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Description illustration de l'article

MU5CI405

Espèces Hautement Réactives en Synthèse Organique

 

Mots clés : Synthèse organique, radicaux, carbènes, nitrènes, photochimie, catalyse photorédox, organométalliques, sélectivité, réactivité

Responsable

Louis Fensterbank, Pr, Institut Parisien de Chimie Moléculaire, Sorbonne Université

ECTS

Cours

TD

TP

Tutorat

Ecrit

CC

TP

Oral

Eval. répartie

6

48

 

 

12

80

20

 

 

 

Descriptif de l’UE

L'UE propose aux étudiants une formation  approfondie concernant la réactivité des principales espèces réactives (radicaux, espèces organométalliques, carbènes, nitrènes et oxènes) utilisées en synthèse organique moderne. Les grands principes de réactivité sont explorés en corrélation avec la structure de ces intermédiaires. Les intérêts de ces composés en synthèse organique sont explicités par de nombreux exemples d'application, incluant les développements récents en catalyse (photorédox notamment).

Objectifs d’apprentissage

L’objectif sera d’acquérir la maîtrise de la réactivité et de l'utilisation des principales espèces réactives (radicaux, carbanions, carbènes, nitrènes et oxènes) mises en jeu en synthèse organique. À l'issue de cette UE, l'étudiant sera capable de prévoir la réactivité d'une espèce donnée, de déterminer son mécanisme de réaction et les raisons de la chimio- stéréo- et énantio- sélectivités éventuelles observées. Face à un problème de synthèse complexe, l'étudiant sera ainsi outillé pour sélectionner, parmi toutes les possibilités, les étapes clefs les plus adaptées à l'établissement de plans de synthèse les plus efficaces en termes d'économie d'étapes et d'atomes.

PrErequis

Avoir de bonnes et larges connaissances en chimie organique

Langue(1)

Cours, TD, TP

Documents

Bibliographie

 

anglais s’il y a des participants non-francophones ou si la majorité des étudiants le souhaitent ; sinon français

anglais

anglais

(1) D’une manière générale, les documents de cours sont à rédiger en anglais. Les sujets d’examen sont en anglais ou accompagnés d’une explication en anglais s’il y a des étudiants non francophones.

Fonctionnement de l’UE

Cette partie n’est pas limitée en longueur. Elle sera reprise pour le site web sous forme de fichier pdf.

L’UE traite de deux thèmes, chimie radicalaire et chimie organométallique en parallèle selon un volume horaire identique de 24 h de CM et des tutorats qui permettent d’illustrer les concepts.

Le plan du cours de chimie radicalaire est :


I Généralités sur les radicaux
II Réactions en chaîne
III Additions intermoléculaires
IV Cyclisations
V Autres processus : transferts d’hydrogène, béta-élimination, substitution homolytique
VI Réactions non en chaîne : processus rédox
VII Catalyse photorédox

 

Le plan du cours de chimie organométallique du groupe principal est :

I Préparation
a Par réduction
b Par déprotonation
c Par des réactions d’échange
d Par transmétallation

II Réactivité
Généralités et considérations pratiques
a Réactivité en tant que bases
b Oxydation
c Réarrangements
d Additions 1,2 sur des dérivés carbonylés
e Hydro- et carbométalations
d Réactions de couplages croisés

Le plan du cours sur les carbènes, nitrènes et oxènes est le suivant:

I Carbènes
A Généralités sur les carbènes et carbénoïdes
a Préparation
b Réactions d’insertion
c Réactions par migration-1,2
d Réarrangement-1,2 de métallates
e Réactions de cyclopropanation
f Réactions d’oléfination

B Généralités sur les nitrènes et nitrénoïdes
a Préparation
b Réactions d’insertion
c Réactions par migration-1,2
d Réactions d’aziridination
f Réactions d’amination électrophile

C Généralités sur l’oxène et les oxénoïdes
a Préparation
b Réactions d’insertion
c Réactions d’époxydation

d Réactions d’hydroxylation électrophile