C'est une voie plus classique.
a. Synthèse de la phénylvinylcétone 138
Il existe un grand nombre de publications sur la synthèse de cette molécule.
Passage par une dicétolactone
A partir du 3,4-dialkyl-2,4-dioxobutanoate d'éthyle, Ksander154 réalise la réaction suivante : (Schéma 2-104)
cause de la formation d'un sel. Dans cette publication Ksander propose une modification par la réaction schématisée ci-dessous (Schéma 2-105), pour la première fois à partir d'une méthylcétone.
R O
R CO2Et
O O O
O O R' R
O
R R'
O
NaH 2) R'CHO
∆ -CO, CO2 (123)
(CO2Et)2 1) Base
Schéma 2-105 : Utilisation d'une méthylcétone
Dans le cas où R = Ph et R' = H, c'est-à-dire la phénylvinylcétone, le rendement est de 49 % à partir de l'acétophénone. La deuxième étape se fait à 620 °C dans un tube en quartz balayé par un gaz inerte.
Obtention d'une vinylcétone à partir d'un acide carboxylique et de vinyllithium
Dans ce cas les matériaux de départ sont simples à obtenir : un acide carboxylique (en principe molécule facile à synthétiser ou commerciale) et le vinyllithium commercial. L'auteur155 indique que la réaction est généralisable. Les acides aromatiques et aliphatiques réagissent avec le vinyllithium avec généralement de bons rendements (86 % dans le cas de la phénylvinylcétone).
Utilisation de micro-ondes
L'équipe de Strauss utilise un générateur continu de micro-ondes156. Le principe est l'utilisation d'un four micro-ondes sous forte pression (jusqu'à 1400 kPa) et température élevée (jusqu'à 200 °C). Toutes les réactions de la chimie organique (substitution, addition, etc ...) peuvent être réalisées en un temps relativement court (inférieur dans tous les cas à 2 mn) avec des rendements variables (entre 18 et 100 %). Dans le cas de la synthèse de la phénylvinylcétone, la réaction effectuée est une élimination habituellement obtenue par pyrolyse (voir la synthèse du précurseur et la pyrolyse au § _ page 116 ou dans le Vogel's157) : (Schéma 2-106)
Ph NMe3
O
Ph O
(124) I
142 138
Schéma 2-106 : Elimination d'ammonium activée par microondes
Les conditions de la réaction sous micro-ondes sont alors : température = 90-95 °C, pression moyenne = 100 kPa, temps de réaction = 1,6 mn.
Le rendement dans ces conditions est de 96 %. C'est une méthode innovante, rapide mais dont la mise en oeuvre fait appel à un matériel relativement lourd et nécessite une certaine expérience de ce type de réactions.
Utilisation d'organosélénures
Le principe de base est l'élimination d'un organosélénure comme groupement libérable. Le chemin réactionnel est du type158,159 : (Schéma 2-107)
O O
Se Ar
O Se
Ar
O O
ArSeOH
Ox Elim
143 144 145 146 147
(125) +
Schéma 2-107 : Bilan de la réaction d'organosélénures
Il existe plusieurs façons d'introduire le sélénium : (Schéma 2-108 et Schéma 2-109)
Ph O PhSe
C O
CF3 Ph
PhSeOC(O)CF3 KOH
152 153
(128)
Schéma 2-108 : Différentes façons d'introduire le sélénium ou
Ph O
Ph O
SePh 1) Me2CuLi
(129)
155 154
2) PhSeBr
Schéma 2-109 : Autre façon d'introduire le sélénium
Il existe plusieurs méthodes d'oxydation : eau oxygénée, eau oxygénée biphasique, ozone, periodate de sodium, m-CPBA, etc ...
Le mécanisme de la dernière étape (syn-élimination) est décrit par Sharpless160 : (Schéma 2-110)
R O
SePh
X
H R
Se O X
Ph O
[ O ] Température
ambiante
X = H, alkyle ou alkoxy R = Ph, CH3, n-C9H19
R
O X
(130)
Schéma 2-110 : Syn-élimination du groupement sélénié
Dans le cas de la phénylvinylcétone, Reich158,159 indique 78 % de rendement. Sharpless décrit également cette réaction sur des cétones ou des esters sans toutefois citer le cas de la phénylvinylcétone.
Réaction chélétropique de vinylogue d'énollactone
La thermolyse en phase gazeuse au-dessus de 220 °C de 2(3H)-oxepinones et 2(3H)- furanones donne du monoxyde de carbone et des produits carbonylés insaturés. Cette réaction appliquée par Skouanetz161 peut être représentée par les deux schémas ci-dessous : (Schéma 2-111 et Schéma 2-112)
R1 R2
O
R2 R1
O
R1 R2
O H
R1 R2
O H
∆ + + C O (131)
1O2
Schéma 2-111 : Via vinylogue d'énollactone
O O
R
R O
+ CO (132)
Schéma 2-112 : Via vinylogue d'énollactone
Dans le cas de la phénylvinylcétone, la réaction se fait à 450 °C sous azote à pression normale avec un rendement de 94 %.
Obtention de la phénylvinylcétone comme sous- produit lors de la synthèse de -aminocétone
Lors de la synthèse de β-aminocétone, notamment par réduction d'ènaminones, Dominguez162, obtient la phénylvinylcétone comme produit secondaire. On peut résumer cette synthèse de la façon suivante : (Schéma 2-113)
R2 R1 O Me2N
R2 R1 O Al2O3 / Me2NH
+
Schéma 2-113 : Via une β-aminocétone
Pour R1 = Ph et R2 = H le rendement de la première étape est de 80 %. Les rendements de la réduction sont résumés au Tableau 2-1.
β-aminocétone /% Phénylvinylcétone /%
LAH - CuI 50 10
LAH 60 9
Tableau 2-1 : Rendement de la réaction (133) (Schéma 2-113)
Via une réaction de Mannich et le chlorhydrate de la 3-diméthylamino-1-phénylpropan-1-one 158 La synthèse du chlorhydrate de la 3-diméthylamino-1-phénylpropan-1-one 158 est décrite dans le Vogel's157 et dans Organic Syntheses Collective Volume163. Le rendement est de 90 %.
La réaction se fait via une addition de Mannich que l'on peut résumer de la façon suivante : (Schéma 2-114)
O
C6H5 C6H5 NH(CH3)2, Cl
O 158
+ HCHO + (CH3)2NH2+, Cl- + H2O (134)
156 111 157
Schéma 2-114 : Réaction de Mannich
Pour obtenir la phénylvinylcétone, deux méthodes d'élimination sont possibles.
∗ Méthode A164
Les auteurs utilisent une méthode douce. En premier, ils effectuent sur 158 un traitement avec une solution aqueuse de carbonate de sodium pour obtenir l'aminocétone libre. Cette amine libre réagit avec l'iodométhane dans l'éther puis est traitée par du carbonate de potassium aqueux en milieu biphasique à température ambiante. Le rendement est de 54 %.
∗ Méthode B157
C'est une pyrolyse sous pression réduite (266 Pa) en présence d'hydroquinone. Le rendement est de 51 %.
b. Synthèse du 1-nitroéthylphosphonate de diéthyle
La réaction a été décrite par Zòn59 et s'effectue en trois étapes. Ces trois étapes sont des réactions simples de la chimie organique : réaction d'Arbuzov, synthèse d'une oxime suivie de son oxydation en nitro. Ces trois réactions sont représentées au Schéma 2-115 :
R Cl
O
R P(O)(OiPr)2 O
R P(O)(OiPr)2 N OH
N
R P(O)(OiPr)2 NO2
+
NH2OH.HCl P(O-iPr)3
160
(135)
159 m-CPBA
CH2Cl2
Schéma 2-115 : Réaction de Zòn
C6H5CH2 70 60
Tableau 2-2 : Rendement de la réaction (135)
c. Addition de Michael
L'addition de Michael entre un carbanion nitré et une cétone α,β-éthylénique a déjà été décrite au paragraphe b de la page 66.
d. Cyclisation et synthèse de la DEPMPO-Ph 6
La cyclisation de dérivés nitro-carbonylé par réduction du groupement nitro est décrite au § c page 67.