Époxydation sans tranchant

Rappelons que l’époxydation des alcènes par cyclisation des peroxyacides ou de l’halohydrine suit l’addition syn et donne un mélange racémique d’époxydes.

La formation d’un seul énantiomère en excès à partir d’alcènes peut être obtenue grâce à un catalyseur chiral, qui favorise l’époxydation au niveau d’une seule facette de l’alcène.

Un catalyseur chiral agit en abaissant l’énergie d’activation pour la formation d’un énantiomère plus que l’autre, conduisant à un excès énantiomérique.

C’est la base de l’époxydation asymétrique Sharpless qui convertit les alcools allyliques en alcools époxy chiraux à très forte énantiosélectivité.

Les réactifs pour l’époxydation Sharpless comprennent l’hydroperoxyde de tert-butyle ou TBHP, le tétraisopropoxyde de titane et un stéréoisomère spécifique du tartrate de diéthyle ou DET.

Alors que le TBHP agit comme agent oxydant, le tétraisopropoxyde de titane et le DET optiquement actif se combinent et agissent comme catalyseur chiral pour l’époxydation.

L’énantiomère du DET utilisé dans l’époxydation Sharpless est soit le L-(+)-diéthyl tartrate, soit le D-(−)-diéthyl tartrate.

Pour l’époxydation Sharpless, la stéréochimie du produit dépend de l’énantiomère de DET utilisé.

Par exemple, lorsque le trans-2-hexen-1-ol réagit avec le TBHP en présence de tétraisopropoxyde de titane et de L-(+)-DET, l’énantiomère 2 S,3 S du produit est obtenu avec une pureté de 97 %.

Cependant, avec le D-(−)-DET, l’autre énantiomère – 2R, 3R – est obtenu en excès.

Le mécanisme de réaction implique un échange rapide de ligand de tétraisopropoxyde de titane avec du DET, du TBHP et de l’alcool allylique, ce qui entraîne le serrage de l’alcène achiral et de l’agent oxydant dans une position stéréochimique fixe.

Par conséquent, l’oxygène époxyde est délivré à partir de la même énantioface de l’alcène, quel que soit le modèle de substitution.

Lors de la prédiction de la stéréochimie de l’époxyde résultant, l’unité d’alcène est orientée dans le plan de sorte que le substituant hydroxyméthyle apparaît en bas à droite.

Dans cette position, le complexe titane-(−)-DET fournit l’oxygène époxyde à la face supérieure de l’alcène, et le complexe titane-(+)-DET fournit l’oxygène à la face inférieure de l’alcène.