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Article de référence | Réf : J8030 v1

Chimie organométallique en flux continu

Auteur(s) : Paul KNOCHEL, Niels WEIDMANN, Maximilian GANIEK, Johannes HARENBERG, Benjamin HEINZ, Alexandre DESAINTJEAN

Date de publication : 10 juin 2019

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Chimie éclair - Synthèse microfluidique ultra-rapide

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RÉSUMÉ

Cet article décrit la préparation d’espèces organométalliques du magnésium et du zinc et leur emploi en flux continu. Par des réactions de métallations de systèmes aromatiques et hétérocycliques, il est possible de préparer des magnésiens et zinciques qui sont difficiles à obtenir de manière conventionnelle dans un ballon réactionnel. La remarquable compatibilité des bases lithiées avec de nombreux sels de métaux comme le zinc, le cuivre ou le magnésium a permis de développer de nombreuses procédures en flux continu. Une variation de cette méthode impliquant un échange halogène-lithium en flux continu est également décrite ainsi que des métallations utilisant des bases dérivées du sodium.

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ABSTRACT

Organometallic Flow Chemistry

This article describes the preparation of organometallic reagents of magnesium and zinc and their use in continuous flow. With the help of metalations of aromatic and heterocyclic ring systems, it was possible to prepare organo-magnesium and –zinc species difficult to obtain in batch. The remarkable compatibility of lithium bases with numerous metallic salts has allowed developing numerous procedures in continuous flow. A variation of this method involving a halogen-lithium exchange in the presence of metallic salts in continuous flow is also described as well as metalation procedures using sodium bases allowing to generate functionalized organo-sodium reagents.

Auteur(s)

Paul KNOCHEL : Professeur spécialisé en chimie organométallique - Dr. en chimie - Ludwig-Maximilians-Universität, Department Chemie und Biochemie, - Butenandtstr. 5-13, D-81377 München, Allemagne
Niels WEIDMANN : M. Sc. en chimie - Ludwig-Maximilians-Universität, Department Chemie und Biochemie, - Butenandtstr. 5-13, D-81377 München, Allemagne
Maximilian GANIEK : Dr. en chimie organométallique - Ludwig-Maximilians-Universität, Department Chemie und Biochemie, - Butenandtstr. 5-13, D-81377 München, Allemagne
Johannes HARENBERG : M. Sc. en chimie - Ludwig-Maximilians-Universität, Department Chemie und Biochemie, - Butenandtstr. 5-13, D-81377 München, Allemagne
Benjamin HEINZ : M. Sc. en chimie - Ludwig-Maximilians-Universität, Department Chemie und Biochemie, - Butenandtstr. 5-13, D-81377 München, Allemagne
Alexandre DESAINTJEAN : Ingénieur chimiste et M. Sc. en chimie moléculaire - Ludwig-Maximilians-Universität, Department Chemie und Biochemie, - Butenandtstr. 5-13, D-81377 München, Allemagne

INTRODUCTION

Les composés organométalliques, qui sont des molécules comportant une liaison carbone-métal, constituent une importante classe de réactifs nucléophiles en chimie organique. Que ce soit par leurs propriétés et/ou leur réactivité qui peut être modulée par le choix du métal, ils présentent en effet un très vaste champ d’application en synthèse organique. Si la nature du métal lié au carbone est essentielle pour évaluer la réactivité de ces derniers, la toxicité et le prix du métal rentrent tout autant en ligne de compte dans le choix du métal optimal. Prenant en compte tous ces aspects, le choix des organomagnésiens et des organozinciques en tant que réactifs nucléophiles est tout naturel. Ces deux métaux combinent en effet une bonne réactivité, une bonne compatibilité envers les différents groupements fonctionnels utilisés en synthèse organique tout en ayant une toxicité faible ainsi qu’un prix des plus abordables. Dans cet article de mise au point, la préparation d’espèces organométalliques polyfonctionnalisées ainsi que l’emploi de ces réactifs pour effectuer des transformations en chimie organique fine sont décrits. Les métaux utilisés dans ces réactions sont donc principalement le magnésium et le zinc mais sont également décrites quelques réactions utilisant le lithium ou encore le sodium qui ont eux aussi une toxicité et un prix relativement réduits comparés à la plupart des métaux utilisés habituellement en chimie organique. Ils peuvent donc aisément être employés dans des réactions effectuées à l’échelle industrielle et présentent un intérêt écologique certain, que ce soit en réacteur batch ou comme ici en chimie de flux.

Un glossaire en fin d'article regroupe les définitions importantes ou utiles à la compréhension du texte.

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MOTS-CLÉS

zinc | Métallation | Magnésium

KEYWORDS

zinc | metalation | magnesium

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BIBLIOGRAPHIE

(1) - KNOCHEL (P.), MILLOT (N.), RODRIGUEZ (A.L.), TUCKER (C.E.) - * - . – Org. React. 58, 417-731 (2001).
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Sommaire
Sommaire détaillé

INTRODUCTION

1 - PRÉPARATION D’ESPÈCES ORGANOMÉTALLIQUES POLYFONCTIONNALISÉES

1.1 - Insertion de magnésium ou de zinc dans des halogénures organiques
1.2 - Échange halogène-magnésium
1.3 - Métallation dirigée de cycles aromatiques et d’hétérocycles fonctionnalisés
1.4 - Préparation de pivalates d’organozinciques