Cyanation d’iodures d’aryles catalysée par du cuivre

 

Les nitriles sont des composés importants en chimie, non seulement de par leur présence dans de nombreux composés pharmaceutiques, mais également en tant qu’intermédiaires de synthèses.

De nombreuses méthodes de synthèse de cyanures d’aryles (une fonction nitrile sur un cycle aromatique) ont été développées depuis des dizaines d’années. Elles font cependant majoritairement appel à des donneurs de cyanures très toxiques.

 

En 2004, Beller a montré qu’il était possible de réaliser la cyanation d’halogénures d’aryles en utilisant du ferrocyanure de potassium K4Fe(CN)6 en tant que donneur d’ions cyanure sous l’action catalytique de sels de palladium. Etant donné la très faible toxicité du ferrocyanure, les chimistes tenaient là une méthode particulièrement intéressante pour réaliser ce type de réaction.

 

Mais, car il en faut toujours un…

Mais cette méthode fait appel à des catalyseurs à base de palladium, susceptibles de donner des réactions secondaires avec certains substrats. Pour pallier à cet inconvénient, des versions mettant en jeu des sels de cuivre ont été récemment développées.

L’équipe de Nicholas Leadbeater a récemment mis au point des conditions réactionnelles permettant de réaliser la cyanation d’halogénures d’aryles en présence de sels de cuivre et surtout en l’absence de ligand du cuivre.

 

 

Des essais réalisés sur la 4-iodoanisole ont permis de déterminer les conditions réactionnelles optimales : utilisation de 0,3 eq de K4Fe(CN)6, 15% de CuI (en tant que catalyseur), dans un mélange d’eau et de tétraéthylène glycol (facilitant grandement le traitement de la manipulation) sous irradiation micro-ondes à 175°C.

 

Différents composés ont alors été engagés dans la réaction : les aromatiques électro-enrichis ou électro-appauvris réagissent avec de bons rendements. L’encombrement stérique en alpha de l’iode diminue légèrement le rendement.

En revanche, la 2-iodopyridine ne permet d’obtenir le cyanure attendu qu’avec un rendement de 40%

Quand aux bromures d’aryles testés, ils sont majoritairement inactifs dans ces conditions.

 

 

Il s’agit donc d’une petite méthode permettant de réaliser la cyanation d’iodures d’aryles avec des rendements allant de moyens à bons, ne nécessitant pas l’ajout de ligand du cuivre, à tester lorsque la même réaction pallado-catalysée ne donne pas de bons résultats.

En revanche, la très faible réactivité des bromures d’aryles reste un frein à l’application de cette méthode, mais cette équipe continue de travailler sur le sujet !

 

 

Source : DeBlase, C.; Leadbeater, N.E. Tetrahedron, 2010, 66, 1098