Synthèse de catalyseurs de Palladium pour des réactions de couplage carbone-carbone

Résumé du document

L'objectif de ce document est de montrer comment synthétiser un nouveau catalyseur à base de palladium, destiné à être utiliser pour le couplage carbone-carbone, dans le cadre de la réaction de Sonogashira.
Actuellement, de nombreux catalyseurs ont déjà été synthétisés et cette réaction est largement utilisée en chimie organique. Cependant, dans cette réaction, il est généralement nécessaire d'utiliser de l'iodure de cuivre comme co-catalyseur. Notre objectif est donc la synthèse d'un catalyseur performant, sans l'utilisation de l'iodure de cuivre. De plus, ce catalyseur devra être compatible avec nos objectifs de chimie verte, c'est à dire qu'il devra être recyclable.
Dans un premier temps, on présentera les différentes étapes de la synthèse de ce catalyseur puis, dans un second temps, l'étude de sa réactivité dans les réactions de couplage carbone-carbone et la comparaison avec des travaux préexistants.

Extraits

[...] Comme dit précédemment, le palladium 0 est l'espèce active dans le cycle catalytique. Cependant il est peu stable et très sensible à l'air, c'est pourquoi il est formé in situ à partir du palladium II, beaucoup plus stable (cf. fig. 2.II). II. Manipulations effectuées Tout l'intérêt de ce stage a été de tester le catalyseur dont la synthèse a été développée dans la première partie de ce rapport (cf. fig. 7.I p dans des réactions de couplage carbone-carbone de type Sonogashira en l'absence de co-catalyseur de cuivre. [...]

[...] J www.crcm.u-bordeaux1.fr Rapport d'activité du LCOO www.u-bordeaux1.fr/lcoo/ Conférence de Didier Astruc, Catalyse au palladium, Stage de formation continue : synthèse organique, parallèle et combinatoire, catalyse et chimie verte, mars 2005 Paul Arnaud, Chimie physique, Dunod 489-508 Dominik Gauss, Karine Heuzé, Didier Astruc, Synthèse de catalyseurs métallodendritiques et application à la réaction de Sonogashira, rapport de stage Erasmus Listes des abréviations utilisées B.A.G. : Boîte à Gant C.N.R.S. : Centre National de la Recherche Scientifique RMN : Résonance Magnétique Nucléaire L.C.O.O. : Laboratoire de Chimie Organique et Organométallique C.R.C.M. : Centre de Recherche en Chimie Moléculaire C.P.G. : Chromatographie en Phase Gazeuse D.I.F. : Détecteur à Ionisation de Flamme éq. : équivalent Rdt : rendement Temp. : température RT : température ambiante Fig . [...]

[...] En conclusion, nous pouvons dire que la réaction de Sonogashira avec le bromobenzène fonctionne bien à et pour cette température, sa réactivité est comparable à celle du iodobenzène. Réaction de Sonogashira en présence de Chlorobenzène Comme précédemment, pour cette réaction (cf. Fig. 6.II), nous avons utilisé un équivalent de chlorobenzène et équivalent de phénylacéthylène, pour 6 mL de triéthylamine. Il est à noter que l'ensemble des produits cités précédemment sont des produits commerciaux. Expérimentalement (cf. tableau 3.II), nous obtenons une unique phase noire. [...]

[...] Les réactions de couplage ont été suivies par CPG (Chromatographie en Phase Gazeuse). III. Analyses des résultats expérimentaux Réaction de Sonogashira en présence de Iodobenzène Pour cette réaction (cf. Fig. 4.II), nous avons utilisé un équivalent d'iodobenzène et équivalent de phénylacéthylène, pour 6 mL de triéthylamine. Il est à noter que l'ensemble des produits cités précédemment sont des produits commerciaux. Expérimentalement, quelles que soient les conditions expérimentales décrites dans le tableau 1.II, nous obtenons un précipité marron, et un milieu réactionnel marron. [...]

[...] La solution est refroidie à puis, de l'hydrure d'aluminium lithium LiAlH4 ( 2.58 g mmol éq.) est ajouté très lentement. Le mélange est ramené à RT et, laissé sous agitation toute la nuit. La solution est à nouveau refroidit à puis, de l'acide chlorhydrique HCl (dégazé, 60mL) est ajouté très lentement. Après avoir laissé décanter la phase organique est canulée pour la sécher sur du sulfate de sodium Na2SO4, filtrée et évaporée à sec avec la pompe à palette. Le stockage du produit se fait dans la BAG. [...]