supérieure de
Techniques Avancées

Résumé

L’objectif de ce projet était la synthèse d’une nouvelle famille d’isonitriles et son application dans les ré-actions multicomposants. Ces dernières représentent un moyen efficace de synthèse de molécules complexes très diversement substituées en une seule étape. Nombreuses de ces réactions sont basées sur la chimie de l’isonitrile (par exemple les réactions de Ugi et de Passerini). Leur intérêt en synthèse est donc limité de part le peu d’isonitriles complexes commerciaux. Nous avons cherché à synthétiser des isocyanolactames en partant d’isocyanoesters de méthyle et nous avons ensuite testé leur potentiel d’application dans les réactions multicomposants en les faisant réagir dans des réactions de Ugi et de Passerini. L’objectif était d’utiliser un protocole de synthèse général qui crée des conditions réactionnelles douces et qui permette l’introduction d’une certaine diversification. Figure 1 – Objectif du projet : synthèse d’isocyanolactames diversement substitués en deux étapes. Les isocyanolactames s’obtiennent en deux étapes : la première, une monoalkylation, s’appuie sur l’acidité du proton en alpha d’un isocyanoester. Elle conduit à la formation d’un produit A par l’addition de l’isocyanoester sur un composé alkyle dibromé en présence d’une base faible. La deuxième consiste en la substitution nucléophile du brome sur A par différentes amines primaires, puis en la cyclisation de l’intermédiaire ainsi formé B par condensation de la nouvelle amine secondaire sur la fonction ester de méthyle. Dans ce rapport, une première partie est consacrée à la présentation des composés isonitriles ainsi qu’à leur réactivité. La notion de réaction multicomposant y est également définie. Deux exemples de telles réactions sont plus particulièrement détaillés : la réaction de Ugi et la réaction de Passerini. Enfin, les résultats d’autres équipes ayant déjà synthétisé des isonitriles cycliques sont rapportés. La seconde partie décrit les travaux de recherche que nous avons effectué dans l’Unité de Chimie des Procédés de l’ENSTA Paristech ainsi que les résultats que nous avons obtenus, tant dans la synthèse des isocyanolactames que dans leur emploi dans des réactions multicomposants de type Ugi et Passerini.