Réaction de couplage - Coupling reaction
Une réaction de couplage en chimie organique est un terme général pour une variété de réactions où deux fragments sont joints à l'aide d'un catalyseur métallique . Dans un type de réaction important, un composé organométallique du groupe principal du type RM (R = fragment organique, M = centre du groupe principal) réagit avec un halogénure organique du type R'-X avec formation d'une nouvelle liaison carbone-carbone dans le produit R-R'. Le type de réaction de couplage le plus courant est la réaction de couplage croisé .
Richard F. Heck , Ei-ichi Negishi et Akira Suzuki ont reçu le prix Nobel de chimie 2010 pour le développement de réactions de couplage croisé catalysées par le palladium .
D'une manière générale, deux types de réactions de couplage sont reconnus :
- Les hétérocouplages combinent deux partenaires différents , comme dans la réaction de Heck d'un alcène (RC=CH) et d'un halogénure d'alkyle (R'-X) pour donner un alcène substitué. Les hétérocouplages sont appelés couplages croisés .
- Les homocouplages couplent deux partenaires identiques, comme dans le couplage de Glaser de deux acétylures (RC≡CH) pour former un dialcyne (RC≡CC≡CR).
Types d'homo-couplage
Les réactions de couplage sont illustrées par la célèbre réaction d'Ullmann :
| Réaction | Année | Réactif A | Réactif B | Réactif | Remarque | ||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Réaction de Wurtz | 1855 | Réception | sp 3 | Réception | sp 3 | Na comme agent réducteur | |
| Réaction de couplage Pinacol | 1859 | R-HC=O ou R 2 (C=O) | R-HC=O ou R 2 (C=O) | divers métaux | nécessite un donneur de protons | ||
| Raccord Glaser | 1869 | RC≡CH | sp | RC≡CH | sp | Cu | O 2 comme H-accepteur |
| réaction d'Ullmann | 1901 | Ar-X | sp 2 | Ar-X | sp 2 | Cu | hautes températures |
Types de couplage croisé
Un exemple de réaction de couplage croisé est le couplage de Heck d'un alcène et d'un halogénure d'aryle :
| Réaction | Année | Réactif A | Réactif B | Catalyseur | Remarque | ||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Réaction de Grignard | 1900 | R-MgBr | sp, sp 2 , sp 3 | R-HC=O ou R(C=O)R 2 | sp 2 | pas catalytique | |
| Réaction de Gomberg-Bachmann | 1924 | Ar-H | sp 2 | Ar'-N 2 + X − | sp 2 | pas catalytique | |
| Accouplement Cadiot-Chodkiewicz | 1957 | RC≡CH | sp | RC≡CX | sp | Cu | nécessite une base |
| Couplage Castro-Stephens | 1963 | RC≡CH | sp | Ar-X | sp 2 | Cu | |
| Synthèse Corey-House | 1967 | R 2 CuLi ou RMgX | sp 3 | Réception | sp 2 , sp 3 | Cu | Version catalysée au Cu par Kochi, 1971 |
| Réaction de César | 1970 | Alcène | sp 2 | Réception | sp 3 | PD | nécessite une base |
| Accouplement Kumada | 1972 | Ar-MgBr | sp 2 , sp 3 | Ar-X | sp 2 | Pd ou Ni ou Fe | |
| Diable réaction | 1972 | alcène | sp 2 | Ar-X | sp 2 | Pd ou Ni | nécessite une base |
| Couplage Sonogashira | 1975 | RC≡CH | sp | Réception | sp 3 sp 2 | Pd et Cu | nécessite une base |
| Accouplement Negishi | 1977 | R-Zn-X | sp 3 , sp 2 , sp | Réception | sp 3 sp 2 | Pd ou Ni | |
| Attelage transversal Stille | 1978 | R-SnR 3 | sp 3 , sp 2 , sp | Réception | sp 3 sp 2 | PD | |
| Réaction de Suzuki | 1979 | RB(OU) 2 | sp 2 | Réception | sp 3 sp 2 | Pd ou Ni | nécessite une base |
| Accouplement Hiyama | 1988 | R-SiR 3 | sp 2 | Réception | sp 3 sp 2 | PD | nécessite une base |
| Réaction de Buchwald-Hartwig | 1994 | R 2 N-H | sp 3 | Réception | sp 2 | PD | Couplage NC, amine libre de deuxième génération |
| Accouplement Fukuyama | 1998 | R-Zn-I | sp 3 | RCO(SEt) | sp 2 | Pd ou Ni | |
| Accouplement Liebeskind-Srogl | 2000 | RB(OU) 2 | sp 3 , sp 2 | RCO(SEt) Ar-SMe | sp 2 | PD | nécessite CuTC |
| (Li) Couplage déshydrogénant croisé (CDC) | 2004 | HR | sp, sp 2 , sp 3 | R'-H | sp, sp 2 , sp 3 | Cu, Fe, Pd etc. | nécessite un oxydant ou une déshydrogénation |
Applications
Les réactions de couplage sont couramment utilisées dans la préparation de produits pharmaceutiques. Des polymères conjugués sont également préparés à l'aide de cette technologie.