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REPUBLIQUE ALGERIENNE DEMOCRATIQUE ET POPULAIRE
MINISTERE DE LrsquoENSEIGNEMENT SUPERIEUR ET DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE
UNIVERSITE CONSTANTINE 1 FACULTE DES SCIENCES EXACTES
DEPARTEMENT DE CHIMIE
THESE Preacutesenteacute pour lrsquoobtention du diplocircme de Doctorat 3egraveme Cycle
Speacutecialiteacute
Chimie Organique
Option Synthegravese Organique
Thegraveme
Nouvelles proceacutedures laquo vertes raquo dans la synthegravese des deacuteriveacutes de la 34-dihydropyrimidin-2(1H)-one de la
14-dihydropyridine et du teacutetrahydrobenzo[b]pyrane
Par
Imegravene SEHOUT
Devant le Jury Preacutesident S RHOUATI Prof Univ Constantine1 Rapporteur A DEBACHE Prof Univ Constantine1 Examinateur A TENIOU Prof Univ Constantine1 Examinateur N BEGHIDJA Prof Univ Constantine1 Examinateur N AOUF Prof Univ Annaba Examinateur M BENKHALED Prof Univ Batna
2014
Au plus beau cadeau de ma vie lrsquohomme qui par sa preacutesence agrave mes coteacutes a rendu chaque moment
de ma vie un meilleur passage dans le temps pour son eacuteducation pour le soutien moral et
mateacuteriel dont jrsquoai beacuteneacuteficieacute agrave chaque fois que jrsquoai eu besoin mon tregraves cher pegravere
A la femme qui a veilleacute nuits et jours pour mrsquoaider agrave reacutealiser mon but dans cette vie la source de
lrsquoamour de la beauteacute et du courage que dieu la protegravege ma tregraves chegravere megravere
A mes tregraves chegravers sœurs et fregravere Sarah Samar Nesma (et sa petite famille) Lina et Nassim
A toute la famille
A toutes les personnes qui sont proches de mon cœur
Remerciements
Ces travaux de thegravese ont eacuteteacute reacutealiseacutes au laquo Laboratoire de synthegravese de moleacutecules drsquointeacuterecirct
biologiques raquo au deacutepartement de chimie agrave lrsquouniversiteacute de Constantine1 dans le cadre drsquoune thegravese
de Doctorat 3egraveme cycle chimie organique sous la direction du monsieur le professeur Abdelmadjid
DEBACHE que je tien agrave le remercier tout particuliegraverement de mrsquoavoir accueillie au sin de son
eacutequipe je le remercie pour sa grande disponibiliteacute sa modestie sa patience ses conseils
scientifiques preacutecieux qursquoil mrsquoa prodigueacute et la confiance qursquoil mrsquoa accordeacute tout au long de ces
quatre anneacutees
Jrsquoeacutexprime mes sincegraveres remerciements agrave monsieur le le professeur S RHOUATI drsquoavoir acceacutepter
de preacutesider le jury
Je tiens agrave remercier eacutegalement les professeurs A TENIOU N BEGHIDJA de lrsquouniversiteacute de
Constantine1 professeur N AOUF de lrsquouniversiteacute drsquoANNABA et professeur M BENKHALED
de lrsquouniversiteacute de BATNA pour le temps qursquoils ont consacreacute pour pouvoir participer agrave ce jury de
thegravese et drsquoen ecirctre les examinateurs
Je voudrais remercier eacutegalement lrsquoensemble du personnel du laboratoire ainsi les personnes avec
qui jrsquoais travailleacute dans ce laboratoire et tout particuliegraverement monsieur Raouf BOULCINA pour
son aide et ses conseils scientifiques monsieur Boudjemaa BOUMOUD et madame Taoues
BOUMOUD pour leurs soutiens Je remercier mes amis Nihed Amina Besma Feriel Ibtissem
mes collegravegues au laboratoire Radia Louiza Ahmed Wassima Sara Imene Amel Imene Faiza
Chemseddine Sara et tout ceux que jrsquoais connus pour leurs sympathies et le climat drsquoamitieacute qursquoils
ont creacuteeacute Sans oublier le personnel administratif et technique pour leur disponibiliteacute
Je souhaite remercier monsieur le professeur JA Mayoral (Espagne) de mrsquoavoir accueillis dans
son laboratoire et toute son eacutequipe en particulier Dr Clara Alex et Ana pour leurs geacuteneacuterositeacutes
leurs disponibiliteacutes leurs conseils scientifiques et leurs sympathies durant ma peacuteriode de stage et
toutes les personnes que jrsquoais connus lagrave-bas
Abreacuteviations
MCR Reacuteaction agrave composants multiples
THPMs Teacutetrahydropyrimidines
DHPMs Dihydropyrimidines
DHPs Dihydropyridines
THPs Teacutetrahydropyranes
VitC Vitamine C
MIC Isocyanate de meacutethyle
EtOH Ethanol
degC Degreacute Celsius
min Minute
Tdeg Tempeacuterature
Tdeg a Tempeacuterature ambiante
Chauffage
mol Pourcentage molaire
IR Infra-rouge
M-O Micro-ondes
U-S Ultrasons
Cat Catalyseur
Rdt Rendement
R Radical
Ar Aryle
THF Teacutetrahydrofurane
CCM Chromatographie sur Couche Mince
RMN Reacutesonnance Magneacutetique Nucleacuteaire
SMHR Speacutectromeacutetrie de Masse Haute Reacutesolution
Ppm Partie par million
DMSO Dimeacutethylsulfoxyde
Tdeg fus Tempeacuterature de fusion
NADH Nicotinamide Adeacutenine Dinucleotide
VitE Vitamine E
Eq Equivalent
h Heure
CAN Nitrate drsquoAmmonium Ceacuterique
Freq Freacutequence
ee Exceacutes eacutenantiomeacuterique
TFE Trifluoroeacutethanol
EWG Electron Withdrawing Groupe
UIPAC International Union of Pure and Applied Chemistry
VRC Rhinovirus humain
TI Indice theacuterapeutique
MA Maladie drsquoAlzheimer
EGB Base eacutelectrogeacuteneacuteratrice
m A milliampegravere
LDH Lacticodeacuteshydrogeacutenase (enzymes)
DMF Dimeacutethylformamide
Notes techniques
Lrsquoappareillage utiliseacute au cours de ce travail est le suivant
Spectromeacutetrie de Reacutesonnance Magneacutetique Nucleacuteaire RMN
Lrsquoappareil utiliseacute est
Spectromegravetre agrave transformeacutee de Fourier DP 250 (250 MHz pour le 1H 629 MHz pour le 13C) du
deacutepartement de Chimie de lrsquouniversiteacute Constantine 1
Les deacuteplacements chimiques δ sont exprimeacutes en partie par million (ppm) par rapport au
teacutetrameacutethylsilane (TMS) utiliseacute comme reacutefeacuterence interne pour la RMN du 1H et du 13C
Les spectres sont enregistreacutes dans le DMSO deuteacutereacute ou le chloroforme deuteacutereacute CDCl3
Les constantes de couplage (J) sont exprimeacutees en Hertz (Hz) pour deacutecrire la multipliciteacute des
signaux les abreacuteviations suivantes ont eacuteteacute utiliseacutees
s singulet d doublet dd doublet deacutedoubleacute m multiplet t triplet q quadruplet
Les notations utiliseacutees en carbone 13 sont Cq carbone quaternaire CAr carbone aromatique eq
eacutequivalent
Spectromeacutetrie Infra Rouge
Spectromegravetre Shimadzu F IR-8201 PC de lrsquouniversiteacute Constantine1 Les composeacutes solides sont
greffeacutes sur des pastilles en KBr Les freacutequences drsquoabsorption sont donneacutees en cm-1
Point de fusion
Les points de fusion ont eacuteteacute deacutetermineacutes agrave lrsquoaide drsquoun banc Koumlfler et drsquoun appareil pour point de
fusion agrave capillaire laquo Fine Control Electrothermal Capillary raquo
Chromatographie
Les chromatographies analytiques sur couche mince (CCM) ont eacuteteacute effectueacutees sur des plaques
Merck en aluminium recouvertes de gel de silice 60 F 254 (eacutepaisseur 02 mm) et reacuteveacuteleacutees par une
lampe UV reacutegleacutee sur 254 nm
Table de matiegravere
INTRODUCTION GENERALEhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip01
Bibliographie helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip11
Chapitre I Nouvelles proceacutedures laquo vertes raquo dans la synthegravese des deacuteriveacutes de la
34-dihydropyrimidin-2(1H)-one I1 Introductionhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip13
I11 Historique de la reacuteaction de Biginellihelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip15
I111 Aldeacutehydeshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip15
I112 Composeacutes agrave meacutethylegravene activeacutehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip16
I113 Lrsquoureacutee et ses deacuteriveacutes helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip17
I12 Meacutecanisme de la reacuteaction de Biginelli helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip17
I2 Inteacuterecircts biologiques des 3 4-dihydropyrimidin-2-ones et deacuteriveacuteshelliphelliphellip23
I21 Activiteacute antifilarienne helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip23
I22 Activiteacute antifongique et antimicrobienne helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip23
I23 Activiteacute antituberculeusehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip25
I24 Activiteacute antioxydantehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip27
I25 Activiteacute anticanceacutereuse et antivirale (contre HIV-1)helliphelliphelliphelliphelliphelliphellip29
I26 Activiteacute de blocage des canaux calciqueshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip31
I27 Antagonistes des reacutecepteurs α1a- adreacutenergiqueshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip32
I3 Meacutethodes de preacuteparation des 34-DHPMshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip34
I31 Utilisation de la meacutethode organocatalyse helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip34
I32 Utilisation de la meacutethode de transfert de phase helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip 34
I33 Utilisation des acides de Lewis helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip35
I34 Lrsquoutilisation de lrsquoIodine (I2) helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip39
I35 Utilisation des Bases de Lewis helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip39
I36 Utilisation des acides de Brϕnsted helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip40
I37 Synthegravese asymeacutetrique helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip 40
I38 Utilisation de la biocatalyse helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip43
I39 Utilisation des supports solides helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip43
I310 Utilisation des micro-ondes helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip46
I311 Utilisation des ultrasons helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip48
I312 Utilisation des liquides ioniques helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip49
I313 Utilisation des nanoparticules helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip50
I314 Utilisation des catalyseurs naturels helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip51
I315 Utilisation drsquoautres catalyseurshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip52
I4 Reacutesultats et discussionhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip55
I5 Conclusionhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip68
I6 Partie expeacuterimentalehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip69
Bibliographiehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip79
Chapitre II Nouvelles proceacutedures laquo vertes raquo dans la synthegravese des deacuteriveacutes de la 14- dihydropyridine
II1 Introductionhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip85
II11 Historique de la reacuteaction de Hantzsch helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip87
II111 Aldeacutehydeshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip87
II112 Composeacutes agrave meacutethylegravene activehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip87
II113 Lrsquoammoniac et ses deacuteriveacuteshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip87
II12 Meacutecanisme de la reacuteaction de Hantzsch helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip88
II13 Utilisation des produits DHPshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip89
II2 Inteacuterecircts biologiques des 1 4-dihydropyrimidines et deacuteriveacutes helliphelliphelliphelliphellip92
II21 Activiteacutes antimicrobienne antibacteacuterienne et antifongique helliphelliphelliphellip92
II22 Activiteacute antioxydantehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip94
II23 Activiteacute anti-inflammatoire helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip95
II24 Activiteacute antituberculeuse helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip95
II25 Activiteacutes antihypertensive et vasodilatation helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip96
II26 Activiteacute myorelaxantehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip97
II27 Activiteacute anticancereuse helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip98
II3 Meacutethode de preacuteparation des 34-DHPshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip99
II31 Utilisation des acides de Lewis helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip99
II32 Lrsquoutilisation de lrsquoIodine (I2) helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip101
II33 Utilisation des acides de Brϕnstedhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip102
II32 Utilisation de la levure de boulanger helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip102
II33 Synthegravese asymeacutetrique helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip103
II34 Utilisation de la biocatalyse helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip104
II35 Utilisation des supports solides helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip105
II36 Utilisation des micro-ondes helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip107
II37 Utilisation des ultrasons helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip108
II3 Utilisation de lrsquoirradiation infrarouge helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip109
II39 Utilisation des liquides ioniques helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip109
II310 Utilisation du couple Oxyde-Meacutetal helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip109
II311 Utilisation des nanoparticules helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip110
II312 Utilisation de la meacutethode sans catalyseur helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip111
II4 Reacutesultats et discussionhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip114
II5 Conclusionhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip128
II6 Partie expeacuterimentalehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip129
Bibliographiehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip139
Chapitre III Nouvelles proceacutedures laquo vertes raquo dans la synthegravese des deacuteriveacutes du teacutetrahydrobenzo[b]pyrane
III1 Introductionhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip147
III11 Nomenclature des teacutetrahydrobenzo[b]pyranes helliphelliphelliphellip148
III12 Meacutecanisme de la reacuteaction helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip149
III2 Inteacuterecircts biologiques des teacutetrahydrobenzo[b]pyranes helliphelliphelliphelliphelliphellip150
III21 Activiteacutes antimicrobienne antibacteacuterienne et antifongique helliphellip150
III22 Activiteacute anticanceacutereusehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip153
III23 Activiteacute antirhinovirushelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip154
III24 Activiteacute neuroprotectivehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip155
III25 Activiteacute antioxydantehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip156
III25 Activiteacute protectrice du cartilagehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip157
III3 Meacutethodes de preacuteparation des teacutetrahudrobenzo[b]pyranes helliphelliphelliphellip158
III31 Utilisation de la meacutethode eacutelectroorganiquehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip158
III32 Utilisation des acides de Lewis helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip158
III33 Utilisation de lrsquoIodine moleacuteculaire (I2 avec K2CO3)helliphelliphelliphelliphelliphelliphellip161
III34 Utilisation des bases de Lewis helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip162
III35 Synthegravese asymeacutetrique helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip163
III36 Utilisation des supports solides helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip164
III37 Utilisation des micro-ondes helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip165
III38 Utilisation des liquides ioniques helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip165
III39 Utilisation des nanoparticules helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip168
III310 Utilisation de la meacutethode sans catalyseur helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip169
III4 Reacutesultats et discussionhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip171
III5 Conclusionhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip178
III6 Partie expeacuterimentalehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip179
Bibliographiehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip183
CONCLUSION GENERALEhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip187
Introduction Geacuteneacuterale
Introduction geacuteneacuterale
1
Introduction geacuteneacuterale
Le plus grand deacutefi de toutes les branches de la science moderne est de creacuteer une harmonie
entre la nature et lrsquoecirctre humain
La chimie est une science ou le savoir nrsquoest jamais seacutepareacute de faire cela fait drsquoelle un vaste
domaine drsquoinnovation Le rocircle principale de la chimie est drsquoameacuteliorer lrsquoenvironnement de
lrsquoecirctre humain ainsi que de proteacuteger sa vie avec les moyens les plus simples et disponibles
Jusquagrave preacutesent la socieacuteteacute a tendance agrave consideacuterer que la chimie et lrsquoindustrie chimique
nuisent agrave lrsquoenvironnement et que tout produit chimique creacuteeacute par lrsquohomme comme funeste et
tout ce qui est naturel comme bon cela est ducirc sans doute aux accidents dangereux qui ont
laisseacute une mauvaise image de la chimie et lrsquoindustrie chimique citant par exemple
-Lrsquoexplosion drsquoun reacuteacteur dans lrsquousine chimique drsquoIcmesa (Milan-Italie 10-07-1976)
contamination de plus de 1800 personnes
-Une fuite drsquoun gaz mortel lisocyanate de meacutethyle (MIC) drsquoune usine de pesticide (Bhopal-
Inde 03-12-1984) preacutes de 20000 morts et 100000 handicapeacutes
-Explosion de lrsquousine de Nitrate drsquoAmmonium AZF (Toulouse-France 21-09-2001) 29
morts et 450 blesseacutes
Le terme de chimie verte traduit le concept de chimie pour un deacuteveloppement durable
La chimie durable ou chimie verte peut ecirctre assimileacutee agrave une chimie qui maicirctrise durablement
son empreinte environnementale tout en respectant les impeacuteratifs de compeacutetitiviteacute
eacuteconomique et de progregraves social elle est reacutesolument un secteur multisectoriel et les grands
enjeux concernent plus speacutecifiquement la durabiliteacute des proceacutedeacutes la gestion des ressources et
lrsquointeacutegration de la chimie dans les filiegraveres drsquoavenir
Autrement dit une chimie qui veille agrave lrsquoeacutequilibre eacuteconomique social et environnemental du
milieu dans lequel elle srsquoinsegravere Elle vise notamment
A concevoir des produits et des proceacutedeacutes chimiques permettant de reacuteduire et
drsquoeacuteliminer lrsquoutilisation et la synthegravese de substances dangereuses 1 (une deacutefinition est
proposeacutee par lsquorsquoUS Environnemental Protection Agencyrsquorsquo en 1991)
Introduction geacuteneacuterale
2
A lrsquooptimisation des proceacutedeacutes (valorisation des deacutechets eacuteconomie drsquoatomes
drsquoeacutenergie de temps) par lrsquoadoption des douze principes de la laquoGreen Chemistryraquo
suivants
1 La Preacutevention deacuteveloppement de reacuteaction qui induit moins de deacutechets ce qui eacutevite
lrsquoeacutelimination de ces derniers
2 lrsquoEconomie drsquoatome incorporer le maximum drsquoatomes des reacuteactifs dans les produits
finaux moins de produits secondaires donc moins de deacutechets (comme par exemple
les reacutearrangements transpositions MCRs condensationshellip)
3 Synthegraveses moins dangereuses donc lrsquoutilisation des reacuteactifs chimiques peu toxiques
et non polluants
4 Conception de produits chimiques plus seacutecuritaires
Donc assurer la fabrication et la commercialisation des produits pharmaceutiques
cosmeacutetiques ou phytosanitaires plus sucircrs
5 Solvants et Auxiliaires plus seacutecuritaires lrsquoutilisation des reacuteactions sans solvant ou
sur support solide mineacuteral hellippeuvent ameacuteliorer les facteurs
6 Conception pour lefficaciteacute eacutenergeacutetique les besoins eacutenergeacutetiques des proceacutedeacutes
doivent ecirctre minimiseacutes en choisissant comme solution lrsquoutilisation des Micro-ondes
tempeacuterature et pression ambiantes
7 Utilisation des matiegraveres premiegraveres renouvelables la matiegravere premiegravere qui deacuterive des
plantes est facile agrave ecirctre renouveleacutee et moins coucircteuse plutocirct que celle qui deacuterive du
peacutetrole et de gaz naturel
8 Reacuteduction du nombre de deacuteriveacutes reacuteduction des produits deacuterivants qui apparaissent
avant lrsquoobtention du produit final en minimisant lrsquoutilisation des agents reacuteactifs des
radicaux bloquants (protecteursdeacuteprotecteurs) qui peuvent produire des deacutechets
9 La catalyse crsquoest le facteur auquel on srsquointeacuteresse pour son rocircle important dans une
reacuteaction par sa seule preacutesence ou par son intervention (il acceacutelegravere la reacuteaction en
reacuteduisant le temps et lrsquoeacutenergie neacutecessaire il peut reacuteduire les deacutechets augmenter la
seacutelectiviteacute diminuer la quantiteacute des reacuteactifs utiliseacutes peut catalyser deux produits qui
sont solubles dans des diffeacuterents solvants par transfegravert de phase du agrave leur caractegravere
bipolaire) et qui revient agrave sa forme initiale
10 Conception de la deacutegradation les produits chimiques syntheacutetiseacutes doivent ecirctre
deacutegradeacutes en substances non toxiques et non persistantes dans lrsquoenvironnement
Introduction geacuteneacuterale
3
11 Analyse en temps reacuteel pour la preacutevention de la pollution cest-agrave-dire suivre et
calculer la dureacutee avant la peacuteremption et la deacutegradation drsquoun produits chimique pour
preacutevenir la pollution
12 Chimie essentiellement seacutecuritaire afin de preacutevenir les accidents les substances
utiliseacutees devraient ecirctre choisies depuis le deacutebut drsquoune faccedilon agrave minimiser les risques
drsquoaccident chimiques
Depuis la deacutefinition des douze principes de la chimie verte 2 par P Anastas et J Warner agrave la
fin des anneacutees 1990 cette derniegravere a connu un essor fulgurant et intervient aujourdrsquohui dans
tous les niveaux de la socieacuteteacute de lrsquoaspect socieacutetal agrave lrsquoeacutemergence de technologies proceacutedeacutes et
produits toujours plus innovants et plus seacutecuritaires
La biotechnologie a permis lrsquoapparition et la deacutecouverte de plusieurs outils novateurs dont la
chimie combinatoire cette derniegravere reacutepond essentiellement agrave la neacutecessiteacute de deacutevelopper de
nouveaux meacutedicaments via des protocoles de synthegravese rapides efficaces et avec une grande
quantiteacutee Pour cela la conception et la mise en œuvre de nouveaux proceacutedeacutes de synthegravese
durable est lun des deacutefis majeurs dans la synthegravese organique moderne
Les reacuteactions agrave composants multiples (MCR) 3 sont une classe importante des reacuteactions en
tandem
Gracircce agrave leur capaciteacute intrinsegraveque agrave former plusieurs liaisons en une seule eacutetape les reacuteactions agrave
composants multiples sont assureacutement un outil de choix dans le domaine de la chimie
combinatoire dans le fait qursquoelles permettent de geacuteneacuterer en un temps record et avec de bons
rendements des structures moleacuteculaires preacutesentant une grande complexiteacute
La premiegravere MCR a eacuteteacute reacutealiseacutee en 1850 par Aldolph STRECKER qui a syntheacutetiseacute les α-
amino acides apregraves lrsquohydrolyse des α-aminonitriles via lrsquoaddition de un aldeacutehyde le cyanure
de potassium et le chlorure drsquoammonium 4 (Scheacutema 1)
STRECKER
R C
O
HNH3 HCN CH
NH2
CN
R+ +
Scheacutema 1
Introduction geacuteneacuterale
4
En 1882 la premiegravere synthegravese MCR drsquoheacuteteacuterocycles par HANTZSCH via une reacuteaction entre
un aldehyde deux moleacutecules de β-ceacutetoester et lrsquoammoniaque comme donneur drsquoazote 5 la
mecircme anneacutee RADZISZEWSKI preacutepara des produits agrave noyau imidazolique 6 (Scheacutemas 23)
HANTZSCH et RADZISZEWSKI
OCH3
OO
H3C
H3C
O O
OCH3
H3C CO
H
NH4OH
N
CH3
CH3H3C
OO
H3CO OCH3++
Scheacutemas 2 3
O
O
CH2O
MeNH2
NH3
N
N+
La synthegravese des 34-dihydropyridin-2(1H)-ones en 1891 par BIGINELLI vient quelques
anneacutees apregraves en faisant reacuteagir un aldehyde un β-ceacutetoester et lrsquoureacutee 7 (Scheacutema 4)
BIGINELLI
H2N NH2
O
EtO2C CH3
O OPhCHO
NH
NHO
EtO2CPh
H+Cat++
Scheacutema 4
MANNICH propose la synthegravese des β-aminoceacutetones en 1912 via une condensation du
formaldeacutehyde une amine et un composeacute carbonyleacute eacutenolisable 8 (Scheacutema 5)
MANNICH
H H
O
RH3C
O H2NCH2
H2C R
ONH4Cl
H+ OH-ou+
Scheacutema 5
Introduction geacuteneacuterale
5
En 1917 ROBINSON 9 reacutealisa la synthegravese de produits naturels tels que la tropinone comme
le montre le Scheacutema 6
ROBINSON
OHC
CHO +CO2Me
CO2Me
O
N O
CO2MeCO2Me
CH3NH2
+
Scheacutema 6
En utilisant un carbonyle un acide carboxylique et un isocyanide PASSERINI en 1921 put
syntheacutetiser les carboxamides 10 (Scheacutema 7)
PASSERINI
R1OH
O
R2
O
H R1O
HN
R3
O
O
R2
R3-C N++ +
Scheacutema 7
En 1934 BUCHERER-BERGS proposeront la premiegravere synthegravese agrave quatre composants pour
obtenir les hydantoiumlnes 11 (Scheacutema 8)
BUCHERER-BERGS
ONH3
CO2
HCN
NHHN
R1 R2
O
O
+
R1R2
Scheacutema 8
Introduction geacuteneacuterale
6
UGI en 1959 deacuteveloppa la reacuteaction de Passerini en ajoutant un nouveau reacuteactif qui est une
amine primaire 12 (Scheacutema 9)
UGI
R3
-CN+
R2OH
O + R1
O
H+
+R4NH2
H N+R4
R1
NR2
R1O
HN
R3OR4
-acylaminocarboxamide
Scheacutema 9
En 1973 PAUSON et coll deacuteveloppegraverent une MCR pour la synthegravese des cyclopentanones 13
(Scheacutema 10)
PAUSON et Coll
R4
R3 H H
O
R2R1
R1
O
R3
R4 R2
+
Scheacutema 10
YONEMITSU et coll (1978) preacuteparegraverent des structures indoliques en utilisant lrsquoindole et
lrsquoacide de Meldrum une reacuteaction que BAILEY developpa peu apregraves (1983) 14 15 16
(Scheacutemas 11 12)
YONEMITSU et Coll
NH
R H
NH
O
OR1H
O
OR
OO
O
O
HH
R1CHO
NH
R1
R CO2Et
Scheacutema 11
Introduction geacuteneacuterale
7
BAILEY
NCH3
CH3HCHO ++
O
OO
O NCH3
CH3
O
OO
O
Scheacutema 12
En 1993 PETASIS deacuteveloppa la reacuteaction de Mannich en remplaccedilant le composeacute carbonyleacute
eacutenolisable par lrsquoacide vinyl boronique pour preacuteparer les allylamines 17 (Scheacutema 13)
PETASIS
R1NR2
R3
R2NR1 H
(CH2O)ndioxane or toluene
R2N
R1 OH
NCH2
R1 R2R2N
R1
NR1R2
+
C C R3
H2O
HOB
HOR3
90degC30 minou 25degC3hrs
R3
OBH
OO
BO
Scheacutema 13
Ces reacuteactions sont approprieacutees pour la synthegravese organique verte car elles impliquent des
processus dans lequel trois ou plusieurs composants reacuteagissent directement pour former un
produit unique ce qui donne une bonne eacuteconomie datome 3 18-20
Il est important de noter que dans ces reacuteactions lisolement de produits intermeacutediaires est
inutile ce qui rend le proceacutedeacute plus simple
Par conseacutequent les MCR aussi appeleacutees processus one-pot sont utiles dans la synthegravese
organique verte parce quils ont beaucoup datouts importants dont le petit nombre drsquoeacutetapes et
Introduction geacuteneacuterale
8
par conseacutequent une proceacutedure de purification simple ce qui ameacuteliore lefficaciteacute de synthegravese
et leacuteconomie du temps des solvants et autres ressources ces facteurs sont en accord avec les
principes de la chimie verte
Ainsi on comprend que les reacuteactions agrave composants multiples aient attireacute lrsquoattention des
chercheurs que ce soit dans les universiteacutes ou dans lrsquoindustrie Notre laboratoire speacutecialiseacute
dans la synthegravese des moleacutecules drsquointeacuterecircts biologiques srsquoinscrit parfaitement dans le cadre de
cette dynamique
Les reacuteactions one-pot permettent de construire drsquoune maniegravere rapide des moleacutecules
complexes cycliques tregraves diversifieacutees et qui ont des inteacuterecircts et des potentiels tregraves inteacuteressants
dans les domaines de la pharmacie et dans la meacutedecine
Le travail de recherche reacutealiseacute dans le cadre de cette thegravese est baseacute sur les composeacutes
provenant de trois grandes reacuteactions celle de Biginelli celle de Hantzsch et la synthegravese des
teacutetrahydrobenzo[β]pyranes ayant pour but drsquoameacuteliorer les strateacutegies de synthegravese par des
proceacutedures expeacuterimentales commodes et peu coucircteuses tout en respectant lrsquoenvironnement
La chimie verte a permis drsquointroduire des moleacutecules naturelles dans ces reacuteactions pour jouer
le rocircle de catalyseurs on peut citer comme exemples les ligands les enzymes les acides
naturels comme lrsquoacide citrique et le jus de citron Elle a permis aussi de deacutevelopper des
meacutethodes douces et respectueuses de lrsquoenvironnement comme les micro-ondes les ultra
sons les supports parfois des meacutethodes sans solvant et sans catalyseur qui permettent une
eacuteconomie de lrsquoeacutenergie du coucirct et du temps et peuvent influencer sur le rendement de la
reacuteaction qui est notre objectif majeur
Pour notre part nous avons utiliseacute deux catalyseurs acides de Brϕnsted cycliques drsquoorigine
naturels lrsquoacide ascorbique (Vitamine C) tregraves disponible et lrsquoacide aceacutetyle salicylique
(lrsquoAspirine) Figures (1-2)
OO
HOOH
OH
HO
O CH3
O
O OH
Figure 1 Figure 2
Introduction geacuteneacuterale
9
Cette thegravese est structureacutee en trois chapitres
Le premier chapitre est consacreacute agrave la reacutealisation drsquoune cyclocondensation en une seule eacutetape
de 2mmol drsquoaldeacutehyde 2mmol de β-ceacutetoester et 3mmol de lrsquoureacutee dans un milieu sans solvant
et agrave une tempeacuterature de 80degC en introduisant une quantiteacute catalytique de (5mol) Ces
conditions ont eacuteteacute optimiseacutees pour les deux catalyseurs une comparaison a eacuteteacute faite sur lrsquoeffet
catalytique des deux acides de Brϕnsted sur les rendements des DHPMs et le temps
reacuteactionnel neacutecessaire (Scheacutema 1)
R1
O H+
O O
+ H2N
R2
NH2
NH
NH
R1
R2
O5mol catalyseur
80degC Sans solvant
Scheacutema 1
Le deuxiegraveme chapitre fait lrsquoobjet de la synthegravese de deux seacuteries des deacuteriveacutes de la 1 4-
dihydropyridine par une cyclocondensation agrave 80degC et en milieu sec drsquoaldeacutehyde un β-ceacutetoester
avec lrsquoaceacutetate drsquoammonium agrave lrsquorsquoaide drsquoune quantiteacute catalytique (5mol) des acides de
Brϕnsted proposeacutes (Scheacutema 2)
R1
O H +
O O
+NH
R1O
5mol catalyseur
80degC Sans solvant
O
NH4OAc
O O
Scheacutema 2
Introduction geacuteneacuterale
10
Le troisiegraveme chapitre sera consacreacute agrave lrsquoeacutetude sur lrsquoefficaciteacute de ces nouveaux catalyseurs en
les employant dans une reacuteaction one-pot qui a permis drsquoacceacuteder agrave la classe des produits
teacutetrahydrobenzo[β]pyranes La synthegravese de ces composeacutes neacutecessite (5mol) de ces
catalyseurs pour la condensation entre un aldeacutehyde un β-ceacutetoester et le malonitrile dans un
milieu sans solvant agrave 80degC pour donner les produits deacutesireacutes via une voie nouvelle et verte
(Scheacutema 3)
R1
O H+
O O
+
CN
R2
O
R1
NH2
O5mol catalyseur
80degC Sans solvant
R2
Scheacutema 3
On termine notre manuscrit dans le cadre de cette thegravese par une conclusion geacuteneacuterale mettant
en relief notre contribution dans la synthegravese organique
Bibliographie
11
Bibliographie
[1] (a) Lancaster M Green Chem 2002 310
[2] Anastas PTWarner JC Green Chem 1998 30
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[18] Pandey G Singh R Gary A Singh V Tetrahedron lett 2005 46 2137
[19] Ugi I Werner B Domling A Molecules 2003 8 53
[20] Kappe C Chem Res 2000 33 879
Chapitre I
Nouvelles proceacutedures laquo vertes raquo dans la
synthegravese des deacuteriveacutes de la 34-
dihydropyrimidin-2(1H)-one
Chapitre I Introduction
13
I1 Introduction
Les reacuteactions multicomposants (MCRs) sont parmi les protocoles les plus importants dans la
synthegravese organique et la chimie meacutedicinale 1 Cela reacuteside sur le fait que des produits
diversifieacutes et complexes peuvent ecirctre syntheacutetiseacutes en faisant varier les reacuteactifs en une seule
eacutetape et selon le mecircme mode opeacuteratoire La diversiteacute lefficaciteacute et laccegraves rapide aux petites
et tregraves fonctionnaliseacutees moleacutecules organiques rendent cette approche drsquoimportance centrale
actuellement dans la construction de bibliothegraveques combinatoires et loptimisation de
processus de synthegravese de meacutedicaments 2
En 1893 le chimiste italien Pietro Biginelli a donneacute naissance aux 2-oxo-1234-
teacutetrahydropyrimidines sous lrsquoacronyme de (THPMs) par lintermeacutediaire dune condensation
one-pot agrave trois composants entre un aldeacutehyde (1) lureacutee (3) et un composeacute dicarbonyleacute
facilement eacutenolisable (2) en preacutesence dacide de Brϕnsted 3 comme le montre le (scheacutemaI1)
Me OEt
OO
O
NH2H2N+
Ar
NH
NH
OMe
EtO
OHCl
EtOH RefluxO
HAr
1 2 3
4
+
Scheacutema I1
Recemment la synthegravese des 34-dihydropyrimidin-2 (1H) -onesthiones a attireacute lattention de
nombreux chercheurs dans le domaine de la chimie organique cette attention peut ecirctre
attribueacutee agrave leur eacuteventail fascinant de proprieacuteteacutes theacuterapeutiques et pharmacologiques comme
antiviral antitumoral (Fig I1) antibacteacuterien anti-inflammatoire 4 en outre certains dentre
eux ont eacutemergeacute comme bloqueurs de canaux calciques (Fig I2) ou comme des
antihypertenseurs ou des antagonistes (Fig I3) 5
La reacuteaction de Biginelli implique plusieurs critegraveres de la chimie verte comme la reacuteduction du
nombre deacutetapes qui permet une reacuteduction des exigences de purification et donc une
eacuteconomie de temps et drsquoargent une seacutelectiviteacute qui permet la production de moleacutecules
hautement pures et actives en minimisant la quantiteacute des sous produits et donc une eacutelimination
de la pollution
Chapitre I Introduction
14
NH
NHEtO
O
S
OH
NH
Ni-PrO
O
O
NO2
NH2
O
Fig I1 (S)-monastrol (anticancer) Fig I2 (R)-SQ 32926 (inhibiteur des canaux calciques)
NH
NH3CO
O
O
F
NH
O
F
H3CO
N
N
Fig I3 (S)-L-771668 (antagoniste des α-1A-adreacutenoreacutecepteurs)
La meacutethode rapporteacutee par Biginelli a connu un essort fulgurant neacuteaumoins elle souffre de la
longue dureacutee de la reacuteaction drsquoune forte aciditeacute du milieu reacuteactionel et de faibles rendements
Plusieurs proceacutedures nouvelles et ameacutelioreacutees qui reacutepondent aux exigences de la chimie verte
ont eacuteteacute signaleacutees et qui conduisent agrave des produits chimiques respectueux de lenvironnement
comme lutilisation de diverses catalyseurs qui sont sucircrs seacutelectifs disponibles et non
toxiques ou dutiliser un autre type de catalyseurs qui sont des matiegraveres recyclables tels que
les liquides ioniques 6 nanoparticules 7 des supports solides 8 ou en appliquant des meacutethode
telles que les micro-ondes 9 les ultrasons 9 ou lrsquoirradiation UV 10 sans solvant et sans
catalyseur 11 afin doptimiser leacuteconomie de leacutenergie du temps et de la matiegravere
Chapitre I Introduction
15
I11 Historique de la reacuteaction de Biginelli
La premiegravere structure des 34-dihydropyrimidinones a eacuteteacute formeacutee agrave partir drsquoune condensation
drsquoun aldeacutehyde aromatique un β-ceacutetoester avec lrsquoureacutee dont le nom est 6-meacutethyl-2-oxo-4-
pheacutenyl-1234-teacutetrahydropyrimidine-5-carboxylate drsquoeacutethyle Depuis trois librairies de reacuteactifs
de deacutepart ont contribueacute dans lrsquoeacutelargissement de la production des DHPMs il srsquoagit des
aldeacutehydes des composeacutes agrave meacutethylegravene activeacute et des deacuteriveacutes de lrsquoureacutee (Fig I4)
N
NH
R1
R2
R3
R4
X
R1= H alkyle aryle carbohydrateR2= ester amide acyl nitrile etcR3= H alkyle aryleR4= H alkyle aryleX= O S NR
Fig I4
I111 Aldeacutehydes
Plusieurs types drsquoaldeacutehydes ont eacuteteacute utiliseacutes dans cette reacuteaction On peut trouver des aldeacutehydes
heacuteteacuterocycliques complexes mais aussi des aldeacutehydes chiraux des aldeacutehydes aromatiques qui
sont les plus utiliseacutes des aldeacutehydes aliphatiques ces derniers sont moins utiliseacutes agrave cause de
leur faible reacuteactiviteacute (Fig I5-I17)
O
OHC H
OBn
BnO OBn
BnO
CHOFe
OCHO
BzO
OBz
dibenzylpentose CHO
Fig I5 Fig I6 Fig I7 Fig I8
CHO
X
CHO
X N
CHO
X
CHO
Fig I9 Fig I10 Fig I11 Fig I12
X= H Cl Br R OH CF3 NO2 OR etc
Chapitre I Introduction
16
O
O
CHO
O
CHO
CHO
CHO
HCHO
Fig I13 Fig I14 Fig I15 Fig I16 Fig I17
I112 Composeacutes agrave meacutethylegravene activeacute
Les DHPMs peuvent ecirctre syntheacutetiseacutes agrave partir des β-dicarbonyleacutes acycliques ou cycliques ou
autres types de meacutethylegravenes activeacutes (Fig I18-I26)
O
R2
O
R1
OO
NHR3
O
OR
R
R1= Me NEt2 Ph Et NO2 CH2Cl OCH2Cl R2= Me OEt OMe R3= Ph H Me CO2CH3 CH(CH3)3C2H5 R= H CH3
Fig I18 Fig I19 Fig I20
O
OEt
O
O
O O
OH
O
Fig I21 Fig I22 Fig I23
S
OO
O
OO
EtO2C
BnO
BnO OBn
Fe
O
O
Fig I24 Fig I25 Fig I26
Chapitre I Introduction
17
I113 Lrsquoureacutee et ses deacuteriveacutes
Dans la condensation de Biginelli lrsquoureacutee et ses deacuteriveacutes sont utiliseacutes comme source drsquoazote
neacutecessaire pour obtenir le cycle teacutetrahydropyrimidine Cependant la thioureacutee et ses deacuteriveacutes
sont moins inteacutegreacutees pour raison des rendements obtenus plus faibles des DHPMs et de la
longe dureacutee de la reacuteaction (Fig I27-I31)
NH2
O
RHN NH2
S
RHN R1
NH
H2N
R= H Ph Me R1= NH2 OMe
Fig I27 Fig I28 Fig I29
NH
O
H2N
S
NH
H2N
OMe
Fig I30 Fig I31
I12 Meacutecanisme de la reacuteaction de Biginelli
Le meacutecanisme reacuteactionnel de la reacuteaction de Biginelli reste toujours en discussion pour les
chimistes Plusieurs propositions ont eacuteteacute formuleacutees et elles passent par les intermeacutediaires
suivants (Fig I32-I36)
NHO
H2N
HN
H2NO O
O
EtO
NH
OH2N
EtO
HN
H2N
O
O
Fig I32 Fig I33 Fig I34 Fig I35
Chapitre I Introduction
18
N
ONH
HO
O
O
Fig I36
En 1933 Folkers et Johnson12 ont reacutealiseacute la premiegravere eacutetude sur le meacutecanisme de cette
reacuteaction Ils ont prouveacute la formation de lrsquointermeacutediaire Fig I32 ce qui indique une
condensation entre un aldeacutehyde et deux moleacutecules de lrsquoureacutee via (NN-benzylidenebisureacutee) ce
bis-ureacuteide va ensuite reacuteagir avec lrsquoaceacutetoaceacutetate drsquoeacutethyle par une addition nucleacuteophile (Scheacutema
I2)
RO
O O
+Ar H
O
H2N NH2
O
NH
NHRO
O R
O
ArNH
O
H2N
NH
H2N
O
Hydrolyse
NH
O
NH
O
RO
Ar
R= NHCONH2
R
ScheacutemaI2
En 1973 Sweet et Fissekis13 ont rapporteacute le meacutecanisme de la condensation de Biginelli par
lrsquointermeacutediaire drsquoun catalyseur acide ougrave lrsquoaldeacutehyde et lrsquoaceacutetoaceacutetate drsquoeacutethyle reacuteagissent par
Chapitre I Introduction
19
une condensation aldolique pour obtenir un carbocation et par une addition nucleacuteophile de
lrsquoureacutee suivie drsquoune cyclisation intramoleacuteculaire et une deacuteshydratation pour conduire au
produit final (Scheacutema I3)
EtOO
O+
Ar H
O EtO
O
OH
Ar
O
EtO
O
O
Ar
O
+H+
H
H
-H2O
EtO
OAr
O-H2O
H2N NH2
OEtO O
Ar
O HN
NH2
O-H2O
NH
NHEtO
O Ar
O
EtO
OAr
O
ScheacutemaI3
En 1997 Kappe 14 observe la formation du N-acyliminium (Fig I34) apregraves une attaque
nucleacuteophile de lrsquoureacutee sur lrsquoaldeacutehyde suivie drsquoune addition nucleacuteophile de lrsquoaceacutetoaceacutetate
drsquoeacutethyle (Scheacutema I4)
RO
O O
+Ar H
ONH
HO
R
XH2N
+H+
-H2OH2N NH2
X
RO O
R
O HN
NH2
X-H2ON
H
NHRO
O R
O
NHHO
R
XH2N
Scheacutema I4
Chapitre I Introduction
20
En 2007 Cepanec 15 ont rapporteacute une eacutetude sur le meacutecanisme reacuteactionel de la synthegravese des
produits de Biginelli via le lrsquointermeacutediaire Fig I35 (Scheacutema I5)
RO O
O+
Ar H
O
H2N NH2
X
-H2O NH
NHRO
O Ar
X
EtO
HN
H2N
X
O
Scheacutema I5
En 2011 Raj et Coll 16 ont rapporteacute le meacutecanisme de la reacuteaction de biginelli en utilisant une
base (K2CO3) comme catalyseur et en suivant le deacuteroulement de la reacuteaction par spectromeacutetrie
de Masse
Les reacutesultats remarqueacutes sont les suivants
- Aucun signe de formation de bis-ureacuteide ce qui exclut la possibiliteacute de la voie bis-
ureacuteide
- Une condensation de Knoevenagel entre lrsquoaldeacutehyde et lrsquoaceacutetoaceacutetate drsquoeacutethyle ne donne
pas le produit final deacutesireacute
- Apparition drsquoun pic deacutetecteacute par spectromeacutetrie de Masse deacutecrit lrsquointermeacutediaire Fig
I36 qui confirme une condensation initiale entre lrsquoureacutee et lrsquoaceacutetoaceacutetate drsquoeacutethyle (via
3-ureido-crotonate) suivie drsquoune attaque du centre nucleacuteophile reacutesultant de la
condensation sur lrsquoaldeacutehyde
Chapitre I Introduction
21
Le meacutecanisme final rapporteacute par Raj et Coll est le suivant (Scheacutema I6)
N
ONH
HO
O
O
H2N NH2
O+
O
OO
NH
ONH
O
O
OH
NH
HO NH2
O
O
O
Cyclisation
DHPMs
Scheacutema I6
En 2013 P S Harikrishnan et son eacutequipe17 ont rapporteacute un meacutecanisme reacuteactionnel pour cette
reacuteaction ils ont prouveacute que la reacuteaction de Biginelli peu ecirctre reacutealiseacutee dans des conditions sans
solvant par irradiation des micro-ondes et surtous sans catalyseur
Lrsquoabsence de ce dernier prouve que la premiegravere eacutetape nrsquoest pas lrsquoionisation du β-ceacutetoester et
que crsquoest plutocirct lrsquointermeacutediaire reacutesultant de la condensation de Knoevenagel entre lrsquoaldeacutehyde
et lrsquoureacutee thioureacutee (Fig I33) qui provoque lrsquoeacutenolisation du β-ceacutetoester (Scheacutema I7)
Chapitre I Introduction
22
Le meacutecanisme est illustreacute dans le scheacutema suivant
X NH2
NH2
ArH
O
32
NH
NH2X
OH
Ar
5-H2O
N
NH2X
ArCO2Et
OH RR= (-CH2-SO2-Ar)
reacuteaction type-aldol (addition de Michaeumll)
6
N
Ar
H
NH2X
CO2Et
OR
cyclisationNH
Ar
NHX
CO2Et
OHR-H2O
NH
Ar
NHX
CO2Et
R
784X= O S
Sheacutema I7
Chapitre I Inteacuterecircts biologiques des 3 4-dihydropyrimidin-2-ones
23
I2 Inteacuterecircts biologiques des 3 4-dihydropyrimidin-2-ones et deacuteriveacutes
I21 Activiteacute antifilarienne
Des seacuteries de 4-aryl-2-sulfanyl-6-meacutethyl-1 4-dihydropyrimidines qui sont obtenues
par une simple alkylation des 3 4-dihydropyrimidin-2-thiones ont eacuteteacute eacutetudieacutees pour
une activiteacute antifilarienne (contre Brugia Malayi parasites filaires lymphatiques) par
Singh et son eacutequipe18 un des produits a montreacute une puissante activiteacute adulticide avec
la steacuterilisation de vers femelles (6861) Fig I37 et il peut servir comme conducteur
de prototype pour de plus amples optimisations et le deacuteveloppement de nouveaux
agents antifilariens
N
NH
F
EtO
O
S
Fig I37
I22 Activiteacute antifongique et antimicrobienne
Une seacuterie de produits issue de la reacuteaction de Biginelli a eacuteteacute syntheacutetiseacutee et testeacutee pour
son activiteacute antifongique et antimicrobienne par Akhaja et Coll 19 quatre produits ont
montreacute une excellente activiteacute contre tous les microbes et les souches fongiques
utiliseacutees il srsquoagit des moleacutecules suivantes Fig I38- Fig I41
NH
NH
S
ONN
SN
NH
O
Cl
NH
NH
O
O
NN
SN
NH
O
Br
Fig I38 Fig I39
Chapitre I Inteacuterecircts biologiques des 3 4-dihydropyrimidin-2-ones
24
NH
NH
O
O
NN
SN
NH
O
Cl
NH
NH
S
O
NN
SN
NH
O
O2N
Fig I40 Fig I41
Les teacutetrahydropyrimidinyl-1 3 4-thiadiazolylimino-1 3-dihydro-2H-indol-2-ones et
deacuteriveacutes ont eacuteteacute syntheacutetiseacutes et ensuite leurs activiteacutes biologiques eacutetudieacutees Les produits
(Fig I42 et Fig I4) ont montreacute une activiteacute antibacteacuterienne et antifongique Le
groupement eacutelectroattracteur (lrsquohalogegravene) qui est en position 5 dans le 1 H-indole-2 3-
dione aide agrave renforcer la puissance du meacutedicament syntheacutetiseacute plus lrsquohalogegravene est
eacutelectroattracteur plus lrsquoactiviteacute biologique est excellente 20
NH
NH
S
O
NN
SN
NH
O
F
NH
NH
S
O
NN
SN
NH
O
F
Fig I42 Fig I43
Une seacuterie des deacuteriveacutes de la dihydropyrimidine-2(1H)-thione a montreacute une activiteacute
antibacteacuterienne meilleure en comparaison avec drsquoautres meacutedicaments selon une eacutetude
rapporteacutee par Rajasekaran et son eacutequipe 21 Les moleacutecules comportants le groupement
nitro comme substituant posseacutedent un large spectre dactiviteacute antibacteacuterienne et ont
tendance agrave supprimer les radicaux libres(Fig I44 et Fig I45)
N
HN
S
NH
O
O
NO2
N
HN
S
NH
O
ONO2
Fig I44 Fig I45
Chapitre I Inteacuterecircts biologiques des 3 4-dihydropyrimidin-2-ones
25
Une seacuterie de Pyrimido[45-c]quinoleacuteines N-substitueacutees et non substitueacutees est obtenue
via la reacuteaction de Biginelli par Nadaraj et Coll 22 tous les produits sont testeacutes sur leur
activiteacute antibacteacuterienne certains produits nrsquoont pas montreacute une activiteacute tandis que
autres ont montreacute une activiteacute excellente (Fig I46) ou modeacutereacutee (Fig I47 et I48)
NH
NHHN
O
O
OH N
H
NHHN
O
O
Cl NH
NHHN
O
O
Cl
Fig I46 Fig I47 Fig I48
I23 Activiteacute antituberculeuse
Akhaja et Coll 23ont eacutetudieacute lrsquoactiviteacute biologique des 1 3-dihydro-2H-indol-2-ones
contre le M tuberculose H37Rν la majoriteacute des produits syntheacutetiseacutes ont prouveacute une
activiteacute antituberculeuse mais avec des degreacutes qui se diffeacuterent drsquoune moleacutecule agrave une
autre Cinq produits ont donneacute de bons reacutesultats (Fig I49-I53)
NH
NH
S
O
NN
SN
NH
S
F
NH
NH
O
O
NN
SN
NH
S
F
Fig I49 Fig I50
NH
NH
S
O
NN
SN
NH
S
O2N
NH
NH
S
O
NN
SN
NH
S
Cl
Fig I51 Fig I52
Chapitre I Inteacuterecircts biologiques des 3 4-dihydropyrimidin-2-ones
26
NH
NH
O
O
NN
SN
NH
S
O2N
Fig I53
En 2012 Akhaja et son eacutequipe 24ont deacuteveloppeacute leurs recherches sur lrsquointeacuterecirct
biologique des produits issus de la reacuteaction de Biginelli et ils ont continueacute sur
lrsquoactiviteacute antituberculeuse des 1 3-dihydro-2H-indol-2-ones Parmi une seacuterie de
composeacute deux produits qui sont le 5-chloro-3-(-5-(4-(furan-2-yl)-6-methyl-2-
oxothioxo-1 2 3 4-tetrahydropyrimidin-5-yl)-1 3 4-thiadiazol-2-ylimino) indolin-
2one ont prouveacute une excellente activiteacute contre le M tuberculose H37Rν avec un
pourcentage drsquoinhibitionde 99 pour les deux produits (Fig I54 et Fig I55)
NH
NH
S
O
NN
SN
NH
O
Cl
NH
NH
S
O
NN
SN
NH
S
Cl
Fig I54 Fig I55
Tous les produits syntheacutetiseacutes par Rajasekaran et son eacutequipe 25 ont montreacute une
bioactiviteacute contre les oxydants les bacteacuteries et la tuberculose Neacuteanmoins Les composeacutes portant le groupement nitro ont donneacute des reacutesultats les plus
satisfaisants et possegravedent une activiteacute tregraves puissante contre le Mycobacterium
tuberculi (Fig I56 et Fig I57)
Chapitre I Inteacuterecircts biologiques des 3 4-dihydropyrimidin-2-ones
27
N
HN
S
NH
O
ONO2
N
HN
S
NH
O
O
NO2
Fig I58 Fig I57
Une seacuterie des deacuteriveacutes des dihydropyrimidines provenant de la condensation
entre lrsquoureacutee ou thioureacutee un β-ceacutetoester avec un aldeacutehyde de type 1 3-diaryl-1H-
Pyrazole-4-carbaldeacutehyde a eacuteteacute preacutepareacutee par Yadlapalli et Coll 26
Lrsquoeacutevaluation de la bioactiviteacute des produits syntheacutetiseacutes indique une forte activiteacute contre
le Mycobacterium Tuberculosis MTB H37Rν (99 drsquoinhibition avec une tregraves petite
concentration 0125μgml) remarqueacutee pour le composeacute Fig I58
Les autres produits ont donneacute de bons reacutesultats comme le Fig I59
NH
NH
NN
Cl
EtO
O
S
Ph
NH
NH
NN
Cl
EtO
O
O
Ph
Fi I58 Fig I59
I24 Activiteacute antioxydante
Trois produits ont eacuteteacute syntheacutetiseacutes et identifieacutes pour la premiegravere fois par Chavda et
Coll 27 et ils ont montreacute une activiteacute antioxydante qui est toujours en rapport avec
lrsquoeacutelectroneacutegativiteacute des substiuants du cycle dihydropyrimidine Le composeacute avec un groupe NH est plus antioxydant que celui avec un S et ce dernier
et plus actif que celui avec un O Fig I60-I62
Chapitre I Inteacuterecircts biologiques des 3 4-dihydropyrimidin-2-ones
28
OH
N
NHN
O
O
O
O
N NH
HN N
O
O
OH
N
NS
O
O
O
O
N NH
HN N
O
O
Fig I60 Fig I61
OH
N
NO
O
O
O
O
N NH
HN N
O
O
Fig I62
Une seacuterie de produits qui a deacutejagrave eacuteteacute citeacutee parmi les moleacutecules ayant une activiteacute
antibacteacuterienne rapporteacute par Rajasekaran et Coll 28 montre aussi sa haute capaciteacute et
activiteacute antioxydante (Fig I63-I66)
Chapitre I Inteacuterecircts biologiques des 3 4-dihydropyrimidin-2-ones
29
N
HN
S
NH
O
O
N
HN
S
NH
O
O
Fig I63 Fig I64
N
HN
S
NH
O
O
Cl
N
HN
S
NH
O
OCl
Fig I65 Fig I66
I25 Activiteacutes anticanceacutereuse et antivirale (contre HIV-1)
Le monastrol (Fig I67) bloque la mitose par linhibition speacutecifique de lactiviteacute
mitotique de la kineacutesie Eg5 qui est une proteacuteine motrice neacutecessaire pour la bipolariteacute
spinale Le monastrol est la seule moleacutecule cellulairement permeacuteable connue agrave lheure
actuelle comme inhibiteur de la kineacutesie mitotique Eg5 et peut ecirctre consideacutereacute comme
un leader pour le deacuteveloppement de nouveaux meacutedicaments anticanceacutereux 29
Activiteacute antiprolifeacuterative
Le potentiel de pieacuteger les espegraveces reacuteactives de lrsquooxygegravene ou lrsquoazote ainsi que
drsquoinhiber la croissance des cellules canceacuterigegravenes a eacuteteacute eacutetudieacute sur une seacuterie de 20
produits DHPMs 16 produits analogues 30 du manostrol (Fig I67) quelques uns
sont repreacutesenteacutes dans les figures I68-I70
Chapitre I Inteacuterecircts biologiques des 3 4-dihydropyrimidin-2-ones
30
NH
NH
S
EtO
O
HO
NH
NH
S
O
EtO
O
NH
NH
S
EtO
O
O
OH
NH
NH
S
EtO
O
Fig I67 Fig I68 Fig I69 Fig I70
Le produit Fig I71 qui a prouveacute son activiteacute contre la tuberculose montre une
inhibition maximale contre les cellules canceacuterigegravenes drsquoapregraves lrsquoeacutetude lanceacutee par
Yadlapalli et coll 31 sur la relation entre la structure et lrsquoactiviteacute Ils ont conclu que les
composeacutes contenant un atome de sulfure eacutetaient plus puissants que ceux qui portent
lrsquooxygegravene par conseacutequent la preacutesence de la thioureacutee est plus importante que celle de
lrsquoureacutee
NH
NH
S
O
NN
SN
NH
S
F
Fig I71
Une eacutetude a reacutealiseacutee par Kim et Coll32 en faisant une optimisation sur les produits
dihydropyrimidinones et analogues afin de trouver le meilleur ester qui permet
drsquoinhiber la reacuteplication des virus avec une stabiliteacute meacutetabolique ameacutelioreacutee
Pour cela ils ont utiliseacute diffeacuterents lactones ceacutetones et bioisosters Les plus actifs sont
repreacutesenteacutes dans les figures I72-I74
Chapitre I Inteacuterecircts biologiques des 3 4-dihydropyrimidin-2-ones
31
HN
NH
OH
Cl
O
O
HN
NH
OH
Cl
O
O
N
HN
NH
OH
Cl
O
S
N
Fig I72 Fig I73 Fig I74
I26 Activiteacute de blocage des canaux calciques
Cette activiteacute a eacuteteacute remarqueacutee pour la premiegravere fois en 1975 pour les DHPs et elles
sont devenues comme la nifedipine (Fig I75) indispensables pour le traitement des
maladies cardiovasculaires et diffeacuterents analogues qui sont maintenant des produits
commerciaux 33
Cependant ces produits nrsquoont pas montreacute une activiteacute hypertensive ce qui a meneacute les
chercheurs a eacutetudieacute ces activiteacutes sur les DHPMs pour leurs ressemblances structurales aux
DHPs ces derniers ont montreacute une grande activiteacute cardiovasculaire ainsi une activiteacute de
blocage des canaux calcique similaire agrave celles des DHPs comme les produits Fig I76-I79
Notant que la modification des substituant en position N3 permet drsquoavoir une activiteacute plus
durable 34
NH
O
OMe
O
MeO
O2N
N
N
O
O
O
i-PrO2C
O2N
N
Ph
Fig I75 Fig I76
Chapitre I Inteacuterecircts biologiques des 3 4-dihydropyrimidin-2-ones
32
NH
N
O
O
OC7H15-n
O
O
O2N
NH
N
O
O
O
O
O2N
NH
N
O
S
O
i-PrO2C
O2N
Fig I77 Fig I78 Fig I79
Autres deacuteriveacutes des DHPMs qui comportent des bicycles dans leurs structures ont aussi prouveacute
leur activiteacute de blocage des canaux calciques Fig I80
NH
N
O
i-PrO2C
O2N
N
NH2O
Fig I80
I27 Antagonistes des reacutecepteurs α1a adreacutenergiques
Les antagonistes non seacutelectifs des reacutecepteurs α1a adreacutenergiques telle la teacuterazosine
(Fig I81) sont actuellement employeacutes dans le traitement de la BPH (Lhyperplasia
prostatique beacutenigne) cependant le potentiel des antagonistes α1a se corregravele bien avec
laffiniteacute de fixation du sup-type α1a avec un reacutecepteur humain cloneacute Pour cela
Plusieurs modifications ont remplaceacute le corps DHP par celui de la DHPMs comme
dans le SNAP6201 (Fig I82) et ce pour eacuteviter les problegravemes associeacutes avec
loxydation des DHPs 35 Le SNAP6201 et ses analogues ont montreacute une tregraves grande
efficaciteacute sans aucuns effets cardiovasculaires
Chapitre I Inteacuterecircts biologiques des 3 4-dihydropyrimidin-2-ones
33
N
N
N
N
O
O
O
O
N
N
EtH
O
O
NH
N
CO2MePh
O
H2N
FF
Fig I81 Fig I82
Chapitre I Meacutethodes de preacuteparations des DHPMs
34
I3 Meacutethodes de preacuteparations des DHPMs
La reacuteaction de Pietro Biginelli a eacuteteacute deacutecrite en 1891 mais ce nrsquoest qursquoapregraves une vingtaine
drsquoanneacutees qursquoelle a connue un grand inteacuterecirct Et depuis tous les travaux sont orienteacutes pour
ameacuteliorer lrsquoefficaciteacute de cette reacuteaction
I31 Utilisation de lrsquoorganocatalyse
Durant ces derniegraveres anneacutees plusieurs meacutethodes catalytiques ont eacuteteacute deacuteveloppeacutees afin
drsquoameacuteliorer les rendements des produits ayant des activiteacutes biologiques qui sont fournis via la
reacuteaction de Biginelli peu drsquoexemples des organocatalyseurs ont eacuteteacute deacutecrits
La β-cyclodextrine est une moleacutecule naturelle de la famille drsquooligosaccharides non
toxique recyclable elle a eacutetait utiliseacutee par Liberta et son eacutequipe 36 pour catalyser la
condensation de Biginelli apregraves avoir testeacute lrsquoeffet du solvant sur les trois familles de
ce catalyseur qui sont (α β et γ cyclodextrine) crsquoest la β-cyclodextrine qui a donneacute un
bon rendement dans un milieu sec la quantiteacute catalytique utiliseacutee est 05mol et
3heures de temps de reacuteaction (Scheacutema I8)
R1 H
O
+ H2N NH2
R3R2 OO
+NH
NHR2
O R1
R3100degC 3h Sans solvant
-cyclodextrines (05mol)
Scheacutema I8
Une seacuterie de produits a eacuteteacute reacutealiseacutee avec de bons rendements
I32 Utilisation de la meacutethode de transfert de phase
Les halogegravenures drsquoammonium trialkyles forment aujourdrsquohui une classe tregraves
importante dans la catalyse par transfert de phase K R Reddy et Coll 37 ont fait trois
tests pour la condensation de Biginelli
Le scheacutema ci-dessous montre le deacuteroulement de la reacuteaction sans catalyseur avec le
Bromure drsquoammonium et le bromure de N-butyl-NN-dimethyl-α-
Chapitre I Meacutethodes de preacuteparations des DHPMs
35
phenylethylammonium pour la premiegravere fois Le nouveau catalyseur a donneacute de bons
reacutesultats (Scheacutema I9)
R1 H
O+
H2N NH2
OR2
O
O
+
NH
NHR2
O R1
OSans solvant 20-60min
catalyseur (035mol)
Scheacutema I9
I33 Utilisation des acides de Lewis
J M Blacquiere et Coll 38ont deacuteveloppeacute une nouvelle meacutethode dans la reacuteaction de
Biginelli qui est de remplacer lrsquoaldeacutehyde simple par un deacuteriveacute de lrsquoacide boronique
sans lrsquoutilisation drsquoun catalyseur pour activer la reacuteaction cela est du aux proprieacuteteacutes et
au caractegravere unique de cet acide puisqursquoil reacuteagit comme un acide de Lewis c-agrave-d
par la fonction (CHO) il peut reacuteagir comme carbonyle et par la fonction acide (-
B(OH)2) il peut catalyser la reacuteaction (Scheacutema I10)
Le Bore est connu pour son effet dans la chimiotheacuterapie donc sa preacutesence dans les
composeacutes DHPMs renforce leurs activiteacutes anticanceacutereuses Les composeacutes trouveacutes ont
eacuteteacute examineacutes pour leur habiliteacute agrave inhiber la ligneacutee cellulaire MCF7 du cancer du sein
ArB +
H2N NH2
OR2O
O
+
NH
NHR2
O Ar
OCH3CN 24-55h
Tdeg aOH
OH
BOHHO
OHC
Scheacutema I10 Co(HSO4)2 lrsquohydrosulfate de cobalt utiliseacute comme un catalyseur acide de Lewis dans
la reacuteaction de Biginelli par Memarian et Ranjbar 39
La reacuteaction ci-dessous montre les conditions optimales finales
Les produits trouveacutes sont recristalliseacutes dans lrsquoeacutethanol et les rendements obtenus sont
tregraves eacuteleveacutes (Scheacutema I11)
Chapitre I Meacutethodes de preacuteparations des DHPMs
36
R1+
H2N NH
XR2 O
O
+
N
NHR2
O R1
XEtOH 85degC
Co(HSO4)2 03molH
O
R3
Scheacutema I11
D S Bose et Coll40 ont utiliseacute le Chlorure de Cerium III pour catalyser la
condensation de Biginelli
Le catalyseur a bien reacuteagi dans lrsquoeacutethanol (5ml) en preacutesence de 25mol du catalyseur
les rendements en produits formeacutes sont tregraves eacuteleveacutes dans un temps court de 25heures
Les conditions optimales sont repreacutesenteacutees par le scheacutema suivant (Scheacutema I12)
R1
+
H2N NH2
R3R2 O
O
+NH
NHR2
O R1
R3EtOH
H2O25-3h
CeCl37H2O (10-25)mol
H
O
Scheacutema I12
J Lu et Coll41 ont rapporteacute une nouvelle meacutethode dans le but drsquoameacuteliorer le
rendement des 3 4-dihydropyrimidin-2-ones en employant le Chlorure de Lanthanum
hydrateacute (LaCl3 6H2O 5mmol) dans le meacutelange reacuteactionnel les rendements trouveacutes
sont excellents (Scheacutema I13)
R1
+H2N NH2
R3R2 O
O
+NH
NHR2
O R1
R3EtOH5h
LaCl37H2O H+ (5)mmol
H
O
Scheacutema I13
J S Yadav et Coll 42 ont utiliseacute le perchlorate de Lithium (LiClO4) dans la synthegravese
de Biginelli avec une quantiteacute catalytique de 20mol dans lrsquoaceacutetonitrile comme
solvant de la reacuteaction la dureacutee de la reacuteaction varie entre 5 et 8 heures et les
rendements des produits sont excellents (Scheacutema I14)
Chapitre I Meacutethodes de preacuteparations des DHPMs
37
R1
+
H2N NH2
R3R2O
O
+
NH
NHR2
O R1
R3CH3CN
5-8h
LiClO4 20molH
O
Scheacutema I14
D S Bose et Coll 43 ont deacutecrit une nouvelle voie de synthegravese des DHPMs en utilisant
le Triflate de trimethylsilyle avec une quantiteacute de 1mol et agrave tempeacuterature ambiante
comme le montre le scheacutema ci-dessous (Scheacutema I15)
R1
+H2N NH2
R3R2 O
O
+
NH
NHR2
O R1
R3Tdeg a (15-25)min
(1)mmolH
O S O S CF3
O
O
Scheacutema I15
En comparaison avec les meacutethodes classiques le temps de la reacuteaction est reacuteduit de
(18-48) heures jusqursquoagrave (15-25) minutes avec des rendements tregraves eacuteleveacutes
Shima Khodadoost et Coll44 ont rapporteacute la synthegravese des DHPMs avec le
chlorotrimethylsilane comme catalyseur et le DMF comme solvant aprotique de la
reacuteaction
Les trois reacuteactifs utiliseacutes dans cette condensation sont la thioureacutee le benzoyl-aceacutetone
comme β-ceacutetoester et un nouvel aldeacutehyde syntheacutetiseacute pour la premiegravere fois qui
comporte le cycle thiazole (Scheacutema I16)
NS
CHO
Ar
+O
O
+H2N NH2
S
Benzoyl-aceacutetone
TMSC
NH
NHR2
O
R3
SN
Ar
DMF
Scheacutema I16
Chapitre I Meacutethodes de preacuteparations des DHPMs
38
Le tosylate de fer (Fe (OTs)3 6H2O) est rapporteacute par JT Starcevich et son eacutequipe 45
comme un non toxique recyclable dans la synthegravese de Biginelli suivant le scheacutema si-
dessous (Scheacutema I17)
R1 H
O
+
H2N NH2
R3
R2O
O
+
NH
NHR2
O R1
R3Relux loctane ou
lisopropanol
Fe (OTs)3 6H2O (5mol)
Scheacutema I17
Les meilleurs solvants trouveacutes apregraves les tests dans diffeacuterentes conditions
sont lrsquoisopropanol (83 15heures 70degC) et lrsquooctane (82 35heures 125degC)
sauf que le solvant isopropanol est plus respectueux de lrsquoenvironnement par rapport agrave
lrsquooctane
Les produits obtenus sont recristalliseacutes dans lrsquoEtOH et montrent drsquoexcellents
rendements
A Debache et son eacutequipe 46 ont rapporteacute une nouvelle synthegravese efficace des deacuteriveacutes
des 3 4-dihydropyrimidin-2-ones via la condensation de lrsquoaldeacutehyde de lrsquoaceacutetoaceacutetate
drsquoeacutethyle et lrsquoureacutee ou la thioureacutee en la preacutesence drsquoune quantiteacute catalytique 10mol de
lrsquoacide phenylboronique utiliseacute pour la premiegravere fois dans cette reacuteaction
Ce catalyseur a prouveacute son efficaciteacute dans les travaux preacuteceacutedents comme les
condensations lrsquoamidation Dans ce travail une seacuterie de douze produits a eacuteteacute preacutepareacutee
agrave reflux dans lrsquoaceacutetonitrile les rendements trouveacutes sont excellents dans un temps
relativement court (Scheacutema I18)
R1 H
O+
H2N NH2
OR2 O
O
+
NH
NHR2
O R1
OCH3CN Reflux
PhB(OH)2 (10mol)
Scheacutema I18
Chapitre I Meacutethodes de preacuteparations des DHPMs
39
Autres
Drsquoautres travaux ont eacuteteacute reacutealiseacutes nous citons quelques uns
Lrsquoutilisation du triflate de lrsquoAnthanide (Yb(OTf)3) 47 le chlorure de Bismuth III
(BiCl3) 48 lrsquoacide Borique (H3BO3) 49 le chlorure drsquoEtain II (SnCl2) 50
I34 Lrsquoutilisation de lrsquoIode (I2)
RS Bhosale et Coll 51ont syntheacutetiseacute le DHPMs en utilisant lrsquoiode moleacuteculaire qui est
un catalyseur doux type acide de Lewis dans le toluegravene sous reflux pendant une
peacuteriode de 3 agrave 5 heures
La quantiteacute catalytique utiliseacutee est de 15 mol ce qui eacutetait neacutecessaire pour donner les
produits deacutesireacutes avec de bons rendements (Scheacutema I19)
R1
+H2N NH2
R3R2 O
O
+
NH
NHR2
O R1
R3Toluegravene (3-5)h
Iodine 15 mol
H
O
Scheacutema I19
Cette meacutethodologie simple repreacutesente une alternative valable aux proceacutedures
existantes en particulier pour les composeacutes portant des groupes sensibles agrave lacide
I35 Utilisation des Bases de Lewis
Une meacutethode simple et efficace pour la synthegravese des deacuteriveacutes des 34-
dihydropyrimidin-2-ones en une seule eacutetape utilisant la triphenylphosphine comme
catalyseur a eacuteteacute deacutecrite et rapporteacutee par A Debache et son eacutequipe 52 dans un milieu
sans solvant et agrave 100degC Les produits obtenus sont recristalliseacutes dans lrsquoeacutethanol 95 et les reacutesultats trouveacutes sont
excellents (Scheacutema I20)
R1
+H2N NH2
R3R2 O
O
+
NH
NHR2
O R1
R3Sans solvant (10)h
PPH3 10mol
H
O
Scheacutema I20
Chapitre I Meacutethodes de preacuteparations des DHPMs
40
I36 Utilisation des acides de Brϕnsted
A D Sagar et Coll 53 ont catalyseacute la reacuteaction de Biginelli par un acide de Brϕnsted
qui est lrsquoacide phenylphosphonique (PPA 10mol) dans lrsquoaceacutetonitrile comme
solvant agrave reflux pendant huit heures Une seacuterie de quatorze produits a eacuteteacute syntheacutetiseacutee
avec des rendements tregraves eacuteleveacutes (Scheacutema I21)
R1
+H2N NH2
R3R2 O
O
+
NH
NHR2
O R1
R3Aceacutetonitrile (8)h
PPA 10molH
O
Scheacutema I21
M A Bigdeli et Coll 54 ont utiliseacute lrsquoacide p-dodecylbenzensulfonique (DBSA) ils
ont testeacute lrsquoeffet catalytique sur le rendement des produits en changeant les conditions
de la reacuteaction Pour cela ils ont utiliseacute deux milieux reacuteactionnels 20mol du
catalyseur dans lrsquoeau agrave 54degC et 20mol du catalyseur dans un milieu sec sans solvant
agrave 100degC Les deux milieux ont eacuteteacute favorables pour un bon deacuteroulement de la reacuteaction
les rendements trouveacutes ont eacuteteacute excellents sauf que le temps neacutecessaire fait la
diffeacuterence Ils ont remarqueacute que la reacuteaction en preacutesence drsquoeau dure plus longtemps
(ScheacutemaI22)
R1
+
H2N NH2
R3
R2O
O
+
NH
NHR2
O R1
R3
Catalyseur 20molH2O
H
O
ou Catalyseur 10molsant solvant
Scheacutema I22
I37 Synthegravese asymeacutetrique
Les DHPMs montrent diffeacuterentes activiteacutes biologiques les eacutetudes sur ces composeacutes chiraux
ont montreacute que la chiraliteacute de ces produits et preacuteciseacutement le carbone en position quatre est le
centre qui deacutetermine leurs proprieacuteteacutes biologiques le (s)-Monastrol (Fig 183) par exemple
est un eacutenantiomegravere qui preacutesente une activiteacute anticanceacutereuse le (R)-SQ32926 (Fig 184)
exhibeacute un effet antihypertensif
Chapitre I Meacutethodes de preacuteparations des DHPMs
41
NH
NH
OH
O
O
S NH
N
O
NH2
O
NO2
O
O
Fig I83 Fig I84
R Gonzalez-Olvera et Coll55 ont deacuteveloppeacute plusieurs deacuteriveacutes de (1s4s)-25-
diazabicyclo[221]heptane comme organocatalyseurs chiraux dans la reacuteaction de
Biginelli Apregraves avoir fait une comparaison de lrsquoeffet catalytique de trois deacuteriveacutes du catalyseur
chiral agrave tempeacuterature ambiante pendant cinq jours
NH
HN
NH
N
NH
N
Ph
(S)
(S)
(S)
(S)
(S)
(S)(R)
2HBr 2HBr 2HBr
-1- -2- -3-
Fig I85
Crsquoest la troisiegraveme diamine chirale qui donne un tregraves bon rendement avec une quantiteacute
catalytique de 10mol en preacutesence drsquoun meacutelange isopropanol-meacutethanol (6 1) comme
solvant (Scheacutema I23) La majoriteacute des produits synthegravetiseacutes sont des enantiomegraveres (S)
+H2N NH2
OC2H5OO
O
+isopropanol-methanol (6 1)
Tempeacuterature ambiante 5jours
(10mol)NH
NPh
(S)
(S)(R) 2HBr
NH
NHO
O
O
R1O H
R1
Scheacutema I23
Xiao-Hua Chen et Coll56 ont appliqueacute la synthegravese asymeacutetrique agrave la reacuteaction de
Biginelli en impliquant les acides phosphoriques agrave base de BINOL avec une meilleur
eacutenantioseacutelectiviteacute ils ont utiliseacute 10mol dans le dichloromeacutethane pour obtenir des
produits optiquement pures (de 85 ee jusqursquoagrave 97 ee) (Scheacutema I24)
Chapitre I Meacutethodes de preacuteparations des DHPMs
42
R1 H
O
+ H2N NH2
OC2H5OO
O
+NH
NH
C2H5O
O R1
O
Ph
OO
Ph
P OH
10mol
CH2Cl2 25degC
OH
Scheacutema I24
A K Prasad et Coll 57ont utiliseacute la biocatalyse seacutelective pour seacuteparer le meacutelange
raceacutemique formeacute par la condensation de Biginelli le (plusmn)-4-aryl-6-meacutethyl-34-
dihydropyrimidin-2-one-5-carboxylate drsquoeacutethyle Ils ont utiliseacute la lipase immobilieacutee
candida antarctica CAL (A) qui a montreacute une seacutelectiviteacute tregraves importante agrave une
tempeacuterature qui varie entre 55 et 60degC en preacutesence de 20ml THF et un meacutelange
drsquoacides anhydres (aceacutetique propanoiumlque butanoiumlque valarique et heptanoiumlque)
pendant une peacuteriode de 10 agrave 35heures
Les reacutesultats trouveacutes montrent que les produits eacutenantiomeacuteriques (-)-4-aryl-6-meacutethyle-
34-dihydropyrimidin-2-one-5-carboxylate drsquoeacutethyle sont majoritaires dans toutes les
seacuteparations (Scheacutema I25)
+
H2N NH2
O
C2H5O OO
+
NH
NHC2H5O
O
OR1
R2
CHOR1
R2
(plusmn)
FeC3 SiO2
Micro-ondes850W 1-2min
NH
NHC2H5O
O
O
R1
R2
( - )
CAL-L(A) 10-35h 55-60degC
THF acides anhydrides NH
NHC2H5O
O
O
R1
R2
( + )
+
Scheacutema I25
Chapitre I Meacutethodes de preacuteparations des DHPMs
43
I38 Utilisation de la biocatalyse
Pour une synthegravese propre les chimistes cherchent toujours agrave introduire des meacutethodes vertes
qui respectent lrsquoenvironnement et qui sont efficaces en mecircme temps
Apregraves son utilisation dans la synthegravese des alcegravenes trisubstitueacutes et les colorants
styryles B N Borse et son eacutequipe 58 ont utiliseacute la lipase de Rhizopus Oryzae comme
catalyseur bio-organique Cette lipase a montreacute une grande efficaciteacute en preacutesence du
solvant eutectique profond (DES) qui est un meacutelange de chlorure de choline et de
lureacutee ce qui va entraicircner une tregraves forte deacutepression du point de congeacutelation les
proprieacuteteacutes physiques de ce solvant sont semblables aux liquides ioniques La reacuteaction proposeacutee est la suivante (Scheacutema I26)
R1
+H2N NH2
R3R2 O
O
+
NH
NH
R2
O R1
R3
Lipase 5mol DES 3mlH
O
H2O55degC4h
Scheacutema I26
K Konkala et Coll 59 ont rapporteacute un protocole nouveau dans la synthegravese de Biginelli
en employant comme catalyseur le carbone fonctionnaliseacute en acide sulfonique agrave base
de bio-glyceacuterol ce catalyseur a permis drsquoobtenir de tregraves bons rendements (Scheacutema
I27) HO3S
HO3S
SO3H
R1+
H2N NH2
R3R2 O
O
+NH
NH
R2
O R1
R3CH3CN 75-80degC
(4)h
H
O10mol
Scheacutema I27
I39 Utilisation des supports solides
S Reddy Narahari et son eacutequipe60 ont reacutealiseacute la synthegravese des 4-aryl dihydropyrimidin-
2(1H)-ones en utilisant le gel de silice dopeacute par 5 drsquoacide perchlorique sous forme
drsquoun acide doux (HClO4-SiO2) la reacuteaction est faite dans un milieu sans solvant le gel
de silice est ensuite reacutecupeacutereacute et peut ecirctre reacuteutiliseacute sans baisser le rendement de la
Chapitre I Meacutethodes de preacuteparations des DHPMs
44
reacuteaction ce catalyseur a montreacute son efficaciteacute par rapport agrave lrsquoutilisation de lrsquoacide
perchlorique seule dans lrsquoEtOH (Scheacutema I28)
R1+
H2N NH2
XR2
R3
O
O
+NH
NH
R3
R2
O R1
XSans solvant (3)h
HClO4-SiO2 5mol
H
O
Scheacutema I28
Kulkarni et Coll 61 ont fait la synthegravese des dihydropyrimidinones dont le monastrol
qui est lrsquoinhibiteur de la Kineacutesine Eg5 dans les conditions suivantes sans solvant et
avec une quantiteacute catalytique de Zeacuteolite qui est recyclable cette reacuteaction est adaptable
agrave lrsquoeacutechelle multigramme (Scheacutema I29)
R1+
H2N NH2
R3R2 O
O
+
NH
NHR2
O R1
R3Sans solvant 50degC
Zeacuteolite TS-1 10molH
O
Scheacutema I29
M Tajbakhsh et son eacutequipe62 ont deacuteveloppeacute la synthegravese de Biginelli en utilisant les
Heulandites naturelles type Zeolite (HTMA) comme catalyseurs en preacutesence de
lrsquoacide aceacutetique glacial dans la reacuteaction la quantiteacute du HTMA est calculeacutee par rapport
agrave lrsquoaldeacutehyde (02g pour 0006mol de lrsquoaldeacutehyde) Les produits deacutesireacutes sont obtenus dans un temps relativement court et avec de bons
rendements (Scheacutema I30)
R1
+
H2N NH2
R3R2 O
O
+
NH
NHR2
O R1
R3
H
O HTMA(02g pour 0006ml Aldeacutehyde)
acide aceacutetique glacial100degC
Scheacutema I30
M A Chari et K Syamasundar 63 ont utiliseacute un catalyseur heacuteteacuterogegravene le sodium
bisulfate dopeacute sur le gel de silice pour la synthegravese des DHPMs Les conditions de cette reacuteaction permettent drsquoobtenir de bons rendements dans un
minimum de temps (Scheacutema I31)
Chapitre I Meacutethodes de preacuteparations des DHPMs
45
R1
+
H2N NH2
R3R2 OO
+
NH
NHR2
O R1
R3
SiO2-NaHSO4 10molH
O
CH3CN
Scheacutema I31
M Moosavifar64 a reacutealiseacutee la synthegravese des dihydropyrimidinones en utilisant un
catalyseur peu couteux et facile agrave reacutecupeacuterer qui est un heacuteteacuteropolyacide supporteacute sur
Zeacuteolite Les rendements trouveacutes sont tregraves eacuteleveacutes par rapport agrave ceux trouveacutes en utilisant
le Zeacuteolite seul (Scheacutema I32)
R1
+
H2N NH2
R3R2 O
O
+
NH
NHR2
O R1
R3
Zeacuteolite-supporteacute HPA 10molH
O
CH3CN
Scheacutema I32
M Salmon et Coll65 ont reacutealiseacute la synthegravese de Biginelli en employant lrsquoargile
Bentonite comme catalyseur sans solvant et lrsquoinfrarouge comme moyen drsquoeacutenergie
(Scheacutema I33)
R1
+H2N NH2
R3R2 O
O
+
NH
NHR2
O R1
R3H
O
IR 4h
TAFF (500mg)
Scheacutema I33
A Hasaninejad et Coll 66 ont rapporteacute un nouveau protocol vert pour la synthegravese des
DHPMs en faisant reacuteagir un aldeacutehyde un β-ceacutetoester lrsquoureacutee ou la thioureacutee en
preacutesence de pentoxyde de phosphore supporteacute sur le gel de silice (P2O5 SiO2 3515
g) Apregraves lrsquooptimisation la reacuteaction est meneacutee sans solvant agrave 80degC les produits sont
ensuite recristalliseacutes dans EtOH (Scheacutema I34)
R1
+
H2N NH2
R3R2 O
O
+
NH
NHR2
O R1
R3H
OP2O5 SiO2 30mol
Sans solvant 85degC 2h
Scheacutema I34
Chapitre I Meacutethodes de preacuteparations des DHPMs
46
Autres Drsquoautres eacutetudes ont eacuteteacute reacutealiseacutees sur la reacuteaction de Biginelli en utilisant les supports
solides on peut citer
-Yb III ndashreacutesine et polymegravere supporteacute67
-ZnCl2 supporteacute sur gel68
I310 Utilisation des micro-ondes
Actuellement lrsquoutilisation des micro-ondes dans les reacuteactions agrave composants multiples est
pratiqueacutee largement en raison de leurs prouesses agrave minimiser le temps de reacuteaction la
consommation drsquoeacutenergie et la production de deacutechets
K K Pasunooti et Coll 69 ont deacuteveloppeacute la reacuteaction de Biginelli en utilisant le micro-
ondes comme source drsquoeacutenergie et le triflate de cuivre Cu(OTf)2 qui est un catalyseur
de Lewis peu couteux et peu toxique dans les conditions suivantes (Scheacutema I35)
R1
+
H2N NH2
R3R2 O
O
+
NH
NHR2
O R1
R3
H
OCu (OTf)2 10mol
EtOH 100degC 1hM-O (200W)
Scheacutema I35
Le chauffage uniforme des micro-ondes permis drsquoobtenir des rendements excellents
M Kidwai et Coll 70 ont appliqueacute une meacutethode verte sans lrsquoutilisation drsquoun catalyseur
et dans un milieu sans solvant les reacutesultats eacutetaient tregraves satisfaisants (Scheacutema I36)
R1
+
H2N NH2
R3R2 OO
+
NH
NHR2
O R1
R3
H
O M-O (800W)110-120degC 1min
Sans solvant
Scheacutema I36
En 2013 P S Harikrishnan et Coll17 ont reacutealiseacute lrsquooptimisation sur la reacuteaction de
Biginelli avec diffeacuterents catalyseurs et sans catalyseur la meacutethode sans catalyseur eacutetait
satisfaisante sans solvant et sous reflux et avec lrsquoirradiation des micro-ondes comme
source drsquoeacutenergie cette reacuteaction eacutetait tregraves rapide elle se fait en 10 minutes
Chapitre I Meacutethodes de preacuteparations des DHPMs
47
Par conseacutequent sans catalyseur sans solvant et sous micro-ondes est une meacutethode
tregraves inteacuteressante et entre dans le domaine de la chimie verte (Scheacutema I37)
R1
+H2N NH2
X+
NH
NHEtO
O R1
XH
OM-O (53W 2bar)150degC 5-10minEtO
OO
Sans solvantSO2Ar
O2SAr
4-arylsulfonyl-3-oxobutanoate deacutethyle
Scheacutema I37
V R Choudhary et son eacutequipe71 ont utiliseacute la meacutethode du support solide dans la
reacuteaction de Biginelli un acide de Lewis (FeCl3) porteacute sur une argile qui est la
montmorillonite [K10] formant le catalyseur FeCl3 Si-MCM-41 avec les micro-
ondes comme moyen drsquoeacutenergie (Scheacutema I38)
R1
+
H2N NH2
X+
NH
NHEtO
O R1
X
H
OM-O
Catalyseur 10mol 3-5minEtO
OO
Sans solvant
Scheacutema I38
La reacuteaction de Biginelli a eacutegalement eacuteteacute reacutealiseacutee sous micro-ondes en 2011 par Fang et
Lam72 en utilisant lrsquoacide trifluoroaceacutetique pour donner les 5-substitueacute-34-
dihydropyrimidin-2-onesthiones avec de bons rendements selon le scheacutema (Scheacutema
I39)
R1
+
H2N NH
X+
N
NH
HO2C
R1
XH
O M-OTFA 06eq 10-15minHO2C
OH
OO R2
R2
C2H4Cl2
Scheacutema I39
Le nitrate de bismuth utiliseacute pour catalyser la reacuteaction de Biginelli dans un milieu sans
solvant et les micro-ondes pour un chauffage uniforme sont les conditions proposeacutees
par Banik et sont eacutequipe73 pour une synthegravese verte des DHPMs avec de bons
rendements et dans un minimum de temps (Scheacutema I40)
Chapitre I Meacutethodes de preacuteparations des DHPMs
48
R1
+
H2N NH2
X+
NH
NH
R1
XH
O M-OBi(NO3)3 2mol 4-5minEtO
OO
Sans solvant
EtO
O
Scheacutema I40
I311 Utilisation des ultrasons
Lrsquoeacutequipe de Ji-Taili74 a utiliseacute les ultrasons (freacutequence 4059 KHZ puissance
minimale 250w) dans la synthegravese des 3 4-dihydropyrimidin-2-ones en preacutesence de
lrsquoacide amidosulfonique (NH2SO3H) Les conditions optimales ont eacuteteacute fixeacutees comme deacutemontre le scheacutema (Scheacutema I41)
NH2SO3H 25-30degC
EtOH ultrasonR1
+
H2N NH2
O+
NH
NH
R1
OH
OEtO
OO
EtO
O
89-9840min
Scheacutema I41
Un simple protocol de synthegravese a eacuteteacute meneacute par Stefani et Coll75 sur la reacuteaction de
Biginelli en utilisant les ultrasons (Freacutequence 40 KHZ Puissance 130W Tdeg=60degC)
en preacutesence du chlorure drsquoammonium comme acide de Lewis Apregraves une purification par colonne (Hexane Aceacutetate drsquoeacutethyle 7 3) les produits sont
obtenus avec de tregraves bon rendements (Scheacutema I42)
R1
+
H2N NH2
X+
NH
NH
R1
XH
O U-SNH4Cl 10mmol
ROO
O
MeOH 3-4h
RO
O
Scheacutema I42
A M A Al-Kadasi et G M Nazeruddin76 ont utiliseacute lrsquoacide chlorosulfonique pour
catalyser la reaction de Biginelli (HClSO3) est une moleacutecule tregraves toxique et dangereuse souvent appeleacutee gaz de combat
surtout en preacutesence de lrsquoH2O et du chauffage comme deacutemontre le scheacutema (Scheacutema
I43)
Chapitre I Meacutethodes de preacuteparations des DHPMs
49
HCl + H2SO4H2O
chauffageHClSO3
Scheacutema I43
Ce nouveau protocol lanceacute dans les ultrasons (freacutequence 36plusmn3KHZ puissance 100w) est
reacutealiseacute dans des conditions seacuteches pour eacuteviter la deacutecomposition du catalyseur a permis
drsquoobtenir les DHPMs avec de bons rendements (Scheacutema I44)
R1
+
H2N NH2
X+
NH
NH
R1
XH
O U-SHClSO3 02mmolEtO
OO
Sans solvant Tdeg a 5-30min
EtO
O
Scheacutema I44
I312 Utilisation des liquides ioniques
Les liquides ioniques sont des sels formeacutes agrave partir de cations organiques et sont deacutefinis
comme des entiteacutes liquides agrave une tempeacuterature inferieure agrave 100degC Ces liquides ont une tregraves
faible pression de vapeur une forte polariteacute et dans certains cas une forte hydrophobie Ils ne
sont pas solubles dans les solvants organiques usuels ainsi ils sont disponibles et recyclables
Ces caracteacuteristiques en font des solvants inteacuteressants
H Khabazzadeh et Coll77 ont preacutepareacute les 3 4-dihydropyrimidin-2-ones via un sel
drsquoammonium de lrsquoacide sulfurique [Et3NH] [HSO4] qui est un liquide ionique avec un
caractegravere drsquoun acide doux La reacuteaction eacutetait meneacutee agrave 100degC dans un milieu sans solvant avec une quantiteacute
catalytique (3mmol) de trieacutethyle ammonium hydrosufate et les rendements varient de
(75-87) avec des temps de reacuteaction qui varient entre 55-120 minutes (Scheacutema I45)
R1
+
H2N NH2
X+
NH
NH
R1
X
H
O
[Et3NH] [HSO4] 3mmolEtOO
O
Sans solvant 100degC
EtO
O
Scheacutema I45
Chapitre I Meacutethodes de preacuteparations des DHPMs
50
F Dong et son eacutequipe78 ont proposeacute une meacutethode en utilisant un liquide ionique dans
la reacuteaction de Biginelli agrave tempeacuterature de 90degC ce catalyseur recyclable porte un
groupe acide sulfonique drsquoalcane dans un cation trialkyle ammonium acyclique
SO3HNRc
RaRb
A
Ra= Me
Rb= Et
Rc= n-But
A= HSO4
Figure I86 Les rendements trouveacutes varient entre 72-94 dans un temps tregraves court (Scheacutema I46)
R1
+H2N NH2
X+
NH
NH
R1
XH
O TSILs 02mmolEtO
OO
Sans solvant 90degC 10-15min
EtO
O
Scheacutema I46
I313 Utilisation des nanoparticules
Durant les derniegraveres anneacutees la nanotechnologie se deacuteveloppe agrave un rythme acceacuteleacutereacute et les
nanoparticules sont de plus en plus utiliseacutees comme catalyseurs efficaces en synthegravese
organique
F Tamaddon et S Moradi79 ont utiliseacute les nanoparticules drsquooxyde de zinc (nano ZnO)
dans la reacuteaction de Biginelli pour catalyser la condensation drsquoun aldeacutehyde un β-
ceacutetoester et lrsquoureacutee et controcircler la seacutelectiviteacute de la reacuteaction Ce catalyseur nrsquoest pas cher
et disponible non toxique et recyclable (Scheacutema I47)
R1
+
H2N NH2
X+
NH
NH
R1
XH
OZnO nano ZnO 5molEtO
OO
Sans solvant 60degC
EtO
O
Scheacutema I47
Les rendements trouveacutes sont tregraves eacuteleveacutes dans des temps tregraves courts
J Safari et S Gandomi-Ravandi80 ont deacuteveloppeacute la reacuteaction de Biginelli en utilisant le
nano composant (Meacutetal-Organique) lrsquooxyde du manganegravese (003mg) avec un carbone
Chapitre I Meacutethodes de preacuteparations des DHPMs
51
nanotube (MnO2)-CNT sous conditions sans solvant et une irradiation par micro-
ondes (80w) pour la condensation drsquoun aldeacutehyde lrsquoaceacutetopheacutenone et lrsquoureacutee
Ils ont fait une comparaison entre lrsquooxyde du manganegravese (MnO2) et le nano
composant de MnO2 les reacutesultats trouveacutes en utilisant le nano MnO2 sont excellents
qui varient entre 87 et 97 avec des temps de reacuteaction tregraves courts qui varient entre 5
et 25 minutes
Ce catalyseur peut ecirctre seacutepareacute apregraves une filtration rinceacute avec une solution de
bicarbonate de sodium puis seacutecheacute dans lrsquoautoclave pendant 1heure (Scheacutema I48)
R1
+
H2N NH2
X+
NH
NH
R1
XH
O nano MnO2-CNTs 003g
M-O Sans solvant
O
R2
R2
Scheacutema I48
G Sabiha et Coll81 ont syntheacutetiseacute les DHPMs via lrsquoutilisation de 10mol drsquoun
catalyseur nano composant [oxyde de Ceacuteriumvinyle pyridine polymegravere] ce couple
forme la structure [4vp-co-dvb] (Scheacutema I49)
R1
+
H2N NH2
X+
NH
NH
R1
XH
O (4vp-co-dvb) 10molEtOO
O
H2O 80degC 45-10h
EtO
O
Scheacutema I49
Les reacutesultats trouveacutes sont bons avec un temps relativement court
I314 Utilisation des catalyseurs naturels
Le souci de deacutevelopper des meacutethodes propres et respectueuses de lrsquoenvironnement et de la vie
a ameneacute les chercheurs agrave trouver des catalyseurs naturels Crsquoest ainsi que quelques proceacutedures
utilisant des catalyseurs naturels ont eacuteteacute appliqueacutees agrave la synthegravese des produits de Biginelli
Ramu et son eacutequipe82 ont deacutecrit un simple et nouveau protocol pour la synthegravese des 3
4-dihydropyrimidin-2-ones qui entre dans le domaine de la chimie verte
Chapitre I Meacutethodes de preacuteparations des DHPMs
52
Ils ont fait des tests dans les mecircmes conditions de plusieurs catalyseurs types organo-
catalyseurs qui sont solubles dans lrsquoeau comme lrsquoacide maleacuteique lrsquoacide malonique
lrsquoacide paratoluegravene sulfonique et lrsquoacide citrique
Ce dernier a donneacute le meilleur rendement (92) par rapport aux autres qui ont donneacute
respectivement 72 75 55
Ce catalyseur naturel est relativement fort il est non toxique non corrosif et
facilement biodeacutegradable (Scheacutema I50)
R1
+H2N NH2
X+
NH
NH
R1
XH
OCatalyseur 05eqEtO
OO
Sans solvant 80degC 1-5h
EtO
O
Scheacutema I50
Patil et son eacutequipe83 ont utiliseacute le jus de citron pour catalyser la condensation de
Biginelli
Le jus de citron contient principalement 85 drsquohumiditeacute 112 de carbohydrates 5-
7 de lrsquoacide citrique 1 de proteacuteines 05 du vitamine C 031 mineacuterales 16
des fibres 09 de matiegraveres grasses avec un PH=2-3
R1
+H2N NH2
X
+
NH
NH
R1
XH
OCatalyseur 2mlEtO
O
O
Sans solvant Tdeg a 2h
EtO
O
Scheacutema I51
La reacuteaction ci-dessus montre les conditions optimales pour cette synthegravese touts les
produits obtenus ont eacuteteacute recristalliseacute dans lrsquoeacutethanol avec de tregraves bons rendements
(Scheacutema I51)
I315 Utilisation drsquoautres catalyseurs
R Tayebee et son eacutequipe84 en 2013 ont appliqueacute une nouvelle meacutethode en utilisant
un catalyseur acide solide type (organique ndash mateacuteriau hybride inorganique)
H5PW10V2O40pipeacuterazine-SBA-15 dans un milieu sec
Chapitre I Meacutethodes de preacuteparations des DHPMs
53
La preacuteparation de ce catalyseur heacuteteacuterogegravene commence par la preacuteparation de la partie
organique la silice mesoporeuse nanoparticules (pipeacuterazine-SBA-15) suivant la litteacuterature le
H5PW10V2O40 est ensuite supporteacute sur cette silice
La reacuteaction de Biginelli est lanceacutee agrave 100degC dans un milieu sec et en preacutesence de 2mol du
catalyseur (Scheacutema I52)
R1 H
O
+
H2N NH2
R3
R2O
O
+
NH
NHR2
O R1
R3
H5PW10V2O40pipeacuterazine-SBA-15 (2mol)
100degC 033-4 h
Scheacutema I52
Ce systegraveme catalytique a prouveacute une efficaciteacute inteacutereacutessante en comparaison avec les autres
systegravemes et autres catalyseurs en eacutetant agrave la fois recyclable et respectueux de
lrsquoenvironnement
K Singh et Coll85 ont fait la synthegravese de Biginelli en utilisant la reacutesine eacutechangeuse
drsquoions Dowex qui est une moleacutecule immense comportant des groupements ionisables
utiliseacutee geacuteneacuteralement dans la seacuteparation des produits Les rendements trouveacutes
montrent lrsquoefficaciteacute de ce catalyseur (Scheacutema I53)
R3 H
O+
NH
NH
X
R2
R1
O
O
+
N
N
R2
R1
O R3
X130degC Sans solvant 90min
Dowex-50w
R4 R5
R4
R5
Scheacutema I53
Les meacutetallophtalocyanines sont des complexes organiques avec un noyau meacutetallique
et un caractegravere insoluble dans les solvants usuels cela permet une seacuteparation plus
facile S L Jain et son eacutequipe86 ont introduit ce complexe comme catalyseur
heacuteteacuterogegravene recyclable dans la condensation de Biginelli
Chapitre I Meacutethodes de preacuteparations des DHPMs
54
Apregraves avoir fait le test sur diffeacuterents meacutetallophtalocyanines dans diffeacuterents solvants et
diffeacuterentes concentration catalytiques le Cobalt II pc a donneacute de tregraves bons rendements
dans un temps tregraves court (Scheacutema I54)
R1 H
O+
H2N NH2
O
R2O
O
+
NH
NHR2
O R1
OCH3CN Reflux
Metallophthalocyanine (2)
Scheacutema I54
Une seacuterie de 21 produits a eacuteteacute preacutepareacutee avec de bon rendements le catalyseur a prouveacute
sont efficaciteacute apregraves cinq utilisations
Autres
Fluorapatite (Ca5(PO4)3F) supporteacute avec un meacutetal halogegravene 87 Ziegler ndashNatta (MgCl2
cocatalyse le TiCl4)88
Chapitre I Reacutesultats et discussions
55
I4 Reacutesultats et discussion
Lrsquoeacutetude de la reacuteaction de Biginelli dans le domaine de la chimie verte a commenceacute il y a deacutejagrave
quelques anneacutees soit par lrsquoutilisation de meacutethodes eacuteconomiques et seacutecuritaires agrave la fois ou
par lrsquointermeacutediaire des catalyseurs non toxiques recyclables ou naturels
Dans ce cadre on se propose drsquoeacutetudier le pouvoir catalytique de deux catalyseurs drsquoorigine
naturels qui sont lrsquoacide ascorbique et lrsquoacide aceacutetylsalicylique sur la reacuteaction de Biginelli
- lrsquoacide ascorbique
OO
HO
OH
OH
HO
Fig I86
Origine
On trouve lrsquoacide ascorbique dans le corps humain notamment dans le foie la rate le
cerveau et les glandes endocrines
Il est aussi disponible dans les leacutegumes verts et dans les fruits acides lrsquoorange le citron le
kiwi les pamplemousses les tomates et dans le poivre la pomme de terre hellipetc
Caractegraveristiques
De formule brute C6H8O6 poudre de couleur blanche pka=41
Il est soluble dans lrsquoeau en milieu acide il fixe lrsquooxygegravene dissous agrave la tempeacuterature ordinaire
en formant lrsquoacide deacutehydroascorbique il est aussi indispensable pour la production des
enzymes et des hormones
Rocircle
Lacide ascorbique ayant deux atomes de carbone asymeacutetriques et eacutetant sans plan de symeacutetrie
il se preacutesente sous la forme de deux paires deacutenantiomegraveres diasteacutereacuteoisomegraveres entre elles
Il acceacutelegravere la cicatrisation est antioxydant favorise la formation du collagegravene et facilite
lrsquoabsorption du fer
Chapitre I Reacutesultats et discussions
56
- lrsquoacide aceacutetylsalicylique
O CH3
O
O OH
Fig I87
Origine
Plus connu sous le nom daspirine il vient de lrsquoaceacutetylation de lrsquoacide salicylique qui est un
acide naturel isoleacute de lrsquoeacutecorce de saule du nom latin Salix
Caractegraveristiques
De formule brute C9H8O4 poudre de couleur blanche pka=35
Rocircle
Cest un des meacutedicaments les plus consommeacutes au monde pour ses activiteacutes tregraves inteacuteressantes
antalgique antipyreacutetique anti-inflammatoire et antiagreacutegant
Lrsquoimportance de ces deux catalyseurs en comparaison avec les autres acides de Brϕnsted
simples rapporteacutes dans la litteacuterature crsquoest qursquoils sont drsquoorigine naturels tregraves disponibles peu
coucircteux et non toxiques
Dans cette partie de notre travail nous avons eacutetudieacute lrsquoeffet catalytique de lrsquoacide ascorbique et de lrsquoacide aceacutetylsalicylique sur la synthegravese des 34-dihydropyrimidinones Pour cela on srsquoest inteacuteresseacute agrave la synthegravese de quatre seacuteries (2 seacuteries de deacuteriveacutes pour chaque catalyseur) et les modegraveles que nous avons choisis sont
1) aldeacutehyde aromatique + ureacutee + aceacutetoaceacutetate drsquoeacutethyle 2) aldeacutehyde aromatique + ureacutee + dimeacutedone
Sur les deux modegraveles nous avons eacutevalueacute lrsquoeacutefficaciteacute de chaque catalyseur et pour pouvoir
comparer les diffeacuterents reacutesultats nous avons utiliseacute les mecircmes reacuteactifs Tableau I4
Dans un premier temps nous avons eacutetudieacute lrsquooptimisation des conditions opeacuteratoires afin de
trouver les meilleures pour chaque catalyseur seacuteparement
Chapitre I Reacutesultats et discussions
57
Pour cela nous avons testeacute lrsquoeffet de plusieurs solvants et lrsquoeffet drsquoun milieu sec en fixant les
autres facteurs la quantiteacute catalytique (20 mol) Nous avons controcircleacute les cinq reacuteactions tests
par chromatographie sur couche mince (CCM) la cinquiegraveme reacuteaction est compleacuteteacutee apregraves dix
heures pour lrsquoacide ascorbique tans dis qursquoelle est compleacuteteacutee apregraves neuf heures pour lrsquoacide
aceacutetylsalicylique nous avons arrecircteacute les autres reacuteactions pour comparer les rendements
Le milieu sans solvant srsquoest aveacutereacute le meilleur choix pour la condensation en terme de
rendement et de temps de reacuteaction que ce soit avec le premier catalyseur (77) ou avec le
second (76) Tableau I1
Tableau I1
Catalyseurs
Entreacutee
Solvants
Cat (mol ) Acide ascorbique Acide
aceacutetylsalicylique
Temps(h) Rdt() Temps(h) Rdt()
1 Aceacutetonitrile a 20 10 62 9 28 2 THF a 20 10 18 9 14 3 Toluene a 20 10 60 9 45 4 EtOH a 20 10 29 9 60
5 Sans solvant b 20 10 77 9 76 a Les reacuteactions sont meneacutees agrave reflux du solvant b la reacuteaction est meneacutee agrave 80degC
Nous avons par la suite eacutevalueacute la quantiteacute catalytique necessaire dans ce milieu sec pour
ameacuteliorer les reacutesultats Pour cela nous avons utiliseacute des quantiteacutes deacutecroissantes comme suit
(50 20 10 5) pour chaque catalyseur en fixant le dernier facteur qui est la
tempeacuterature (80degC) Lrsquoutilisation de 5 mol dans les conditions sans solvant 80degC a
ameacutelioreacute le rendement et a reacuteduit le temps de reacuteaction pour chaque catalyseur (82 8h)
(98 7h) Tableau I2
Tableau I2
Catalyseurs
Entreacutee
Cat (mol )
Acide ascorbique Acide aceacutetylsalicylique
Temps(h) Rdt() Temps(h) Rdt()
1 50 8 64 7 55 2 20 8 77 7 69 3 10 8 77 7 76 4 5 8 82 7 99
Chapitre I Reacutesultats et discussions
58
La troisiegraveme eacutetape de cette eacutetude est de trouver la meilleure tempeacuterature pour le deacuteroulement
de la reacuteaction Pour cela nous avons testeacute trois tempeacuteratures 80degC 60degC et Tempeacuterature
ambiante et fixeacute les autres facteurs deacutejagrave eacutetudieacutes (5 mol cat milieu sans solvant) pour
chaque catalyseur Les meilleurs reacutesultats sont calculeacutes dans une reacuteaction meneacutee agrave 80degC
comme le montre le Tableau I3 ci-dessous
Catalyseurs
Entreacutee
T (degC)
Acide ascorbique Acide aceacutetylsalicylique
Temps(h) Rdt() Temps(h) Rdt() 1 80 8 82 7 99 2 60 8 66 7 70 3 Tdeg a 8 17 7 19
Les conditions optimales trouveacutees pour la condensation de Biginelli sont les mecircmes pour les
deux catalyseurs Scheacutema I55
R1 H
O
R2
O
O
H2N NH2
R3+ +
acide ascorbique ou acide aceacutetylsalicylique
(5mol)
Sans solvant 80degC
NH
NH
R1
R3
R2
O
1 2 34
Scheacutema I55
Tous les rendements des DHPMs syntheacutetiseacutes via la reacuteaction de Biginelli calculeacutes apregraves
purification et sont bons agrave excellents dans des temps relativement courts On remarque que
les reacutesultats obtenus sont leacutegegraverement meilleurs avec lrsquoacide aceacutetylsalycilique ceci srsquoexplique
probablement par le caractegravere plus acide de ce dernier Tableau I4
Chapitre I Reacutesultats et discussions
59
Tableau I 4
Catalyseurs
Entreacutee
Produits
R1
R2
R3
Acide ascorbique Acide aceacutetylsalicylique
Tf mesureacutee
(degC)
Tf rapporteacutee
(degC) Temps(h) Rdt() Temps(h) Rdt() 1 4a C6H5- OEt O 8 82 7 99 205-206 202-204 2 4b 4-(Me)-C6H4- OEt O 7 78 7 75 215-217 215-216 3 4c 2-(Me)-C6H4- OEt O 6 85 11 76 206-208 208-210 4 4d 4-(OH)-C6H4- OEt O 6 61 6 76 214-216 213-215 5 4e 4-(OH)-3-
(OMe)-C6H3- OEt O 7 60 7 73 230-232 231-232
6 4f 4-(NMe2)-C6H4- OEt O 7 70 7 82 255-256 256-258
7 4g 3-(Cl)-C6H4- OEt O 7 80 7 80 196-198 194-196 8 4h 3-(NO2)-C6H4- OEt O 8 81 14 77 222-224 227-228 9 4i 2-thienyl OEt O 9 74 9 65 207-210 215-217 10 4j (Me)2CH- OEt O 6 25 6 26 168-170 170-171 11 4k C6H5- Me O 6 78 5 69 234-236 233-236 12 4l 4-(Me)-C6H4- Me O 8 87 7 84 196-198 192-193 13 4m C6H5- OEt S 12 55 12 41 204-206 208-210 14 4n 4-(Me)-C6H4- OEt S 12 53 13 59 194-196 192-194
Dans notre eacutetude nous avons utiliseacute une varieacuteteacute drsquoaldeacutehydes les aldeacutehydes aromatiques ont
donneacute drsquoexcellents rendements quelque soit la nature des substituants porteacutes par le noyau
aromatique (entreacutees 1-9) La reacuteaction a eacutegalement eacuteteacute effectueacutee avec un aldeacutehyde
heacuteteacuterocyclique le thiophegravene-2-carbaldeacutehyde (entreacutee 9) qui a donneacute un bon rendement
Cependant lrsquoaldeacutehyde aliphatique tel que lrsquoisobutyraldeacutehyde a donneacute un rendement modeacutereacute
avec un temps relativement long (entreacutee 10)
Nous avons aussi utiliseacute agrave la place de lrsquoaceacutetoaceacutetate drsquoeacutethyle le 2 4-pentadione ce dernier a
eacuteteacute tregraves reacuteactif et a donneacute de tregraves bons rendements (entreacutees 11 12) tandis que les rendements
obtenus par lrsquoutilisation de la thioureacutee dans cette condensation nrsquoont pas eacuteteacute eacuteleveacutes et ils sont
obtenus avec des temps de reacuteaction plus longs (entreacutees 13 14)
Pour eacutelargir notre eacutetude nous avons utiliseacute eacutegalement la dimeacutedone agrave la place de lrsquoaceacutetoaceacutetate
drsquoeacutethyle pour syntheacutetiser deux seacuteries de neuf produits DHPs pour chaque catalyseur Scheacutema
I56
Chapitre I Reacutesultats et discussions
60
acide ascorbique ouacide aceacutetylsalicylique
(5mol)
Sans solvant 80degC1 2 3 4
R1 H
O
H2N NH2
O+ +
O
O NH
NH
R1
O
O
Scheacutema I56
Tableau I5
Catalyseurs
entreacutee
Produits
R1 Acide ascorbique Acide
aceacutetylsalicylique
Tf mesureacutee (degC) Temps(h) Rdt() Temps(h) Rdt()
15 4o C6H5- 51 67 51 67 212-214 16 4p 4-(NMe2)-
C6H4- 26 74 26 62 210-212 17 4q 4-(Cl)-C6H4- 39 89 39 97 268-270 18 4r 4-(MeO)-
C6H4- 28 79 27 84 280-282 19 4s 3-(NO2)-C6H4- 47 88 47 80 201-203 20 4t 3-(Cl)-C6H4- 24 85 23 46 194-196 21 4u 4-(Me)-C6H4- 22 86 19 81 298-300 22 4v 4-(Br)-C6H4- 33 86 34 93 242-244 23 4w (Me)2CH- 58 69 54 62 253-255
Drsquoapregraves les reacutesultats obtenus Tableau I5 de la condensation des aldeacutehydes avec la dimeacutedone
et lrsquoureacutee on remarque que la synthegravese a donneacute de bons rendements de produits DHPMs mais
les reacuteactions ont neacutecessiteacute plusieurs heures en comparaison avec les reacutesultats des deux
premiegraveres seacuteries Les reacutesultats sont identiques pour les deux catalyseurs
Dans tous les cas toutes les reacuteactions ont eacuteteacute propres et les produits obtenus ont eacuteteacute refroidis
et verseacutes sur lrsquoeau glaceacutee puis isoleacutes par filtration et purifieacutes par recristallisation dans
lrsquoeacutethanol
Chapitre I Reacutesultats et discussions
61
Nous proposans ci-dessous le meacutecanisme reacuteactionnel pour cette reacuteaction
HR1
O NH2R3
NH2
NH
NH
R1
OR2
O
Me R3
+
H
NR1
R3NH2
O
Me
OOR2
HH
OOR2
OMe
- H20
- H20
NH
R1
OR2
O
MeO NH2
R3
+O
OR2
OMe
H
NR1
R3NH2
1 3
2
4
5
2 5
OO
OHO
OH
OH
eacutenolisation
addition de Michael cyclisation
HR1
O NH2
R3NH2
+
H
NR1
R3NH2
O
Me
O
OR2
H HO
OR2
OMe
- H20
13
2
5
eacutenolisation
O
O
O O
OO
OO
OO
OHOH
OH
OH
OO
OHO
OH
OH H+
H
O
O
O O
O
O
O OH
+
H
H H
OO
OH O
OHOH
H
6
Scheacutema I57
Les structures des DHPMs preacutepareacutees ont eacuteteacute bien eacutetablies par les meacutethodes spectroscopiques
usuelles qui sont IR RMN 1H RMN 13C et les points de fusion et sont en parfait accord avec
les donneacutees bibliographiques
Les spectres laquo Infrarouge raquo des dihydropyrimidinones sont caracteacuteriseacutes par la preacutesence de
deux bandes successives correspondantes agrave lrsquoeacutelongation de deux liaisons N-H du noyau
DHPM qui apparaissent respectivement vers 3256-3290cm-1 et 3107-3121cm-1
Chapitre I Reacutesultats et discussions
62
Le groupement carbonyle (C=O) de la fonction ester (ou ceacutetone pour les DHPMs 4k et 4l 4o-
4w) est caracteacuteriseacute par la bande qui sort vers 1701-1709cm-1 suivie par la bande dun autre
groupement (C=O) qui appartien agrave la fonction amide en C2 qui donne une bande intense agrave
1636-1667cm-1 (alors que pour les composeacutes 5m et 5n le groupement C=S donne une bande agrave
1575-1576cm-1)
Dautres bandes enregistreacutees vers 1615-1615cm-1 sont attribueacutees aux doubles liaisons C=C du
cycle aromatique et du noyau DHPM
Les donneacutees fournies par la RMN 1H des structures de produits de la reacuteaction de Biginelli sont
en accord avec celles dans la liteacuterature
Les deux protons caracteacuteristiques des deux groupements amine N1 et N3 des produits (a-l) qui
reacutesonnent sous forme de signaux singulets larges agrave champs faibles respectivement vers 775-
930 et 570-929 ppm pour le noyau dihydropyrimidinone
Alors que ceux du noyau dihydropyrimidinethione des produits (m n) sortent plus deacuteblindeacutes
successivement vers 1031-1034 et 962-966 ppm
Le proton caracteacuteristique H4 sort sous forme drsquoun singulet entre 504 et 587 pmm
Les spectres des produits preacutepareacutes agrave partir de lrsquoaceacutetoaceacutetate drsquoeacutethyle font apparaicirctre
deux signaux agrave champ fort concernant les protons du groupement eacutethyle de la fonction ester
un quadruplet de deux protons (CH2) vers 389-475 ppm (J= 52-82Hz) et un triplet de trois
protons (CH3) agrave 099-136 ppm (J= 7-83Hz) alors que les produits preacutepareacutes agrave partir de
24-pentanedione (5k et 5l) sont caracteacuteriseacutes par la preacutesence drsquoun singulet vers 208-210
ppm correspondant aux protons du groupement meacutethyle de la fonction ceacutetone
Le groupement meacutethyle lieacute agrave la double liaison du noyau DHPM reacutesonne entre 208 et 250
ppm sous forme de singulet
Les spectres des produits preacutepareacutes agrave partir de la dimeacutedone font apparaitre
Les deux protons caracteacuteristiques des deux groupements amine N1 et N3 reacutesonnent
respectivement vers 861-969 et 492-857 ppm
Le proton caracteacuteristique H4 sort sous forme drsquoun singulet entre 390 et 652 pmm
Les protons des groupements meacutethyles apparaissent sous forme de deux singulets tregraves
intenses respectivement vers 086-097 et 101-104 ppm
Les deux (CH2) du cycle hexanedione reacutesonnent come suit
Chapitre I Reacutesultats et discussions
63
Les deux protons porteacutes par le C6 qui est le plus deacuteblindeacute (CH2 adjacent de la fonction
ceacutetone) sous forme drsquoun singulet vers 244-336 ppm
Les deux autres protons porteacutes par le C8 reacutesonnent souvent sous forme drsquoun multiplet dugrave au
couplage geacuteminal avec un deacuteplacement chimique qui varie entre 199-237 ppm et une
constante de couplage qui varie entre 16-161 Hz et ils peuvent ecirctre singulets comme pour les
composeacutes (4p 4q 4s 4v)
Les spectres de RMN 13C sont caracteacuteriseacutes par la preacutesence des signaux suivants
Pour le carbone de la fonction carbonyle de lrsquoester un signal deacuteblindeacute sort vers 1646-1665
ppm correspondant aux produits (a-j) et un signal plus deacuteblindeacute apparaicirct vers 1741-1742
ppm pour les composeacutes (k l) pour la fonction ceacutetone (des composeacutes 4m et 4n) ils
apparaissent vers 1922 1943 ppm Cependant les composeacutes (o-w) reacutesonnent entre 1928 et
1961 ppm
- pour les composeacutes dihydropyrimidinones le signal correspondant au carbone C=O de la
fonction diamide apparaicirct vers 1515-1570 ppm alors que le carbone C=S des
produits dihydropyrimidithiones reacutesonne agrave 1651 ppm Les composeacutes obtenus via une
condensation avec la dimeacutedone (o-w) le C=O de lrsquoamide apparait vers 1508-1625
ppm
- Les carbones hybrideacutes sp2 de la double liaison du cycle DHPM (C6 C8a) reacutesonnent avec les
carbones aromatiques et les autres carbones (C5 C4a) respectivement et sortent plus
blindeacutes comme suit (1450-1508 et 1200-1520) ppm et (983-1436 et 1069-1145)
ppm
- Le carbone asymeacutetrique C4 caracteacuteristique du cycle DHPM reacutesonne agrave champ moyen entre
403ppm et 558 ppm pour les ceacutetones tandis quil nest pas tregraves deacuteblindeacute pour leurs
analogues soufreacutes 5m et 5n (54 et 53 ppm)
Chapitre I Reacutesultats et discussions
64
Tableau I6 Donneacutees de RMN1H (deacuteplacements chimiques et constantes de couplage) des 3 4-dihydropyrimidin-2-onesthiones
NH
NH
R1
R3
R2
O
Ent-reacutee R1 NH HC4 R2 CH3
4a 729-736(m5H) 570(sl1HNH) 775(sl1HNH)
543(dJ=291HC4H)
119(t J=723HCH3) 410(q
J=722HCH2) 238(s3HCH3)
4b 234(s3HCH3)
713(d J=802H) 723(d J=812H)
583(sl1HNH) 826(sl1HNH) 538(s1H C4H) 410(q J=712HCH2)
122(tJ=713HCH3) 234(s3HCH3)
4c 711-718 (m 4H) 242 (s 3H)
762 (s 1H) 915 (s 1H) 540 (s1H) 099 (t J=71Hz 3H)
389 (q J=71 2H) 230(s 3H)
4d 670(d J=812H) 703(d J=812H)
936(s1HOH)
763(s1HNH) 912(s1HNH) 504(d J=321HC4H)
109(t J=703HCH3)
398(q J=702HCH2) 223(s3HCH3)
4e 680(s2H H2H5) 387(s3HOCH3)
531(s1HOH)
583(s1HNH) 813(s1HNH) 587(s1HC4H)
118(t J=703HCH3) 408(q
J=702HCH2) 235(s3HCH3)
4f 704(dJ=842H) 667(dJ=852H) 285(s6H2CH3)
913(s1HNH) 763(s1HNH) 504(s1HHC4)
399(qJ=692HCH2) 111(tJ=73HCH3)
223(s3HCH3)
4g 720-737 (m4H) 779 (s 1H) 927 (s 1H) 517 (s 1H) 399 (q J=71 Hz 2H)
110 (t J=71 Hz 3H) 227(s 3H)
4h 838-767(m4H) 929(s1HNH) 561(dJ=331HHC4) 424(qJ=712HCH2) 136(tJ=713HCH3)
253(s3HCH3)
4i 689-695 (m 2H) 735 (d J=81 Hz 1H)
790 (s 1 H) 930 (s1H) 542 (s 1H) 117 (t J=71 Hz 3H)
406 (q J=71 Hz 2H) 222 (s 3H)
4j 188-181(m1H) 084(dJ=756H2CH3)
619(dJ=121HNH) 561(dJ=41HHC4) 475(qJ=82HCH2) 105(tJ=83HCH3)
333(s3HCH3)
4k 724-735(m5H) 784(s1HN3H) 919(s1HN1H) 520(s1HC4H) 336(s3HCH3) 210(s3HCH3)
4l 725(d J=52H) 734(d J=52H) 335(s3HCH3)
778(s1HN3H) 915(s1HN1H) 521(s1H C4H) 250(s3HCH3)
208(s3HCH3)
4m 721-736(m5H)
966(s1HN3H) 1034(s1HN1H) 517(s1HC4H) 110(t J=753HCH3)
401(q J=752HCH2) 250(s3HCH3)
4n 709(d J=752H)
723(d j=75H) 226(s3HCH3)
962(s1HN3H) 1031(s1HN1H) 513(s1H C4H) 4(q J=52HCH2)
110(t J=753HCH3) 250(s3HCH3)
Chapitre I Reacutesultats et discussions
65
Tableau I6 Donneacutees de RMN1H (deacuteplacements chimiques et constantes de couplage) des 3 4-dihydropyrimidin-2-ones
NH
NH
R1
O
O
Entreacutee R1 NH HC4 2CH2 2CH3
4o 715-733(m5H)
776(s1HN3H) 947(s1HN1H) 515(s1HC4H)
202(dj=161HCH2) 219(dj=161HCH2)
335(s2HCH2)
089(s3HCH3) 102(s3HCH3)
4p 705-652(m4H) 286(s3HCH3) 282(s3HCH3)
857(s1HNH) 652(s1HHC4)
250(s2HCH2) 231(s2HCH2)
104(s3HCH3) 097(s3HCH3)
4q 711-714(m4H) 771(s1HN3H) 942(s1HN1H) 510(s1HC4H) 225(s2HCH2)
333(s2HCH2) 089(s3HCH3) 101(s3HCH3)
4r 685(d j=752Harom)
714(d j=52Harom) 371(s3HCH3)
769(s1HN3H) 942(s1HN1H)
509(s1H C4H)
199-237(m2HCH2) 250(s2HCH2)
090(s3HCH3) 101(s3HCH3)
4s 752-839(m4H)
574(s1HNH) 969(dj=631HNH)
443(s1HHC4)
251(s2HCH2) 208(s2HCH2)
104(s3HCH3) 086(s3HCH3)
4t 693-719(m4H) 861(s1HNH) 492(s1HNH)
461(s1HHC4)
244(s2HCH2) 218(dj=161H) 209(dj=161H)
104(s3HCH3) 093(s3HCH3)
4u 685(d j=752Harom) 713(d j=75Harom)
371(s3HCH3)
770(s1HN3H) 943(s1HN1H)
509(s1H C4H)
201(dj=161HCH2) 218(dj=161HCH2)
336(s2HCH2)
089(s3HCH3) 101(s3HCH3)
4v 718(d j=752Harom) 751(d j=75Harom)
780(s1HN3H) 953(s1HN1H)
513(s1H C4H)
250(s2HCH2) 335(s2HCH2)
087(s3HCH3) 101(s3HCH3)
4w 064(d
j=756H2CH3) 163-156(m 1HCH)
850(s1HNH) 390(dj=381HC4H) 226(s4H2CH2) 213(s6H2CH3)
Chapitre I Reacutesultats et discussions
66
Tableau I7 Donneacutees de RMN13C (deacuteplacements chimiques et constantes de couplage) des 3 4-dihydropyrimidin-2-onesthiones
NH
NH
R1
R3
O
O
12
3
45
6
78
9
10
THP C7O(ester-cetone) C2O C4 C5 C6 C8 C9 C10 (CH3) Carom Ar
4a 1655 1529 558 1436 1485 601 141 188 1287-1266 -
4b 1657 1534 554 1015 1461 600 141 186 1265-1408 281
4c 1652 1515 504 991 1484 590 139 176 1432-1265 186
4d 1658 1570 538 1001 1482 595 145 182 1526 1359-1154 -
4e 1657 1533 539 1014 1463 600 142 186 1501 1457-1106 552
4f 1665 1534 543 1009 1508 602 152 188 1486-1133 415
4g 1651 1519 536 986 1489 592 140 177 1472-1248 -
4h 1648 1520 535 983 1473 591 135 177 1485 1462-1210 -
4i 1650 1522 493 998 1488 593 141 176 1486-1234 -
4j 1646 1525 544 973 1468 577 128 145 - 331 171165
4k 1922 1521 538 1095 1481 303 189 - 1442-1264 -
4l 1943 1521 535 1095 1479 301 188 - 1413-1263 206
4m 1742 1651 540 1007 1450 595 140 171 1434-1263 -
4n 1741 1651 537 1008 1448 595 140 171 1405-1262 206
Chapitre I Reacutesultats et discussions
67
Tableau I8 Donneacutees de RMN13C (deacuteplacements chimiques et constantes de couplage) des 3 4-dihydropyrimidin-2-ones
NH
NH
R1
O
O
1
2
3456
78
9
10
4a
8a
THP C5O C2O C4a C8a C4 C6-8(2CH2) C7 C9 10
(2CH3) Carom Ar
4o 1928 1519 1074 1493 498 519-322 287 268 1446-1271 -
4p 1947 1500 1118 1476 465 513-321 275 278 1482 1297-1149 312
4q 1928 1521 1075 1519 498 516-322 287 268 1521 1417-1260 -
4r 1928 1520 1076 1519 498 513-322 287 268 1583 1368-1136 550
4s 1954 1534 1113 1481 508 568-330 298 271 1509 1444-1217 -
4t 1961 1625 1145 1489 403 504-318 288 269 1459-1262 -
4u 1928 1583 1076 1520 513 550-498 322 287 1519-1136 268
4v 1928 1525 1069 1517 497 515-322 287 268 1440-1201 -
4w 1958 1508 1104 1200 509 350-319 298 269 - 313 192
Chapitre I Partie expeacuterimentale
68
Conclusion
Dans ce chapitre nous avons preacutesenteacute la reacuteaction de Biginelli qui est une reacuteaction agrave
composants multiples et aussi lrsquoimportance des produits issus de cette reacuteaction (DHPMs) sur
le plan biologique et pharmacologique
Durant toutes ces anneacutees plusieurs meacutethodes et protocoles pour la synthegravese des -3 4-
dihydropyrimidin-2-ones et ses deacuteriveacutes ont eacuteteacute appliqueacutes afin drsquoameacuteliorer les conditions
optimales et par conseacutequent le rendement de ces produits De notre part nous avons pu faire
une approche laquo verte de la synthegravese raquo de Biginelli en employant deux nouveaux catalyseurs
(acides de Brϕnsted) drsquoorigine naturels qui sont lrsquoacide ascorbique et lrsquoacide aceacutetylsalicylique
avec une quantiteacute de 5 mol dans des conditions sans solvant et 80degC Ces deux catalyseurs
reacutepondent aux exigences de la chimie moderne qui eacutevoque lrsquoutilisation de reacuteactifs
catalyseurs et meacutethodes de synthegravese eacuteconomiques et respectueuses de lrsquoenvironnement
Les rendements des produits obtenus par cette condensation eacutetaient excellents les structures
des produits obtenus ont eacuteteacute identifieacutees par les meacutethodes spectroscopiques usuelles (RMN 1H
RMN 13C et IR)
Chapitre I Partie expeacuterimentale
69
I6 Partie expeacuterimentale
Mode opeacuteratoire geacuteneacuterale
Un meacutelange reacuteactionnel de (2mmol) de lrsquoaldeacutehyde (2mmol) du β-ceacutetoester (3mmol) de
lrsquoureacutee ou de la thioureacutee avec (5mol) de lrsquoacide ascorbique ou de lrsquoacide aceacutetylsalicylique
dans un milieu sans solvant est chauffeacute agrave 80degC la reacuteaction est suivie par chromatographie sur
couche mince (CCM) apregraves lrsquoachegravevement de la reacuteaction le meacutelange reacuteactionnel est refroidi agrave
tempeacuterature ambiante et ensuite verseacute sur de lrsquoeau glaceacutee avec une agitation de 10 minutes Le
solide obtenu est filtreacute laveacute avec lrsquoeau glaceacutee et purifieacute par recristallisation dans lrsquoEthanol
95 Les produits obtenus ont eacuteteacute identifieacutes par les meacutethodes spectroscopiques IR RMN H1
RMN C13 Tdegfusion
4a) 6-meacutethyl-2-oxo-4-pheacutenyl-1234-teacutetrahydropyrimidine-5-carboxylate drsquoeacutethyle
NH
NHO
O
O
Tdegfus 205-206degC IR (KBr cm-1) ν 3414 3230 3109 2936 1702 1649 1599 RMN
H1(250 MHz DMSO-d6) δ 729-736(m 5H) 570(sl 1H NH) 775(sl 1H NH) 543(d
J=29 1H C4H) 119(t J=72 3H CH3) 410(q J=72 2H CH2) 238(s 3H CH3) RMN
C13(629MHz DMSO-d6) δ 1655 1529 1487 1460 1436 1287 1279 1266 601
558 188 141
4b) 6-meacutethyl-2-oxo-4-p-tolyl-1234-teacutetrahydropyrimidine-5-carboxylate drsquoeacutethyle
NH
NHO
O
O
Chapitre I Partie expeacuterimentale
70
Tdegfus 215-217 degC IR (KBr cm-1) ν 3240 3110 1695 1665 1560 RMN H1(250 MHz
DMSO-d6) δ 234(s 3H CH3) 713(d J=80 2Harom) 723(d J =81 2Harom) 583(sl 1H
NH) 826(sl 1H NH) 538(s 1H C4H) 410(q J =71 2H CH2) 122(t J =71 3H CH3)
234(s 3H CH3) RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ 1656 1534 1461 1408 1376
1293 1264 1014 599 553 280 21 0 186 141
4c) 6-meacutethyl-2-oxo-4-o-tolyl-1234-teacutetrahydropyrimidine-5-carboxylate drsquoeacutethyle
NH
NHO
O
O
Tdegfus 206-208 degC IR (KBr cm-1) ν 3249 3112 1688 1661 1562 RMN H1(250 MHz
DMSO-d6) δ 711-718 (m 4H) 242 (s 3H) 762 (s 1H) 915 (s 1H) 099 (t J=71Hz
3H) 389 (q J=71 2H) 230(s 3H) RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ 1652 1515
1484 1432 1346 1300 1271 1265 991 590 504 186 176 139
4d) 4-(4-hydroxypheacutenyl)-6-meacutethyl-2-oxo-1234-teacutetrahydropyrimidine-5-carboxylate
drsquoeacutethyle
NH
NHO
O
O
OH
Tdegfus 214-216degC IR (KBr cm-1) ν 3416 3237 3085 2941 1728 1694 1588 1509 RMN
H1(250 MHz DMSO-d6) δ 670(d J=81 2Harom) 703(d J =81 2Harom) 936(s 1H OH)
763(s 1H NH) 912(s 1H NH) 504(d J =32 1H C4H) 109(t J =70 3H CH3) 398(q
J =70 2H CH2) 223(s 3H CH3) RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ 1658 1569
1526 1482 1358 1278 1154 1001 806 595 538 181 145
Chapitre I Partie expeacuterimentale
71
4e) 4-(3-hydroxy-4-meacutethoxypheacutenyl)-6-meacutethyl-2-oxo-1234-teacutetrahydropyrimidine-5-
carboxylate drsquoeacutethyle
NH
NHO
O
O
OOH
Tdegfus 230-232degC IR (KBr cm-1) ν 3415 3241 3114 2954 1708 1646 1512 RMN
H1(250 MHz DMSO-d6) δ 680(s 2H H2 H5arom) 387(s 3H OCH3) 531(s 1H OH)
583(s 1H NH) 813(s 1H NH) 587(s 1H C4H) 118(t J =70 3H CH3) 408(q J=70
2H CH2) 235(s 3H CH3) RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ 1656 1532 1501
1463 1457 1370 1182 1129 1105 1013 599 552 539 186 141
4f) 4-(4-(dimeacutethylamino)pheacutenyl)-6-meacutethyl-2-oxo-1234-teacutetrahydropyrimidine-5-carboxylate
drsquoeacutethyle
NH
NHO
O
O
N
Tdegfus 255-256degC IR (KBr cm-1) ν 32402 31168 16432 17011 14542 12266 RMN
H1(250 MHz DMSO-d6) δ 704(d J=84 2H) 667(d J =85 2H)285(s 6H 2CH3)
913(s 1H NH) 763(s 1H NH) 504(s 1H HC4) 399(q J =69 2H CH2) 111(t J =7
3H CH3) 223(s 3H CH3) RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ 1666 1534 1508
1487 1337 1279 1133 1009 602 543 188 152
Chapitre I Partie expeacuterimentale
72
4g) 4-(3-chloropheacutenyl)-6-meacutethyl-2-oxo-1234-teacutetrahydropyrimidine-5-
carboxylate drsquoeacutethyle
NH
NHO
O
O
Cl
Tdegfus 196-198degC IR (KBr cm-1) ν 3227 3117 1707 1657 1475 1088 1429 1227 759
RMN H1(250 MHz DMSO-d6) δ 720-737 (m 4H) 779 (s 1H) 927 (s 1H) 517 (s 1H)
399 (q J=71 Hz 2H) 110 (t J=71 Hz 3H) 227(s 3H) RMN C13(629MHz DMSO-d6)
δ 1651 1519 1489 1472 1329 1304 1272 1262 1249 986 592 536
178 140
4h) 6-meacutethyl-4-(3-nitropheacutenyl)-2-oxo-1234-teacutetrahydropyrimidine-5-carboxylate drsquoeacutethyle
NH
NHO
O
O
NO2
Tdegfus 222-224degC IR (KBr cm-1) ν 33289 31013 17011 16278 13154 12228 RMN
H1(250 MHz DMSO-d6) δ 838-767(m 4H) 929(s 1H NH) 561(d J =331H HC4)
24(q J =71 2H CH2) 136(t J =71 3H CH3) 253(s 3H CH3) RMN C13(629MHz
DMSO-d6) δ 1648 1520 485 1473 1462 1323 1288 1216 1210 983 591 535
177 135
4i) 6-meacutethyl-2-oxo-4-(thiophegraven-2-yl)-1234-teacutetrahydropyrimidine-5-carboxylate drsquoeacutethyle
NH
NHO
O
O
S
Chapitre I Partie expeacuterimentale
73
Tdegfus 207-210degC IR (KBr cm-1) ν 3418 3235 3092 2941 1728 1690 1591 1512 RMN
H1(250 MHz DMSO-d6) δ 689-695 (m 2H) 735 (d J=81 Hz 1H) 790 (s 1H) 930 (s
1H) 542 (s 1H) 117 (t J=71 Hz 3H) 406 (q J=71 Hz 2H) 222 (s 3H) RMN
C13(629MHz DMSO-d6) δ 1650 1522 1488 1486 1266 1246 1235 998
593 493 176 141
4j) 4-isopropyl-6-meacutethyl-2-oxo-1234-teacutetrahydropyrimidine-5-carboxylate drsquoeacutethyle
NH
NHO
O
O
Tdegfus 168-170degC IR (KBr cm-1) ν 33250 31746 16702 15699 12806 RMN H1(250
MHz DMSO-d6) δ 188-181(m 1H) 084(d J =75 6H 2CH3) 619(d J =12 1H NH)
561(d J =4 1H HC4) 475(q J =8 2H CH2) 105(t J =8 3H CH3) 333(s 3H CH3)
RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ 1646 1525 1468 973 577 544 331 171 165
145 128
4k) 5-aceacutetyl-6-meacutethyl-4-pheacutenyl-34-dihydropyrimidin-2(1H)-one
NH
NH
O
O
Tdegfus 234-236degC IR (KBr cm-1) ν 3259 1701 1676 1236 RMN H1(250 MHz DMSO-
d6) δ 724-735(m 5H) 784(s 1H N3H) 919(s 1H N1H) 520(s 1H C4H) 336(s 3H
CH3) 210(s 3H CH3) RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ 19421521 1481 1442 1285
1273 1264 1095 538 303 189
Chapitre I Partie expeacuterimentale
74
4l) 5-aceacutetyl-6-meacutethyl-4-p-tolyl-34-dihydropyrimidin-2(1H)-one
NH
NH
O
O
Tdegfus 196-198degC IR (KBr cm-1) ν 3290 1701 1620 1238 RMN H1(250 MHz DMSO-
d6) δ 725(d J =5 2Harom) 734(d J =5 2Harom) 335(s 3H CH3) 778(s 1H N3H)
915(s 1H N1H) 521(s 1H C4H) 250(s 3H CH3) 208(s 3H CH3) RMN C13(629MHz
DMSO-d6) δ 1943 1521 1499 1479 1413 1365 1290 1263 1095 535 301 206
188
4m) 6-meacutethyl-4-pheacutenyl-2-thioxo-1234-teacutetrahydropyrimidine-5-carboxylate drsquoeacutethyle
NH
NHO
O
S
Tdegfus 204-206degC IR (KBr cm-1) ν 3229 1670 1176 1195 RMN H1(250 MHz DMSO-
d6) δ 110(t J =75 3H CH3) 250(s 3H CH3) 401(q J =75 2H CH2) 517(s 1H C4H)
721-736(m 5H) 966(s 1H N3H) 1034(s 1H N1H) RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ
1742 1651 1450 1434 1283 1276 1263 1007 595 539 171 139
4n) 6-meacutethyl-2-thioxo-4-p-tolyl-1234-teacutetrahydropyrimidine-5-carboxylate drsquoeacutethyle
NH
NHO
O
S
Chapitre I Partie expeacuterimentale
75
Tdegfus 194-196degC IR (KBr cm-1) ν 3312 3171 2984 1666 1576 1460 1179 1119 768
RMN H1(250 MHz DMSO-d6) δ 110(t J =75 3H CH3) 226(s 3H CH3) 250(s 3H
CH3) 4(q J =5 2H CH2) 513(s 1H C4H) 709(d j=75 2Harom) 723(d J =75Harom)
962(s 1H N3H) 1031(s 1H N1H) RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ 1741 1651
1448 1405 1369 1289 1262 1007 595 537 206 171 139
4o) 77-dimeacutethyl-4-pheacutenyl-3478-teacutetrahydroquinazoline-25(1H6H)-dione
NH
NH
O
O
Tdegfus 212-214degC IR (KBr cm-1) ν 32556 31245 17050 16047 RMN H1(250 MHz
DMSO-d6) δ 089(s 3H CH3) 102(s 3H CH3) 202(d J =16 1H CH2) 219(d J =16
1H CH2) 335(s 2H CH2) 515(s 1H C4H) 715-733(m 5H) 776(s 1H N3H) 947(s
1H N1H) RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ 1928 1519 1493 1446 1280 1275
1271 1074 519 498 322 287 268
4p) 4-(4-(dimeacutethylamino)pheacutenyl)-77-dimeacutethyl-3478-teacutetrahydroquinazoline-25(1H6H)-
dione
NH
NH
O
O
N
Tdegfus 210-212degC IR (KBr cm-1) ν 34253 33019 17165 15931 13694 RMN H1(250
MHz DMSO-d6) δ 857(s 1H NH) 705-652(m 4H) 652(s 1H HC4) 286(s 3H CH3)
282(s 3H CH3) 250(s 2H CH2) 231(s 2H CH2) 104(s 3H CH3) 097(s 3H CH3)
RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ 19471499 1482 1476 1297 1273 1270 1149
1118 513 465 321 312 278 275
Chapitre I Partie expeacuterimentale
76
4q) 4-(4-chloropheacutenyl)-77-dimeacutethyl-3478-teacutetrahydroquinazoline-25(1H6H)-dione
NH
NH
O
O
Cl
Tdegfus 268-270degC IR (KBr cm-1) ν 32440 31168 17050 16432 RMN H1(250 MHz
DMSO-d6) δ 089(s 3H CH3) 101(s 3H CH3) 225(s 2H CH2) 333(s 2H CH2) 510(s
1H C4H) 711-714(m 4H) 771(s 1H N3H) 942(s 1H N1H) RMN C13(629MHz
DMSO-d6) δ 1928 1521 1519 1417 1361 1288 1261 1075 516 498 322 287
268
4r) 4-(4-meacutethoxypheacutenyl)-77-dimeacutethyl-3478-teacutetrahydroquinazoline-25(1H6H)-dione
NH
NH
O
O
O
Tdegfus 280-282degC IR (KBr cm-1) ν 32479 29586 16780 16124 10338 RMN H1(250
MHz DMSO-d6) δ 090(s 3H CH3) 101(s 3H CH3)199-237(m 2H CH2) 250(s 2H
CH2) 371(s 3H CH3-O) 509(s 1H C4H) 685(d J =75 2Harom) 714(d J =5 2Harom)
769(s 1H N3H) 942(s 1H N1H) RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ 1928 1583 1520
1519 1368 1289 1136 1076 550 513 498 322 287 268 206
4s) 77-dimeacutethyl-4-(3-nitropheacutenyl)-3478-teacutetrahydroquinazoline-25(1H6H)-dione
NH
NHO
O
NO2
Chapitre I Partie expeacuterimentale
77
Tdegfus 201-203degC IR (KBr cm-1) ν 33289 30975 17011 16317 13578 12266 RMN
H1(250 MHz DMSO-d6) δ 752-839(m 4H) 574(s 1H NH) 492(s 1H NH) 443(s 1H
HC4) 251(s 2H CH2) 208(s 2H CH2) 104(s 3H CH3) 086(s 3H CH3) RMN
C13(629MHz DMSO-d6) δ 1954 1534 1509 1481 1444 1335 1300 1228 1217
1113 568 508 330 298 271
4t) 4-(3-chloropheacutenyl)-77-dimeacutethyl-3478-teacutetrahydroquinazoline-25(1H6H)-dione
NH
NH
O
O
Cl
Tdegfus 194-196degC IR (KBr cm-1) ν 33675 30782 16702 14697 RMN H1(250 MHz
DMSO-d6) δ 861(s 1H NH) 693-719(m 4H) 492(s 1H NH) 461(s 1H HC4) 244(s
2H CH2) 218(d J =16 1H) 209(d J =16 1H) 104(s 3H CH3) 093(s 3H CH3) RMN
C13(629MHz DMSO-d6) δ 1961 1625 1489 1459 1333 1289 1282 1263 1262
1145 504 403 319 288 269
4u) 77-dimeacutethyl-4-p-tolyl-3478-teacutetrahydroquinazoline-25(1H6H)-dione
NH
NHO
O
Tdegfus 298-300 degC IR (KBr cm-1) ν 32518 29625 17050 16162 RMN H1(250 MHz
DMSO-d6) δ 089(s 3H CH3) 101(s 3H CH3) 201(d J =16 1H CH2) 218(d J =16
1H CH2) 336(s 2H CH2) 371(s 3H CH3) 509(s 1H C4H) 685(d J =75 2Harom)
713(d J =75 Harom) 770(s 1H N3H) 943(s 1H N1H) RMN C13(629MHz DMSO-d6)
δ 1928 1583 1520 1519 1368 1273 1136 1076 550 513 498 322 287 268
Chapitre I Partie expeacuterimentale
78
4v) 4-(4-bromopheacutenyl)-77-dimeacutethyl-3478-teacutetrahydroquinazoline-25(1H6H)-dione
NH
NH
O
O
Br
Tdegfus 242-244degC IR (KBr cm-1) ν 33250 29586 16702 16124 RMN H1(250 MHz
DMSO-d6) δ 087(s 3H CH3) 101(s 3H CH3) 250(s 2H CH2) 335(s 2H CH2) 513(s
1H C4H) 718(d J =75 2Harom) 751(d J =75Harom) 780(s 1H N3H) 953(s 1H N1H)
RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ 1928 1525 1517 1439 1312 1285 1201
1069 515 497 322 287 268
4w) 4-isopropyl-77-dimeacutethyl-3478-teacutetrahydroquinazoline-25(1H6H)-dione
NH
NH
O
O
Tdegfus 253-255degC IR (KBr cm-1) ν 32826 31900 16355 16085 RMN H1(250 MHz
DMSO-d6) δ 064(d J =75 6H 2CH3) 163-156(m 1H CH) 213(s 6H 2CH3) 226(s
4H 2CH2) 390(d J =38 1H C4H) 85(s 1H NH) RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ
1958 1509 1200 1104 509 350 319 313 298 268 192
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Chapitre II
Nouvelles proceacutedures laquo vertes raquo dans la synthegravese des deacuteriveacutes de la 14-
dihydropyridine
Chapitre II Introduction
85
II1 Introduction
La synthegravese des composeacutes heacuteteacuterocycliques et la production de nouvelles moleacutecules
complexes et diversifieacutees a importance biologique et pharmacologique est lrsquoobjectif majeur
des chimistes de synthegravese 1 Les reacuteactions agrave composants multiples (MCR) sont deacutesigneacutees
comme la meacutethode la plus facile eacuteconomique et seacutelective agrave la fois pour geacuteneacuterer toute une
bibliothegraveque de produits avec des proprieacuteteacutes theacuterapeutiques tregraves importantes 2-4
Il y a plus dun siegravecle (1882) Arthur Hantzsch5 rapporta la synthegravese des 14-dihydropyridines
(DHPs) qui sont des esters obtenus via une condensation en une seule eacutetape drsquoun aldeacutehyde
aromatique lrsquoaceacutetoaceacutetate drsquoeacutethyle avec lrsquoammoniaque ou sel drsquoammonium dans lrsquoeacutethanol
sous reflux (Scheacutema II1) Cette reacuteaction fait partie de la classe des reacuteactions agrave composants
multiples elle est consideacutereacutee comme la premiegravere synthegravese heacuteteacuterocyclique
Me
OEtO
O+
Ar
NH
Me
EtO
O
EtOH
O
HAr
Me
OEtO
O Me
OEt
O
NH4OH
Reflux
Scheacutema II1
Les composeacutes 14-dihydropyridines comportent principalement dans leur structure un noyau
pyridine (Fig II1) ce qui leur confegravere une ressemblance structurelle aux nicotinamides
adeacutenines dinucleacuteotides (NADH) (Fig II2) qui sont les cofacteurs les plus importants pour
loxydo-reacuteduction dans les systegravemes vivants6 Depuis les esters de Hantzsch ont pris une large
importance dans le domaine de la chimie meacutedicinale7 ils sont employeacutes comme agents
antihypertensifs telle que la nifedipine (Fig II3) et ses analogues comme lrsquoAmlodipine et la
Nicardipine (Fig II4 et II5) 8 ils ont prouveacutes aussi des activiteacutes anti-inflammatoires 9
antituberculeuses 10 anticancer 11 anticonvulsant 12 anti-Alzheimer 13etc
Chapitre II Introduction
86
N
O
P OO
OHOH
N
N
NN
NH2O
O
P
O
O O ON
O
NH2
HH
OHHO
Fig II1 Fig II2
NH
MeO2CNO2CO2Me
Nifedipine(troisiegraveme geacuteneacuteration)
NH
MeO2CClCO2Et
ONH2
Amlodipine(Premiegravere geacuteneacuteration)
NH
CO2MeO2C
NO2
N
Nicardipine(Deuxiegraveme geacuteneacuteration)
Fig II3 Fig II4 Fig II5
La synthegravese originale de Hantzsch a connu une grande ameacutelioration par le deacuteveloppement de
plusieurs strateacutegies et meacutethodologies de synthegravese vertes et plus efficaces crsquoest-agrave-dire qui sont
propres eacuteconomiques et respectueuses de lrsquoenvironnement y compris lrsquoutilisation des micro-
ondes 14 lrsquoultrason 15 la meacutethode sans solvant 16 ou en utilisant les liquides ioniques 17 les
nanoparticules 18 les supports solides 19 etc ce qui rend cette reacuteaction tregraves utile aussi bien
dans le domaine acadeacutemique quindustriel 20
Chapitre II Introduction
87
II11 Historique de la reacuteaction de Hantzsch
La premiegravere structure des 14-dihydropyrimidines a eacuteteacute formeacutee agrave partir drsquoune condensation
drsquoun aldeacutehyde (aceacutetaldeacutehyde) deux moleacutecules drsquoaceacutetoaceacutetate drsquoeacutethyle avec lrsquoammoniaque
dont le nom est 246-trimeacutethyl-23-dihydropyridine-35-dicarboxylate de dieacutethyle (Fig
II6) Puis elle a eacuteteacute remplaceacutee par une autre structure plus stable 246-trimeacutethyl-14-
dihydropyridine-35-dicarboxylate de dieacutethyle (Fig II7) 21 22 23 24 Trois librairies de reacuteactifs
de deacutepart ont contribueacute dans lrsquoeacutelargissement de la synthegravese des DHPs les aldeacutehydes les
composeacutes agrave meacutethylegravene activeacute et lrsquoammoniac et ses deacuteriveacutes
N
OO
O O
NH
OO
O O
Fig II6 Fig II7
II111 Aldeacutehydes
Tous les types drsquoaldeacutehydes classiques ont eacuteteacute utiliseacutes dans cette reacuteaction agrave la place du
lrsquoaceacutetaldeacutehyde ou le formaldeacutehyde qui sont utiliseacutes au deacutepart On trouve les aldeacutehydes
aliphatiques 25-37 aromatiques 35-49 spiroaldeacutehydes 50 et autre aldeacutehydes heacuteteacuterocycles 35 37 42-
44 51-53
II112 Composeacutes agrave meacutethylegravene active
A la place de lrsquoaceacutetoaceacutetate drsquoeacutethyle les 1 3-diceacutetones 35-37 42 43 45 54-56 les omeacutega-
cyanoaceacutetopheacutenones 57 ou les omeacutega-pheacutenylthioaceacutetopheacutenones sont utiliseacutes dans cette
reacuteaction pour obtenir des bases symeacutetriques de Hantzsch et lrsquoamino crotonate 58 lrsquoeacutenamino
ceacutetone 59 ou lrsquoindane-1 3-dione 60 pour obtenir des produits de Hantzsch dissymeacutetriques
II113 Lrsquoammoniac et ses deacuteriveacutes
Les composeacutes le plus utiliseacutes dans la synthegravese de Hantzsch sont lrsquoammoniac 42-44 52 et
lrsquoaceacutetate drsquoammonium 61 49 54 62-63
Chapitre II Introduction
88
Autres deacuteriveacutes sont employeacutes comme les nitrate drsquoammonium 64 65 le formate drsquoammonium 66 lrsquohydroxylamine 67 lrsquoheacutexameacutethyllegraveneacuteteacutetramine 54 les hydrazines 68 lrsquoureacutee 6970 les amines
primaires et secondaires 71 72
II12 Meacutecanisme de la reacuteaction de Hantzsch
Plusieurs meacutecanismes pour la reacuteaction de Hantzsch ont eacuteteacute rapporteacutes 73 74 Knoevenagel a
rapporteacute dans son eacutetude que le produit intermeacutediaire qui deacutetermine la voie de la reacuteaction
deacutepend des conditions utiliseacutees dans la reacuteaction (catalyseurs reacuteactifs etc) 75 76 (Fig II8 et
II9)
En 1986 le meacutecanisme a eacuteteacute eacutetudieacute par une meacutethode spectroscopique RMN les reacutesultats
confirment la formation de lrsquointermeacutediaire (Fig II8) issu drsquoune reacuteaction entre un meacutethylegravene
activeacute et lrsquoammoniac qui va reacuteagir par une addition de Michael avec le produit (Fig II9) qui
est obtenu via une condensation de Knoevenagel entre un aldeacutehyde et uncomposeacute agrave meacutethylegravene
activeacute 77 et par une cyclisation et une deacuteshydratation on peut avoir les produits deacutesireacutes qui
sont les DHPs (scheacutema II2)
O
ONH2
O
CH
O O
R
Fig II8 Fig II9
Chapitre II Introduction
89
Le meacutecanisme
OCH
O O
R
O
ONH2
R O
O
O O
O
O O
Condensation
de Knoevenagel
+Addition de Michael
- H2ONH
R
O
O
O
O
Cyclisation
DHPs
O
O OH
-H2O
NH3 -H2O
Scheacutema II2
Ce deuxiegraveme chapitre est une continuiteacute du chapitre preacuteceacutedant On se propose aussi drsquoeacutetudier
lrsquoefficaciteacute des deux catalyseurs objets de notre eacutetude sur la reacuteaction de Hantzsch
II13 Utilisation des produits DHPs
Le noyau pyridine est un preacutecurseur tregraves important dans la fabrication de plusieurs
meacutedicaments et autres composeacutes actifs comme les insecticides les herbicides
les deacutesinfectants les arocircmes alimentaires les colorants les adheacutesifs les peintures et les
explosifs
Lrsquooxydation des 14-dihydropyridines permet drsquoobtenir des noyaux pyridines Des lors
plusieurs meacutethodes ont eacuteteacute deacuteveloppeacutees dans le but de synthegravetiser des composeacutes agrave noyau
pyridine agrave partir des dihydropyridines (scheacutemaII3)
Mark C Bagley et M C Lubinuont78 ont reacutealiseacute une aromatisation des produits issus
de la reacuteaction de Hantzsch lrsquooxydation des 14-dihydropyridines est assisteacutee par
micro-ondes en employant le dioxyde de manganegravese (MnO2) pour catalyser cette
oxydation les produits deacutesireacutes sont obtenus avec de bons rendements en seulement
une minute
Chapitre II Introduction
90
N
R1O
RO
OR1
O
N
R1O
RO
OR1
O
MnO2 10eq
CH2Cl2 M-O (150W 100degC 1min)
Scheacutema II3
Les esters de Hantzsch sont aussi employeacutes comme des agents reacuteducteurs (scheacutema II4) ou comme des catalyseurs (scheacutema II5) ce qui va donner par conseacutequant des cycles pyridines
P Chauhan et Coll79 ont deacuteveloppeacute un nouveau protocol pour la reacuteduction des nitro-
oleacutefines ils ont utiliseacute les esters de Hantzsch comme reacuteducteurs pour ce but
Pour trouver les conditions optimales pour cette reacuteaction ils ont utiliseacute les trans β-
nitrostyregravenes qui vont se reacuteduire en nitroalkanes Les polyhydroquinolines utiliseacutes vont
srsquooxydeacutes de leurs part et par conseacutequent les cycles 14-dihydropyridines vont
srsquoaromatiser
Le scheacutema ci-dessous montre les conditions finales trouveacutees
NH
NO2EtO2C CO2Et NO2
Sans solvant 100degC 2h
11 eq
Scheacutema II4
NO2
R
N
EtO2C CO2EtH H
H
H+
N
EtO2C CO2Et
NO2
R +
Scheacutema II5
Q P B Nguyen et T H Kim80 ont preacutepareacute les amines secondaires et tertiaires via une
amination des carbonyles (aldeacutehydes ou ceacutetones) avec une amine primaire via les
esters de Hantzsch comme reacuteducteur (Scheacutema II6)
Chapitre II Introduction
91
N
EtO2C CO2Et+N
H
EtO2C CO2Et
Sans solvant 150degCR1 R2
O+ NH2
R3
R1
NR2
R3
Scheacutema II6
Chapitre II Inteacuterecircts biologiques des 1 4-dihydropyridines
92
II2 Inteacuterecircts biologiques des 1 4-dihydropyridines et deacuteriveacutes
II21 Activiteacutes antimicrobienne antibacteacuterienne et antifongique
Douze produits seacutepareacutes en deux seacuteries via la reacuteaction de Hantzsch et rapporteacutes par
Vijesh et Coll81 ont tous montreacute leur activiteacute antifongique deux composeacutes ont montreacute
une excellente activiteacute antimicrobienne contre les souches choisies (Escherichia coli
ATCC 25922 staphylococcus aureus ATCC 25923 et Pseudomonas aeruginosa
ATCC 27853) pour leur nature infectieuse avec une concentration de 1 05 et 025
mgml (Fig II10 et Fig II11) Deux autres produits ont reacuteagi avec une bonne activiteacute contre (S aureus P
aeruginosa) (Fig II12 et Fig II13)
Les deux derniers composeacutes ont montreacute une activiteacute modeacutereacutee face aux souches
proposeacutees et qui sont les composeacutes (Fig II14 et Fig II15)
NH
OEt
O
EtO
O
NHN
S
NH
OEt
O
EtO
O
NHN
Cl
Fig II10 Fig II11
NH
OEt
O
EtO
O
NHNS
Cl
Cl
NH
O
O O
O
NHN
Fig II12 Fig II13
Chapitre II Inteacuterecircts biologiques des 1 4-dihydropyridines
93
NH
OEt
O
EtO
O
NHN
Cl
Cl
NH
OEt
O
EtO
O
NHN
O
Fig II14 Fig II15
Drsquoapregraves les eacutetudes effectueacutees par Tale et son groupe82 sur lrsquoactiviteacute antibacteacuterienne des
composeacutes 4-(3-arylureido)phenyl-1 4-dihydropyridines trois composeacutes ont montreacute
une forte action contre les souches testeacutees avec des concentration minimales
drsquoinhibition ces composeacutes sont repreacutesenteacutes par les Fig II16-II18
NHO
O
OOHNO
NH
ClCl
HN O
O
O O NH
O
HN Cl
Cl
NHO
O
OOHNO
NH
N
Fig II16 Fig II17 Fig II18
Une seacuterie de produits a eacuteteacute eacutevalueacutee pour son activiteacute antibacteacuterienne 83 deux parmi
neuf produits ont montreacute une bioactiviteacute contre les organismes de Gam (+) et Gam (ndash)
en mecircme temps et qui sont (Fig II19 et II20) tandis que les autres ont montreacute une
activiteacute modeacutereacutee soit pour les souches de Gam (+) ou Gam (-)
HN
OO
O
O
Cl
NH
O
O O
O
Cl
Fig II19 Fig II20
Chapitre II Inteacuterecircts biologiques des 1 4-dihydropyridines
94
II22 Activiteacute antioxydante
Lrsquoactiviteacute antioxydante de la seacuterie des composeacutes de Hantzsch (Fig II21-II29) a eacuteteacute
eacutetudieacutee et leur efficaciteacute a eacuteteacute deacutemontreacutee 84-85
NH
O
OO
OHO
NH
O
OO
OHO
NH
O
OO
OHO
Fig II21 Fig II22 Fig II23
NH
O
OO
OHO
NH
O
OO
OH
NH
O
O
O
O
OHO
Fig II24 Fig II25 Fig II26
NH
O
OO
OHO
NH
O
OO
OHO
NH
OO
Fig II27 Fig II28 Fig II29
Chapitre II Inteacuterecircts biologiques des 1 4-dihydropyridines
95
II23 Activiteacute anti-inflammatoire
Une seacuterie structurellement diverse de la 4 - (3-ary-ureido) pheacutenyl-14-dihydropyridine
a eacuteteacute eacutetudieacutee pour son activiteacute anti-inflammatoire 86 parmi les produits on trouve trois
composeacutes (Fig II30-II32) qui montrent une activiteacute contre le TNF-α et IL-6 avec un
pourcentage drsquoinhibition de 73-96 et une concentration de 10 Μm
HN
OO
O
O
NH
OHN
F
F
FCl
NHO
O
OOHNO
NH
F
F
F
HN O
O
O O NH
O
HN F
F
Fig II30 Fig II31 Fig II32
II24 Activiteacute antituberculeuse
Les eacutetudes reacutecentes ont montreacute que les deacuteriveacutes des 1 4-dihydropyridine-3 5-
dicarbamoyl avec des groupes lipophiles ont une activiteacute significative
antituberculeuse Trivedi et Coll 87ont syntheacutetiseacute une seacuterie de produits via la reacuteaction
de Hantzsch ils ont eacutevalueacute leurs activiteacutes contre les souches de mycobacteacuteries (MTB
H37Rv) consideacutereacute comme cause de la maladie tuberculeuse
Trois composeacutes (Fig II33-II35) parmi les analogues preacutepareacutes ont montreacute une
puissante activiteacute avec seulement 002μgml cela est du agrave leur cractegravere lipophile
Par conseacutequent ces composeacutes offrent dexcellentes pistes en tant que nouvelles
moleacutecules antituberculeuses
Chapitre II Inteacuterecircts biologiques des 1 4-dihydropyridines
96
NH
OO
OO
NN
N+O O-
NH
OO
OO
N
N
F
NH
OO
OO
N
N
Br
Fig II33 Fig II34 Fig II35
II25 Activiteacutes antihypertensive et vasodilatation
Une seacuterie de 4-phenyl-1 4-DHPs a eacuteteacute syntheacutetiseacutee et eacutetudieacutee pour leur potentiel
antihypertensif le produit (Fig II36) avec un ester isopropyle substitueacute en position
meacuteta a diminueacute la moyenne de pression arteacuterielle systolique agrave une dose comparable agrave
la nifeacutedipine et a diminueacute par conseacutequent la probabiliteacute drsquoune attaque cardiaque
En geacuteneacuteral les DHPs comportant une fonctionnaliteacute isobutyryle sur le cycle 4-pheacutenyl
preacutesentent une activiteacute vasodilatatrice puissante indeacutependamment de substitutions
desters symeacutetriques ou asymeacutetriques Les composeacutes DHPs syntheacutetiseacutes par Bansal et
Coll 88(avec un isobutyryle comme substituant dans la structure) ont eacuteteacute compareacutes sur
leur potentiel vasodilatateur avec la nifedipine Deux produits (Fig II36 et Fig
II37) ont montreacute une excellente activiteacute avec une concentration de 035μM
HN
OO
O
O
O O
HN
OO
O
O
O
O
Fig II36 Fig II37
Chapitre II Inteacuterecircts biologiques des 1 4-dihydropyridines
97
II26 Activiteacute myorelaxante
Une eacutetude est rapporteacutee par Şafak et son groupe 89 sur vingt cinq nouveaux produits
syntheacutetiseacutes via la condensation de Hantzsch Ils ont eacutevalueacute leurs activiteacutes de
modulateurs des canaux calciques sur un fond gastrique isoleacute drsquoun lapin Les bloqueurs des canaux calciques inhibent seacutelectivement linflux de calcium agrave
travers la membrane cellulaire ce qui induit une relaxation des cellules neuronales et
les muscles 90
Les reacutesultats obtenus par cette eacutetude indique une efficaciteacute trouveacutee pour sept (Fig
II38-II44) produits parmi les vingt syntheacutetiseacutes avec un potentiel qui est relativement
moindre en comparaison agrave celui de la nifedipine consideacutereacutee comme un antagoniste
calcique
NH
COOCH2
O
N
Cl
F
NH
COOCH2
N
Cl
FO
NH
COOCH2
N
F
FO
Fig II38 Fig II39 Fig II40
NH
COOCH2
N
CF3
ClO
NH
COOCH2
N
Cl
FO
NH
COOCH2
N
Cl
FO
Fig II41 Fig II42 Fig II43
NH
COOCH2
N
F
FO
Fig II44
Chapitre II Inteacuterecircts biologiques des 1 4-dihydropyridines
98
II27 Activiteacute anticancereuse
Amgoth et son eacutequipe91 ont syntheacutetiseacute quatorze nouveaux produits DHPs via la
condensation de Hantzsch seulement deux produits parmi huit produits actifs contre le
cancer ont montreacute une grande action contre les cellules canceacutereuses (Fig II45
II46) et un seul contre lrsquoactiviteacute de lrsquoATPase avec une concentration de 16μM (Fig
II45) - Le composeacute (Fig II38) a montreacute une activiteacute contre les ligneacutees cellulaires de cancer
du sein (MDA-MB)
- Le composeacute (Fig II46) a montreacute une activiteacute contre les ligneacutees cellulaires de cancer
du cocirclon (HT-29)
Tandis que le meacutedicament de reacutefeacuterence le Cisplatine eacutetait plusieurs fois plus puissant
contre les deux types de ligneacutees cellulaires canceacutereuses (656μM)
HN
O
O
OO
N+O O-
HN
O
O
OO Cl
Fig II45 Fig II46
Chapitre II Meacutethodes de preacuteparations des DHPs
99
II3 Meacutethodes de preacuteparations des DHPs
Apregraves la synthegravese des DHPs par lrsquoallemand Arthur Hantzsch en 1882 les 14-
dihydropyridines ont pris beaucoup drsquointeacuterecirct agrave cause de leurs proprieacuteteacutes biologiques et
pharmacologiques qui sont tregraves riches et ils ont attireacute lrsquoattention de nombreux groupes de
chercheurs chimistes organiciens
Nous rapportans ci-dessous quelques meacutethodes de preacuteparation des polyhydroquinolines
deacuterivants de la reacuteaction de Hantzsch
II31 Utilisation des acides de Lewis
Les triflates de meacutetaux rares sont eacuteteacute tregraves utiliseacutes reacutecemment dans plusieurs reacuteactions ils sont
utiliseacutes dans la reacuteaction de Hantzsch comme acides de Lewis recyclables citons par
exemples Yb(OTf)3 et Sc(OTf)3
Li-Min Wang et Coll92 ont utiliseacute lrsquoYtterbium(III) triflate (Yb(OTf)3) pour catalyser
la condensation de lrsquoaldeacutehyde lrsquoaceacutetoaceacutetate drsquoeacutethyle avec la dimeacutedone en preacutesence
de lrsquoaceacutetate drsquoammonium pou donner les 14-dihydropyridines avec de bons
rendements (scheacutema II7) O
O
+ NH4OAcR1 H
O+
OEt
O ON
R1O
OEt
O
Yb(OTf)3 5mol
EtOH Tdeg a(2 - 8)h
+
Scheacutema II7
J L Donelson et Coll93 ont rapporteacute les proprieacuteteacutes catalytiques du Scandium Triflate
(Sc(OTf)3) dans la reacuteaction de Hantzsch dans lrsquoEthanol et agrave tempeacuterature ambiante les
produits sont obtenus avec des rendements tregraves eacuteleveacutes (scheacutema II8) O
O
+ NH4OAcR1 H
O+
OEt
O ON
R1O
OEt
O
Sc(OTf)3 5mol
EtOH Tdeg a(2 - 6)h
+
Scheacutema II8
Chapitre II Meacutethodes de preacuteparations des DHPs
100
R Surasani et Coll94 ont utiliseacute le FeF3 comme un catalyseur recyclable dans la
reacuteaction de Hantzsch le catalyseur a montreacute une grande efficaciteacute cela est ducirc agrave sa
grande aciditeacute et sa stabiliteacute thermique Les rendements trouveacutes sont excellents dans
un temps tregraves court (scheacutema II9)
++
NH4OAc
R H
O
OR1
O O
R2 R3
O
O
FeF3 5mol
Ethanol 75-80degC1h N
RO
OR1
O
R3
R2
+
Scheacutema II9
Si Ko et Ching-Fa Yao95 ont utiliseacute le nitrate dammonium ceacuterique (CAN) pour
obtenir les polyhydroquinoleacuteines et deacuteriveacutes issus de la condensation de Hantzsch Une
varieacuteteacute drsquoaldeacutehydes et de β-ceacutetoesters ont eacuteteacute employeacutes les rendements obtenus dans
un minimum de temps sont excellents (scheacutema II10)
++
NH4OAc
R H
O
OR1
O O
R2 R3
O
O
CAN 005mmol
Ethanol Tdeg aN
RO
OR1
O
R3
R2
+
Scheacutema II10
M A Zolfigol et Coll96 ont prepareacute les N-hydroxyeacutethyl-14-dihydropyridines via la
condensation scheacutematiseacutee ci-dessous (scheacutema II11)
Chapitre II Meacutethodes de preacuteparations des DHPs
101
O H
OHterephthalaldehyde
2-aminoeacutethanol
+O
OO
Ar H
O
NCH2
R
MeO
O
OMe
O
H2C OH
N
CO2MeMeO2C
CH2
MeO2C CO2Me
CH2H2C OH
H2C OH
Catalyseur
Sans solvant40degC
Meacutethode A B C
Meacutethode A C
H2N
OH
Scheacutema II11
Ils ont syntheacutetiseacute une seacuterie des deacuteriveacutes des DHPs en appliquant trois meacutethodes qui ont
donneacute de tregraves bons rendements
-Meacutethode A catalyseur = (CH3COOH+I2) (15 015) mmol
-Meacutethode B catalyseur = (CH3COOH) (15) mmol
-Meacutethode C catalyseur = (I2) (015) mmol
Les produits obtenus peuvent former une nouvelle seacuterie drsquoaldeacutehydes agrave structures
complexes par une simple oxydation
II32 Lrsquoutilisation de lrsquoIode (I2)
S Ko et son eacutequipe97 ont exploreacute la reacuteaction de Hantzsch par lrsquoutilisation de lrsquoiode
moleacuteculaire agrave tempeacuterature douce (25degC 40degC) Les produits 14-dihydropyridines
sont obtenus via la condensation drsquoun aldeacutehyde lrsquoaceacutetate drsquoammonium et un β-
ceacutetoester (lrsquoaceacutetoaceacutetate drsquoethyle et la dimeacutedone ou son deacuteriveacute qui est ici le 13-
cyclohexandione) [1 1 1 1] comme montre le (scheacutema II12)
Chapitre II Meacutethodes de preacuteparations des DHPs
102
RR
O
O
+ +NH4OAcAr H
O+
O
OO I2
Tdeg aN
ArO
O
O
R
R
R= HR= CH3
Scheacutema II12
Les rendements trouveacutes sont de (85-99) dans des temps qui varient de 25min agrave 6h
II33 Utilisation des acides de Brϕnsted
Scott et Coll98 ont utiliseacute lrsquoacide aceacutetique glacial en preacutesence de la pipeacuteridine pour catalyser
la condensation drsquoun aldeacutehyde aromatique un β-ceacutetoester avec un deacuteriveacute eacutenaminoester Les
rendements varient entre 5 et 99 en fonction du reacuteactif mis en jeu (scheacutema II13)
Ar H
O+
O
OO
R3
CH3COOHpipeacuteridine
ArR1
R2
O
OOR3
R1R2
CH3COOH
O
NH2 OR4
NH
ArO
R3O
O
OR4
Scheacutema II13
II34 Utilisation de la levure de boulanger
A Kumar et R A Maurya99 ont utiliseacute la levure de boulanger (saccharomyces
cerevisiae) pour la synthegravese des deacuteriveacutes des polyhydroquinoleacuteines ils ont fait la
condensation avec diffeacuterents aldeacutehydes aromatiques et avec lrsquoaceacutetaldeacutehyde les
reacutesultats varient entre 62 et 82 ) en 24h les conditions optimales trouveacutees sont
deacutecrites dans le scheacutema suivant (scheacutema II14)
Chapitre II Meacutethodes de preacuteparations des DHPs
103
O
O
+
NH4OAc
R H
O
OR1
O O N
RO
OR1
O
levure de boulanger 200mg
Sans solvant Tdeg aD-glucose 300mg
tampon phosphate 5ml
N
R1O
RO
OR1
OOR1O
O
Scheacutema II14
II35 Synthegravese asymeacutetrique
L Zare et M Nikpassand100 ont syntheacutetiseacute les 14-dihydropyridines en preacutesence drsquoun
catalyseur organique recyclable la L-Proline dans un milieu aqueux les produits
obtenus sont ensuite recristalliseacutes dans lrsquoEthanol avec des rendements tregraves eacuteleveacutes qui
varient entre 80 et 95 (scheacutema II15) O
O
+ NH4OAcR1 H
O+
N
R1O O
2L-Proline 15mol
H2O Reflux (25 - 35)h
Scheacutema II15
A Kumar et R A Maurya101 ont syntheacutetiseacute les deacuteriveacutes polyhydroquinolines dans un
milieu sec et agrave tempeacuterature ambiante en utilisant la L-Proline (10mol) les produits
sont ensuite purifieacutes par une recristallisation dans le meacutethanol
Pour trouver les conditions optimales ils ont testeacute la reacuteaction sans catalyseur mais les
rendements eacutetaient tregraves faibles (8-15) avec plusieurs solvants en utilisant plusieurs
organocatalyseurs mais les meilleures conditions qui permettent de donner des
reacutesultats qui varient de 83 agrave 95 sont montreacutees dans le scheacutema suivant (scheacutema
II16)
Chapitre II Meacutethodes de preacuteparations des DHPs
104
O
O
+ NH4OAcR1 H
O+
OR2
O ON
R1O
OR2
O
L-Proline 10mol
Sans solvant Tdeg a (05)h
+
Scheacutema II16
N N Karade et son eacutequipe102 ont rapporteacute de leur coteacute la synthegravese des deacuteriveacutes
polyhydroquinoleacuteiniques par la L-Proline pour la condensation de (3mmol) drsquoun
aldeacutehyde (3mmol) de la dimeacutedone (3mmol) de lrsquoaceacutetoaceacutetate drsquoeacutethyle avec (6mmol)
de lrsquoaceacutetate drsquoammonium (scheacutema II17)
O
O
+ NH4OAcR1 H
O+
OR2
O ON
R1O
OR2
O
L-Proline 10mol
EtOH Reflux(6-7)h
+
Scheacutema II17
II36 Utilisation de la biocatalyse
La catalyse enzymatique est un outil efficace de la biotransformation que se soit dans
la synthegravese organique ou bioorganique103 Jun-Liang Wang et Coll104 ont rapporteacute
lrsquoemploi de la lipase B dans la synthegravese de Hantzsch ils ont utiliseacute pour la premiegravere
fois lrsquoaceacutetamide comme source drsquoammonium La reacuteaction est meneacutee dans le meacutethyl
tert-butyl ether (MTBE 06ml) en preacutesence de (100mg) de CAL-B pendant trois
jours (scheacutema II18)
NH
R1
R2R2
O O
R1 H
O+
R2
OO
NH2
O+
100mg CAL-B
06ml MTBE50degC 3jours
Scheacutema II18
Chapitre II Meacutethodes de preacuteparations des DHPs
105
II37 Utilisation des supports solides
A M Zonouz et N Sharanavard105 ont deacuteveloppeacute la reacuteaction de Hantzsch en utilisant
la montmorillonite [K10] dans un milieu aqueux ce catalyseur a prouveacute son
efficaciteacute dans drsquoautres reacuteactions chimiques en plus de son caractegravere non corrosif et
recyclable et sa grande disponibiliteacute Les produits DHPs ont eacuteteacute preacutepareacutes par la condensation de (1eq) de lrsquoaldeacutehyde (2eq)
de lrsquoaceacutetoaceacutetate drsquoeacutethyle avec (12eq) de lrsquoammoniac qui a eacuteteacute ajouteacute agrave plusieurs
reprises pendant 48h en preacutesence de 20mol du catalyseur
Les reacutesultats trouveacutes sont beaucoup plus eacuteleveacutes en comparaison avec ceux trouveacutes agrave
partir de lrsquoaceacutetate drsquoammonium (scheacutema II19)
+O
O
O + NH3NH
R
EtO
O
OEt
O
[K10] (20mol)
H2O RefluxAr H
O
Scheacutema II19
M Maheswara et Coll106 ont reacutealiseacute la synthegravese de Hantzsch dans un milieu sec et agrave
une tempeacuterature de 80degC par le biais drsquoun catalyseur heacuteteacuterogegravene recyclable sous
forme de support solide qui est le HClO4-SiO2 (scheacutema II20)
+O
O
O
R
+NH
R
R
O
R
O
HClO4-SiO2 (50mg)
Sans solvant 80degCAr H
ONH4OAc
Scheacutema II20
Les produits sont obtenus dans un minimum de temps et avec de tregraves bons rendements
ils sont ensuite purifieacutes par chromatographique sur colonne
L S Gadekar et son eacutequipe107 ont effectueacute la synthegravese des deacuteriveacutes de la
polyhydroquinoline via lrsquoutilisation drsquoun catalyseur heacuteteacuterogegravene qui est la Scolicite
(Ca(Al2Si3O10)3H2O) ce composeacute inorganique deacuterive de la famille des Zeacuteolites
La reacuteaction est reacutealiseacutee en preacutesence drsquoeacutethanol comme solvant de reacuteaction
Chapitre II Meacutethodes de preacuteparations des DHPs
106
Ce catalyseur est recyclable mecircme apregraves quatre fois drsquoutilisation avec une bonne
efficaciteacute Les rendements trouveacutes varient entre 81 et 95 (scheacutema II21)
R2 R2
O
O+ + NH4OAcR1 H
O+
O
OO
Ethanol Reflux
(35-60)minNH
R1O
O
O
R2
R2
Scolicite
Scheacutema II21
Lrsquoacide polyphosphorique supporteacute sur gel de Silice (PPA-SiO2) est employeacute dans la
preacuteparation des DHPs par A Khojastehnezhad et Coll 108 avec une quantiteacute (003g
00150mmol H+) du catalyseur dans un milieu sans solvant selon le scheacutema
suivant (scheacutema II22) O
O
+ +NH4OAcR1 H
O+
O
OO
Sans solvant80degC
(40-60)min N
R1O
O
OPPA-SiO2
85-92Scheacutema II22
J Safari et son eacutequipe109 ont rapporteacute une meacutethode catalytique efficace pour la
synthegravese de moleacutecules biologiquement actives issues de la reacuteaction de Hantzsch
catalyseacutee par un catalyseur recyclable et biodeacutegradable sous forme drsquoun support
solide qui est cellulose acide sulfurique (CSA) Apregraves avoir preacutepareacute le catalyseur
005g de cette poudre blanche est la quantiteacute catalytique neacutecessaire pour la
condensation en one-pot de trois composants un deacuteriveacute de chalcone (1 3-dipheacutenyl-2-
propegraven-1-one) un aceacutetoaceacutetate drsquoeacutethyle avec lrsquoaceacutetate drsquoammonium en preacutesence de
H2O agrave reflux (scheacutema II23)
OEtO
O
OR1 R2
+NH4OAc
H2O Reflux
OOO O
OSO3H
OSO3HOSO3H
OSO3H
OHO3SO
HO3SO
n
NH
EtO
OR1
R2
Scheacutema II23
Chapitre II Meacutethodes de preacuteparations des DHPs
107
II38 Utilisation des micro-ondes
S A Kotharkar et D B Shinde110 ont rapporteacute la synthegravese de Hantzsch via la
condensation drsquoun aldeacutehyde un aceacutetoaceacutetate drsquoeacutethyle et aceacutetate drsquoammonium dans un
milieu sec sans lrsquoutilisation du catalyseur en utilisant lrsquoirradiation micro-ondes les
produits obtenus sont ensuite purifieacutes par chromatographique sur colonne (scheacutema
II24)
+O
O
O
R
+NH
R
R
O
R
O
Sans solvant M-O (90W)
Ar H
ONH4OAc 3-5min 85-95
Scheacutema II24
S Balalaie et E Kowsari111 ont rapporteacute la synthegravese des N-substitueacutees 4-aryl-14-
dihydropyridines avec lrsquoutilisation des micro-ondes pendant 4 minutes pour catalyser
cette condensation ils ont testeacute plusieurs supports solides (gel de Silice
montmorillonite K-10 la Zeacuteolite HY) agrave la place de lrsquoacide aceacutetique les reacutesultats
trouveacutes montrent que le gel de Silice (SiO2 2g) eacutetait le plus efficace cela est ducirc agrave sa
grande surface (scheacutema II25)
Ar H
O
R2NH2
CO2R1H
+
2 NR2
Ar
OR1R1O
O O
SiO2 (2g)
Sans solvant M-O
Scheacutema II25
MA Zolfigol et M Mokhlesi 112 ont deacuteveloppeacute la synthegravese des deacuteriveacutes de la DHP
avec des rendements tregraves eacuteleveacutes par la condensation drsquoun aldeacutehyde un
aminoaceacutetaldeacutehyde dimeacutethyl aceacutetal avec lrsquoaceacutethylegravene carboxylate deacutethyle dans un
milieu sec suivie drsquoune deacuteprotection les produits obtenus ont permis de fournir une
vase gamme drsquoaldeacutehydes qui peuvent ecirctre ensuite des produits de deacutepart de plusieurs
reacuteactions chimiques (scheacutema II26)
Chapitre II Meacutethodes de preacuteparations des DHPs
108
CO2EtH
Ar H
O+
OEtEtO
H2N
2
N
Ar
EtO2C CO2Et
OEt
OEt
Sans solvant M-O
SiO2 4-18min
Scheacutema II26
Scheacutema II27
II39 Utilisation des ultrasons
Shu-Xiang Wang et Coll113 ont fait la synthegravese des 14-dihydropyridines via la
condensation de (1mmol) aldeacutehyde (25mmol) aceacutetoaceacutetate drsquoeacutethyle et (12mmol)
aceacutetate drsquoammonium sans la preacutesence du catalyseur et du solvant sous lrsquoirradiation
ultrason et agrave tempeacuterature ambiante (scheacutema II28)
+R H
O
O
O
O + NH4OAcNH
R
EtO
O
OEt
O
Sans solvant Tdeg a
U-S (Tdeg=28-35degC Freq=25kHz 250W)
2
Scheacutema II28
Lrsquoutilisation de cette meacutethode a permis drsquoobtenir des rendements tregraves eacuteleveacutes dans un
temps court qui varie entre 25minutes et 70minutes
Chapitre II Meacutethodes de preacuteparations des DHPs
109
II310 Utilisation de lrsquoirradiation infrarouge
R Gόmez-Pliego et Coll114 ont syntheacutetiseacute les 14-DHPs avec une meacutethode verte la
reacuteaction est meneacutee dans un milieu aqueux agrave tempeacuterature ambiante avec lrsquoutilisation
lrsquoirradiation infrarouge par un lampe (375W 220V) Les rendements varient entre 70 et 97 dans une peacuteriode courte (07-25h) les
produits obtenus sont recristalliseacutes dans lrsquoeacutethanol (scheacutema II29)
+O
O
O + NH4OAcNH
R
EtO
O
OEt
O
H2O Tdeg a
IR lompe Philips (375W 220V)
2O
G
Scheacutema II29
II311 Utilisation des liquides ioniques
M Tajbakhsh et Coll 115 ont employeacute un liquide ionique pour la synthegravese des 14-
DHPs (1mol) du 2-meacutethylpyridinium trifluoromeacutethanesulfonate en preacutesence de
H2O et agrave tempeacuterature ambiante sont les conditions optimales pour donner de bons
rendements dans un temps tregraves court (1-15) min (scheacutema II30)
R2 R2
O
O
+ +NH4OAcR1 H
O+
O
OO
H2O Tdeg a N
R1O
O
O
R2
R2
[2-MPyH]OTf
Scheacutema II30
II312 Utilisation du couple Oxyde-Meacutetal
La surface doxydes meacutetalliques preacutesente agrave la fois un acide de Lewis et des caractegraveres
de base de Lewis Ceci est caracteacuteristique de nombreux oxydes de meacutetaux en
particulier TiO2 Al2O3 ZnO etchellip et ils sont dexcellents adsorbants pour une grande
varieacuteteacute de composeacutes organiques et ainsi ils augmentent la reacuteactiviteacute de la reaction116
F M Moghaddam et son eacutequipe117 ont utiliseacute un catalyseur heacuteteacuterogegravene non toxique et
recyclable qui est le ZnO
Chapitre II Meacutethodes de preacuteparations des DHPs
110
Le scheacutema ci-dessous montre les conditions optimales pour la synthegravese de deux seacuteries
des deacuteriveacutes des DHPs avec de bons rendements (scheacutema II31)
+
O
O O
Ar H
O
NH
Ar
EtO
O
OEt
O
ZnO (10mol)
Ehanol80degC 60min
O
O
O
O
O
NH
O Ar O
NH4OAc
Scheacutema II31
II313 Utilisation des nanoparticules
S B Sapkal et Coll118 ont rapporteacute la synthegravese des DHPs en utilisant pour la premiegravere
fois un catalyseur heacuteteacuterogegravene qui est le Nickel nanoparticule (nano Ni 80plusmn05 nm) ce
catalyseur est recyclable et comporte une large surface il est preacutepareacute par la meacutethode
micro-eacutemulsion (scheacutema II32)
O
O
+ +NH4OAcR1 H
O+
O
OO
Sans solvant M-O
N
R1O
O
Onano Ni 10
85-96Scheacutema II32
J Safari et Coll119 ont reacutealiseacute la reacuteaction de Hantzsch par la condensation drsquoun
aldeacutehyde (1mmol) la dimeacutedone (1mmol) lrsquoaceacutetopheacutenone ou un β-ceacutetoester (1mmol)
et lrsquoaceacutetate drsquoammonium (1mmol) La reacuteaction est meneacutee dans un milieu sec agrave
tempeacuterature ambiante dans une peacuteriode entre (1-2) h en la preacutesence drsquoun catalyseur
heacuteteacuterogegravene qui est le Cobalt nanoparticule (nano Co 10mol) les rendements
trouveacutes sont tregraves eacuteleveacutes en comparaison avec la reacuteaction meneacutee dans la preacutesence du
Cobalt commercial (6h 50) Le catalyseur est recyclable mecircme apregraves quatre usages et il est seacutepareacute par une
deacutecantation magneacutetique (scheacutema II33)
Chapitre II Meacutethodes de preacuteparations des DHPs
111
+
OR
O O
Ar H
O nano Co (10)
Sans solvant Tdeg aO
O
NH
O Ar O
OR
NH4OAc
NH
O ArO
Scheacutema II33
En 2013 S M Vahdat et Coll120 ont apporteacute la synthegravese des polyhydroquinolines par
lrsquoemploi drsquoun catalyseur heacuteteacuterogegravene recyclable qui est le dioxide drsquoeacutetain nanoparticule
(nano SnO2) les rendements trouveacutes sont tregraves eacuteleveacutes et le catalyseur peut ecirctre
reacuteutiliseacute jusquagrave cinq fois avec une grande efficaciteacute (scheacutema II34)
EtOH Tdeg a
+Ar H
O
O
O
NH
O
O Ar O
OEt
NH4OAc
NH
O Ar
nano SnO2 (1mol)O
O O
O
O O
OEt
O
Scheacutema II34
II314 Utilisation de la meacutethode sans catalyseur
A Heydari et Coll121 ont preacutepareacute une diversiteacute structurale agrave base de lrsquouniteacute
dihydropyridine avec de bons rendements par lrsquoemploi de diffeacuterentes structures
drsquoaldeacutehydes dans les conditions sans catalyseur 70degC pendant 3h
Chapitre II Meacutethodes de preacuteparations des DHPs
112
Le solvant utiliseacute dans cette reacuteaction crsquoest le trifluoroeacutethanol (TFE) ce solvant a
comme proprieacuteteacute recyclable une forte polariteacute faible nucleacuteophilie soluble dans
lrsquoeau une forte capaciteacute de donner une liaison hydrogegravene (scheacutema II35)
+
O
O O
Ar H
O
NH
Ar
EtO
O
OEt
O
TFE (2 ml)
70degC 3h
O
O
NH
O Ar O
OEt
NH4OAc
O
O O
2
O
O2
NH
O Ar O
Scheacutema II35
KA Undale et son eacutequipe122 ont reacutealiseacute la synthegravese des polyhydroquinolines sans
lrsquoutilisation du catalyseur avec un excegraves de lrsquoaceacutetate drsquoammonium La reacuteaction est meneacutee en preacutesence drsquoeacutethanol agrave tempeacuterature ambiante selon le scheacutema
suivant (scheacutema II36)
R2 R2
O
O
+ +NH4OAcR1 H
O+
O
OO
Ethanol (6-11)h
(46-91) N
R1O
O
O
R2
R2
Tdeg a
Scheacutema II36
S Kumar et Coll123 ont deacuteveloppeacute une synthegravese eacuteconomique des DHPs puisqursquoelle
rentre dans le domaine de la chimie verte en faisant la condensation en utilisant la
meacutethode du broyage dans un milieu sec et en absence de catalyseur (scheacutema II37)
Chapitre II Meacutethodes de preacuteparations des DHPs
113
+
O
O O
Ar H
O Tdeg a
Sans solvant BroyageO
O
NH
O Ar O
OEt
NH4OAc
EWG
CN
NH
O ArEWG
NH2EWG= CN CO2R
Scheacutema II37
Les produits syntheacutetiseacutes agrave partir de lrsquoaceacutetoaceacutetate drsquoeacutethyle sont obtenus avec de bons
rendements (80-95) dans un temps qui varient de 12 minutes agrave 45 minutes tandis
que les produits obtenus agrave partir drsquoun deacuteriveacute du malononitrile sont relativement bons et
la dureacutee de la reacuteaction varie entre (15-25) min
Chapitre II Reacutesultats et discussions
114
II4 Reacutesultats et discussion
Jusqursquoagrave preacutesent beaucoup de meacutethodes ont eacuteteacute appliqueacutees dans la synthegravese de Hantzsch dont les micro-ondes les ultra-sons la meacutethode sans solvant sans catalyseur qui sont des protocoles verts (voire la partie meacutethodes de preacuteparation) Cependant lrsquoapplication des catalyseurs naturels dans cette reacuteaction non pas eacuteteacute rapporteacutes dans la bibliographie Lrsquoimportance des produits issus de cette condensation (les 14-dihydropyridines dans le domaine pharmacologique et biologique nous a pousseacutes agrave continuer notre eacutetude de cette reacuteaction en utilisant les deux nouveaux catalyseurs drsquoorigine naturelle les acides ascorbique et aceacutetyle salicylique (qui ont deacutejagrave prouveacutes leur efficaciteacute dans la reacuteaction de Biginelli Chapitre I)
Nous avons commenceacute notre eacutetude par lrsquooptimisation des conditions opeacuteratoires avec les deux catalyseurs pour la condensation de 1mmol du Benzaldeacutehyde 2mmol de dimeacutedone avec 4mmol drsquoaceacutetate drsquoammonium
Pour choisir le meilleur solvant nous avant utiliseacute quatre solvant varieacutes (disponible dans notre laboratoire) et nous avons eacutegalement utiliseacute le milieu sec
-Lrsquoeacutethanol eacutetant protique polaire
-Lrsquoaceacutetonitrile aprotique polaire
-Le teacutetrahydrofurane (THF) aprotique polaire
-Le toluegravene aprotique apolaire
Les autres facteurs dont la quantiteacute catalytique (10 mol) sont fixeacutes les reacutesultats pour les deux catalyseurs sont reacuteunis dans le Tableau II1
Tableau II1
Catalyseurs
Entreacutee
Solvants
Cat (mol )
Acide ascorbique Acide aceacutetylsalicylique
Temps(h) Rdt() Temps(h) Rdt()
1 Aceacutetonitrile a 10 7 75 6 51 2 THF a 10 7 71 6 60 3 Toluene a 10 7 64 6 75 4 EtOH a 10 7 93 6 77
5 Sans solvant b 10 7 96 6 82 a Les reacuteactions sont meneacutees agrave reflux du solvant b la reacuteaction est meneacutee agrave 80degC
Nous avons controcircleacute les cinq reacuteactions par (CCM) la reacuteaction meneacutee sans solvant est la premiegravere agrave ecirctre compleacutete pour les deux catalyseurs (sept heures pour lrsquoacide ascorbique) (six
Chapitre II Reacutesultats et discussions
115
heures pour lrsquoacide aceacutetyle salicylique) nous avons arrecircteacute les autres reacuteactions pour comparer rendements
Drsquoapregraves les reacutesultats de rendements des 14-dihydropyridines le milieu sans solvant est meilleur choix pour la condensation que ce soit avec le premier catalyseur (96 7h) ou avec le second (82 6h) Tableau I1
Nous avons ensuite eacutetudieacute lrsquoeffet du deuxiegraveme facteur qui est le plus important il srsquoagit des quantiteacutes optimales du catalyseur
Nous avons utiliseacute des quantiteacutes catalytiques deacutecroissantes (50 20 10 5) neacutecessaires pour ameacuteliorer le rendement et le temps de reacuteaction pour chaque catalyseur dans ce milieu sec en fixant le dernier facteur qui est la tempeacuterature (80degC) Les reacutesultats obtenus sont rassembleacutes dans le Tableau II2
Les reacutesultats trouveacutes montrent qursquoune quantiteacute catalytique de 5mol eacutetait suffisante pour donner un tregraves bon rendement dans un minimum de temps (92 45h) pour lrsquoacide ascorbique et (97 35h) en utilisant lrsquoacide aceacutetylsalicylique comme le montre le tableau ci-dessous
Tableau II2
Catalyseurs
Entreacutee
Cat (mol )
Acide ascorbique Acide aceacutetylsalicylique
Temps(h) Rdt() Temps(h) Rdt()
1 50 45 67 35 71 2 20 45 68 35 58 3 10 45 68 35 70 4 5 45 92 35 97
Le dernier facteur agrave trouver dans cette eacutetude est la tempeacuterature neacutecessaire pour un bon deacuteroulement de la reacuteaction Nous avons testeacute trois tempeacuteratures (80degC 60degC Tempeacuterature ambiante) en fixant les autres conditions (5 mol de catalyseur et sans solvant) pour chaque catalyseur
Les meilleurs reacutesultats sont trouveacutes agrave une tempeacuterature de 80degC TableauII3
Tableau II3
Catalyseurs
Entreacutee
T (degC)
Acide ascorbique Acide aceacutetylsalicylique
Temps(h) Rdt() Temps(h) Rdt() 1 80 45 91 35 96 2 60 45 84 35 68 3 Tdeg a 45 35 35 49
Chapitre II Reacutesultats et discussions
116
Les conditions optimales finales pour la condensation de Hantzsch pour les deux catalyseurs sont scheacutematiseacutees ci-dessous Scheacutema II37
O
R2O
R2
R1 H
O
NH4OAcO
R2O
R2
NH
R1 O
R2
R2
R2 R2
O
++ acide ascorbique ou
acide aceacutetylsalicylique(5mol)
Sans solvant 80degC
Scheacutema II37
Nous avons preacutepareacute deux seacuteries via cette condensation 5a-5l en utilisant une varieacuteteacute drsquoaldeacutehydes la premiegravere seacuterie est catalyseacutee par lrsquoacide ascorbique la deuxiegraveme seacuterie par lrsquoacide aceacutetylsalicylique Tableau II4
Tableau II4
Catalyseurs
Entreacutee
Produits
R1
R2
Acide ascorbique
Acide aceacutetylsalicylique
Tf mesureacutee
(degC) Temps(h) Rdt() Temps(h) Rdt()
1 5a 4-(Me)-C6H4- Me 25 80 2 75 271-272 2 5b 2-(Me)-C6H4- Me 3 66 25 85 gt300degC 3 5c C6H5- Me 45 91 35 96 192-194 4 5d 2-thienyl Me 4 83 45 99 236-238 5 5e 4-Ethyl-C6H4- Me 3 86 3 87 gt300degC 6 5f 4-(NMe2)-
C6H4- Me 4 91 35 83 266-268 7 5g 4-(Cl)-C6H4- Me 3 89 25 90 229-230 8 5h 4-(Br)-C6H4-4- Me 25 88 2 91 241-243 9 5i 4-MeO- C6H4- Me 35 95 35 96 270-272 10 5j (CH3)2-CH- Me 6 35 7 33 244-246 11 5k 4-Cl- C6H4- H 5 85 45 84 268-270 12 5l 4-(NMe2)-
C6H4- H 35 47 275 77 310-312
Drsquoapregraves les reacutesultats trouveacutes tous les DHPs syntheacutetiseacutes sont obtenus purs mecircme avant purification avec drsquoexcellents rendements et dans des temps records Notant que lrsquoutilisation des aldeacutehydes aromatiques comportant des groupements eacutelectroattracteurs a donneacute les meilleurs reacutesultats que ce soit pour le premier catalyseur Vit C Ou bien pour le deuxiegraveme catalyseur Aspirine voir les composeacutes (lrsquoentreacutees 7 8 9) avec lrsquoemploi de la dimeacutedone dans la condensation et le composeacute (lrsquoentreacutee 11) avec le 13-cyclohexandione
Chapitre II Reacutesultats et discussions
117
Nous avons remarqueacute aussi que le catalyseur qui a donneacute le meilleur rendement eacutetait lrsquoacide aceacutetylsalicylique avec lrsquoutilisation de lrsquoaldeacutehyde heacuteteacuterocyclique le thiophegravene-2-carbaldehyde (99 45h pour le composeacute 5d)
Les reacutesultats satisfaisants remarqueacutes pour les deux catalyseurs nous a permis de reacutealiser drsquoautres manipulations avec drsquoautres reacuteactifs afin drsquoeacutelargir notre eacutetude et obtenir une bibliographie des 14-dihydropyridines
- Avec lrsquoutilisation de (1mmol) du 55-dimeacutethylcyclohexane-13-dione et (1mmol) du cyclohexane-13-dione
acide ascorbique ouacide aceacutetylsalicylique
(5mol)
Sans solvant 80degC
O
O
R1 H
O
NH4OAc
O
O
NH
R1 OO
+
Scheacutema II38
Tableau II5
Catalyseurs
entreacutee
Produits
R1
Acide ascorbique
Acide aceacutetylsalicylique
Tf mesureacutee
(degC) Temps(h) Rdt() Temps(h) Rdt()
13 5m 4-OH-C6H4- 2 76 15 58 gt300degC
14 5n 4-MeO-C6H4- 6 86 5 82 182-184
Les composeacutes syntheacutetiseacutes sont obtenus avec de bons rendements dans un court temps
- Avec lrsquoutilisation de (1mmol) du 55-dimeacutethylcyclohexane-13-dione cyclohexane-13-dione et (1mmol) de lrsquoaceacutetoaceacutetate drsquoeacutethyle
acide ascorbique ouacide aceacutetylsalicylique
(5mol)
Sans solvant 80degC
O
R2O
R2
R1 H
O
NH
Me
EtO2C
H3C
OEt
O
O R1 O
R2
R2
NH4OAc
+
Scheacutema II39
Chapitre II Reacutesultats et discussions
118
Tableau II6
Catalyseurs
entreacutee
Produits
R1
R2
Acide ascorbique
Acide aceacutetylsalicylique
Tf mesureacutee
(degC) Temps(h) Rdt() Temps(h) Rdt()
1 5o 4-OH-C6H4- Me 15 85 2 94 238-240 2 5p 4-MeO-C6H4- Me 5 99 6 97 260-262 3 5q 4-Ethyl-C6H4- H 2 80 25 83 231-233 4 5r 3Cl- C6H4- H 3 81 35 82 gt300degC
Tous les composeacutes sont obtenus avec de tregraves bons rendements Neacuteanmoins le couple (dimeacutedone - aceacutetoaceacutetate drsquoeacutethyle 5p) eacutetait leacutegegraverement meilleur que le couple (13-cycloheanedione - aceacutetoaceacutetate drsquoeacutethyle 5q 5r) pour les deux catalyseurs
- Avec lrsquoutilisation de (2mmol) de lrsquoaceacutetoaceacutetate drsquoeacutethyle
acide ascorbique ouacide aceacutetylsalicylique
(5mol)
Sans solvant 80degC
R1 H
O
H3C OEt
O O
NH
CO2Et
MeMe
EtO2CH3C OEt
O O R1
NH4OAc
+
Scheacutema II40
Tableau II7
Catalyseurs
entreacutee
Produits
R1
Acide ascorbique
Acide aceacutetylsalicylique
Tf mesureacutee
(degC) Temps(h) Rdt() Temps(h) Rdt() 19 5s Furfurald- 3 92 3 75 158-160 20 5t 2-Thienyl 2 77 25 68 152-154
Tous les produits syntheacutetiseacutes sont obtenus avec de bons rendements le meilleur reacutesultat trouveacute eacutetait avec le furaldehyde comme aldeacutehyde et lrsquoacide ascorbique comme catalyseur (5s 92 3h)
Chapitre II Reacutesultats et discussions
119
Nous proposons ci-dessous le meacutecanisme reacuteactionnel pour cette reacuteaction
O
Me
OOR2
HH
OOR2
OHMe
2
OO
OHO
OH
OH
eacutenolisation
O
Me
O
OR2
H HO
OR2
OHMe
2eacutenolisation
O
O
O O
OO
OH
OH
OH
OH
OO
OHO
OH
OH H+
H
O
O
O O
O
O
O OH
H+
H
O
Me
OOR2
HH
O
Me
OOR2
HHNH4OAc 4 NH4OAc 4
33
H H
-H2O
OO
OH
OOH
OH
-H2O
H2NCH3
OR2O
H2NCH3
OR2O
6
6
2O
OR2
OMe
2
HR1
O
HR1
O
1
1
++
condensation de Knoevenagel condensation de
KnoevenagelO
OR2
OMe
R1
77
H H H
OOR2
OMe H
OO
OH O
OHOH
O
O
OO
OO O
O
7+addition de Michael
OH3C
OR2
O R1
CH3
OR2
O
HNNH
OR2
O R1
OR2
O
H3C CH3
cyclisation
deacuteshydratation
58
6
OOR2
OMe
R1
Scheacutema II41
Chapitre II Reacutesultats et discussions
120
Les structures des DHPs preacutepareacutees ont eacuteteacute bien eacutetablies par les meacutethodes
spectroscopiques usuelles qui sont IR RMN 1H RMN 13C
Les spectres Infrarouge des dihydropyridines (5a-5t) sont caracteacuteriseacutes par la preacutesence
drsquoune bande correspondante de la fonction amine (N-H) du noyau DHP qui apparait vers
29586-34485cm-1 drsquoune bande (C-H) qui se situe vers 28776-29817cm-1 le groupement
carbonyle (C=O) de la fonction ceacutetone pour les produits (5a-5r) ou ester pour les produits
(5o-5t) sont caracteacuteriseacutes par deux bandes qui sortent respectivement vers 15085-16471cm-1
et 16548-17011cm-1
Drsquoapregraves les reacutesultats drsquoanalyse des spectres fournis par la RMN 1H des structures de
produits DHPs obtenus via la reacuteaction de Hantzsch
Deux pics caracteacuteristiques des DHPs (5a-5t) qui sont un singulet correspondant au
proton porteacute par le carbone asymeacutetrique (C4) du noyau dihydropyridine qui sort vers 387-563
ppm lrsquoautre pic crsquoest le proton de la fonction amine du noyau dihydropyridine qui sort un peu
deacuteblindeacute vers 571-1231 ppm
- Les spectres des produits preacutepareacutes agrave partir de la dimeacutedone et de la cyclohexanedione
Font apparaicirctre deux singulets agrave champ fort concernant les protons des deux groupements
meacutethyles qui sortent respectivement vers (084-134) ppm et (097-148) ppm pour les
produits (5a-5p)
Les groupements (CH2) pour les produits (5a-5r) apparaissent vers (169-255) ppm et
reacutesonnent geacuteneacuteralement sous forme de multiplet pour le cycle hexanedione pour la dimeacutedone
les deux protons du CH2 en α de la fonction ceacutetone apparaissent deacuteblindeacutes sous forme de
singulet tans dis que les deux protons en α de la double liaison du noyau dihydropyridine
reacutesonnent sous forme de deux doublets agrave cause du couplage geacuteminal entre eux
-Les spectres des produits preacutepareacutes agrave partir de lrsquoaceacutetoaceacutetate drsquoeacutethyle pour les produits
(5o-5t) on observe
Un singulet correspondant aux protons du groupement meacutethyle qui sort vers 223-273 ppm
Le groupement (CH2) apparait vers 397-408 ppm sous forme de quadruplet avec une
constante de couplage entre (7 et 8) Hz
Un triplet qui correspond au groupement (CH3) sort vers 111-127 ppm avec une constante de
couplage vers (7-8) Hz
Chapitre II Reacutesultats et discussions
121
Les spectres de la RMN 13C sont caracteacuteriseacutes par la preacutesence des signaux suivants
- Le carbone asymeacutetrique C4 caracteacuteristique du cycle DHP pour les produits (5a-5t) reacutesonne
entre 292 et 372 ppm
- Les carbones de la fonction ceacutetone apparaissent entre 1899 ppm et 1965 ppm
- Pour les carbones de la fonction carbonyle de lrsquoester des produits DHPs (5o-5t) reacutesonnent
entre 1669 ppm et 1680 ppm
- Le carbone quaternaire porteur de deux groupements meacutethyles reacutesonne blindeacute entre 264
ppm et 372 ppm
- Les (CH2) reacutesonnent comme suit
Le CH2 en α de la fonction ceacutetone apparaissent vers 470-600 ppm tans dis que celui
en α de la double liaison du noyau pyridine reacutesonne vers 312-507 ppm
Les autres CH2 qui appartiennent au cycle hexanedione sortent plus blindeacutes vers 208-
371 ppm
- Pour les composeacutes obtenus via une condensation avec lrsquoaceacutetoaceacutetate drsquoeacutethyle les CH3
reacutesonnent vers (182-198) ppm les carbones CH3 et CH2 de la fonction ester
apparaissent respectivement vers (141-148) ppm et (598-795) ppm
Chapitre II Reacutesultats et discussions
122
Tableau II8 Donneacutees de RMN1H (deacuteplacements chimiques et constantes de couplage) des 1 4-dihydropyridines
NH
R1 O
R2
R2
R2R2
O
DHP R1 NH HC4 R2 CH2
5a 707(dJ=9 2H) 698(dJ=9 2H) 229(s3HCH3)
119(s1HNH) 550(s1H C4H) 122(s6H2CH3) 109(s6H2CH3)
219-247(m8H4CH2)
5b 709-688(m4H) 273(s3HCH3)
885(s1HNH) 490(s1H C4H) 101(s6H2CH3) 085(s6H2CH3)
236(dJ=1692H) 226(dJ=1712H) 411(dJ=1632H) 195(dJ=1632H)
5c 735-705(m5H) 765(s1HNH) 508(s1H C4H) 106(s6H2CH3)
095(s6H2CH3) 232-
212(m8H4CH2)
5d 712-710(m1H)
687(ddJ=55361H) 664-663(m1H)
1231(s1HNH) 563(s1H C4H) 122(s6H2CH3) 110(s6H2CH3)
225-240(m8H4CH2)
5e 724(dJ=52H) 701(dJ=52H) 115(tJ=5CH3)
251(qJ=75CH2)
726(s1HNH) 507(s1H C4H) 106(s6H2CH3) 096(s6H2CH3)
213-233 (m8H4CH2)
5f 718(dJ=92H) 654(dJ=92H)
280(s6H2CH3) 726(s1HNH) 499(s1H C4H) 105(s6H2CH3)
095(s6H2CH3) 224-
210(m8H4CH2)
5g 728(dJ=92H) 716(dJ=92H) 786(s1HNH) 506(s1H C4H) 107(s6H2CH3)
095(s6H2CH3) 230-213
(m8H4CH2)
5h 767(dJ=852H) 759(dJ=852H) 912(s1HNH) 535(s1H C4H) 148(s6H2CH3)
134(s6H2CH3)
280(dJ=1691H) 270(dJ=1701H) 259(dJ=1631H) 248(dJ=1631H)
5i 365(s3HCH3-O) 710(dJ=862H) 662(dJ=862H)
886(s1HNH) 481(s1H C4H) 101(s6H2CH3) 088(s6H2CH3)
235(dJ=1701H) 226(dJ=1631H) 212(dJ=1591H) 199(dJ=1621H)
5j 065(s3HCH3)
061(s3HCH3) 164-151(m1HCH)
862(s1HNH) 387(dJ=41HC4H) 104(s3HCH3) 101(s3HCH3)
226(s4H2CH2) 217(dJ=1651H) 209(dJ=1661H)
5k 720(dJ=8 2H) 715(dJ=8 2H) 948(s1HNH) 488(s1HC4H) -
255-240(m4H) 226-214(m4H) 195-188(m2H) 183-173(m2H)
5l 717(dJ=8 2H) 655(dJ=8 2H) 281(s6H2CH3)
826(s1HNH) 507(s1H C4H) - 237-233(m9H) 197-183(m3H)
Chapitre II Reacutesultats et discussions
123
Tableau II9 Donneacutees de RMN13C (deacuteplacements chimiques et constantes de couplage) des 1 4-dihydropyridines
NH
R1 O
R2
R2
R2R2
O
1
23
4
567891011
12
13
THP CO C (NH)
C (CO) CH CH2
(CO) CH2 (NH) CH2 R2
C (R2)
Carom R1
5a 1904 1353 1157 324 471 465 - 297274 314 1349-1267 209 5b 1941 1478 1129 286 497 312 - 257 284 1459-1242 187 5c 1958 1489 1133 336 509 408 - 295271 326 1466-1260 - 5d 1899 1437 1160 304 470 463 - 299268 312 1264-1235 - 5e 1959 1485 1137 328 509 410 - 274 296 1439-1275 311154
5f 1961 1487 1135 326 509 406 - 296272 324 1487-1286 1122 406
5g 1959 1491 1129 334 508 407 - 295271 326 1452-1281 - 5h 1948 1487 1119 305 503 329 - 266291 320 1458-1187 -
5i 1944 1484 1121 303 503 319 - 265 290 1568 1392-1124 544
5j 1954 1504 1098 292 503 344 - 263 307 - 313186
5k 1948 1514 1120 319 - - 367263207 - - 1462-1276 -
5l 1965 1509 1145 319 - - 373271211 - - 1489-1285
1124 407
Chapitre II Reacutesultats et discussions
124
Tableau II10 Donneacutees de RMN1H (deacuteplacements chimiques et constantes de couplage) des 1 4-dihydropyridines
NH
R1 OO
DHP R1 NH HC4 CH2 2CH3
5m 689(dJ=8 2H) 649(dJ=9 2H) 923(s1HOH)
916(s1HNH) 472(s1H C4H) 250-
169(m10H)
097(s3HCH3) 084(s3HCH3)
5n 724(dJ=8 2H) 671(dJ=8 2H)
366(s3HCH3-O) 799(s1HNH) 503(s1H C4H)
234-211(m10H)
106(s3HCH3) 095(s3HCH3)
Tableau II11 Donneacutees de RMN13C (deacuteplacements chimiques et constantes de couplage) des 1 4-dihydropyridines
1
23
4
567891011
12
1314 N
H
R1 OO
DHP CO C(NH) C(CO) CH CH2 (CO)
CH2 (NH) CH2 R2 C(R2) Carom R1
5m 19441943
1508 1488
1130 1119 314 503 371
208 321 320
265 291 264 1550
1379-1143 -
5n 19631961
1508 1491
1145 1133 328 509 406
211 326 325
271 296 372 1577 1392
1289 1133 550
Chapitre II Reacutesultats et discussions
125
Tableau II12 Donneacutees de RMN1H (deacuteplacements chimiques et constantes de couplage) des 1 4-dihydropyridines
NH
Me
EtO2C
R1 O
R2
R2
Entreacutee R1 NH HC4 CH2 R2 CH3 Ethyl
5o
693(dJ=82H) 655(dJ=82H) 902(s1HOH)
894(s1HNH) 474(s1HC4H)
239(dJ=16 1H) 227(dJ=16 1H) 214(dJ=16 1H) 197(dJ=16 1H)
101(s3HCH3) 086(s3HCH3)
226(s3HCH3)
397(qJ=80 2H) 113(tJ=80CH3)
5p 706(dJ=8 2H) 674(dJ=8 2H)
366(s3HCH3-O) 902(s1HNH) 480(s1HC4H)
241(d J =16 1H) 228(dJ=16 1H) 216(dJ=16 1H) 197(dJ=16 1H)
100(s3HCH3) 085(s3HCH3)
251(s3HCH3)
397(qJ=80CH2) 111(tJ=80CH3)
5q
720(dJ=8 2H) 702(dJ=8 2H) 117(tJ=8CH3) 256(qJ=8CH2)
674(s1HNH) 506(s1HHC4) 242-238(m2H) 232-225(m2H) 201-188(m2H)
- 223(s3HCH3) 120(tJ=80CH3) 405(qJ=80CH2)
5r 720(dJ=671H) 710-701(m3H) 642(s1HNH) 519(s1HHC4) 201-180(m2H)
247-229(m4H) - 273(s3HCH3) 408(qJ=70CH2) 120(tJ=72CH3)
Chapitre II Reacutesultats et discussions
126
Tableau II13 Donneacutees de RMN13C (deacuteplacements chimiques et constantes de couplage) des 1 4-dihydropyridines
a4
a8
1
2
3456
78
NH
R1
O
OO
R2
R2
Entreacutee C5O CO C4 R2 C7 CH2(C6C8) C7H2 Ca8 Ca4 C3(CO) C2 CH3 CH2-CH3
Carom R1
5o 1961 1680 355 298 269 327 600507 - 1451 1109 1051 1508 188 795
148
1557 1392-1126
-
5p 1943 1669 349 291 264 321 502398 - 1446 1102 1039 1492 182 600
141
1572 1400-1130
548
5q 1959 1676 359 - - 371284 211 1445 1134 1062 1499 193 598 142
1433-1274
154 274
5r 1961 1678 372 - - 329276 210 1472 1147 1075 1499 196 599 144
1359-1260 -
Chapitre II Reacutesultats et discussions
127
Tableau II11 Donneacutees de RMN1H (deacuteplacements chimiques et constantes de couplage) des 1 4-dihydropyridines
NH
CO2Et
MeMe
EtO2C
R1
DHP R1 NH HC4 CH3 CH2-CH3
5s 723(dd J =1808H2)
621(s1HH3) 594(s1HH4)
571(s1HNH) 519(s1HHC4) 233(s6H2CH3)
421-411(m4H2CH2) 124(t J =722CH3)
5t 704(dd J =55 13 1H) 684(dd J =55 36 1H)
697-680(m1H)
586(s1HNH) 535(s1HC4H) 233(s6H2CH3)
423-411(m4H2CH2) 127(t J =802CH3)
Tableau II13 Donneacutees de RMN13C (deacuteplacements chimiques et constantes de couplage) des 1 4-dihydropyridines
1
2
345
6 NH
MeMe
R1 O
O
O
O
DHP CO C4 C2 C3 CH3 CH2-CH3 R1(Carom)
5s 1676 336 1452 1010 198 600146 1588 1411-1047
5t 1673 344 1516 1036 195 599143 1445-1231
Chapitre II Conclusion
128
II5 Conclusion
Dans ce deuxiegraveme chapitre nous nous somme inteacuteresseacutes agrave la reacuteaction de Hantzsch
lrsquoimportance des produits 14-dihydropyridines issus de cette condensation dans le domaine
biologique et pharacologique (comme la Nifedipine) nous a pousseacutes agrave essayer lrsquoapplication
de la meacutethode verte en employant nos deux nouveaux catalyseurs qui sont lrsquoacide ascorbique
(acide naturel la vitamine C) et lrsquoacide aceacutetylsalicylique (acide drsquoorigine naturel Aspirine)
pour la preacuteparation des DHPs
Cette voie preacutesente des avantages tregraves inteacuteressants en comparaison avec les meacutethodes
rapporteacutees puisqursquoelle ameacuteliore les rendements dans un temps record et facilite la
manipulation drsquoun coteacute et eacutevite la toxiciteacute et les risques qui reacutesultent apregraves ce qui permet une
synthegravese douce et respectueuse de lrsquoenvironnement drsquoun autre coteacute
Les reacutesultats que nous avons trouveacutes eacutetaient tregraves satisfaisants nous avons pu syntheacutetiser une
gamme de produits avec drsquoexcellents rendements nous avons eacutegalement eacutelargi notre eacutetude par
la synthegravese de quelques nouvelles moleacutecules avec une grande pureteacute et un excellent
rendement
Chapitre II Partie expeacuterimentale
129
II5 Partie expeacuterimentale
Mode opeacuteratoire geacuteneacuterale
Un meacutelange reacuteactionnel de (1mmol) de lrsquoaldeacutehyde (2mmol) du β-ceacutetoester (4mmol) de
lrsquoaceacutetate drsquoammonium avec (5mol) de lrsquoacide ascorbique ou de lrsquoacide aceacutetylsalicylique
dans un milieu sans solvant est chauffeacute agrave une tempeacuterature 80degC la reacuteaction est suivie par
(CCM) Apregraves lrsquoachegravevement de la reacuteaction le meacutelange est refroidi agrave tempeacuterature ambiante et
ensuite verseacute sur de lrsquoeau glaceacutee avec une agitation de 10 minutes Le solide obtenu est filtreacute
laveacute avec lrsquoeau glaceacutee et purifieacute par recristallisation dans lrsquoeacutethanol 95 Les produits obtenus
ont eacuteteacute identifieacutes par les meacutethodes spectroscopiques IR RMN H1 RMN C13 Tdegfusion
5a) 3366-teacutetrameacutethyl-9-p-tolyl-3467-teacutetrahydroacridine-18(2H5H9H10H)-dione
NH
O O
Tdegfus 271-272 degC IR (KBr cm-1) ν 29586 28776 15699 13694 RMN H1(250 MHz
DMSO-d6) δ 119(s 1H NH) 707(d J=9 2H) 698(d J =9 2H) 550(s 1H C4H) 229(s
3H CH3) 219-247(m 8H 4CH2) 122(s 6H 2CH3) 109(s 6H 2CH3) RMN
C13(629MHz DMSO-d6) δ 1904 1353 1349 1290 1286 1267 1157 471 465
324 314 297 274 209
5b) 3366-teacutetrameacutethyl-9-o-tolyl-3467-teacutetrahydroacridine-18(2H5H9H10H)-dione
NH
O O
Tdegfus gt300 degC IR (KBr cm-1) ν 31823 29586 16350 14900 13655 RMN H1(250
MHz DMSO-d6) δ 885(s 1H NH) 709-688(m 4H) 490(s 1H C4H) 236(d J =169
2H) 226(d J =171 2H) 411(d J =163 2H) 195(d J =163 2H) 273(s 3H CH3)
Chapitre II Partie expeacuterimentale
130
101(s 6H 2CH3) 085(s 6H 2CH3) RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ 1941 1478
1459 1348 1281 1271 1245 1242 1129 497 313 287 284 257 187
5c) 3366-teacutetrameacutethyl-9-pheacutenyl-3467-teacutetrahydroacridine-18(2H5H9H10H)-dione
NH
O O
Tdegfus 192-194 degC IR (KBr cm-1) ν 32788 29547 16317 13655 RMN H1(250 MHz
DMSO-d6) δ 765(s 1H NH) 735-705(m 5H) 508(s 1H C4H) 232-212(m 8H 4CH2)
106(s 6H 2CH3) 095(s 6H 2CH3) RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ 1958 1489
1466 1280 1279 1260 1133 509 408 336 326 295 271
5d) 3366-teacutetrameacutethyl-9-(thiophen-2-yl)-3467-teacutetrahydroacridine-18(2H5H9H10H)-
dione
NH
O OS
Tdegfus 236-238 degC IR (KBr cm-1) ν 32749 29586 15931 14774 13732 RMN H1(250
MHz DMSO-d6) δ 1231(s 1H NH) 712-710(m 1H) 687(dd J =5536 1H) 664-
663(m 1H) 563(s 1H C4H) 225-240(m 8H 4CH2) 122(s 6H 2CH3) 110(s 6H
2CH3) RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ 1899 1437 1264 1246 1235 1160 470
463 312 304 299 268 SMHR (MS-ESI+ MZ) [M+H]+ calculeacutee pour (C21H26NO2S)
3561606 trouveacutee 3561679
Chapitre II Partie expeacuterimentale
131
5e) 9-(4-eacutethylpheacutenyl)-3366-teacutetrameacutethyl-3467-teacutetrahydroacridine-18(2H5H9H10H)-
dione
NH
O O
Tdegfus gt300 degC IR (KBr cm-1) ν 32788 29586 16047 14928 13694 RMN H1(250
MHz DMSO-d6) δ 726(s 1H NH) 724(d J =5 2H) 701(d J =5 2H) 507(s 1H C4H)
251(qj=75CH2) 213-233 (m8H4CH2) 115(tj=5CH3) 106(s6H2CH3) 096(s 6H
2CH3) RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ 1958 1485 1439 1414 1280 1274 1135
509 410 328 311 296 274 154
5f) 9-(4-(dimeacutethylamino)pheacutenyl)-3366-teacutetrameacutethyl-3467-teacutetrahydroacridine-
18(2H5H9H10H)-dione
NH
O O
N
Tdegfus 266-268 degC IR (KBr cm-1) ν 32749 28776 16085 14851 13617 RMN H1(250
MHz DMSO-d6) δ 726(s 1H NH) 718(d J =9 2H) 654(d J =9 2H) 499(s 1H C4H)
280(s 6H 2CH3) 224-210(m 8H 4CH2) 105(s 6H 2CH3) 095(s 6H 2CH3) RMN
C13(629MHz DMSO-d6) δ 1961 1487 1354 1286 1135 1122 509 406 406 326
324 296 272
Chapitre II Partie expeacuterimentale
132
5g) 9-(4-chloropheacutenyl)-3366-teacutetrameacutethyl-3467-teacutetrahydroacridine-18(2H5H9H10H)-
dione
NH
O O
Cl
Tdegfus 229-230 degC IR (KBr cm-1) ν 34369 29547 16471 16124 13655 RMN H1(250
MHz DMSO-d6) δ 786(s 1H NH) 728(d J =9 2H) 716(d J =9 2H) 506(s 1H C4H)
230-213 (m 8H 4CH2) 107(s 6H 2CH3) 095(s 6H 2CH3) RMN C13(629MHz DMSO-
d6) δ 1959 1491 1452 1316 1295 1281 1129 508 407 334 326 295 271
5h) 9-(4-bromopheacutenyl)-3366-teacutetramethyl-3467-teacutetrahydroacridine-18(2H5H9H10H)-
dione
NH
O O
Br
Tdegfus 241-243 degC IR (KBr cm-1) ν 31746 29547 16471 16085 13655 RMN H1(250
MHz DMSO-d6) δ 912(s 1H NH) 767(d J =85 2H) 759(d J =85 2H) 535(s 1H
C4H) 280(d J =169 1H) 270(d J =170 1H) 259(d J =163 1H) 248(d J =163 1H)
148(s 6H 2CH3) 134 (s 6H 2CH3) RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ 1948 1487
1458 1302 1295 1187 1119 503 329 320 305 291 266
Chapitre II Partie expeacuterimentale
133
5i) 9-(4-meacutethoxypheacutenyl)-3366-teacutetrameacutethyl-3467-teacutetrahydroacridine-18(2H5H9H10H)-
dione
NH
O O
O
Tdegfus 270-272 degC IR (KBr cm-1) ν 34485 29547 16432 16124 13655 11418 RMN
H1(250 MHz DMSO-d6) δ 886(s 1H NH) 710(d J =86 2H) 662(d J =86 2H) 481(s
1H C4H) 365(s 3H CH3-O) 235(d J =170 1H) 226(d J =163 1H) 212(d J=159
1H) 199(d J =162 1H) 101(s 6H 2CH3) 088(s 6H 2CH3) RMN C13(629MHz
DMSO-d6) δ 1944 1568 1484 1392 1283 1124 1121 544 503 319 303 290
265
5j) 9-isopropyl-3366-teacutetrameacutethyl-3467-teacutetrahydroacridine-18(2H5H9H10H)-dione
NH
O O
Tdegfus 244-246 degC IR (KBr cm-1) ν 32826 29547 28737 16085 13809 RMN H1(250
MHz DMSO-d6) δ 862(s 1H NH) 387(d J =4 1H C4H) 226(s 4H 2CH2) 217(d J
=165 1H) 209(d J =166 1H) 164-151(m 1H CH) 104(s 3H CH3) 101(s 3H CH3)
065(s 3H CH3) 061(s 3H CH3) RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ 1954 1504 1098
503 344 313 307 292 263 186 SMHR (MS-ESI+ MZ) [M+H]+ calculeacutee pour
(C20H31NO2) 3152198 trouveacutee 3152277
Chapitre II Partie expeacuterimentale
134
5k) 9-(4-chloropheacutenyl)-3467-teacutetrahydroacridine-18(2H5H9H10H)-dione
NH
Cl
O O
Tdegfus gt300 degC IR (KBr cm-1) ν 32710 29316 16432 RMN H1(250 MHz DMSO-d6)
δ 948(s 1H NH) 720(d J =8 2H) 715(d J =8 2H) 488(s 1H C4H) 255-240(m 4H)
226-214(m 4H) 195-188(m 2H) 183-173(m 2H) RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ
1948 1514 1462 1300 1293 1276 1120 367 319 263 207
5l) 9-(4-(dimeacutethylamino) pheacutenyl)-3467-teacutetrahydroacridine-18(2H5H9H10H)-dione
NH
N
O O
Tdegfus 310-312degC IR (KBr cm-1) ν 32788 29470 16047 13578 RMN H1(250 MHz
DMSO-d6) δ 826(s 1H NH) 717(d J =8 2H) 655(d J =8 2H) 507(s 1H C4H) 281(s
6H 2CH3) 237-233(m 9H) 197-183(m 3H) RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ 1965
1509 1489 1355 1285 1145 1124 407 373 319 271 211 SMHR (MS-ESI+
MZ) [M+H]+ calculeacutee pour (C27H25N2O2) 3361838 trouveacutee 3361911
Chapitre II Partie expeacuterimentale
135
5m) 9-(4-hydroxypheacutenyl)-33-dimeacutethyl-3467-teacutetrahydroacridine-18(2H5H9H10H)-
dione
NH
OH
O O
Tdegfus gt300 degC IR (KBr cm-1) ν 32788 29547 16085 14812 13694 RMN H1(250
MHz DMSO-d6) δ 923(s 1H OH) 916(s 1H NH) 689(d J =8 2H) 649(d J =9 2H)
472(s 1H C4H) 250-169(m 10H) 097(s 3H CH3) 084(s 3H CH3) RMN
C13(629MHz DMSO-d6) δ 1943 1550 1508 1488 1379 1283 1143 1130 1119
503 371 321 320 291 265 264 208
5n) 9-(4-meacutethoxypheacutenyl)-33-dimeacutethyl-3467-teacutetrahydroacridine-18(2H5H9H10H)-
dione
NH
O
O O
Tdegfus 182-184 degC IR (KBr cm-1) ν 32788 29547 16085 14812 13655 RMN H1(250
MHz DMSO-d6) δ 799(s 1H NH) 724(d J =8 2H) 671(d J =8 2H) 503(s 1H C4H)
366(s 3H CH3-O) 234-211(m 10H) 106(s 3H CH3) 095(s 3H CH3) RMN
C13(629MHz DMSO-d6) δ 1961 1577 1491 1392 1289 1133 1132 550 509
406 372 328 326 325 296 271 211
Chapitre II Partie expeacuterimentale
136
5o) 4-(4-hydroxypheacutenyl)-277-trimeacutethyl-5-oxo-145678-heacutexahydroquinoline-3-
carboxylate drsquoeacutethyle
ONH
OH
O O
Tdegfus 238-240 degC IR (KBr cm-1) ν 32826 29586 16857 16124 13771 12189 RMN
H1(250 MHz DMSO-d6) δ 902(s 1H OH) 894(s 1H NH) 693(d J =8 2H) 655(d J
=8 2H) 474(s 1H C4H) 397(q J =8 2H) 226(s 3H CH3) 239(d J =16 1H) 227(d J
=16 1H) 214(d J =16 1H) 197(d J =16 1H) 113(t J =8 CH3) 101(s 3H CH3)
086(s 3H CH3) RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ 1961 1680 1557 1508 1451
1392 1291 1152 1126 1109 1051 795 600 507 355 327 298 269 188 148
5p) 4-(4-meacutethoxypheacutenyl)-277-trimeacutethyl-5-oxo-145678-heacutexahydroquinoline-3-
carboxylate drsquoeacutethyle
O
NH
O
O O
Tdegfus 260-262 degC IR (KBr cm-1) ν 32016 29586 17011 16047 13809 10338 RMN
H1(250 MHz DMSO-d6) δ 902(s 1H NH) 706(d J =8 2H) 674(d J =8 2H) 480(s
1H C4H) 397(q J =8 CH2) 366(s 3H CH3-O) 251(s 3H CH3) 241(d J =16 1H)
228(d J =16 1H) 216(d J =16 1H) 197(d J =16 1H) 111(t J =8 CH3) 100(s 3H
CH3) 085(s 3H CH3) RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ 1943 1669 1572 1492
1446 1400 1284 1130 1102 1039 589 548 502 349 321 291 264 182 141
Chapitre II Partie expeacuterimentale
137
5q) 4-(4-eacutethylpheacutenyl)-2-meacutethyl-5-oxo-145678-heacutexahydroquinoline-3-carboxylate
drsquoeacutethyle
NH
O
O O
Tdegfus 231-233 degC IR (KBr cm-1) ν 32365 29509 16972 15085 14612 13609 RMN
H1(250 MHz DMSO-d6) δ 720(d J =8 2H) 702(d J =8 2H) 674(s 1H NH) 506(s
1H HC4) 405(q J =8 CH2) 256(q J =8 CH2) 223(s 3H CH3) 242-238(m 2H) 232-
225(m 2H) 201-188(m 2H) 120(t J =8 CH3) 117(t J =8 CH3) RMN C13(629MHz
DMSO-d6) δ 1959 1676 1499 1445 1433 1417 1278 1274 1134 1062
598 371 359 284 274 210 193 154 142 SMHR (MS-ESI+ MZ) [M+H]+
calculeacutee pour (C21H26NO3) 3391834 trouveacutee 3391907
5r) 4-(3-chloropheacutenyl)-2-meacutethyl-5-oxo-145678-heacutexahydroquinoline-3-
carboxylate drsquoeacutethyle
NH
O
O
O
Cl
Tdegfus gt300 degC IR (KBr cm-1) ν 32826 29470 16972 16132 14850 13771 RMN
H1(250 MHz DMSO-d6) δ 720(d J =67 1H) 710-701(m 3H) 642(s 1H NH) 519(s
1H HC4) 273(s 3H CH3) 247-229(m 4H) 201-180(m 2H) 408(q J =70 CH2)
120(t J =72 CH3) RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ 1961 1678 1499 1472 1359
1299 1290 1260 1147 1075 599 329 276 210 196 144 SMHR (MS-ESI+
MZ) [M+H]+ calculeacutee pour (C19H21ClNO3) 3451132 trouveacutee 3451204
Chapitre II Partie expeacuterimentale
138
5s) dieacutethyl 26-dimeacutethyl-4-(thiophegraven-2-yl)-14-dihydropyridine-35-dicarboxylate
ONH
OO OS
Tdegfus 158-160 degC IR (KBr cm-1) ν 33443 29817 16548 10299 RMN H1(250 MHz
DMSO-d6) δ 704(dd J =55 13 1H) 684(dd J =55 36 1H) 697-680(m 1H) 586(s
1H NH) 535(s 1H C4H) 423-411(m 4H 2CH2) 233(s 6H 2CH3) 127(t J =8 2CH3)
RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ 1673 1516 1445 1263 1232 1231 1036 599
344 195 143
5t) dieacutethyl 4-(furan-2-yl)-26-dimeacutethyl-14-dihydropyridine-35-dicarboxylate
ONH
OO OO
Tdegfus 152-154 degC IR (KBr cm-1) ν 33443 29817 17011 13701 RMN H1(250 MHz
DMSO-d6) δ 723(dd J =1808 H2) 621(s 1H H3) 594(s 1H H4) 571(s 1H NH)
519(s 1H HC4) 421-411(m 4H 2CH2) 233(s 6H 2CH3) 124(t J =72 6H 2CH3)
RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ 1676 1589 1452 1411 1102 1047 1010 600
336198146
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Chapitre III
Nouvelles proceacutedures laquo vertes raquo dans la synthegravese des deacuteriveacutes du
teacutetrahydrobenzo[b]pyrane
Chapitre III Introduction
147
III1 Introduction
Le deacuteveloppement de meacutethodes de synthegravese respectueuses de lenvironnement et propres est
devenu lobjectif de la synthegravese organique ces derniegraveres anneacutees
La meacutethode RCM preacutesente des avantages significatifs puisqursquoelle permet lrsquoeacuteconomie de
temps et deffort de synthegravese avec une haute efficaciteacute de formation des produits deacutesireacutes qui
peut sappliquer agrave la recherche dans le domaine de la chimie meacutedicinale1
Beaucoup de synthegraveses heacuteteacuterocycliques tregraves importantes sont reacutealiseacutes par des reacuteactions agrave
composants multiples comme la reacuteaction de Biginelli2 et Hantzsch3 Reacutecemment les
teacutetrahydrobenzo[b]pyranes et les dihydropyrano[c]chromegravenes ont attireacute attention pour leurs
activiteacutes biologiques et proprieacuteteacutes pharmacologiques tregraves varieacutees
Ces moleacutecules comportent principalement dans leurs structures un noyau pyrane qui
constitue lrsquouniteacute structurale drsquoune gamme de produits naturels 4 employeacutes geacuteneacuteralement
comme additifs alimentaires agents cosmeacutetiques et aussi utiliseacutes comme agrochimiques
biodeacutegradables potentiels 5-8 Les 4H-pyranes ont des activiteacutes anticoagulante spasmolytique
diureacutetique anticanceacutereuse 9 antibacteacuterienne anti-malaria 10-14 et ils peuvent ecirctre utiliseacutes
comme mateacuteriaux photo actifs 15 ils sont actifs contre les maladies neurodegeacuteneacuteratives
comme lrsquoAlzheimer la maladie de Parkinson la schizophreacutenie et la myoclonie 16
Les teacutetrahydrobenzo[b]pyranes sont les produits drsquoune condensation drsquoun aldeacutehyde avec un
meacutethylegravene activeacute et le malononitrile (cyanoaceacutetate) en preacutesence de la pipeacuteridine en utilisant
ou lrsquoeacutethanol ou lrsquoaceacutetonitrile comme solvant de reacuteaction (Scheacutema III1) 17-19 Les meacutethodes
deacutecrites preacuteceacutedemment preacutesentent des inconveacutenients tels que la toxiciteacute ou de lindisponibiliteacute
des reacuteactifs la longues dureacutees de reacuteaction des solvants toxiques volatils coucircteux Plusieurs
meacutethodes ont contribueacute au deacuteveloppement de cette reacuteaction dans le domaine de la chimie
verte citant par exemple les micro-ondes 20 les ultrasons 21 les supports solides 22 les
liquides ioniques 23 les nanoparticules 24 reacutecemment lrsquoutilisation de seulement deux
composants pour la synthegravese des benzo[b]pyranes 25
Chapitre III Introduction
148
R OOH
CNNC
+
EtOH ou Aceacutetonitrile
O NH2
CN
R
Pipiridine
Scheacutema III1
III11 Nomenclature des teacutetrahydrobenzo[b]pyranes
Le teacutetrahydropyrane est un composeacute heacuteteacuterocyclique de formule C5H6O Non aromatique il est
constitueacute de six chaicircnons avec cinq atomes de carbone et un atome doxygegravene Il contient
deux doubles liaisons Il existe deux isomegraveres de dihydropyranne (Fig III1) qui diffegraverent par
la position des doubles liaisons Dans le 2H-pyrane les doubles liaisons sont en position 2 et
4 dans le 4H-pyrane elles sont en position 2 et 5
Les pyranes partiellement reacuteduits sont toujours nommeacutes en utilisant le suffixe 2H tels que les
structures 3 et 4 La structure 3 est nommeacutee 34-dihydro-2H-pyranes Il en va de mecircme pour
la structure 4 qui est nommeacutee 56-dihyro-2H-pyranes (Fig III2) 26
La mecircme terminologie est suivie lorsque le carbone satureacute est remplaceacute par la fonction
carbonyle dans les structures 5 et 6 Ainsi les composeacutes 5 et 6 sont nommeacutes 2H-pyrane-2-one
et 4H-pyrane-4-one selon la convention de lrsquoIUPAC Ils sont eacutegalement nommeacutes les 2-
pyranones et 4-pyranones respectivement (Fig III3)
O1
O4
O2
O3
O O5
O
O
6
Fig III1 Fig III2 Fig III3
Chapitre III Introduction
149
Avec le souci croissant sur la deacutegradation de lenvironnement lutilisation de meacutethodes
respectueuses de lenvironnement telles que les conditions sans solvant repreacutesentent des
proceacutedures de technologie chimique verte tregraves inteacuteresantes agrave la fois du point de vue
eacuteconomique et syntheacutetique Afin de reacuteduire la pollution et beacuteneacuteficier des avantages que nous
propose la chimie verte nous avons dans ce chapitre deacuteveloppeacute la synthegravese des
teacutetrahydrobenzo[b]pyranes en utilisant les deux catalyseurs beacutenins proposeacutes et deacutejagrave testeacutes sur
leur efficaciteacute dans les deux chapitres preacuteceacutedants
III12 Meacutecanisme de la formation des teacutetrahydrobenzopyranes
Le meacutecanisme de la synthegravese des teacutetrahydrobenzo[b]pyranes a eacuteteacute eacutetudieacute et rapporteacute par
plusieurs groupes de chercheurs 27 28 29 59 la majoriteacute des meacutecanismes deacutecrivent que les THPs
sont obtenus via une reacuteaction en one-pot drsquoun aldeacutehyde un meacutethylegravene activeacute avec le
malononitrile La reacuteaction commence par une condensation de Knoevenagel entre un
aldeacutehyde protoneacute et le malononitrile activeacute par lrsquointermeacutediaegravere du catalyseur le produit
obtenu va reacuteagir avec le meacutethylegravene activeacute de la dimeacutedone par une addition de Michael puis
par un reacutearangement et une cyclisation on obtient le produit deacutesireacute le 2-amino-4-aryl-3-cyano-
7 7-dimeacutethyl-5-oxo-4H-5 6 7 8-teacutetrahydrobenzopyrane
Nous rapportons ici un meacutecanisme propposeacute par Ziarani et son eacutequipe 30 Scheacutema III2
O
O
OH
O
HOH
O
Catalyseur
OR CNCN
CNCN
H
+ OH
R Hcondensation de Knoevenagel
CN
CNR
OH
O
RCN
N O
O RCNH
NH O
O RCN
NH2
THPs
1 3
2
4
CN
CNR
OH
O
addition de Michael
Catalyseur
Scheacutema III2
Chapitre III Inteacuterecircts biologiques des teacutetrahydrobenzo[b]pyranes
150
III2 Inteacuterecircts biologiques des teacutetrahydrobenzo[b]pyranes
III21 Activiteacutes antimicrobienne antibacteacuterienne et antifongique
Deux seacuteries de produits les 2-amino-4H-pyrannes et les 2-amino-5-oxo-5678-
teacutetrahydro-4H-chromegravenes ont eacuteteacute preacutepareacutees par Kumar et son eacutequipe31 les composeacutes
syntheacutetiseacutes ont eacuteteacute testeacutes pour leurs proprieacuteteacutes antibacteacuteriennes contre trois souches
bacteacuteriennes agrave savoir Escherichia coli (MTCC 41) Staphylococcus aureus (MTCC
1144) et Pseudomonas putida (MTCC 1072)
Huit produits (Fig III4-Fig III11) ont montreacute une inhibition complegravete agrave 128 mg
ml ou moins Le reste des composeacutes a montreacute une inhibition incomplegravete
O
EtO
O
CN
NH2 O
EtO
O
CN
NH2
Cl
O
EtO
O
CN
NH2
O
Fig III4 Fig III5 Fig III6
O
CN
NH2
O
O
O
CN
NH2
O
NO2
O
CN
NH2
O
NO2
Fig III7 Fig III8 Fig III9
Chapitre III Inteacuterecircts biologiques des teacutetrahydrobenzo[b]pyranes
151
O
CN
NH2
O
Cl
O
CN
NH2
O
OH
Fig III10 Fig III11
Les deacuteriveacutes 4H-chromegravenes et coumarines ont eacuteteacute choisis pour une eacutetude rapporteacutee par
Sabry et son eacutequipe 32 il est connu que ces deacuteriveacutes font partie drsquoune famille
importante de substances actives avec un large eacuteventail de proprieacuteteacutes
pharmacologiques Vingt-et-un composeacutes de deux deacuteriveacutes 4H-chromegravenes et
coumarines ont eacuteteacute preacutepareacutes et examineacutes in vitro pour leurs activiteacutes antibacteacuteriennes
et antifongiques contre divers champignons et bacteacuteries (gram-positives gram-
neacutegatif) Les composeacutes (Fig III12- Fig III14) ont montreacute une forte activiteacute contre
tous les microorganismes testeacutes
O N
N
NH
Et2N
NH2
Cl
N
N
O
NH
N
Br
NH2
O N
N
NH
Et2N
Cl
Fig III12 Fig III13 Fig III14
Six composeacutes (Fig III15- Fig III20) ont preacutesenteacute33 une excellente activiteacute
antibacteacuterienne de MIC 339 agrave 738 IM et eacutetaient plus efficaces que les meacutedicaments
standards comme lrsquoeacutethambutol (MIC de 763 IM) la ciprofloxacine (CMI de 944 IM)
Le composeacute (Fig III15) eacutetait le plus actif avec une MIC (339 IM)
Les cinq autres composeacutes ont montreacute une activiteacute modeacutereacutee dans lactuelle seacuterie
Chapitre III Inteacuterecircts biologiques des teacutetrahydrobenzo[b]pyranes
152
En geacuteneacuteral les composeacutes ayant le groupe trifluoromeacutethyle en sixiegraveme position sur le
1234-teacutetrahydropyrimidine-5-carboxylate deacutethyle ont limpact potentiel dans
lameacutelioration de lactiviteacute par rapport au groupement meacutethyle pheacutenyle et
chloromeacutethyle La substitution Nitro sur 4H-chromegravene agrave la 6 egraveme position joue un rocircle
important dans lameacutelioration de lactiviteacute par rapport au brome meacutethyle et pheacutenyle
O
NHHN
OEtO
O
CF3
O
O
NHHN
OEtO
O
O
O2N
Fig III15 Fig III16
O
NHHN
OEtO
O
O
NO2 O
NHHN
OEtO
O
CF3
O
Fig III17 Fig III18
O
NHHN
OO
O
CF3
O
O
O
NHHN
OO
O
CF3
O
O
Fig III19 Fig III20
Chapitre III Inteacuterecircts biologiques des teacutetrahydrobenzo[b]pyranes
153
III22 Activiteacute anticanceacutereuse
Le Cancer est une prolifeacuteration rapide et incontrocircleacutee de cellules anormales et est la principale
cause de la mort humaine Malgreacute les progregraves consideacuterables de la biologie et de la
pharmacologie le cancer reste un problegraveme grave une recherche seacutelective et puissante de
nouveaux agents chimiotheacuterapeutiques est neacutecessaire pour lutter contre ce danger 34
Les reacutesultats in vitro de lactiviteacute anti-microbacteacuterienne rapporteacutes preacuteceacutedemment ont
encourageacutes le groupe de Raju35 a eacutevaluer les effets anticanceacutereux des 2-oxo-4-(4-oxo-
4H-chromeacuten-3-yl)-1234-teacutetrahydropyrimidine-5-carboxylates contre un groupe de
trois ligneacutees cellulaires de cancer humain y compris le poumon ( A549 ) SNC ( SK -
N- SH ) et du col uteacuterin ( HeLa ) les reacutesultats sont compareacutes avec un meacutedicament
standard le doxorubicine Les produits (Fig III21-Fig III34) ont montreacute une
activiteacute anticanceacutereuse sur diffeacuterentes cellules
O
NHHN
OEtO
S
O
Br
O
NHHN
OEtO
O
O
Cl
O
NHHN
OEtO
O
O
NO2
Fig III21 Fig III22 Fig III23
O
NHHN
OEtO
S
O
O
NHHN
OO
S
O
Br
O
O
NHHN
OO
S
O
O O
NHHN
OEtO
O
CF3
O
Fig III24 Fig III25 Fig III26 Fig III27
O
NHHN
OO
O
O
O
O
NHHN
OO
O
O
O
O
NHHN
OO
O
CF3
O
O
Fig III28 Fig III29 Fig III30
Chapitre III Inteacuterecircts biologiques des teacutetrahydrobenzo[b]pyranes
154
O
NHHN
OEtO
O
O
O2N
O
HN
HN
O
O
O
O
O
O
NHHN
OO
O
O
O
O
Fig III31 Fig III32 Fig III33
O
NHHN
OO
S
CF3
O
O
Fig III34
III23 Activiteacute antirhinovirus
Les rhinovirus humains (VRC) sont dimportants agents pathogegravenes causant la plupart des
infections des voies respiratoires supeacuterieures chez les humains36 Les infections VRC sont
eacutegalement associeacutees agrave plusieurs complications meacutedicales graves comme lotite moyenne la
bronchite chronique et lrsquoasthme37 Plus de cent seacuterotypes de VRC ont permis le
deacuteveloppement drsquoun vaccin mais qui eacutetait peu pratique pour cette raison des efforts
consideacuterables ont eacuteteacute concentreacutes sur le deacuteveloppement dagents antiviraux efficaces pour le
traitement des infections aux rhinovirus humain (HRV)
Une eacutetude a eacuteteacute meneacutee par Conti et Desideri 38 ougrave une seacuterie de 3-benzylchromegravenes et
chromanes a eacuteteacute syntheacutetiseacutee et testeacutee in vitro contre deux seacuterotypes repreacutesentatifs des
rhinovirus (HRV) Trois nouveaux composeacutes (Fig III35-Fig III37) ont montreacute
une activiteacute puissante contre ces seacuterotypes (VRC) avec des indices theacuterapeutiques
remarquables
Chapitre III Inteacuterecircts biologiques des teacutetrahydrobenzo[b]pyranes
155
Les faibles cytotoxiciteacute de tous les produits deacuteriveacutes ont donneacute lieu agrave des composeacutes
ayant un indice theacuterapeutique eacuteleveacute (TI)
O
O
Cl
O
Cl
Cl
Fig III35 Fig III36 Fig III37
III24 Activiteacute neuroprotective
La maladie dAlzheimer (MA) est lrsquoune des maladies neurodeacutegeacuteneacuteratives elle est la plus
freacutequente des deacutemences deacutegeacuteneacuteratives primaires39
Au cours de la derniegravere deacutecennie linhibition du cholinesteacuterase est devenue lapproche
clinique la plus feacutequente pour traiter la maladie drsquoAlzheimer les inhibiteurs du cholinesteacuterase
(Achei) tel que la tacrine qui est un inhibiteur de laceacutetylcholinesteacuterase puissant et reacuteversible 40 a eacuteteacute le premier meacutedicament approuveacute aux Eacutetats-Unis pour le traitement palliatif de la MA
mais il preacutesentait des effets secondaires comme hepatotoxiciteacute41
Le doneacutepeacutezil la rivastigmine et la galantamine ont aussi eacuteteacute approuveacutes par la FDA (Food
and Drug Administration) et lEMEA (European Medicines Agency) pour le traitement des
symptocircmes de MA 42 43 44
De nouveaux analogues de tacrine teacutetracycliques multipotentes sont deacutecrits par Marco-
Contelles et Coll45 Les composeacutes (Fig III38- Fig III40) ont montreacute un effet
neuroprotecteur significatif sur les cellules de neuroblastome soumis agrave une surcharge
de Ca2+ ou de la toxiciteacute induite par les radicaux libres Ces composeacutes sont des
inhibiteurs de lAChE Le meilleur inhibiteur (Fig III40) est 50 fois moins puissant
que la tacrine Sur la base de ces reacutesultats certaines de ces moleacutecules peuvent ecirctre
Chapitre III Inteacuterecircts biologiques des teacutetrahydrobenzo[b]pyranes
156
consideacutereacutees comme des candidats principaux pour le deacuteveloppement de meacutedicaments
anti-Alzheimer
O N
O NH2
CF3
O N
O NH2
NO2
O N
O NH2
OMe
Fig III38 Fig III39 Fig III40
III25 Activiteacute antioxydante
Les tanins sont des substances naturelles pheacutenoliques qui peuvent preacutecipiter les proteacuteines agrave
partir de leurs solutions aqueuses46 On les retrouve dans le theacute les fruits et les leacutegumes Les
teacutetrahydrobenzopyranes ont une structure de base similaire agrave celle des tanins Apregraves la
deacutecouverte de leur effet antioxydant plusieurs recherches ont eacuteteacute eacutelaboreacutees sur cette famille
des produits
Heravi et Coll 47ont deacuteveloppeacute deux nouvelles seacuteries de produits avec une activiteacute
antioxydante
O
R
CN
NH2
OH2N
NC
R
R= C6H5 4-NO2-C6H5 4-MeO-C6H5 4-Cl-C6H5 3-NO2-C6H5
Fig III41
Chapitre III Inteacuterecircts biologiques des teacutetrahydrobenzo[b]pyranes
157
III26 Activiteacute protectrice du cartilage
Lrsquoarthrite rhumatoiumlde fait partis des maladies deacutegeacuteneacuteratives des joints articulateurs
causeacutees par la destruction du cartilage par les enzymes meacutetalloproteacuteases matricielles48 Kemnizer et Coll49 ont rapporteacute la synthegravese des 2-amino-3-cyano-4-pheacutenyl-4H-
naphtol [12-b] pyranes qui ont un rocircle tregraves important dans la preacutevention du cartilage
Ces composeacutes ont la capaciteacute de bloquer la synthegravese des enzymes meacutetalloproteacuteases
matricielles Ils ont rapporteacute aussi que le groupement succinimido sunbstitueacute en
position 2 (2-(25-dioxopyrrolidin-1-yl)-4-(3-nitrophenyl)-4H-benzo[h]chromene-3-
carbonitrile Fig III42) agrave la place du groupe amino (2-amino-4-(3-nitrophenyl)-4H-
benzo[h]chromegravene-3-carbonitrile Fig III43) favorise une stabiliteacute du produit dans le
milieu acide cette nouvelle structure a permis une synthegravese des anti-tubilines sous une
nouvelle forme (voie orale)
O
NO2
CN
N
O
O
O
NO2
CN
NH2
Fig III42 Fig III43
Chapitre III Meacutethodes de preacuteparations des THPs
158
III3 Meacutethodes de preacuteparations des teacutetrahydrobenzopyranes
Les 4-H-pyranes constituent un vaste groupe de structures des produits naturels qui ont des
activiteacutes biologiques et pharmacologiques comme anti-spasmolytiques anticoagulants
anticanceacutereux anti-anaphylactiques
III31 Utilisation de la meacutethode eacutelectroorganique
L Fotouhi et Coll50 ont deacuteveloppeacute la synthegravese des teacutetrahydrobenzo[b]pyranes avec
une meacutethode eacutelectroorganique ougrave ils ont employeacute une base eacutelectrogeacuteneacuteratrice (EGB)
cette base est preacutepareacutee comme suivant
En faisant subir une pro-base agrave une reacuteduction on obtient un intermeacutediaire qui reacuteagit comme
une base celui lagrave est deacutecrit comme base eacutelectrogeacuteneacuteratrice (EGB)
La pro-base dans ce cas est le malononitrile qui par une reacuteduction dans une eacutelectrode qui
contient le Platinium comme cathode et une bande de Magneacutesium comme anode (scheacutema
III4)
Ar H
O+CN
CN
+
O
O
eacutelectrolyse (e-)
10mA (4-5)h Sans solvant
O
CN
NH2
O Ar
Scheacutema III4
La reacuteaction a permis drsquoobtenir les composeacutes actifs en laquo one-po raquot dans des conditions tregraves
seacutecuriseacutees et sans lrsquoutilisation de solvants organiques et de catalyseurs
III32 Utilisation des acides de Lewis
Mohammad Seifi et Hassan Sheibani 51 ont utiliseacute un catalyseur heacuteteacuterogegravene qui
est lrsquooxyde de magnesium (MgO 025g) dans la condensation drsquoun aldeacutehyde une
dimeacutedone et un malonitrile
L es composeacutes agrave meacutethylegravene actif utiliseacute dans ce travail sont
-La dimeacutedone
-1 3-cyclohexandiones
Chapitre III Meacutethodes de preacuteparations des THPs
159
-Hydroxycoumarines (Fig III44)
-4-hydroxy-6-meacutethylpyrone (Fig III45)
-1 3-dimeacutethylbarbiturique (Fig III46)
-1 3-dimeacutethyl-6-aminouracil (Fig III47)
O
OH
OR2
R1
R1=R2=(-CH=CH-CH=CH-)
O
OH
OR2
R1
R1=HR2=CH3
N
OHO
O
N
NO
O
NH2
Fig III44 Fig III45 Fig III46 Fig III47
Le catalyseur (MgO) est preacutepareacute par une calcination de lrsquohydroxyde de magneacutesium
(Mg(OH)2) pendant deux heures agrave 400-500degC de tempeacuterature avant drsquoecirctre employeacute dans la
reacuteaction
Ils ont aussi utiliseacute ce catalyseur
-Dans la condensation de Knoevenagel (aldeacutehyde+malonitrile) pendant environ 5-7 minutes
avec (005g MgO) en preacutesence drsquoun meacutelange eacutethanoleau les rendements obtenus sont
excellents et varient entre (93-96) (scheacutema III5)
Ar H
OCN
CN
+ MgOH2O Ethanol
Ar
H
CN
CN
Scheacutema III5
-Dans lrsquoaddition de Michael (benzylidegravenemalononitrile+dimeacutedone) pendant 20-28 minutes et
(02g MgO) dans le mecircme milieu et qui donnent des rendements excellents (92-96)
(scheacutema III6)
+
O
CN
NH2
O Ar
MgOH2O Ethanol
Ar
H
CN
CN
O
O
Scheacutema III6
Chapitre III Meacutethodes de preacuteparations des THPs
160
Wen-Bo Sun et son eacutequipe52 ont syntheacutetiseacute les teacutetrahydro-4-H-chromegravenes dans un
milieu aqueux en utilisant le bromure de lithium qui est un catalyseur recyclable peu
coucircteux et permet drsquoobtenir des rendements tregraves eacuteleveacutes dans un temps de reacuteaction tregraves
court (scheacutema III7)
O
O
ArOCN
NH2O
OH
OAr H
O+ CN
CN+
H2O
LiBr
Scheacutema III7
G Sabitha et Coll53 ont prepareacute les 4-H-benzo[b]pyranes via la condensation drsquoun
aldeacutehyde un malononitrile et la dimeacutedone en utilisant le CeCl37H2O pour la catalyse
de cette reacuteaction (scheacutema III8)
Ar H
O
+
CN
R1+
O
O O
R1
NH2
O Ar
CeCl37H2O
Scheacutema III8
S Nemouchi et Coll54 ont rapporteacute la synthegravese des teacutetrahydrobenzo[b]pyranes en
utilisant lrsquoacide pheacutenylboronique ce catalyseur non toxique a prouveacute son efficaciteacute
dans la reacuteaction de Biginelli rapporteacute par A Debache et son eacutequipe
Une quantiteacute catalytique de 5mol agrave reflux un milieu eacutethanoleau sont les conditions qui
ont permis drsquoobtenir une seacuterie de 21 produits avec de bons rendements dans un minimum de
temps Les produits sont ensuite recristalliseacutes dans lrsquoeacutethanol (scheacutema III9)
Ar H
O
+
CN
CN+
R2
R1
O
O
PhB(OH)2 5mol
O
CN
NH2R2R1
O Ar
H2O EtOH Reflux
Scheacutema III9
Chapitre III Meacutethodes de preacuteparations des THPs
161
Le citrate de sodium (C6H5Na3O7) est utiliseacute comme un catalyseur recyclable dans la
synthegravese des 4-H-pyranes et des dihydropyrano[c]chromegravenes deacuteveloppeacutee par J Zheng
et Yi-Qun Li55 (scheacutema III10)
Ar H
O+ CN
CN H2O EtOH (11)Reflux
5mol
O
O
ArOCN
NH2
RR
O
O
O
CN
NH2RR
O Ar
O
OH
O
OH
OO
OO
OO
3Na
Trisodium Citrate
Trisodium Citrate
Scheacutema III10
III34 Utilisation de lrsquoIodine moleacuteculaire (I2 avec K2CO3)
Yi-Ming Ren et C Cai 56 ont syntheacutetiseacute les 2-amino-2-chromegravenes dans les conditions
suivantes milieu aqueux le couple lrsquoiode moleacuteculaire avec le carbonate de
potassium (I2 K2CO3) pour catalyser la condensation de lrsquoaldeacutehyde avec 1-naphtol et
le malononitrile
Afin de trouver les conditions optimales ils ont preacutepareacute le benzylidegravenemalononitrile par la
reacuteaction de Knoevenagel ce composeacute va reacuteagir avec le meacutethylegravene actif qui est le 1-naphtol
pour donner le produit deacutesireacute la quantiteacute catalytique neacutecessaire est (6mol) agrave une
tempeacuterature de 100degC dans un milieu aqueux (scheacutema III11)
Chapitre III Meacutethodes de preacuteparations des THPs
162
Ar H
OR
CN+ I2 K2CO3
DMF EtOHTdeg a
R= CN CO2Et
H
Ar CN
R
H
Ar CN
CN+
OH
Ar H
O+ CN
CN
+
OHI2 K2CO3 KI H2O
100degC
O
R
CN
NH2
Scheacutema III11
Le (KI) est ajouteacute pour permettre la dissolution de lrsquoiode dans lrsquoeau
III35 Utilisation des bases de Lewis
Le phosphate de potassium (K3PO4) est utiliseacute comme catalyseur dans la synthegravese des
teacuterahydrobenzo[b]pyranes agrave tempeacuterature ambiante ce protocol est meneacute par D M
Pore et son eacutequipe 57 qui ont obtenu de tregraves bons rendements
Apregraves plusieurs tests les conditions optimales trouveacutees sont scheacutematiseacutees ci-
dessous (scheacutema III12)
Ar H
O
+
CN
CN+
R1
R1
O
OEtOH-H2O (7030)
(30-60)min
K3PO4 5mol
O
CN
NH2R1R1
O Ar
Scheacutema III12
KS Niralwad et son eacutequipe58 ont utiliseacute pour la synthegravese des
teacutetrahydrobenzo[b]pyranes un catalyseur qui est lrsquohypochlorite de sodium (NaClO4)
La reacuteaction est meneacutee par broyage dans un mortier sans solvant et agrave tempeacuterature
ambiante et elle est controcircleacutee par CCM Les produits obtenus sont recristalliseacutes dans
lrsquoeacutethanol (scheacutema III13)
Ar H
O
+
CN
CN+
O
OBroyage (10-30)min
(80-88)
NaClO4 10mol
O
CN
NH2
O Ar
Scheacutema III13
Chapitre III Meacutethodes de preacuteparations des THPs
163
D Tahmassebi et Coll59 ont rapport lrsquoutilisation du 1 4-Diazabicyclo[222]octane
(DABCO) pour la synthegravese des teacutetrahydrobenzo[b]pyranes dans diffeacuterentes conditions
comme montre le scheacutema ci-dessous (scheacutema III14)
Ar H
O
+
CN
R1+
O
O O
R1
NH2
O Ar
DABCO 10mol
Reflux 2h
Solvant R1=CN H2OR1=CO2Et 50 Ethanol aqueux
Scheacutema III14
III36 Synthegravese asymeacutetrique
N M H Elnagdi et N S Al-Hokbany 60 ont utiliseacute la L-Proline dans la synthegravese en
one-pot des teacutetrahydrobenzo[b]pyranes ou des thiopyranes
Ils ont effectueacute plusieurs synthegraveses avec une bonne seacutelectiviteacute et de bons rendements en
utilisant plusieurs meacutethylegravenes activeacutes
-La synthegravese de 6-amino-3 4-dimeacutethyl-4-pheacutenyl-2 4-dihydropyrano[2 3-c]pyrazole-5-
carbonitrile avec une activiteacute optique = +24702 ([α]D 25degC c=1 DMF)
- Le 2-amino-4 6-dipheacutenyl-4H-pyran-3 5-dicarbonitrile
-Synthegravese de (R) -6-amino-5-cyano-4-pheacutenyl-4H-pyran-3-carboxylate drsquoeacutethyle
Les synthegraveses effectueacutees sont montreacutees dans le (scheacutema III15)
Chapitre III Meacutethodes de preacuteparations des THPs
164
Ph H
O+ CN
CN H2O EtOH Reflux (4h)
10moll-Proline
N NH
O
Ph CNO
O
O
PhCN
NH2
EtO2C
NH2
CN
Ph
HNN
O
Ph
CN
NH2
NC
Rdt= 81
Phee= 70
CO2Etpropiolate deacutethyle
3-oxo-3-phenylpropanenitrile
3-meacutethyl-1H-pyrazole-5 (4H)-one
Scheacutema III15
La purification se fait par chromatographie sur une colonne (aceacutetate drsquoeacutethyle comme
eacuteluant)
III37 Utilisation des supports solides
K S Shriran et Coll 61 ont rapport lrsquoutilisation drsquoun catalyseur heacuteteacuterogegravene sous forme
drsquoun ion meacutetallique supporteacute sur gel (ZnO-beta Zeacuteolite) ce couple catalytique acide
est recyclable disponible non toxique non corrosif doux et facile agrave manipuler Il est
deacutejagrave utiliseacute dans des reacuteactions chimiques comme la reacuteaction de Heck 62 (scheacutema
III16)
Ar H
O
+CN
CN+
O
O
ZnO-beta Zeolite10mol
O
CN
NH2
O Ar
EtOH-Reflux(35-52)min(86-95)
Scheacutema III16
A Davoodnia et Coll63 ont reacutealiseacute la synthegravese des 2-amino-3-cyano-4-aryl
teacutetrahydrobenzo[b]pyranes en utilisant un catalyseur heacuteteacuterogegravene qui est lrsquoacide
polyphosphorique supporteacute sur gel de silice (PPA-SiO2) dans un milieu aqueux
(scheacutema III17)
Chapitre III Meacutethodes de preacuteparations des THPs
165
Ar H
O
+
CN
CN+
O
O
PPA-SiO2
O
CN
NH2
O Ar
H2O-Reflux
Scheacutema III17
G M Ziarani et Coll 64 ont employeacute la silice agrave base dacide sulfonique (SiO2-Pr-
SO3H) comme un catalyseur heacuteteacuterogegravene nanoporeux acide pour la synthegravese des
teacutetrahydrobenzo[b]pyranes (scheacutema III18)
Ar H
O
+
CN
R1+
O
O O
R1
NH2
O Ar
SiO2-Pr-SO3H 002g
H2O Ethanol (41) (15-35 min)
Scheacutema III18
III38 Utilisation des micro-ondes
I Devi et P J Bhuyan 65 ont utiliseacute lrsquoirradiation aux micro-ondes pendant 10min
pour la synthegravese des teacutetrahydrobenzo[b]pyranes Ils ont reacutealiseacute la condensation drsquoun aldeacutehyde une dimeacutedone et un deacuteriveacute de lrsquoalkyl
nitrile en preacutesence de 04mmol de Bromure de Sodium (scheacutema III19)
Ar H
O
+
CN
R1+
O
O
04 mmol NaBr
O
R1
NH2
O Ar
Sans solvant 10min M-O(Temp=(60-70)degC
Puissance=60)
Scheacutema III19
III39 Utilisation des liquides ioniques
HR Shaterian et Coll66 ont utiliseacute 027mmol du 2-Hydroxy eacutethyle Ammonium
Formate [NH3+-CH2-CH2-OH] [HCOO-] comme liquide ionique pour catalyser la
preacuteparation des teacutetrahydrobenzo[b]pyranes et des dihydropyrano[c]chromegravenes les
produits obtenus sont recristalliseacutes dans lrsquoeacutethanol (scheacutema III20)
Chapitre III Meacutethodes de preacuteparations des THPs
166
Ar H
O+ CN
CN Sans solvant Tdeg a (1-45min)
O
O
ArOCN
NH2
O
OH
O
O
OO
CN
NH2
O Ar
Catalyseur 027 mmol
Scheacutema III20
Le catalyseur est recyclable et on peut le seacuteparer du produit par ajout drsquoeau et
filtration
PP Salvi et Coll 67 ont testeacute lrsquoeffet de plusieurs catalyseurs pour la synthegravese des
teacutetrahydrobenzo[b]pyranes celui qui a donneacute de bons reacutesultats avec le meilleur
rendement et un minimum de temps est le 4-amino-1-(2 3-dihydroxy propyl)
hydroxide de pyridinium ([ADPPY]OH) avec une quantiteacute catalytique de 10mol
(scheacutema III21)
Ar H
O
+
CN
R2+
R1
R1
O
O
[ADPPY] OH (10mol)
O
R1
NH2
O Ar
H2O Tdeg a
Scheacutema III21
J Zheng et Y Li68 ont utiliseacute un liquide ionique basique qui est le trifluoroaceacutetate
trieacutethylegraveneteacutetraammonium ([TETA]TFA) pour la synthegravese des
teacutetrahydrobenzo[b]pyranes et des pyran[c]chromegravenes Ce catalyseur est preacutepareacute dans lrsquoeacutethanol en faisant reacuteagir (005mol) de diffeacuterents
acides de Brϕnsted avec 005mol de diffeacuterents acides de Lewis le couple
[TETA]TFA a formeacute le meilleur liquide ionique (scheacutema III22)
Chapitre III Meacutethodes de preacuteparations des THPs
167
Ar H
O+ CN
CN H2O-EtOH (11)Reflux
O
O
ArOCN
NH2
O
OH
O
O
OO
CN
NH2
O Ar
[TETA]TFA 5mol
N NH
NH2 H2NH[TETA]TFA=
Scheacutema III22
En 2009 SGurumurthi et Coll69 ont effectueacute la synthegravese des
teacutetrahydrobenzo[b]pyranes dans trois conditions dans lrsquoEthanol dans lrsquoeau et sans
solvant (avec broyage) agrave tempeacuterature ambiante en utilisant (10mol) de bromure de
teacutetrabutylammonium [TBAB] Le milieu sans solvant a donneacute de tregraves bons rendements dans un temps relativement
court (scheacutema III23)
Ar H
O
+
CN
R2+
R1
R1
O
O
[TBAB] (10mol)
O
R1
NH2
O Ar
Sans solvant Broyage Tdeg a
Scheacutema III23
En 2010 A Mobinikhaledi et Coll70 ont employeacute le [TBAB] dans un milieu aqueux agrave
reflux pour catalyser la synthegravese des teacutetrahydrobenzo[b]pyranes et des pyrano[2 3-d]
pyrimidinones (scheacutema III24)
Chapitre III Meacutethodes de preacuteparations des THPs
168
O
CN
NH2
HN
NH
O Ar
Ar H
O+ CN
CN H2OReflux
O
OO
CN
NH2
O Ar
TBAB 10mol
O
HNNH
O
OO
Scheacutema III24
Autres Lhydroxyde de teacutetrameacutethylammonium 71 Fluorure de teacutetrabutylammonium 72
Bromure de teacutetrabutylammonium 73 Bromure drsquohexadeacutecyldimeacutethyl benzyl ammonium 74 ont eacutegalement eacuteteacute utiliseacutes
III310 Utilisation des nanoparticules
La synthegravese des teacutetrahydrobenzo[b]pyranes et des dihydropyrano[c]chromegravenes est
deacuteveloppeacutee par M Khoobi et son eacutequipe75 afin drsquoameacuteliorer le rendement des produits
agrave proprieacuteteacutes biologiques et pharmacologiques importantes en employant un systegraveme
catalytique magneacutetique nanoparticule type [inorganique-organique hybride γ-F2O3
encapsuleacute par lrsquohydroxyapatite magneacutetique (γ-F2O3HAP) supporteacute sur 2-
aminomeacutethyl-pheacutenol qui est recyclable Le catalyseur a montreacute une tregraves grande capaciteacute pour catalyser la preacuteparation des
teacutetrahydrobenzo[b]bpyranes et les dihydropyrano[c]chromegravenes dans un temps minimal
de 10min avec de tregraves bons rendements (scheacutema III25)
Chapitre III Meacutethodes de preacuteparations des THPs
169
Ar H
O+ CN
CN H2O Reflux (10min)
O
O
ArOCN
NH2
O
OH
O
O
OO
CN
NH2
O Ar
Catalyseur
Scheacutema III25
H Hosseini-Savari et S Shafiee-Haghighi76 ont rapport lrsquoutilisation drsquoun catalyseur
efficace recyclable qui est le nano ZnO en raison de leur tregraves petite taille (taille
nanomeacutetrique) et de leur grande surface par rapport au volume (scheacutema III26)
Ar H
O
+
CN
R2+
R1
R1
O
O
nano ZnO (10mol)
O
R1
NH2
O Ar
H2O 80degC
Scheacutema III26
III311 Utilisation de la meacutethode sans catalyseur
S J Tu et son eacutequipe77 ont rapporteacute la synthegravese des 2-amino-5 6 7 8-teacutetrahydro-5-
oxo-4-aryl-7 7-dimeacutethyle-4H-benzo[b]pyranes via une addition de Michael drsquoune
dimeacutedone avec un arylmeacutethylegravene malononitrile ou un arylmeacutethylegravene cyanoaceacutetate en
preacutesence de lrsquoeacutethylegravene glycol comme solvant pendant 2h agrave 80degC la reacuteaction est meneacutee
sans catalyseur Ils ont testeacute la reacuteaction avec lrsquoacide aceacutetique comme catalyseur mais les rendements
nrsquoeacutetaient pas satisfaisants (scheacutema III27)
Chapitre III Meacutethodes de preacuteparations des THPs
170
H
Ar CN
XHO OH
X= COC2H5X= CN
+
O
O2h 80degC
O
X
NH2
O Ar
Scheacutema III27
Deux seacuteries de produits ont eacuteteacute preacutepareacutees les rendements trouveacutes montrent que
lrsquoarylmeacutethylegravene malononitrile est plus reacuteactif que lrsquoarylmeacutethylegravene cyanoaceacutetate
Chapitre III Reacutesultats et discussions
171
III4 Reacutesultats et discussions
La synthegravese des teacutetrahydrobenzo[b]pyranes a eacuteteacute eacutetudieacutee et rapporteacutee dans la litteacuterature en utilisant une varieacuteteacute de catalyseurs et plusieurs meacutethodes afin drsquoameacuteliorer les rendements Reacutecemment notre eacutequipe a utiliseacute lrsquoacide phenylboronique59 qui est un catalyseur peu toxique et peu coucircteux
Aujourdrsquohui nous rapportons une approche verte agrave cette synthegravese en employant deux nouveaux catalyseurs drsquoorigine naturels qui ont deacutejagrave eacuteteacute testeacutes dans les deux chapitres preacuteceacutedants et qui ont donneacute des produits purs avec de tregraves bons rendements
Nous avons preacutepareacute deux seacuteries des produits benzopyranes par une condensation drsquoun aldeacutehyde (1mmol) avec un β-ceacutetoester (la dimeacutedone) (1mmol) et le malononitrile (1mmol) la premiegravere seacuterie est catalyseacutee par lrsquoacide ascorbique la deuxiegraveme seacuterie est meneacutee par lrsquoacide aceacutetylsalisylique
Dans le but de faire une comparaison entre le pouvoir catalytique des deux catalyseurs nous avons utiliseacute les mecircmes reacuteactifs de deacutepart pour les deux seacuteries Tableau III4
Nous avons suivi les mecircmes eacutetapes deacutecrites dans les deux chapitres preacuteceacutedents pour deacuteterminer les conditions optimales avec les deux catalyseurs
La premiegravere eacutetape consiste agrave deacuteterminer le meilleur solvant en fixant le facteur de temps (eacutetant 28h le temps reacuteactionnel de la premiegravere reacuteaction compleacuteteacutee donc nous avons arrecircteacute les autres reacuteactions pour effectuer la comparaison) et 10mol comme quantiteacute catalytique Pour cela cinq conditions ont eacuteteacute testeacutees dont le milieu sec ce dernier eacutetait le meilleur choix pour les deux catalyseurs avec un rendement de 70 pour lrsquoacide ascorbique et 68 pour lrsquoaspirine nous avons aussi remarqueacute que cette synthegravese neacutecessite plus de temps Tableau III1
Tableau III1
Catalyseurs
Entreacutee
Solvants
Cat (mol )
Acide ascorbique Acide aceacutetylsalicylique
Temps(h) Rdt() Temps(h) Rdt()
1 Aceacutetonitrile a 10 28 45 28 62 2 THF a 10 28 43 28 50 3 Toluene a 10 28 44 28 48 4 EtOH a 10 28 46 28 67
5 Sans solvant b 10 28 70 28 68 a Les reacuteactions sont meneacutees agrave reflux du solvant b la reacuteaction est meneacutee agrave 80degC
Chapitre III Reacutesultats et discussions
172
La deuxiegraveme eacutetape consiste agrave trouver la quantiteacute catalytique neacutecessaire dans ce milieu sec
pour ameacuteliorer les reacutesultats
Nous avons utiliseacute des quantiteacutes deacutecroissantes comme suit 50 20 10 5 pour chaque
catalyseur en fixant le dernier facteur qui est la tempeacuterature (80degC) La quantiteacute 5 mol dans
les conditions sans solvant agrave 80degC a donneacute de bons rendements et a reacuteduit un peu le temps de
reacuteaction cela est constateacute pour les deux catalyseurs (86 24h) (87 22h) Tableau III2
Tableau III2
Catalyseurs
Entreacutee
Cat (mol )
Acide ascorbique Acide aceacutetylsalicylique
Temps(h) Rdt() Temps(h) Rdt()
1 50 24 60 22 55 2 20 24 71 22 53 3 10 24 78 22 64 4 5 24 86 22 87
La troisiegraveme partie consiste agrave eacutetudier et fixer la meilleure tempeacuterature pour le deacuteroulement de
la synthegravese Nous avons testeacute trois tempeacuteratures 80degC 60degC tempeacuterature ambiante et fixeacute les
autres facteurs deacutejagrave eacutetudieacutes (5 mol cat milieu sans solvant) pour les deux catalyseurs Les
meilleurs reacutesultats sont trouveacutes agrave 80degC comme le montre le Tableau III3 ci-dessous
Tableau III3
Catalyseurs
Entreacutee
T (degC)
Acide ascorbique Acide aceacutetylsalicylique
Temps(h) Rdt() Temps(h) Rdt() 1 80 24 86 22 86 2 60 24 51 22 74 3 Tempdeg amb 24 30 22 19
Les conditions optimales finales trouveacutees avec les deux catalyseurs pour la synthegravese des
teacutetrahydrobenzopyranes sont les mecircmes (Sans solvant 5mol 80degC) Scheacutema III50
Chapitre III Reacutesultats et discussions
173
acide ascorbique ouacide aceacutetylsalicylique
(5mol)
Sans solvant 80degC
1 2 3 4
R1
H
O
CN
CN O NH2
CNOO
O R1
+ +
Scheacutema III29
Tous les THPs syntheacutetiseacutes sont obtenus pratiquement purs avant recrystallisation et avec un
excellent rendement dans des temps relativement courts Tableau III4
Tableau III4
Catalyseurs
Entreacutee
Produits
R1 Acide Ascorbique Acide AceacutetylSalicylique Tfus
mesureacutee (degC) Temps(h) Rdt() Temps(h) Rdt()
1 4a C6H5- 24 85 22 86 232-234 2 4b 4-(OH)-C6H4- 12 84 11 82 214-216 3 4c 4-(Cl)- C6H4- 11 88 13 97 208-210 4 4d 4-(NMe2)- C6H4- 18 83 15 86 215-217 5 4e 4-(MeO)- C6H4-- 13 75 11 85 202-204 6 4f 4-(Br)- C6H4- 14 86 12 98 206-208 7 4g 4-(Me)- C6H4- 19 85 19 84 215-217 8 4h 2-(Me)- C6H4- 17 76 21 61 211-213 9 4i 4-Ethyl- C6H4- 18 83 17 85 -
Deux seacuteries de dix-huit produits (neuf composeacutes pour chaque catalyseur) ont eacuteteacute preacutepareacutees par
une condensation drsquoun aldeacutehyde avec la dimeacutedone et le malononitrile Drsquoapregraves les reacutesultats
obtenus on remarque que la synthegravese a donneacute de bons rendements des THPs mais qui ont
neacutecessiteacute plusieurs heures ces reacutesultats sont remarqueacutes en utilisant les deux catalyseurs le
meilleur rendement trouveacute dans la premiegravere seacuterie (en utilisant lrsquoacide ascorbique) est 88
attribueacute au composeacute 4c avec lrsquoutilisation de lrsquoaldeacutehyde 4-chlorobenzaldeacutehyde tandis que le
composeacute 4f en utilisant le 4-bromobenzaldeacutehyde a donneacute 98 pour la deuxiegraveme seacuterie par la
catalyse de lrsquoacide aceacutetylsalicylique Tableau I5
Toutes et les produits obtenus ont eacuteteacute refroidis et verseacutes sur lrsquoeau glaceacutee puis isoleacutes par
filtration et purifieacutes par recristallisation dans lrsquoeacutethanol on peut dire que la meacutethode utiliseacutee est
efficace eacuteconomique et facile agrave mettre en oeuvre
Chapitre III Reacutesultats et discussions
174
Nous proposons ci-dessous le meacutecanisme de la reacuteaction
3
CCN
HH
CN
3
- H2O
R 1CH
C CN
CN
5
O
CN
NH
R1OO
OH
R1
CN
N - H2O
OO
OHOH
OH
OH
OO
OHO
OH
OH H+ O
O
O O
O
O
O OH
H+
2
OO
OHO
OH
OH
eacutenolisation2
eacutenolisation
O
O
O O
H
H
H
R1
O
HR1
O
11
++
condensation de Knoevenagel condensation de
Knoevenagel
H H
OO
OH O
OHOH
OO
OO
CCN
HH
C
N
- H2O
R 1
CH
C CN
CN
4
5
2 +addition de Michael cyclisation
6
5
R2
R2
R2
R2
O
OR2
R2
HHO
OR2
R2
HH
OR2
R2
OH
OR2
R2
OH
Scheacutema III29
Les structures des THPs preacutepareacutees ont eacuteteacute deacutetermineacutes et confirmeacutes avec les meacutethodes
spectroscopiques usuelles qui sont IR RMN 1H RMN 13C et sont similaire avec les donneacutees
de la bibliographie
Les spectres Infrarouge des teacutetrahydrobenzo[b]pyranes sont caracteacuteriseacutes par la
preacutesence de cinq bandes caracteacuteristiques
Une bande qui correspond agrave la fonction amine NH2 qui apparait vers 3321-3398cm-1 une
bonde qui apparait entre 2958 et 3024cm-1 repreacutesente le C-H
Une autre bande qui indique la preacutesence du (CN) apparait entre 2162 et 2198cm-1
Chapitre III Reacutesultats et discussions
175
La bande du groupement carbonyle (C=O) du cycle heacutexanedione apparait vers 1608-1681cm-
1 et finalement une bande qui se situe entre 1365 et 1369cm-1 repreacutesente le CO du cycle
pyrane
Les spectres de la RMN 1H des structures de produits de la synthegravese des
tetrahydrobenzopyrans sont en parfait accord avec ceux de la litteacuterature
-Les deux protons caracteacuteristiques du groupement amine NH2 reacutesonnent sous forme de signal
singulet vers 454-726 ppm pour les produits (4e 4f) nous nrsquoavons pas remarqueacute les pics du
groupement NH2 porteacute par le carbone en position 2
-Le proton caracteacuteristique H4 sort sous forme drsquoun singulet entre 377 et 484 ppm
Les protons des groupements meacutethyles apparaissent sous forme de deux singulets tregraves
intenses respectivement vers 062-097 et 070-111 ppm
Les deux (CH2) du cycle hexanedione reacutesonnent come suit
Les deux protons porteacutes par le C6 qui est le plus deacuteblindeacute (CH2 adjacent de la fonction
ceacutetone) sous forme drsquoun singulet vers 225-346 ppm
Les deux autres protons porteacutes par le C8 reacutesonnent souvent sous forme drsquoun multiplet ducirc au
couplage geacuteminal le premier proton avec un deacuteplacement chimique qui varie entre 172-219
ppm avec une constante de couplage (J= 161Hz) et un autre proton vers 183-237 ppm avec
une constante de couplage qui varie entre 161-162Hz
Les spectres de la RMN 13C sont caracteacuteriseacutes par la preacutesence des signaux suivants
-Le carbone de la fonction carbonyle du cycle hexanedione (C5O) apparait sous forme drsquoun
signal deacuteblindeacute qui sort vers 1948-1967 ppm
-Pour le carbone C2 porteur du groupement amine le pic apparait deacuteblindeacute vers 1610 - 1629
ppm cependant le carbone C3 porteur du groupement cyanure sort vers 508-606 ppm Ce
dernier (CN) se situe entre 1190 et 1256 ppm
-Le signal correspondant au carbone C4 apparaicirct vers 292-400 ppm
-Le carbone hybrideacute sp2 de la double liaison du cycle DHPM (C8a) reacutesonne avec les carbones
aromatiques et les autres carbones vers 1432-1589 ppm le deuxiegraveme carbone hybrideacute sp2
(C4a) reacutesonne vers 1122-1168 ppm
-Le carbone quaternaire C7 qui appartient au cycle hexanedione apparait blindeacute entre 278 et
345 ppm
-Les carbones des groupements meacutethyles sont les plus blindeacutes et sortent vers (263ppm et
284ppm) les carbone C6 et C8 sortent respectivement vers 409-505 et 318-389 ppm
Chapitre III Reacutesultats et discussions
176
Tableau III5 Donneacutees de RMN1H (deacuteplacements chimiques et constantes de couplage) des teacutetrahydrobenzo[b]pyranes
O NH2
CN
O R1
Entreacutee R1 NH2 HC4 2CH3 2CH2
4a 727-731(m 2H) 714-720(m 2H)
699(s 1H) 575(s2HNH2) 418(s1H C4H) 105(s3HCH3)
096(s3HCH3) 336(s2HCH2)
226(d J =161H CH2) 211(d J =161H CH2)
4b
881(s1HOH) 702(d J =842H) 672(d J =832H)
582(s2HNH2) 424(s1H C4H) 110(s3HCH3)
102(s3HCH3) 307(s2HCH2)
224(d J =1621H CH2) 215(d J =1631H CH2)
4c 705(d J =82H) 684(d J =82H)
575(s2HNH2) 412(s1H C4H) 104(s3HCH3)
095(s3HCH3) 334(s2HCH2)
225(d J =161H CH2) 209(d J =161H CH2)
4d 291(s6H2CH3)
663(d J =872H) 622(d J =872H)
585(s2HNH2) 377(s1H C4H) 070(s3HCH3) 062(s3HCH3)
250(s2HCH2) 183(d J =1621H CH2) 172(d J =1611H CH2)
4e 373(s3HO-CH3)
707(d J =862H) 668(d J =862H)
- 414(s1H C4H) 105(s3HCH3) 096(s3HCH3)
340(s2HCH2) 237(d J =161H CH2) 210(d J =161H CH2)
4f 707-688(m4H) - 484(s1H C4H) 109(s3HCH3)
097(s3HCH3) 283(s2HCH2)
221(d J =161H CH2) 213(d J =161H CH2)
4g 335(s3HCH3)
708(d J =82H) 703(d J =82H)
574(s2HNH2) 413(s1H C4H) 104(s3HCH3) 095(s3HCH3)
225(s2HCH2) 225(d J =161H CH2) 209(d J =161H CH2)
4h 283(s3HCH3)
688-707(m 4H)
726(s2HNH2) 484(s1H C4H) 109(s3HCH3) 097(s3HCH3)
246(s2HCH2) 221(d J =161H CH2) 213(d J =161H CH2)
4i 741(d J =82H) 712(d J =82H)
124(t J=83HCH3) 372(qJ=122HCH2)
454(s2HNH2) 437(s1H C4H) 111(s3HCH3) 103(s3HCH3)
245(s2HCH2) 225(d J =161H CH2) 219(d J =161H CH2)
Chapitre III Reacutesultats et discussions
177
Tableau III6 Donneacutees de RMN1H (deacuteplacements chimiques et constantes de couplage) des teacutetrahydrobenzo[b]pyranes
O NH2
CN
O R1
12
3456
78
9
10
11
4a
8a
THP C5O C2 C3 CN C4 2CH2 C8a C4a C7 2CH3 (R1)Carom (R1)Ar
4a 1961 1629 588 1202 360 504323 1589 1132 289 273 1452-1270 -
4b 1955 1610 606 1217 315 501342 1555 1135 283 269 157813431279 1148 -
4c 1961 1626 554 1202 352 505322 1589 1135 289 272 1584-1287 1141 -
4d 1948 1605 592 1190 336 495398 1573 1128 279 263 1482-1269 1113 309
4e 1957 1622 586 1198 318 500348 1584 1130 284 268 1579-1282 1137 550
4f 1957 1626 577 1195 352 499318 1585 1122 283 268 1441-1196 -
4g 1960 1627 589 1202 356 505322 1589 1133 289 272 1423-1275 211
4h 1967 1621 508 1256 292 409322 1432 1168 278 273 1374-1262 197
4i 1956 1618 589 1199 400 500389 1583 1132 345 284 1492-1277 1123 317267
Chapitre III Conclusion
178
III5 Conclusion
Dans ce chapitre consacreacute agrave la synthegravese des teacutetrahydrobenzopyranes une classe importate de
moleacutecules qui preacutesentent une grande diversiteacute drsquoactiviteacutes biologiques et pharmacologiques
nous avons apporteacute notre contribution agrave lrsquoenrichissement des nombreuses meacutethodes deacutejagrave
deacutecrites Mais lrsquoutilisation pour notre part de deux catalyseurs nouveaux drsquoorigine naturels
peu coucircteux disponibles car commerciaux non dangereux pour lrsquohomme et benins pour la
nature constitue un apport important au deacuteveloppement de la chimie verte et par conseacutequent agrave
la preacuteservation de la nature
La meacutethode que nous proposons est simple agrave mettre en œuvre efficace propre et permet
lrsquoaccegraves aux moleacutecules cibles avec des rendements appreacuteciables Les produits eacutetant tous
solides leur seacuteparation du milieu reacuteactionnel est aiseacutee et leur purification si neacutecessaire se fait
par une simple recritallisation
Par ailleurs les deacuteterminations des structures se font aiseacutement par les meacutethodes usuelles
drsquoanalyses qui sont lrsquoIR La RMN 1H et la RMN 13C
Chapitre III Partie expeacuterimentale
179
III5 Partie expeacuterimentale
Mode opeacuteratoire geacuteneacuterale
Un meacutelange reacuteactionnel de (1mmol) de lrsquoaldeacutehyde (1mmol) de la dimeacutedone (1mmol) du
malononitrile avec (5mol) de lrsquoacide ascorbique ou de lrsquoacide aceacutetylsalicylique dans un
milieu sans solvant agrave tempeacuterature 80degC La reacuteaction est suivie par (CCM) Apregraves
lrsquoachegravevement de la reacuteaction le meacutelange est refroidi agrave tempeacuterature ambiante et ensuite verseacute
sur de lrsquoeau glaceacutee avec une agitation de 10 minutes Le solide obtenu est filtreacute laveacute avec
lrsquoeau glaceacutee et purifieacute par recristallisation dans lrsquoeacutethanol 95 Les produits obtenus ont eacuteteacute
identifieacutes par les meacutethodes spectroscopiques IR RMN H1 RMN C13 et tempeacuterature de
fusion
4a) 2-amino-77-dimeacutethyl-5-oxo-4-pheacutenyl-5678-teacutetrahydro-4H-chromegravene-3-carbonitrile
O
OCN
NH2
Tdegfus 232-234degC IR (KBr cm-1) ν 3394 3024 2198 1670 1369 RMN H1(250 MHz DMSO-d6) δ 727-731(m 2H) 714-720(m 2H) 699(s 1H) 575(s 2H NH2) 418(s 1H C4H) 336(s 2H CH2) 226(d J=16 1H CH2) 211(d J=16 1H CH2) 105(s 3H CH3) 096(s 3H CH3) RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ 1961 1630 1590 1452 1288 1286 1276 1270 1802 1132 588 505 360 323 289 273
4b) 2-amino-4-(4-hydroxypheacutenyl)-77-dimeacutethyl-5-oxo-5678-teacutetrahydro-4H-chromegravene-3-carbonitrile
O
OCN
NH2
OH
Tdegfus 214-216degC IR (KBr cm-1) ν 3598 3259 2962 2194 1681 1369 RMN H1(250 MHz DMSO-d6) δ 881(s 1H OH) 702(d J =84 2H) 672(d J =83 2H) 582(s 2H NH2) 424(s 1H C4H) 307(s 2H CH2) 224(d J =162 1H CH2) 215(d J =163 1H
Chapitre III Partie expeacuterimentale
180
CH2) 110(s 3H CH3) 102(s 3H CH3) RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ 1955 1610 1578 1555 1348 1279 1279 1217 1148 1135 606 501 342 315 283 269
4c) 2-amino-4-(4-chloropheacutenyl)-77-dimeacutethyl-5-oxo-5678-teacutetrahydro-4H-chromegravene-3-carbonitrile
O
OCN
NH2
Cl
Tdegfus 208-210degC IR (KBr cm-1) ν 3371 2958 2191 1654 1369 RMN H1(250 MHz DMSO-d6) δ 705(d J =8 2H) 684(d J =8 2H) 575(s 2H NH2) 412(s 1H C4H) 334(s 2H CH2) 225(d J =16 1H CH2) 209(d J =16 1H CH2) 104(s 3H CH3) 095(s 3H CH3) RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ 1961 1626 1589 1584 1374 1287 1202 1141 1135 555 505 352 322 289 272
4d) 2-amino-4-(4-(dimeacutethylamino)pheacutenyl)-77-dimeacutethyl-5-oxo-5678-teacutetrahydro-4H-chromegravene-3-carbonitrile
O
OCN
NH2
N
Tdegfus 215-217degC IR (KBr cm-1) ν 3390 2962 2198 1666 1369 RMN H1(250 MHz DMSO-d6) δ 663(d J =87 2H) 622(d J =87 2H) 585(s 2H NH2) 377(s 1H C4H) 291(s 6H 2CH3) 250(s 2H CH2) 183(d J =162 1H CH2) 172(d J =161 1H CH2) 070(s 3H CH3) 062(s 3H CH3) RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ 1948 1605 1573 1482 1313 1269 1190 1128 1113 592 495 398 336 309 278 263
4e) 2-amino-4-(4-meacutethoxypheacutenyl)-77-dimeacutethyl-5-oxo-5678-teacutetrahydro-4H-chromegravene-3-carbonitrile
O
OCN
NH2
O
Chapitre III Partie expeacuterimentale
181
Tdegfus 202-204degC IR (KBr cm-1) ν 3375 2962 2191 1654 1369 1164 RMN H1(250 MHz DMSO-d6) δ 707(d j=862H) 668(d j=862H) 414(s1H C4H) 373(s3HO-CH3) 340(s2HCH2) 237(d j=161H CH2) 210(d j=161H CH2) 105(s3HCH3) 096(s3HCH3) RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ 1957 1622 1584 1579 1369 1282 1198 1137 1130 586 550 500 348 318 284 268
4f) 2-amino-4-(4-bromopheacutenyl)-77-dimeacutethyl-5-oxo-5678-teacutetrahydro-4H-chromegravene-3-carbonitrile
O
OCN
NH2
Br
Tdegfus 206-208degC IR (KBr cm-1) ν 3321 2962 2198 1670 1369 RMN H1(250 MHz DMSO-d6) δ 707-688(m 4H) 484(s 1H C4H) 283(s 2H CH2) 221(d J =16 1H CH2) 213(d J =16 1H CH2) 109(s 3H CH3) 097(s 3H CH3) RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ 1957 1626 1585 1441 1311 1295 1196 1195 1122 577 499 352 318 283 268
4g) 2-amino-77-dimeacutethyl-5-oxo-4-p-tolyl-5678-teacutetrahydro-4H-chromegravene-3-carbonitrile
O
OCN
NH2
Tdegfus 215-217degC IR (KBr cm-1) ν 3325 2958 2191 1678 1365 RMN H1(250 MHz DMSO-d6) δ 708(d J =8 2H) 703(d J =8 2H) 574(s 2H NH2) 413(s 1H C4H) 335(s 3H CH3) 225(s 2H CH2) 225(d J =16 1H CH2) 209(d J =16 1H CH2) 104(s 3H CH3) 095(s 3H CH3) RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ 1960 1627 1589 1423 1360 1293 1275 1201 1133 589 505 356 322 289 272 210
4h) 2-amino-77-dimeacutethyl-5-oxo-4-o-tolyl-5678-teacutetrahydro-4H-chromegravene-3-carbonitrile
O
OCN
NH2
Chapitre III Partie expeacuterimentale
182
Tdegfus 211-213degC IR (KBr cm-1) ν 3371 2962 2187 1674 1365 RMN H1(250 MHz DMSO-d6) δ 726(s 2H NH2) 688-707(m 4H) 484(s 1H C4H) 283(s 3H CH3) 246(s 2H CH2) 221(d J =16 1H CH2) 213(d J =16 1H CH2) 109(s 3H CH3) 097(s 3H CH3) RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ 1967 1621 1432 1374 1302 1276 1262 1256 1168 508 409 322 292 278 273 197
4i) 2-amino-4-(4-eacutethylpheacutenyl)-77-dimeacutethyl-5-oxo-5678-teacutetrahydro-4H-chromegravene-3-carbonitrile
O
OCN
NH2
IR (KBr cm-1) ν 3382 2958 2191 1608 1365 RMN H1(250 MHz DMSO-d6) δ 741(d J =8 2H) 712(d J =8 2H) 454(s 2H NH2) 437(s 1H C4H) 372(q J =12 2H CH2) 225(d J =16 1H CH2) 245(s 1H CH2) 219(d J =16 1H CH2) 124(t J =8 3H CH3) 111(s 3H CH3) 103(s 3H CH3) RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ 1958 1620 1584 1493 1326 1277 1200 1133 1124 590 501 400 387 346 318 286 268
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Conclusion Geacuteneacuterale
187
Conclusion geacuteneacuterale
Les exigences de la chimie moderne comme le deacuteveloppement de nouvelles synthegraveses avec
de nouveaux protocoles seacutecuriseacutes et respectueux de lrsquoenvironnement nous orientent vers le
domaine de la chimie verte
Crsquoest ainsi nous avons contribueacute agrave cet effet agrave deacutevelopper des approches vertes agrave trois
reacuteactions les plus connues la reacuteaction de Biginelli (chapitre I) la reacuteaction de Hantzsch
(chapitre II) et la synthegravese des teacutetrahydrobenzo[b]pyranes (chapitre III) qui sont consideacutereacutees
comme des synthegraveses vertes eacuteconomiques (one-pot) et sources tregraves importantes des produits
hautement theacuterapeutiques
Nous nous somme interesseacute eacutegalement dans ce travail de recherche au neuviegraveme principe de
la chimie verte la catalyse qui est le facteur cleacute dans une reacuteaction pour son influence sur le
temps reacuteactionel et rendement des produits cibles
Nous avons proposeacute deux nouveaux catalyseurs drsquoorigine naturels lrsquoacide ascorbique (VitC)
et lrsquoacide aceacutetylsalicylique (lrsquoaspirine) Drsquoapregraves les reacutesultats des eacutetudes effectueacutees dans notre
laboratoire ces deux acides de Brϕnsted non toxiques disponibles et peu coucircteux ont prouveacute
un grand pouvoir catalytique puisqrsquoils ont permis drsquoavoir de bons rendements dans des temps
relativement courts avec seulement (5mol) du catalyseur
Les trois reacuteactions dont on a fait lrsquoeacutetude de ces deux nouveaux catalyseurs sont meneacutees agrave une
tempeacuterature de 80degC dans un milieu sans solvant Ce dernier reacutepond cinquiegraveme principe de la
chime verte Ce qui a rendu les proceacutedeacutes plus innovants et plus seacutecuritaires
En fin nous avons deacuteveloppeacute des proceacutedeacutes de synthegravese seacutecuritaires qui nous ont permis de
produire une varieacuteteacute de produits actifs et synthegravetiser de nouvelles moleacutecules originales
Annexe
4i) 6-meacutethyl-2-oxo-4-(thiophegraven-2-yl)-1234-teacutetrahydropyrimidine-5-carboxylate drsquoeacutethyle
(DHPMs)
4q) 4-(4-chloropheacutenyl)-77-dimeacutethyl-3478-teacutetrahydroquinazoline-25(1H6H)-dione
(DHPMs)
5d) 3366-teacutetrameacutethyl-9-(thiophen-2-yl)-3467-teacutetrahydroacridine-18(2H5H9H10H)-
dione (DHPs)
5q) 4-(4-eacutethylpheacutenyl)-2-meacutethyl-5-oxo-145678-heacutexahydroquinoline-3-carboxylate
drsquoeacutethyle (DHPs)
4d) 2-amino-4-(4-(dimeacutethylamino)pheacutenyl)-77-dimeacutethyl-5-oxo-5678-teacutetrahydro-4H-chromegravene-3-carbonitrile (THPs)
4e) 2-amino-4-(4-meacutethoxypheacutenyl)-77-dimeacutethyl-5-oxo-5678-teacutetrahydro-4H-chromegravene-3-carbonitrile (THPs)
Reacutesumeacute
Dans ce manuscrit nous avons exposeacute lrsquoobjectif de notre eacutetude et les reacutesultats obtenus Nous
nous sommes interesseacutes au deacuteveloppement de nouveaux protocoles qui rentrent dans le
domaine de la chimie verte (chimie durable) en proposant deux nouveaux catalyseurs acides
de Brϕnsted drsquoorigine naturelle (lrsquoacide ascorbique et lrsquoacide aceacutetylsalicylique) les reacuteactions
dont on a fait lrsquoeacutetude sont des reacuteactions agrave composants multiples la reacuteaction de Biginelli
Hantzsch et la synthegravese des benzopyranes qui sont preacutesenteacutees dans trois chapitres
Les trois reacuteactions sont meneacutees dans un milieu sec ce qui a eacutetait un plus pour notre recherche
nous avons pus obtenir de tregraves bons reacutesultats que ce soit pour les rendements ou pour les
temps necessaires pour le deacuteroulement des reacuteactions Nous avons aussi enrichi la bibliothegraveque
des moleacutecules par la production de nouvelles moleacutecules avec de tregraves bons rendements dans
des temps record
Mots cleacutes chimie verte acide ascorbique acide aceacutetylsalicylique reacuteactions agrave composants
multiples la reacuteaction de Biginelli Hantzsch et la synthegravese des benzopyranes
الرحمان
الحمد لا
الملخص
جدیدة بروتوكولات تطویرب مھتمون ونحن علیھا الحصول تم التي والنتائج دراستنا من الغرض شرحنا المخطوط ھذا في
من و ھي جدیدةال برونستیدال أحماض من اثنین قدملھذا نو ) المستدامة الكیمیاء( الخضراء الكیمیاء مجال ضمن تقع التي
في بھا قمنا التي التفاعلات ) السالیسیلیك أسیتیل وحمض الاسكوربیك حمض( الطبیعي الأصلدات الحفازة المواد
وبینزوبیران ھانتسش و بیجینیلي تفاعلمثل المركبات المتعددة التفاعلات ھي ھذه دراستنا
و جدا جیدة نتائج على الحصول من فتمكنا لأبحاثنا بمثابة اضافة كان الذي جاف وسط في جریتا لثلاثةا التفاعلات
وقت في جدا جیدة غلة مع جدیدة جزیئات وإنتاج المركبات مكتبة باثراء أیضا انقم جیدین دومرد و وقت على حصلنا
قیاسي
المكونات المتعددة التفاعلات السالیسیلیك أسیتیل حمض الأسكوربیك حمض الخضراء الكیمیاء الرئیسیة الكلمات
وبینزوبیران ھانتسش و بیجینیلي تفاعل
Abstract
In this manuscript we explained the purpose of our study and the results obtained We are
interested in developing new protocols that fall within the field of green chemistry
(sustainable chemistry) offering two new Brϕnsted acids of natural origin catalysts ( ascorbic
acid and acetylsalicylic acid) the reactions on which we did our study are multi-component
reactions reaction Biginelli Hantzsch and synthesis of benzopyran which are divided into
three chapters
The three reactions are carried out in a dry environment which was a plus for our research
we could obtain very good results that am for returns or for necessary for the progress of the
reactions we have also enriched the library of molecules the production of new molecules
with very good yields in record time
Keywords green chemistry ascorbic acid acetylsalicylic acid multicomponent reactions
the reaction of Biginelli Hantzsch and synthesis of benzopyran
Au plus beau cadeau de ma vie lrsquohomme qui par sa preacutesence agrave mes coteacutes a rendu chaque moment
de ma vie un meilleur passage dans le temps pour son eacuteducation pour le soutien moral et
mateacuteriel dont jrsquoai beacuteneacuteficieacute agrave chaque fois que jrsquoai eu besoin mon tregraves cher pegravere
A la femme qui a veilleacute nuits et jours pour mrsquoaider agrave reacutealiser mon but dans cette vie la source de
lrsquoamour de la beauteacute et du courage que dieu la protegravege ma tregraves chegravere megravere
A mes tregraves chegravers sœurs et fregravere Sarah Samar Nesma (et sa petite famille) Lina et Nassim
A toute la famille
A toutes les personnes qui sont proches de mon cœur
Remerciements
Ces travaux de thegravese ont eacuteteacute reacutealiseacutes au laquo Laboratoire de synthegravese de moleacutecules drsquointeacuterecirct
biologiques raquo au deacutepartement de chimie agrave lrsquouniversiteacute de Constantine1 dans le cadre drsquoune thegravese
de Doctorat 3egraveme cycle chimie organique sous la direction du monsieur le professeur Abdelmadjid
DEBACHE que je tien agrave le remercier tout particuliegraverement de mrsquoavoir accueillie au sin de son
eacutequipe je le remercie pour sa grande disponibiliteacute sa modestie sa patience ses conseils
scientifiques preacutecieux qursquoil mrsquoa prodigueacute et la confiance qursquoil mrsquoa accordeacute tout au long de ces
quatre anneacutees
Jrsquoeacutexprime mes sincegraveres remerciements agrave monsieur le le professeur S RHOUATI drsquoavoir acceacutepter
de preacutesider le jury
Je tiens agrave remercier eacutegalement les professeurs A TENIOU N BEGHIDJA de lrsquouniversiteacute de
Constantine1 professeur N AOUF de lrsquouniversiteacute drsquoANNABA et professeur M BENKHALED
de lrsquouniversiteacute de BATNA pour le temps qursquoils ont consacreacute pour pouvoir participer agrave ce jury de
thegravese et drsquoen ecirctre les examinateurs
Je voudrais remercier eacutegalement lrsquoensemble du personnel du laboratoire ainsi les personnes avec
qui jrsquoais travailleacute dans ce laboratoire et tout particuliegraverement monsieur Raouf BOULCINA pour
son aide et ses conseils scientifiques monsieur Boudjemaa BOUMOUD et madame Taoues
BOUMOUD pour leurs soutiens Je remercier mes amis Nihed Amina Besma Feriel Ibtissem
mes collegravegues au laboratoire Radia Louiza Ahmed Wassima Sara Imene Amel Imene Faiza
Chemseddine Sara et tout ceux que jrsquoais connus pour leurs sympathies et le climat drsquoamitieacute qursquoils
ont creacuteeacute Sans oublier le personnel administratif et technique pour leur disponibiliteacute
Je souhaite remercier monsieur le professeur JA Mayoral (Espagne) de mrsquoavoir accueillis dans
son laboratoire et toute son eacutequipe en particulier Dr Clara Alex et Ana pour leurs geacuteneacuterositeacutes
leurs disponibiliteacutes leurs conseils scientifiques et leurs sympathies durant ma peacuteriode de stage et
toutes les personnes que jrsquoais connus lagrave-bas
Abreacuteviations
MCR Reacuteaction agrave composants multiples
THPMs Teacutetrahydropyrimidines
DHPMs Dihydropyrimidines
DHPs Dihydropyridines
THPs Teacutetrahydropyranes
VitC Vitamine C
MIC Isocyanate de meacutethyle
EtOH Ethanol
degC Degreacute Celsius
min Minute
Tdeg Tempeacuterature
Tdeg a Tempeacuterature ambiante
Chauffage
mol Pourcentage molaire
IR Infra-rouge
M-O Micro-ondes
U-S Ultrasons
Cat Catalyseur
Rdt Rendement
R Radical
Ar Aryle
THF Teacutetrahydrofurane
CCM Chromatographie sur Couche Mince
RMN Reacutesonnance Magneacutetique Nucleacuteaire
SMHR Speacutectromeacutetrie de Masse Haute Reacutesolution
Ppm Partie par million
DMSO Dimeacutethylsulfoxyde
Tdeg fus Tempeacuterature de fusion
NADH Nicotinamide Adeacutenine Dinucleotide
VitE Vitamine E
Eq Equivalent
h Heure
CAN Nitrate drsquoAmmonium Ceacuterique
Freq Freacutequence
ee Exceacutes eacutenantiomeacuterique
TFE Trifluoroeacutethanol
EWG Electron Withdrawing Groupe
UIPAC International Union of Pure and Applied Chemistry
VRC Rhinovirus humain
TI Indice theacuterapeutique
MA Maladie drsquoAlzheimer
EGB Base eacutelectrogeacuteneacuteratrice
m A milliampegravere
LDH Lacticodeacuteshydrogeacutenase (enzymes)
DMF Dimeacutethylformamide
Notes techniques
Lrsquoappareillage utiliseacute au cours de ce travail est le suivant
Spectromeacutetrie de Reacutesonnance Magneacutetique Nucleacuteaire RMN
Lrsquoappareil utiliseacute est
Spectromegravetre agrave transformeacutee de Fourier DP 250 (250 MHz pour le 1H 629 MHz pour le 13C) du
deacutepartement de Chimie de lrsquouniversiteacute Constantine 1
Les deacuteplacements chimiques δ sont exprimeacutes en partie par million (ppm) par rapport au
teacutetrameacutethylsilane (TMS) utiliseacute comme reacutefeacuterence interne pour la RMN du 1H et du 13C
Les spectres sont enregistreacutes dans le DMSO deuteacutereacute ou le chloroforme deuteacutereacute CDCl3
Les constantes de couplage (J) sont exprimeacutees en Hertz (Hz) pour deacutecrire la multipliciteacute des
signaux les abreacuteviations suivantes ont eacuteteacute utiliseacutees
s singulet d doublet dd doublet deacutedoubleacute m multiplet t triplet q quadruplet
Les notations utiliseacutees en carbone 13 sont Cq carbone quaternaire CAr carbone aromatique eq
eacutequivalent
Spectromeacutetrie Infra Rouge
Spectromegravetre Shimadzu F IR-8201 PC de lrsquouniversiteacute Constantine1 Les composeacutes solides sont
greffeacutes sur des pastilles en KBr Les freacutequences drsquoabsorption sont donneacutees en cm-1
Point de fusion
Les points de fusion ont eacuteteacute deacutetermineacutes agrave lrsquoaide drsquoun banc Koumlfler et drsquoun appareil pour point de
fusion agrave capillaire laquo Fine Control Electrothermal Capillary raquo
Chromatographie
Les chromatographies analytiques sur couche mince (CCM) ont eacuteteacute effectueacutees sur des plaques
Merck en aluminium recouvertes de gel de silice 60 F 254 (eacutepaisseur 02 mm) et reacuteveacuteleacutees par une
lampe UV reacutegleacutee sur 254 nm
Table de matiegravere
INTRODUCTION GENERALEhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip01
Bibliographie helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip11
Chapitre I Nouvelles proceacutedures laquo vertes raquo dans la synthegravese des deacuteriveacutes de la
34-dihydropyrimidin-2(1H)-one I1 Introductionhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip13
I11 Historique de la reacuteaction de Biginellihelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip15
I111 Aldeacutehydeshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip15
I112 Composeacutes agrave meacutethylegravene activeacutehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip16
I113 Lrsquoureacutee et ses deacuteriveacutes helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip17
I12 Meacutecanisme de la reacuteaction de Biginelli helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip17
I2 Inteacuterecircts biologiques des 3 4-dihydropyrimidin-2-ones et deacuteriveacuteshelliphelliphellip23
I21 Activiteacute antifilarienne helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip23
I22 Activiteacute antifongique et antimicrobienne helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip23
I23 Activiteacute antituberculeusehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip25
I24 Activiteacute antioxydantehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip27
I25 Activiteacute anticanceacutereuse et antivirale (contre HIV-1)helliphelliphelliphelliphelliphelliphellip29
I26 Activiteacute de blocage des canaux calciqueshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip31
I27 Antagonistes des reacutecepteurs α1a- adreacutenergiqueshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip32
I3 Meacutethodes de preacuteparation des 34-DHPMshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip34
I31 Utilisation de la meacutethode organocatalyse helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip34
I32 Utilisation de la meacutethode de transfert de phase helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip 34
I33 Utilisation des acides de Lewis helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip35
I34 Lrsquoutilisation de lrsquoIodine (I2) helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip39
I35 Utilisation des Bases de Lewis helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip39
I36 Utilisation des acides de Brϕnsted helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip40
I37 Synthegravese asymeacutetrique helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip 40
I38 Utilisation de la biocatalyse helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip43
I39 Utilisation des supports solides helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip43
I310 Utilisation des micro-ondes helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip46
I311 Utilisation des ultrasons helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip48
I312 Utilisation des liquides ioniques helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip49
I313 Utilisation des nanoparticules helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip50
I314 Utilisation des catalyseurs naturels helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip51
I315 Utilisation drsquoautres catalyseurshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip52
I4 Reacutesultats et discussionhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip55
I5 Conclusionhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip68
I6 Partie expeacuterimentalehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip69
Bibliographiehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip79
Chapitre II Nouvelles proceacutedures laquo vertes raquo dans la synthegravese des deacuteriveacutes de la 14- dihydropyridine
II1 Introductionhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip85
II11 Historique de la reacuteaction de Hantzsch helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip87
II111 Aldeacutehydeshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip87
II112 Composeacutes agrave meacutethylegravene activehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip87
II113 Lrsquoammoniac et ses deacuteriveacuteshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip87
II12 Meacutecanisme de la reacuteaction de Hantzsch helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip88
II13 Utilisation des produits DHPshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip89
II2 Inteacuterecircts biologiques des 1 4-dihydropyrimidines et deacuteriveacutes helliphelliphelliphelliphellip92
II21 Activiteacutes antimicrobienne antibacteacuterienne et antifongique helliphelliphelliphellip92
II22 Activiteacute antioxydantehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip94
II23 Activiteacute anti-inflammatoire helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip95
II24 Activiteacute antituberculeuse helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip95
II25 Activiteacutes antihypertensive et vasodilatation helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip96
II26 Activiteacute myorelaxantehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip97
II27 Activiteacute anticancereuse helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip98
II3 Meacutethode de preacuteparation des 34-DHPshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip99
II31 Utilisation des acides de Lewis helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip99
II32 Lrsquoutilisation de lrsquoIodine (I2) helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip101
II33 Utilisation des acides de Brϕnstedhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip102
II32 Utilisation de la levure de boulanger helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip102
II33 Synthegravese asymeacutetrique helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip103
II34 Utilisation de la biocatalyse helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip104
II35 Utilisation des supports solides helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip105
II36 Utilisation des micro-ondes helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip107
II37 Utilisation des ultrasons helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip108
II3 Utilisation de lrsquoirradiation infrarouge helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip109
II39 Utilisation des liquides ioniques helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip109
II310 Utilisation du couple Oxyde-Meacutetal helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip109
II311 Utilisation des nanoparticules helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip110
II312 Utilisation de la meacutethode sans catalyseur helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip111
II4 Reacutesultats et discussionhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip114
II5 Conclusionhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip128
II6 Partie expeacuterimentalehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip129
Bibliographiehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip139
Chapitre III Nouvelles proceacutedures laquo vertes raquo dans la synthegravese des deacuteriveacutes du teacutetrahydrobenzo[b]pyrane
III1 Introductionhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip147
III11 Nomenclature des teacutetrahydrobenzo[b]pyranes helliphelliphelliphellip148
III12 Meacutecanisme de la reacuteaction helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip149
III2 Inteacuterecircts biologiques des teacutetrahydrobenzo[b]pyranes helliphelliphelliphelliphelliphellip150
III21 Activiteacutes antimicrobienne antibacteacuterienne et antifongique helliphellip150
III22 Activiteacute anticanceacutereusehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip153
III23 Activiteacute antirhinovirushelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip154
III24 Activiteacute neuroprotectivehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip155
III25 Activiteacute antioxydantehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip156
III25 Activiteacute protectrice du cartilagehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip157
III3 Meacutethodes de preacuteparation des teacutetrahudrobenzo[b]pyranes helliphelliphelliphellip158
III31 Utilisation de la meacutethode eacutelectroorganiquehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip158
III32 Utilisation des acides de Lewis helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip158
III33 Utilisation de lrsquoIodine moleacuteculaire (I2 avec K2CO3)helliphelliphelliphelliphelliphelliphellip161
III34 Utilisation des bases de Lewis helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip162
III35 Synthegravese asymeacutetrique helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip163
III36 Utilisation des supports solides helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip164
III37 Utilisation des micro-ondes helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip165
III38 Utilisation des liquides ioniques helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip165
III39 Utilisation des nanoparticules helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip168
III310 Utilisation de la meacutethode sans catalyseur helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip169
III4 Reacutesultats et discussionhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip171
III5 Conclusionhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip178
III6 Partie expeacuterimentalehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip179
Bibliographiehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip183
CONCLUSION GENERALEhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip187
Introduction Geacuteneacuterale
Introduction geacuteneacuterale
1
Introduction geacuteneacuterale
Le plus grand deacutefi de toutes les branches de la science moderne est de creacuteer une harmonie
entre la nature et lrsquoecirctre humain
La chimie est une science ou le savoir nrsquoest jamais seacutepareacute de faire cela fait drsquoelle un vaste
domaine drsquoinnovation Le rocircle principale de la chimie est drsquoameacuteliorer lrsquoenvironnement de
lrsquoecirctre humain ainsi que de proteacuteger sa vie avec les moyens les plus simples et disponibles
Jusquagrave preacutesent la socieacuteteacute a tendance agrave consideacuterer que la chimie et lrsquoindustrie chimique
nuisent agrave lrsquoenvironnement et que tout produit chimique creacuteeacute par lrsquohomme comme funeste et
tout ce qui est naturel comme bon cela est ducirc sans doute aux accidents dangereux qui ont
laisseacute une mauvaise image de la chimie et lrsquoindustrie chimique citant par exemple
-Lrsquoexplosion drsquoun reacuteacteur dans lrsquousine chimique drsquoIcmesa (Milan-Italie 10-07-1976)
contamination de plus de 1800 personnes
-Une fuite drsquoun gaz mortel lisocyanate de meacutethyle (MIC) drsquoune usine de pesticide (Bhopal-
Inde 03-12-1984) preacutes de 20000 morts et 100000 handicapeacutes
-Explosion de lrsquousine de Nitrate drsquoAmmonium AZF (Toulouse-France 21-09-2001) 29
morts et 450 blesseacutes
Le terme de chimie verte traduit le concept de chimie pour un deacuteveloppement durable
La chimie durable ou chimie verte peut ecirctre assimileacutee agrave une chimie qui maicirctrise durablement
son empreinte environnementale tout en respectant les impeacuteratifs de compeacutetitiviteacute
eacuteconomique et de progregraves social elle est reacutesolument un secteur multisectoriel et les grands
enjeux concernent plus speacutecifiquement la durabiliteacute des proceacutedeacutes la gestion des ressources et
lrsquointeacutegration de la chimie dans les filiegraveres drsquoavenir
Autrement dit une chimie qui veille agrave lrsquoeacutequilibre eacuteconomique social et environnemental du
milieu dans lequel elle srsquoinsegravere Elle vise notamment
A concevoir des produits et des proceacutedeacutes chimiques permettant de reacuteduire et
drsquoeacuteliminer lrsquoutilisation et la synthegravese de substances dangereuses 1 (une deacutefinition est
proposeacutee par lsquorsquoUS Environnemental Protection Agencyrsquorsquo en 1991)
Introduction geacuteneacuterale
2
A lrsquooptimisation des proceacutedeacutes (valorisation des deacutechets eacuteconomie drsquoatomes
drsquoeacutenergie de temps) par lrsquoadoption des douze principes de la laquoGreen Chemistryraquo
suivants
1 La Preacutevention deacuteveloppement de reacuteaction qui induit moins de deacutechets ce qui eacutevite
lrsquoeacutelimination de ces derniers
2 lrsquoEconomie drsquoatome incorporer le maximum drsquoatomes des reacuteactifs dans les produits
finaux moins de produits secondaires donc moins de deacutechets (comme par exemple
les reacutearrangements transpositions MCRs condensationshellip)
3 Synthegraveses moins dangereuses donc lrsquoutilisation des reacuteactifs chimiques peu toxiques
et non polluants
4 Conception de produits chimiques plus seacutecuritaires
Donc assurer la fabrication et la commercialisation des produits pharmaceutiques
cosmeacutetiques ou phytosanitaires plus sucircrs
5 Solvants et Auxiliaires plus seacutecuritaires lrsquoutilisation des reacuteactions sans solvant ou
sur support solide mineacuteral hellippeuvent ameacuteliorer les facteurs
6 Conception pour lefficaciteacute eacutenergeacutetique les besoins eacutenergeacutetiques des proceacutedeacutes
doivent ecirctre minimiseacutes en choisissant comme solution lrsquoutilisation des Micro-ondes
tempeacuterature et pression ambiantes
7 Utilisation des matiegraveres premiegraveres renouvelables la matiegravere premiegravere qui deacuterive des
plantes est facile agrave ecirctre renouveleacutee et moins coucircteuse plutocirct que celle qui deacuterive du
peacutetrole et de gaz naturel
8 Reacuteduction du nombre de deacuteriveacutes reacuteduction des produits deacuterivants qui apparaissent
avant lrsquoobtention du produit final en minimisant lrsquoutilisation des agents reacuteactifs des
radicaux bloquants (protecteursdeacuteprotecteurs) qui peuvent produire des deacutechets
9 La catalyse crsquoest le facteur auquel on srsquointeacuteresse pour son rocircle important dans une
reacuteaction par sa seule preacutesence ou par son intervention (il acceacutelegravere la reacuteaction en
reacuteduisant le temps et lrsquoeacutenergie neacutecessaire il peut reacuteduire les deacutechets augmenter la
seacutelectiviteacute diminuer la quantiteacute des reacuteactifs utiliseacutes peut catalyser deux produits qui
sont solubles dans des diffeacuterents solvants par transfegravert de phase du agrave leur caractegravere
bipolaire) et qui revient agrave sa forme initiale
10 Conception de la deacutegradation les produits chimiques syntheacutetiseacutes doivent ecirctre
deacutegradeacutes en substances non toxiques et non persistantes dans lrsquoenvironnement
Introduction geacuteneacuterale
3
11 Analyse en temps reacuteel pour la preacutevention de la pollution cest-agrave-dire suivre et
calculer la dureacutee avant la peacuteremption et la deacutegradation drsquoun produits chimique pour
preacutevenir la pollution
12 Chimie essentiellement seacutecuritaire afin de preacutevenir les accidents les substances
utiliseacutees devraient ecirctre choisies depuis le deacutebut drsquoune faccedilon agrave minimiser les risques
drsquoaccident chimiques
Depuis la deacutefinition des douze principes de la chimie verte 2 par P Anastas et J Warner agrave la
fin des anneacutees 1990 cette derniegravere a connu un essor fulgurant et intervient aujourdrsquohui dans
tous les niveaux de la socieacuteteacute de lrsquoaspect socieacutetal agrave lrsquoeacutemergence de technologies proceacutedeacutes et
produits toujours plus innovants et plus seacutecuritaires
La biotechnologie a permis lrsquoapparition et la deacutecouverte de plusieurs outils novateurs dont la
chimie combinatoire cette derniegravere reacutepond essentiellement agrave la neacutecessiteacute de deacutevelopper de
nouveaux meacutedicaments via des protocoles de synthegravese rapides efficaces et avec une grande
quantiteacutee Pour cela la conception et la mise en œuvre de nouveaux proceacutedeacutes de synthegravese
durable est lun des deacutefis majeurs dans la synthegravese organique moderne
Les reacuteactions agrave composants multiples (MCR) 3 sont une classe importante des reacuteactions en
tandem
Gracircce agrave leur capaciteacute intrinsegraveque agrave former plusieurs liaisons en une seule eacutetape les reacuteactions agrave
composants multiples sont assureacutement un outil de choix dans le domaine de la chimie
combinatoire dans le fait qursquoelles permettent de geacuteneacuterer en un temps record et avec de bons
rendements des structures moleacuteculaires preacutesentant une grande complexiteacute
La premiegravere MCR a eacuteteacute reacutealiseacutee en 1850 par Aldolph STRECKER qui a syntheacutetiseacute les α-
amino acides apregraves lrsquohydrolyse des α-aminonitriles via lrsquoaddition de un aldeacutehyde le cyanure
de potassium et le chlorure drsquoammonium 4 (Scheacutema 1)
STRECKER
R C
O
HNH3 HCN CH
NH2
CN
R+ +
Scheacutema 1
Introduction geacuteneacuterale
4
En 1882 la premiegravere synthegravese MCR drsquoheacuteteacuterocycles par HANTZSCH via une reacuteaction entre
un aldehyde deux moleacutecules de β-ceacutetoester et lrsquoammoniaque comme donneur drsquoazote 5 la
mecircme anneacutee RADZISZEWSKI preacutepara des produits agrave noyau imidazolique 6 (Scheacutemas 23)
HANTZSCH et RADZISZEWSKI
OCH3
OO
H3C
H3C
O O
OCH3
H3C CO
H
NH4OH
N
CH3
CH3H3C
OO
H3CO OCH3++
Scheacutemas 2 3
O
O
CH2O
MeNH2
NH3
N
N+
La synthegravese des 34-dihydropyridin-2(1H)-ones en 1891 par BIGINELLI vient quelques
anneacutees apregraves en faisant reacuteagir un aldehyde un β-ceacutetoester et lrsquoureacutee 7 (Scheacutema 4)
BIGINELLI
H2N NH2
O
EtO2C CH3
O OPhCHO
NH
NHO
EtO2CPh
H+Cat++
Scheacutema 4
MANNICH propose la synthegravese des β-aminoceacutetones en 1912 via une condensation du
formaldeacutehyde une amine et un composeacute carbonyleacute eacutenolisable 8 (Scheacutema 5)
MANNICH
H H
O
RH3C
O H2NCH2
H2C R
ONH4Cl
H+ OH-ou+
Scheacutema 5
Introduction geacuteneacuterale
5
En 1917 ROBINSON 9 reacutealisa la synthegravese de produits naturels tels que la tropinone comme
le montre le Scheacutema 6
ROBINSON
OHC
CHO +CO2Me
CO2Me
O
N O
CO2MeCO2Me
CH3NH2
+
Scheacutema 6
En utilisant un carbonyle un acide carboxylique et un isocyanide PASSERINI en 1921 put
syntheacutetiser les carboxamides 10 (Scheacutema 7)
PASSERINI
R1OH
O
R2
O
H R1O
HN
R3
O
O
R2
R3-C N++ +
Scheacutema 7
En 1934 BUCHERER-BERGS proposeront la premiegravere synthegravese agrave quatre composants pour
obtenir les hydantoiumlnes 11 (Scheacutema 8)
BUCHERER-BERGS
ONH3
CO2
HCN
NHHN
R1 R2
O
O
+
R1R2
Scheacutema 8
Introduction geacuteneacuterale
6
UGI en 1959 deacuteveloppa la reacuteaction de Passerini en ajoutant un nouveau reacuteactif qui est une
amine primaire 12 (Scheacutema 9)
UGI
R3
-CN+
R2OH
O + R1
O
H+
+R4NH2
H N+R4
R1
NR2
R1O
HN
R3OR4
-acylaminocarboxamide
Scheacutema 9
En 1973 PAUSON et coll deacuteveloppegraverent une MCR pour la synthegravese des cyclopentanones 13
(Scheacutema 10)
PAUSON et Coll
R4
R3 H H
O
R2R1
R1
O
R3
R4 R2
+
Scheacutema 10
YONEMITSU et coll (1978) preacuteparegraverent des structures indoliques en utilisant lrsquoindole et
lrsquoacide de Meldrum une reacuteaction que BAILEY developpa peu apregraves (1983) 14 15 16
(Scheacutemas 11 12)
YONEMITSU et Coll
NH
R H
NH
O
OR1H
O
OR
OO
O
O
HH
R1CHO
NH
R1
R CO2Et
Scheacutema 11
Introduction geacuteneacuterale
7
BAILEY
NCH3
CH3HCHO ++
O
OO
O NCH3
CH3
O
OO
O
Scheacutema 12
En 1993 PETASIS deacuteveloppa la reacuteaction de Mannich en remplaccedilant le composeacute carbonyleacute
eacutenolisable par lrsquoacide vinyl boronique pour preacuteparer les allylamines 17 (Scheacutema 13)
PETASIS
R1NR2
R3
R2NR1 H
(CH2O)ndioxane or toluene
R2N
R1 OH
NCH2
R1 R2R2N
R1
NR1R2
+
C C R3
H2O
HOB
HOR3
90degC30 minou 25degC3hrs
R3
OBH
OO
BO
Scheacutema 13
Ces reacuteactions sont approprieacutees pour la synthegravese organique verte car elles impliquent des
processus dans lequel trois ou plusieurs composants reacuteagissent directement pour former un
produit unique ce qui donne une bonne eacuteconomie datome 3 18-20
Il est important de noter que dans ces reacuteactions lisolement de produits intermeacutediaires est
inutile ce qui rend le proceacutedeacute plus simple
Par conseacutequent les MCR aussi appeleacutees processus one-pot sont utiles dans la synthegravese
organique verte parce quils ont beaucoup datouts importants dont le petit nombre drsquoeacutetapes et
Introduction geacuteneacuterale
8
par conseacutequent une proceacutedure de purification simple ce qui ameacuteliore lefficaciteacute de synthegravese
et leacuteconomie du temps des solvants et autres ressources ces facteurs sont en accord avec les
principes de la chimie verte
Ainsi on comprend que les reacuteactions agrave composants multiples aient attireacute lrsquoattention des
chercheurs que ce soit dans les universiteacutes ou dans lrsquoindustrie Notre laboratoire speacutecialiseacute
dans la synthegravese des moleacutecules drsquointeacuterecircts biologiques srsquoinscrit parfaitement dans le cadre de
cette dynamique
Les reacuteactions one-pot permettent de construire drsquoune maniegravere rapide des moleacutecules
complexes cycliques tregraves diversifieacutees et qui ont des inteacuterecircts et des potentiels tregraves inteacuteressants
dans les domaines de la pharmacie et dans la meacutedecine
Le travail de recherche reacutealiseacute dans le cadre de cette thegravese est baseacute sur les composeacutes
provenant de trois grandes reacuteactions celle de Biginelli celle de Hantzsch et la synthegravese des
teacutetrahydrobenzo[β]pyranes ayant pour but drsquoameacuteliorer les strateacutegies de synthegravese par des
proceacutedures expeacuterimentales commodes et peu coucircteuses tout en respectant lrsquoenvironnement
La chimie verte a permis drsquointroduire des moleacutecules naturelles dans ces reacuteactions pour jouer
le rocircle de catalyseurs on peut citer comme exemples les ligands les enzymes les acides
naturels comme lrsquoacide citrique et le jus de citron Elle a permis aussi de deacutevelopper des
meacutethodes douces et respectueuses de lrsquoenvironnement comme les micro-ondes les ultra
sons les supports parfois des meacutethodes sans solvant et sans catalyseur qui permettent une
eacuteconomie de lrsquoeacutenergie du coucirct et du temps et peuvent influencer sur le rendement de la
reacuteaction qui est notre objectif majeur
Pour notre part nous avons utiliseacute deux catalyseurs acides de Brϕnsted cycliques drsquoorigine
naturels lrsquoacide ascorbique (Vitamine C) tregraves disponible et lrsquoacide aceacutetyle salicylique
(lrsquoAspirine) Figures (1-2)
OO
HOOH
OH
HO
O CH3
O
O OH
Figure 1 Figure 2
Introduction geacuteneacuterale
9
Cette thegravese est structureacutee en trois chapitres
Le premier chapitre est consacreacute agrave la reacutealisation drsquoune cyclocondensation en une seule eacutetape
de 2mmol drsquoaldeacutehyde 2mmol de β-ceacutetoester et 3mmol de lrsquoureacutee dans un milieu sans solvant
et agrave une tempeacuterature de 80degC en introduisant une quantiteacute catalytique de (5mol) Ces
conditions ont eacuteteacute optimiseacutees pour les deux catalyseurs une comparaison a eacuteteacute faite sur lrsquoeffet
catalytique des deux acides de Brϕnsted sur les rendements des DHPMs et le temps
reacuteactionnel neacutecessaire (Scheacutema 1)
R1
O H+
O O
+ H2N
R2
NH2
NH
NH
R1
R2
O5mol catalyseur
80degC Sans solvant
Scheacutema 1
Le deuxiegraveme chapitre fait lrsquoobjet de la synthegravese de deux seacuteries des deacuteriveacutes de la 1 4-
dihydropyridine par une cyclocondensation agrave 80degC et en milieu sec drsquoaldeacutehyde un β-ceacutetoester
avec lrsquoaceacutetate drsquoammonium agrave lrsquorsquoaide drsquoune quantiteacute catalytique (5mol) des acides de
Brϕnsted proposeacutes (Scheacutema 2)
R1
O H +
O O
+NH
R1O
5mol catalyseur
80degC Sans solvant
O
NH4OAc
O O
Scheacutema 2
Introduction geacuteneacuterale
10
Le troisiegraveme chapitre sera consacreacute agrave lrsquoeacutetude sur lrsquoefficaciteacute de ces nouveaux catalyseurs en
les employant dans une reacuteaction one-pot qui a permis drsquoacceacuteder agrave la classe des produits
teacutetrahydrobenzo[β]pyranes La synthegravese de ces composeacutes neacutecessite (5mol) de ces
catalyseurs pour la condensation entre un aldeacutehyde un β-ceacutetoester et le malonitrile dans un
milieu sans solvant agrave 80degC pour donner les produits deacutesireacutes via une voie nouvelle et verte
(Scheacutema 3)
R1
O H+
O O
+
CN
R2
O
R1
NH2
O5mol catalyseur
80degC Sans solvant
R2
Scheacutema 3
On termine notre manuscrit dans le cadre de cette thegravese par une conclusion geacuteneacuterale mettant
en relief notre contribution dans la synthegravese organique
Bibliographie
11
Bibliographie
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[2] Anastas PTWarner JC Green Chem 1998 30
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[5] (a) A Hantzsch Justus Liebigs Ann Chem 1882 215 1 (b) Hantzsch A Ber Dtsch Ges 1890 23 1474
[6] Radziszewski B Ber Dtsch Chem Ges 1882 15 1499
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[16] Bailey A S Ellis J H Peach J M Pearman M L J Chem Soc Perkin Trans 1983 1 2425
[17] Petasis N A Goodman A Zavialov I A Tetrahedron 1997 53 16463
[18] Pandey G Singh R Gary A Singh V Tetrahedron lett 2005 46 2137
[19] Ugi I Werner B Domling A Molecules 2003 8 53
[20] Kappe C Chem Res 2000 33 879
Chapitre I
Nouvelles proceacutedures laquo vertes raquo dans la
synthegravese des deacuteriveacutes de la 34-
dihydropyrimidin-2(1H)-one
Chapitre I Introduction
13
I1 Introduction
Les reacuteactions multicomposants (MCRs) sont parmi les protocoles les plus importants dans la
synthegravese organique et la chimie meacutedicinale 1 Cela reacuteside sur le fait que des produits
diversifieacutes et complexes peuvent ecirctre syntheacutetiseacutes en faisant varier les reacuteactifs en une seule
eacutetape et selon le mecircme mode opeacuteratoire La diversiteacute lefficaciteacute et laccegraves rapide aux petites
et tregraves fonctionnaliseacutees moleacutecules organiques rendent cette approche drsquoimportance centrale
actuellement dans la construction de bibliothegraveques combinatoires et loptimisation de
processus de synthegravese de meacutedicaments 2
En 1893 le chimiste italien Pietro Biginelli a donneacute naissance aux 2-oxo-1234-
teacutetrahydropyrimidines sous lrsquoacronyme de (THPMs) par lintermeacutediaire dune condensation
one-pot agrave trois composants entre un aldeacutehyde (1) lureacutee (3) et un composeacute dicarbonyleacute
facilement eacutenolisable (2) en preacutesence dacide de Brϕnsted 3 comme le montre le (scheacutemaI1)
Me OEt
OO
O
NH2H2N+
Ar
NH
NH
OMe
EtO
OHCl
EtOH RefluxO
HAr
1 2 3
4
+
Scheacutema I1
Recemment la synthegravese des 34-dihydropyrimidin-2 (1H) -onesthiones a attireacute lattention de
nombreux chercheurs dans le domaine de la chimie organique cette attention peut ecirctre
attribueacutee agrave leur eacuteventail fascinant de proprieacuteteacutes theacuterapeutiques et pharmacologiques comme
antiviral antitumoral (Fig I1) antibacteacuterien anti-inflammatoire 4 en outre certains dentre
eux ont eacutemergeacute comme bloqueurs de canaux calciques (Fig I2) ou comme des
antihypertenseurs ou des antagonistes (Fig I3) 5
La reacuteaction de Biginelli implique plusieurs critegraveres de la chimie verte comme la reacuteduction du
nombre deacutetapes qui permet une reacuteduction des exigences de purification et donc une
eacuteconomie de temps et drsquoargent une seacutelectiviteacute qui permet la production de moleacutecules
hautement pures et actives en minimisant la quantiteacute des sous produits et donc une eacutelimination
de la pollution
Chapitre I Introduction
14
NH
NHEtO
O
S
OH
NH
Ni-PrO
O
O
NO2
NH2
O
Fig I1 (S)-monastrol (anticancer) Fig I2 (R)-SQ 32926 (inhibiteur des canaux calciques)
NH
NH3CO
O
O
F
NH
O
F
H3CO
N
N
Fig I3 (S)-L-771668 (antagoniste des α-1A-adreacutenoreacutecepteurs)
La meacutethode rapporteacutee par Biginelli a connu un essort fulgurant neacuteaumoins elle souffre de la
longue dureacutee de la reacuteaction drsquoune forte aciditeacute du milieu reacuteactionel et de faibles rendements
Plusieurs proceacutedures nouvelles et ameacutelioreacutees qui reacutepondent aux exigences de la chimie verte
ont eacuteteacute signaleacutees et qui conduisent agrave des produits chimiques respectueux de lenvironnement
comme lutilisation de diverses catalyseurs qui sont sucircrs seacutelectifs disponibles et non
toxiques ou dutiliser un autre type de catalyseurs qui sont des matiegraveres recyclables tels que
les liquides ioniques 6 nanoparticules 7 des supports solides 8 ou en appliquant des meacutethode
telles que les micro-ondes 9 les ultrasons 9 ou lrsquoirradiation UV 10 sans solvant et sans
catalyseur 11 afin doptimiser leacuteconomie de leacutenergie du temps et de la matiegravere
Chapitre I Introduction
15
I11 Historique de la reacuteaction de Biginelli
La premiegravere structure des 34-dihydropyrimidinones a eacuteteacute formeacutee agrave partir drsquoune condensation
drsquoun aldeacutehyde aromatique un β-ceacutetoester avec lrsquoureacutee dont le nom est 6-meacutethyl-2-oxo-4-
pheacutenyl-1234-teacutetrahydropyrimidine-5-carboxylate drsquoeacutethyle Depuis trois librairies de reacuteactifs
de deacutepart ont contribueacute dans lrsquoeacutelargissement de la production des DHPMs il srsquoagit des
aldeacutehydes des composeacutes agrave meacutethylegravene activeacute et des deacuteriveacutes de lrsquoureacutee (Fig I4)
N
NH
R1
R2
R3
R4
X
R1= H alkyle aryle carbohydrateR2= ester amide acyl nitrile etcR3= H alkyle aryleR4= H alkyle aryleX= O S NR
Fig I4
I111 Aldeacutehydes
Plusieurs types drsquoaldeacutehydes ont eacuteteacute utiliseacutes dans cette reacuteaction On peut trouver des aldeacutehydes
heacuteteacuterocycliques complexes mais aussi des aldeacutehydes chiraux des aldeacutehydes aromatiques qui
sont les plus utiliseacutes des aldeacutehydes aliphatiques ces derniers sont moins utiliseacutes agrave cause de
leur faible reacuteactiviteacute (Fig I5-I17)
O
OHC H
OBn
BnO OBn
BnO
CHOFe
OCHO
BzO
OBz
dibenzylpentose CHO
Fig I5 Fig I6 Fig I7 Fig I8
CHO
X
CHO
X N
CHO
X
CHO
Fig I9 Fig I10 Fig I11 Fig I12
X= H Cl Br R OH CF3 NO2 OR etc
Chapitre I Introduction
16
O
O
CHO
O
CHO
CHO
CHO
HCHO
Fig I13 Fig I14 Fig I15 Fig I16 Fig I17
I112 Composeacutes agrave meacutethylegravene activeacute
Les DHPMs peuvent ecirctre syntheacutetiseacutes agrave partir des β-dicarbonyleacutes acycliques ou cycliques ou
autres types de meacutethylegravenes activeacutes (Fig I18-I26)
O
R2
O
R1
OO
NHR3
O
OR
R
R1= Me NEt2 Ph Et NO2 CH2Cl OCH2Cl R2= Me OEt OMe R3= Ph H Me CO2CH3 CH(CH3)3C2H5 R= H CH3
Fig I18 Fig I19 Fig I20
O
OEt
O
O
O O
OH
O
Fig I21 Fig I22 Fig I23
S
OO
O
OO
EtO2C
BnO
BnO OBn
Fe
O
O
Fig I24 Fig I25 Fig I26
Chapitre I Introduction
17
I113 Lrsquoureacutee et ses deacuteriveacutes
Dans la condensation de Biginelli lrsquoureacutee et ses deacuteriveacutes sont utiliseacutes comme source drsquoazote
neacutecessaire pour obtenir le cycle teacutetrahydropyrimidine Cependant la thioureacutee et ses deacuteriveacutes
sont moins inteacutegreacutees pour raison des rendements obtenus plus faibles des DHPMs et de la
longe dureacutee de la reacuteaction (Fig I27-I31)
NH2
O
RHN NH2
S
RHN R1
NH
H2N
R= H Ph Me R1= NH2 OMe
Fig I27 Fig I28 Fig I29
NH
O
H2N
S
NH
H2N
OMe
Fig I30 Fig I31
I12 Meacutecanisme de la reacuteaction de Biginelli
Le meacutecanisme reacuteactionnel de la reacuteaction de Biginelli reste toujours en discussion pour les
chimistes Plusieurs propositions ont eacuteteacute formuleacutees et elles passent par les intermeacutediaires
suivants (Fig I32-I36)
NHO
H2N
HN
H2NO O
O
EtO
NH
OH2N
EtO
HN
H2N
O
O
Fig I32 Fig I33 Fig I34 Fig I35
Chapitre I Introduction
18
N
ONH
HO
O
O
Fig I36
En 1933 Folkers et Johnson12 ont reacutealiseacute la premiegravere eacutetude sur le meacutecanisme de cette
reacuteaction Ils ont prouveacute la formation de lrsquointermeacutediaire Fig I32 ce qui indique une
condensation entre un aldeacutehyde et deux moleacutecules de lrsquoureacutee via (NN-benzylidenebisureacutee) ce
bis-ureacuteide va ensuite reacuteagir avec lrsquoaceacutetoaceacutetate drsquoeacutethyle par une addition nucleacuteophile (Scheacutema
I2)
RO
O O
+Ar H
O
H2N NH2
O
NH
NHRO
O R
O
ArNH
O
H2N
NH
H2N
O
Hydrolyse
NH
O
NH
O
RO
Ar
R= NHCONH2
R
ScheacutemaI2
En 1973 Sweet et Fissekis13 ont rapporteacute le meacutecanisme de la condensation de Biginelli par
lrsquointermeacutediaire drsquoun catalyseur acide ougrave lrsquoaldeacutehyde et lrsquoaceacutetoaceacutetate drsquoeacutethyle reacuteagissent par
Chapitre I Introduction
19
une condensation aldolique pour obtenir un carbocation et par une addition nucleacuteophile de
lrsquoureacutee suivie drsquoune cyclisation intramoleacuteculaire et une deacuteshydratation pour conduire au
produit final (Scheacutema I3)
EtOO
O+
Ar H
O EtO
O
OH
Ar
O
EtO
O
O
Ar
O
+H+
H
H
-H2O
EtO
OAr
O-H2O
H2N NH2
OEtO O
Ar
O HN
NH2
O-H2O
NH
NHEtO
O Ar
O
EtO
OAr
O
ScheacutemaI3
En 1997 Kappe 14 observe la formation du N-acyliminium (Fig I34) apregraves une attaque
nucleacuteophile de lrsquoureacutee sur lrsquoaldeacutehyde suivie drsquoune addition nucleacuteophile de lrsquoaceacutetoaceacutetate
drsquoeacutethyle (Scheacutema I4)
RO
O O
+Ar H
ONH
HO
R
XH2N
+H+
-H2OH2N NH2
X
RO O
R
O HN
NH2
X-H2ON
H
NHRO
O R
O
NHHO
R
XH2N
Scheacutema I4
Chapitre I Introduction
20
En 2007 Cepanec 15 ont rapporteacute une eacutetude sur le meacutecanisme reacuteactionel de la synthegravese des
produits de Biginelli via le lrsquointermeacutediaire Fig I35 (Scheacutema I5)
RO O
O+
Ar H
O
H2N NH2
X
-H2O NH
NHRO
O Ar
X
EtO
HN
H2N
X
O
Scheacutema I5
En 2011 Raj et Coll 16 ont rapporteacute le meacutecanisme de la reacuteaction de biginelli en utilisant une
base (K2CO3) comme catalyseur et en suivant le deacuteroulement de la reacuteaction par spectromeacutetrie
de Masse
Les reacutesultats remarqueacutes sont les suivants
- Aucun signe de formation de bis-ureacuteide ce qui exclut la possibiliteacute de la voie bis-
ureacuteide
- Une condensation de Knoevenagel entre lrsquoaldeacutehyde et lrsquoaceacutetoaceacutetate drsquoeacutethyle ne donne
pas le produit final deacutesireacute
- Apparition drsquoun pic deacutetecteacute par spectromeacutetrie de Masse deacutecrit lrsquointermeacutediaire Fig
I36 qui confirme une condensation initiale entre lrsquoureacutee et lrsquoaceacutetoaceacutetate drsquoeacutethyle (via
3-ureido-crotonate) suivie drsquoune attaque du centre nucleacuteophile reacutesultant de la
condensation sur lrsquoaldeacutehyde
Chapitre I Introduction
21
Le meacutecanisme final rapporteacute par Raj et Coll est le suivant (Scheacutema I6)
N
ONH
HO
O
O
H2N NH2
O+
O
OO
NH
ONH
O
O
OH
NH
HO NH2
O
O
O
Cyclisation
DHPMs
Scheacutema I6
En 2013 P S Harikrishnan et son eacutequipe17 ont rapporteacute un meacutecanisme reacuteactionnel pour cette
reacuteaction ils ont prouveacute que la reacuteaction de Biginelli peu ecirctre reacutealiseacutee dans des conditions sans
solvant par irradiation des micro-ondes et surtous sans catalyseur
Lrsquoabsence de ce dernier prouve que la premiegravere eacutetape nrsquoest pas lrsquoionisation du β-ceacutetoester et
que crsquoest plutocirct lrsquointermeacutediaire reacutesultant de la condensation de Knoevenagel entre lrsquoaldeacutehyde
et lrsquoureacutee thioureacutee (Fig I33) qui provoque lrsquoeacutenolisation du β-ceacutetoester (Scheacutema I7)
Chapitre I Introduction
22
Le meacutecanisme est illustreacute dans le scheacutema suivant
X NH2
NH2
ArH
O
32
NH
NH2X
OH
Ar
5-H2O
N
NH2X
ArCO2Et
OH RR= (-CH2-SO2-Ar)
reacuteaction type-aldol (addition de Michaeumll)
6
N
Ar
H
NH2X
CO2Et
OR
cyclisationNH
Ar
NHX
CO2Et
OHR-H2O
NH
Ar
NHX
CO2Et
R
784X= O S
Sheacutema I7
Chapitre I Inteacuterecircts biologiques des 3 4-dihydropyrimidin-2-ones
23
I2 Inteacuterecircts biologiques des 3 4-dihydropyrimidin-2-ones et deacuteriveacutes
I21 Activiteacute antifilarienne
Des seacuteries de 4-aryl-2-sulfanyl-6-meacutethyl-1 4-dihydropyrimidines qui sont obtenues
par une simple alkylation des 3 4-dihydropyrimidin-2-thiones ont eacuteteacute eacutetudieacutees pour
une activiteacute antifilarienne (contre Brugia Malayi parasites filaires lymphatiques) par
Singh et son eacutequipe18 un des produits a montreacute une puissante activiteacute adulticide avec
la steacuterilisation de vers femelles (6861) Fig I37 et il peut servir comme conducteur
de prototype pour de plus amples optimisations et le deacuteveloppement de nouveaux
agents antifilariens
N
NH
F
EtO
O
S
Fig I37
I22 Activiteacute antifongique et antimicrobienne
Une seacuterie de produits issue de la reacuteaction de Biginelli a eacuteteacute syntheacutetiseacutee et testeacutee pour
son activiteacute antifongique et antimicrobienne par Akhaja et Coll 19 quatre produits ont
montreacute une excellente activiteacute contre tous les microbes et les souches fongiques
utiliseacutees il srsquoagit des moleacutecules suivantes Fig I38- Fig I41
NH
NH
S
ONN
SN
NH
O
Cl
NH
NH
O
O
NN
SN
NH
O
Br
Fig I38 Fig I39
Chapitre I Inteacuterecircts biologiques des 3 4-dihydropyrimidin-2-ones
24
NH
NH
O
O
NN
SN
NH
O
Cl
NH
NH
S
O
NN
SN
NH
O
O2N
Fig I40 Fig I41
Les teacutetrahydropyrimidinyl-1 3 4-thiadiazolylimino-1 3-dihydro-2H-indol-2-ones et
deacuteriveacutes ont eacuteteacute syntheacutetiseacutes et ensuite leurs activiteacutes biologiques eacutetudieacutees Les produits
(Fig I42 et Fig I4) ont montreacute une activiteacute antibacteacuterienne et antifongique Le
groupement eacutelectroattracteur (lrsquohalogegravene) qui est en position 5 dans le 1 H-indole-2 3-
dione aide agrave renforcer la puissance du meacutedicament syntheacutetiseacute plus lrsquohalogegravene est
eacutelectroattracteur plus lrsquoactiviteacute biologique est excellente 20
NH
NH
S
O
NN
SN
NH
O
F
NH
NH
S
O
NN
SN
NH
O
F
Fig I42 Fig I43
Une seacuterie des deacuteriveacutes de la dihydropyrimidine-2(1H)-thione a montreacute une activiteacute
antibacteacuterienne meilleure en comparaison avec drsquoautres meacutedicaments selon une eacutetude
rapporteacutee par Rajasekaran et son eacutequipe 21 Les moleacutecules comportants le groupement
nitro comme substituant posseacutedent un large spectre dactiviteacute antibacteacuterienne et ont
tendance agrave supprimer les radicaux libres(Fig I44 et Fig I45)
N
HN
S
NH
O
O
NO2
N
HN
S
NH
O
ONO2
Fig I44 Fig I45
Chapitre I Inteacuterecircts biologiques des 3 4-dihydropyrimidin-2-ones
25
Une seacuterie de Pyrimido[45-c]quinoleacuteines N-substitueacutees et non substitueacutees est obtenue
via la reacuteaction de Biginelli par Nadaraj et Coll 22 tous les produits sont testeacutes sur leur
activiteacute antibacteacuterienne certains produits nrsquoont pas montreacute une activiteacute tandis que
autres ont montreacute une activiteacute excellente (Fig I46) ou modeacutereacutee (Fig I47 et I48)
NH
NHHN
O
O
OH N
H
NHHN
O
O
Cl NH
NHHN
O
O
Cl
Fig I46 Fig I47 Fig I48
I23 Activiteacute antituberculeuse
Akhaja et Coll 23ont eacutetudieacute lrsquoactiviteacute biologique des 1 3-dihydro-2H-indol-2-ones
contre le M tuberculose H37Rν la majoriteacute des produits syntheacutetiseacutes ont prouveacute une
activiteacute antituberculeuse mais avec des degreacutes qui se diffeacuterent drsquoune moleacutecule agrave une
autre Cinq produits ont donneacute de bons reacutesultats (Fig I49-I53)
NH
NH
S
O
NN
SN
NH
S
F
NH
NH
O
O
NN
SN
NH
S
F
Fig I49 Fig I50
NH
NH
S
O
NN
SN
NH
S
O2N
NH
NH
S
O
NN
SN
NH
S
Cl
Fig I51 Fig I52
Chapitre I Inteacuterecircts biologiques des 3 4-dihydropyrimidin-2-ones
26
NH
NH
O
O
NN
SN
NH
S
O2N
Fig I53
En 2012 Akhaja et son eacutequipe 24ont deacuteveloppeacute leurs recherches sur lrsquointeacuterecirct
biologique des produits issus de la reacuteaction de Biginelli et ils ont continueacute sur
lrsquoactiviteacute antituberculeuse des 1 3-dihydro-2H-indol-2-ones Parmi une seacuterie de
composeacute deux produits qui sont le 5-chloro-3-(-5-(4-(furan-2-yl)-6-methyl-2-
oxothioxo-1 2 3 4-tetrahydropyrimidin-5-yl)-1 3 4-thiadiazol-2-ylimino) indolin-
2one ont prouveacute une excellente activiteacute contre le M tuberculose H37Rν avec un
pourcentage drsquoinhibitionde 99 pour les deux produits (Fig I54 et Fig I55)
NH
NH
S
O
NN
SN
NH
O
Cl
NH
NH
S
O
NN
SN
NH
S
Cl
Fig I54 Fig I55
Tous les produits syntheacutetiseacutes par Rajasekaran et son eacutequipe 25 ont montreacute une
bioactiviteacute contre les oxydants les bacteacuteries et la tuberculose Neacuteanmoins Les composeacutes portant le groupement nitro ont donneacute des reacutesultats les plus
satisfaisants et possegravedent une activiteacute tregraves puissante contre le Mycobacterium
tuberculi (Fig I56 et Fig I57)
Chapitre I Inteacuterecircts biologiques des 3 4-dihydropyrimidin-2-ones
27
N
HN
S
NH
O
ONO2
N
HN
S
NH
O
O
NO2
Fig I58 Fig I57
Une seacuterie des deacuteriveacutes des dihydropyrimidines provenant de la condensation
entre lrsquoureacutee ou thioureacutee un β-ceacutetoester avec un aldeacutehyde de type 1 3-diaryl-1H-
Pyrazole-4-carbaldeacutehyde a eacuteteacute preacutepareacutee par Yadlapalli et Coll 26
Lrsquoeacutevaluation de la bioactiviteacute des produits syntheacutetiseacutes indique une forte activiteacute contre
le Mycobacterium Tuberculosis MTB H37Rν (99 drsquoinhibition avec une tregraves petite
concentration 0125μgml) remarqueacutee pour le composeacute Fig I58
Les autres produits ont donneacute de bons reacutesultats comme le Fig I59
NH
NH
NN
Cl
EtO
O
S
Ph
NH
NH
NN
Cl
EtO
O
O
Ph
Fi I58 Fig I59
I24 Activiteacute antioxydante
Trois produits ont eacuteteacute syntheacutetiseacutes et identifieacutes pour la premiegravere fois par Chavda et
Coll 27 et ils ont montreacute une activiteacute antioxydante qui est toujours en rapport avec
lrsquoeacutelectroneacutegativiteacute des substiuants du cycle dihydropyrimidine Le composeacute avec un groupe NH est plus antioxydant que celui avec un S et ce dernier
et plus actif que celui avec un O Fig I60-I62
Chapitre I Inteacuterecircts biologiques des 3 4-dihydropyrimidin-2-ones
28
OH
N
NHN
O
O
O
O
N NH
HN N
O
O
OH
N
NS
O
O
O
O
N NH
HN N
O
O
Fig I60 Fig I61
OH
N
NO
O
O
O
O
N NH
HN N
O
O
Fig I62
Une seacuterie de produits qui a deacutejagrave eacuteteacute citeacutee parmi les moleacutecules ayant une activiteacute
antibacteacuterienne rapporteacute par Rajasekaran et Coll 28 montre aussi sa haute capaciteacute et
activiteacute antioxydante (Fig I63-I66)
Chapitre I Inteacuterecircts biologiques des 3 4-dihydropyrimidin-2-ones
29
N
HN
S
NH
O
O
N
HN
S
NH
O
O
Fig I63 Fig I64
N
HN
S
NH
O
O
Cl
N
HN
S
NH
O
OCl
Fig I65 Fig I66
I25 Activiteacutes anticanceacutereuse et antivirale (contre HIV-1)
Le monastrol (Fig I67) bloque la mitose par linhibition speacutecifique de lactiviteacute
mitotique de la kineacutesie Eg5 qui est une proteacuteine motrice neacutecessaire pour la bipolariteacute
spinale Le monastrol est la seule moleacutecule cellulairement permeacuteable connue agrave lheure
actuelle comme inhibiteur de la kineacutesie mitotique Eg5 et peut ecirctre consideacutereacute comme
un leader pour le deacuteveloppement de nouveaux meacutedicaments anticanceacutereux 29
Activiteacute antiprolifeacuterative
Le potentiel de pieacuteger les espegraveces reacuteactives de lrsquooxygegravene ou lrsquoazote ainsi que
drsquoinhiber la croissance des cellules canceacuterigegravenes a eacuteteacute eacutetudieacute sur une seacuterie de 20
produits DHPMs 16 produits analogues 30 du manostrol (Fig I67) quelques uns
sont repreacutesenteacutes dans les figures I68-I70
Chapitre I Inteacuterecircts biologiques des 3 4-dihydropyrimidin-2-ones
30
NH
NH
S
EtO
O
HO
NH
NH
S
O
EtO
O
NH
NH
S
EtO
O
O
OH
NH
NH
S
EtO
O
Fig I67 Fig I68 Fig I69 Fig I70
Le produit Fig I71 qui a prouveacute son activiteacute contre la tuberculose montre une
inhibition maximale contre les cellules canceacuterigegravenes drsquoapregraves lrsquoeacutetude lanceacutee par
Yadlapalli et coll 31 sur la relation entre la structure et lrsquoactiviteacute Ils ont conclu que les
composeacutes contenant un atome de sulfure eacutetaient plus puissants que ceux qui portent
lrsquooxygegravene par conseacutequent la preacutesence de la thioureacutee est plus importante que celle de
lrsquoureacutee
NH
NH
S
O
NN
SN
NH
S
F
Fig I71
Une eacutetude a reacutealiseacutee par Kim et Coll32 en faisant une optimisation sur les produits
dihydropyrimidinones et analogues afin de trouver le meilleur ester qui permet
drsquoinhiber la reacuteplication des virus avec une stabiliteacute meacutetabolique ameacutelioreacutee
Pour cela ils ont utiliseacute diffeacuterents lactones ceacutetones et bioisosters Les plus actifs sont
repreacutesenteacutes dans les figures I72-I74
Chapitre I Inteacuterecircts biologiques des 3 4-dihydropyrimidin-2-ones
31
HN
NH
OH
Cl
O
O
HN
NH
OH
Cl
O
O
N
HN
NH
OH
Cl
O
S
N
Fig I72 Fig I73 Fig I74
I26 Activiteacute de blocage des canaux calciques
Cette activiteacute a eacuteteacute remarqueacutee pour la premiegravere fois en 1975 pour les DHPs et elles
sont devenues comme la nifedipine (Fig I75) indispensables pour le traitement des
maladies cardiovasculaires et diffeacuterents analogues qui sont maintenant des produits
commerciaux 33
Cependant ces produits nrsquoont pas montreacute une activiteacute hypertensive ce qui a meneacute les
chercheurs a eacutetudieacute ces activiteacutes sur les DHPMs pour leurs ressemblances structurales aux
DHPs ces derniers ont montreacute une grande activiteacute cardiovasculaire ainsi une activiteacute de
blocage des canaux calcique similaire agrave celles des DHPs comme les produits Fig I76-I79
Notant que la modification des substituant en position N3 permet drsquoavoir une activiteacute plus
durable 34
NH
O
OMe
O
MeO
O2N
N
N
O
O
O
i-PrO2C
O2N
N
Ph
Fig I75 Fig I76
Chapitre I Inteacuterecircts biologiques des 3 4-dihydropyrimidin-2-ones
32
NH
N
O
O
OC7H15-n
O
O
O2N
NH
N
O
O
O
O
O2N
NH
N
O
S
O
i-PrO2C
O2N
Fig I77 Fig I78 Fig I79
Autres deacuteriveacutes des DHPMs qui comportent des bicycles dans leurs structures ont aussi prouveacute
leur activiteacute de blocage des canaux calciques Fig I80
NH
N
O
i-PrO2C
O2N
N
NH2O
Fig I80
I27 Antagonistes des reacutecepteurs α1a adreacutenergiques
Les antagonistes non seacutelectifs des reacutecepteurs α1a adreacutenergiques telle la teacuterazosine
(Fig I81) sont actuellement employeacutes dans le traitement de la BPH (Lhyperplasia
prostatique beacutenigne) cependant le potentiel des antagonistes α1a se corregravele bien avec
laffiniteacute de fixation du sup-type α1a avec un reacutecepteur humain cloneacute Pour cela
Plusieurs modifications ont remplaceacute le corps DHP par celui de la DHPMs comme
dans le SNAP6201 (Fig I82) et ce pour eacuteviter les problegravemes associeacutes avec
loxydation des DHPs 35 Le SNAP6201 et ses analogues ont montreacute une tregraves grande
efficaciteacute sans aucuns effets cardiovasculaires
Chapitre I Inteacuterecircts biologiques des 3 4-dihydropyrimidin-2-ones
33
N
N
N
N
O
O
O
O
N
N
EtH
O
O
NH
N
CO2MePh
O
H2N
FF
Fig I81 Fig I82
Chapitre I Meacutethodes de preacuteparations des DHPMs
34
I3 Meacutethodes de preacuteparations des DHPMs
La reacuteaction de Pietro Biginelli a eacuteteacute deacutecrite en 1891 mais ce nrsquoest qursquoapregraves une vingtaine
drsquoanneacutees qursquoelle a connue un grand inteacuterecirct Et depuis tous les travaux sont orienteacutes pour
ameacuteliorer lrsquoefficaciteacute de cette reacuteaction
I31 Utilisation de lrsquoorganocatalyse
Durant ces derniegraveres anneacutees plusieurs meacutethodes catalytiques ont eacuteteacute deacuteveloppeacutees afin
drsquoameacuteliorer les rendements des produits ayant des activiteacutes biologiques qui sont fournis via la
reacuteaction de Biginelli peu drsquoexemples des organocatalyseurs ont eacuteteacute deacutecrits
La β-cyclodextrine est une moleacutecule naturelle de la famille drsquooligosaccharides non
toxique recyclable elle a eacutetait utiliseacutee par Liberta et son eacutequipe 36 pour catalyser la
condensation de Biginelli apregraves avoir testeacute lrsquoeffet du solvant sur les trois familles de
ce catalyseur qui sont (α β et γ cyclodextrine) crsquoest la β-cyclodextrine qui a donneacute un
bon rendement dans un milieu sec la quantiteacute catalytique utiliseacutee est 05mol et
3heures de temps de reacuteaction (Scheacutema I8)
R1 H
O
+ H2N NH2
R3R2 OO
+NH
NHR2
O R1
R3100degC 3h Sans solvant
-cyclodextrines (05mol)
Scheacutema I8
Une seacuterie de produits a eacuteteacute reacutealiseacutee avec de bons rendements
I32 Utilisation de la meacutethode de transfert de phase
Les halogegravenures drsquoammonium trialkyles forment aujourdrsquohui une classe tregraves
importante dans la catalyse par transfert de phase K R Reddy et Coll 37 ont fait trois
tests pour la condensation de Biginelli
Le scheacutema ci-dessous montre le deacuteroulement de la reacuteaction sans catalyseur avec le
Bromure drsquoammonium et le bromure de N-butyl-NN-dimethyl-α-
Chapitre I Meacutethodes de preacuteparations des DHPMs
35
phenylethylammonium pour la premiegravere fois Le nouveau catalyseur a donneacute de bons
reacutesultats (Scheacutema I9)
R1 H
O+
H2N NH2
OR2
O
O
+
NH
NHR2
O R1
OSans solvant 20-60min
catalyseur (035mol)
Scheacutema I9
I33 Utilisation des acides de Lewis
J M Blacquiere et Coll 38ont deacuteveloppeacute une nouvelle meacutethode dans la reacuteaction de
Biginelli qui est de remplacer lrsquoaldeacutehyde simple par un deacuteriveacute de lrsquoacide boronique
sans lrsquoutilisation drsquoun catalyseur pour activer la reacuteaction cela est du aux proprieacuteteacutes et
au caractegravere unique de cet acide puisqursquoil reacuteagit comme un acide de Lewis c-agrave-d
par la fonction (CHO) il peut reacuteagir comme carbonyle et par la fonction acide (-
B(OH)2) il peut catalyser la reacuteaction (Scheacutema I10)
Le Bore est connu pour son effet dans la chimiotheacuterapie donc sa preacutesence dans les
composeacutes DHPMs renforce leurs activiteacutes anticanceacutereuses Les composeacutes trouveacutes ont
eacuteteacute examineacutes pour leur habiliteacute agrave inhiber la ligneacutee cellulaire MCF7 du cancer du sein
ArB +
H2N NH2
OR2O
O
+
NH
NHR2
O Ar
OCH3CN 24-55h
Tdeg aOH
OH
BOHHO
OHC
Scheacutema I10 Co(HSO4)2 lrsquohydrosulfate de cobalt utiliseacute comme un catalyseur acide de Lewis dans
la reacuteaction de Biginelli par Memarian et Ranjbar 39
La reacuteaction ci-dessous montre les conditions optimales finales
Les produits trouveacutes sont recristalliseacutes dans lrsquoeacutethanol et les rendements obtenus sont
tregraves eacuteleveacutes (Scheacutema I11)
Chapitre I Meacutethodes de preacuteparations des DHPMs
36
R1+
H2N NH
XR2 O
O
+
N
NHR2
O R1
XEtOH 85degC
Co(HSO4)2 03molH
O
R3
Scheacutema I11
D S Bose et Coll40 ont utiliseacute le Chlorure de Cerium III pour catalyser la
condensation de Biginelli
Le catalyseur a bien reacuteagi dans lrsquoeacutethanol (5ml) en preacutesence de 25mol du catalyseur
les rendements en produits formeacutes sont tregraves eacuteleveacutes dans un temps court de 25heures
Les conditions optimales sont repreacutesenteacutees par le scheacutema suivant (Scheacutema I12)
R1
+
H2N NH2
R3R2 O
O
+NH
NHR2
O R1
R3EtOH
H2O25-3h
CeCl37H2O (10-25)mol
H
O
Scheacutema I12
J Lu et Coll41 ont rapporteacute une nouvelle meacutethode dans le but drsquoameacuteliorer le
rendement des 3 4-dihydropyrimidin-2-ones en employant le Chlorure de Lanthanum
hydrateacute (LaCl3 6H2O 5mmol) dans le meacutelange reacuteactionnel les rendements trouveacutes
sont excellents (Scheacutema I13)
R1
+H2N NH2
R3R2 O
O
+NH
NHR2
O R1
R3EtOH5h
LaCl37H2O H+ (5)mmol
H
O
Scheacutema I13
J S Yadav et Coll 42 ont utiliseacute le perchlorate de Lithium (LiClO4) dans la synthegravese
de Biginelli avec une quantiteacute catalytique de 20mol dans lrsquoaceacutetonitrile comme
solvant de la reacuteaction la dureacutee de la reacuteaction varie entre 5 et 8 heures et les
rendements des produits sont excellents (Scheacutema I14)
Chapitre I Meacutethodes de preacuteparations des DHPMs
37
R1
+
H2N NH2
R3R2O
O
+
NH
NHR2
O R1
R3CH3CN
5-8h
LiClO4 20molH
O
Scheacutema I14
D S Bose et Coll 43 ont deacutecrit une nouvelle voie de synthegravese des DHPMs en utilisant
le Triflate de trimethylsilyle avec une quantiteacute de 1mol et agrave tempeacuterature ambiante
comme le montre le scheacutema ci-dessous (Scheacutema I15)
R1
+H2N NH2
R3R2 O
O
+
NH
NHR2
O R1
R3Tdeg a (15-25)min
(1)mmolH
O S O S CF3
O
O
Scheacutema I15
En comparaison avec les meacutethodes classiques le temps de la reacuteaction est reacuteduit de
(18-48) heures jusqursquoagrave (15-25) minutes avec des rendements tregraves eacuteleveacutes
Shima Khodadoost et Coll44 ont rapporteacute la synthegravese des DHPMs avec le
chlorotrimethylsilane comme catalyseur et le DMF comme solvant aprotique de la
reacuteaction
Les trois reacuteactifs utiliseacutes dans cette condensation sont la thioureacutee le benzoyl-aceacutetone
comme β-ceacutetoester et un nouvel aldeacutehyde syntheacutetiseacute pour la premiegravere fois qui
comporte le cycle thiazole (Scheacutema I16)
NS
CHO
Ar
+O
O
+H2N NH2
S
Benzoyl-aceacutetone
TMSC
NH
NHR2
O
R3
SN
Ar
DMF
Scheacutema I16
Chapitre I Meacutethodes de preacuteparations des DHPMs
38
Le tosylate de fer (Fe (OTs)3 6H2O) est rapporteacute par JT Starcevich et son eacutequipe 45
comme un non toxique recyclable dans la synthegravese de Biginelli suivant le scheacutema si-
dessous (Scheacutema I17)
R1 H
O
+
H2N NH2
R3
R2O
O
+
NH
NHR2
O R1
R3Relux loctane ou
lisopropanol
Fe (OTs)3 6H2O (5mol)
Scheacutema I17
Les meilleurs solvants trouveacutes apregraves les tests dans diffeacuterentes conditions
sont lrsquoisopropanol (83 15heures 70degC) et lrsquooctane (82 35heures 125degC)
sauf que le solvant isopropanol est plus respectueux de lrsquoenvironnement par rapport agrave
lrsquooctane
Les produits obtenus sont recristalliseacutes dans lrsquoEtOH et montrent drsquoexcellents
rendements
A Debache et son eacutequipe 46 ont rapporteacute une nouvelle synthegravese efficace des deacuteriveacutes
des 3 4-dihydropyrimidin-2-ones via la condensation de lrsquoaldeacutehyde de lrsquoaceacutetoaceacutetate
drsquoeacutethyle et lrsquoureacutee ou la thioureacutee en la preacutesence drsquoune quantiteacute catalytique 10mol de
lrsquoacide phenylboronique utiliseacute pour la premiegravere fois dans cette reacuteaction
Ce catalyseur a prouveacute son efficaciteacute dans les travaux preacuteceacutedents comme les
condensations lrsquoamidation Dans ce travail une seacuterie de douze produits a eacuteteacute preacutepareacutee
agrave reflux dans lrsquoaceacutetonitrile les rendements trouveacutes sont excellents dans un temps
relativement court (Scheacutema I18)
R1 H
O+
H2N NH2
OR2 O
O
+
NH
NHR2
O R1
OCH3CN Reflux
PhB(OH)2 (10mol)
Scheacutema I18
Chapitre I Meacutethodes de preacuteparations des DHPMs
39
Autres
Drsquoautres travaux ont eacuteteacute reacutealiseacutes nous citons quelques uns
Lrsquoutilisation du triflate de lrsquoAnthanide (Yb(OTf)3) 47 le chlorure de Bismuth III
(BiCl3) 48 lrsquoacide Borique (H3BO3) 49 le chlorure drsquoEtain II (SnCl2) 50
I34 Lrsquoutilisation de lrsquoIode (I2)
RS Bhosale et Coll 51ont syntheacutetiseacute le DHPMs en utilisant lrsquoiode moleacuteculaire qui est
un catalyseur doux type acide de Lewis dans le toluegravene sous reflux pendant une
peacuteriode de 3 agrave 5 heures
La quantiteacute catalytique utiliseacutee est de 15 mol ce qui eacutetait neacutecessaire pour donner les
produits deacutesireacutes avec de bons rendements (Scheacutema I19)
R1
+H2N NH2
R3R2 O
O
+
NH
NHR2
O R1
R3Toluegravene (3-5)h
Iodine 15 mol
H
O
Scheacutema I19
Cette meacutethodologie simple repreacutesente une alternative valable aux proceacutedures
existantes en particulier pour les composeacutes portant des groupes sensibles agrave lacide
I35 Utilisation des Bases de Lewis
Une meacutethode simple et efficace pour la synthegravese des deacuteriveacutes des 34-
dihydropyrimidin-2-ones en une seule eacutetape utilisant la triphenylphosphine comme
catalyseur a eacuteteacute deacutecrite et rapporteacutee par A Debache et son eacutequipe 52 dans un milieu
sans solvant et agrave 100degC Les produits obtenus sont recristalliseacutes dans lrsquoeacutethanol 95 et les reacutesultats trouveacutes sont
excellents (Scheacutema I20)
R1
+H2N NH2
R3R2 O
O
+
NH
NHR2
O R1
R3Sans solvant (10)h
PPH3 10mol
H
O
Scheacutema I20
Chapitre I Meacutethodes de preacuteparations des DHPMs
40
I36 Utilisation des acides de Brϕnsted
A D Sagar et Coll 53 ont catalyseacute la reacuteaction de Biginelli par un acide de Brϕnsted
qui est lrsquoacide phenylphosphonique (PPA 10mol) dans lrsquoaceacutetonitrile comme
solvant agrave reflux pendant huit heures Une seacuterie de quatorze produits a eacuteteacute syntheacutetiseacutee
avec des rendements tregraves eacuteleveacutes (Scheacutema I21)
R1
+H2N NH2
R3R2 O
O
+
NH
NHR2
O R1
R3Aceacutetonitrile (8)h
PPA 10molH
O
Scheacutema I21
M A Bigdeli et Coll 54 ont utiliseacute lrsquoacide p-dodecylbenzensulfonique (DBSA) ils
ont testeacute lrsquoeffet catalytique sur le rendement des produits en changeant les conditions
de la reacuteaction Pour cela ils ont utiliseacute deux milieux reacuteactionnels 20mol du
catalyseur dans lrsquoeau agrave 54degC et 20mol du catalyseur dans un milieu sec sans solvant
agrave 100degC Les deux milieux ont eacuteteacute favorables pour un bon deacuteroulement de la reacuteaction
les rendements trouveacutes ont eacuteteacute excellents sauf que le temps neacutecessaire fait la
diffeacuterence Ils ont remarqueacute que la reacuteaction en preacutesence drsquoeau dure plus longtemps
(ScheacutemaI22)
R1
+
H2N NH2
R3
R2O
O
+
NH
NHR2
O R1
R3
Catalyseur 20molH2O
H
O
ou Catalyseur 10molsant solvant
Scheacutema I22
I37 Synthegravese asymeacutetrique
Les DHPMs montrent diffeacuterentes activiteacutes biologiques les eacutetudes sur ces composeacutes chiraux
ont montreacute que la chiraliteacute de ces produits et preacuteciseacutement le carbone en position quatre est le
centre qui deacutetermine leurs proprieacuteteacutes biologiques le (s)-Monastrol (Fig 183) par exemple
est un eacutenantiomegravere qui preacutesente une activiteacute anticanceacutereuse le (R)-SQ32926 (Fig 184)
exhibeacute un effet antihypertensif
Chapitre I Meacutethodes de preacuteparations des DHPMs
41
NH
NH
OH
O
O
S NH
N
O
NH2
O
NO2
O
O
Fig I83 Fig I84
R Gonzalez-Olvera et Coll55 ont deacuteveloppeacute plusieurs deacuteriveacutes de (1s4s)-25-
diazabicyclo[221]heptane comme organocatalyseurs chiraux dans la reacuteaction de
Biginelli Apregraves avoir fait une comparaison de lrsquoeffet catalytique de trois deacuteriveacutes du catalyseur
chiral agrave tempeacuterature ambiante pendant cinq jours
NH
HN
NH
N
NH
N
Ph
(S)
(S)
(S)
(S)
(S)
(S)(R)
2HBr 2HBr 2HBr
-1- -2- -3-
Fig I85
Crsquoest la troisiegraveme diamine chirale qui donne un tregraves bon rendement avec une quantiteacute
catalytique de 10mol en preacutesence drsquoun meacutelange isopropanol-meacutethanol (6 1) comme
solvant (Scheacutema I23) La majoriteacute des produits synthegravetiseacutes sont des enantiomegraveres (S)
+H2N NH2
OC2H5OO
O
+isopropanol-methanol (6 1)
Tempeacuterature ambiante 5jours
(10mol)NH
NPh
(S)
(S)(R) 2HBr
NH
NHO
O
O
R1O H
R1
Scheacutema I23
Xiao-Hua Chen et Coll56 ont appliqueacute la synthegravese asymeacutetrique agrave la reacuteaction de
Biginelli en impliquant les acides phosphoriques agrave base de BINOL avec une meilleur
eacutenantioseacutelectiviteacute ils ont utiliseacute 10mol dans le dichloromeacutethane pour obtenir des
produits optiquement pures (de 85 ee jusqursquoagrave 97 ee) (Scheacutema I24)
Chapitre I Meacutethodes de preacuteparations des DHPMs
42
R1 H
O
+ H2N NH2
OC2H5OO
O
+NH
NH
C2H5O
O R1
O
Ph
OO
Ph
P OH
10mol
CH2Cl2 25degC
OH
Scheacutema I24
A K Prasad et Coll 57ont utiliseacute la biocatalyse seacutelective pour seacuteparer le meacutelange
raceacutemique formeacute par la condensation de Biginelli le (plusmn)-4-aryl-6-meacutethyl-34-
dihydropyrimidin-2-one-5-carboxylate drsquoeacutethyle Ils ont utiliseacute la lipase immobilieacutee
candida antarctica CAL (A) qui a montreacute une seacutelectiviteacute tregraves importante agrave une
tempeacuterature qui varie entre 55 et 60degC en preacutesence de 20ml THF et un meacutelange
drsquoacides anhydres (aceacutetique propanoiumlque butanoiumlque valarique et heptanoiumlque)
pendant une peacuteriode de 10 agrave 35heures
Les reacutesultats trouveacutes montrent que les produits eacutenantiomeacuteriques (-)-4-aryl-6-meacutethyle-
34-dihydropyrimidin-2-one-5-carboxylate drsquoeacutethyle sont majoritaires dans toutes les
seacuteparations (Scheacutema I25)
+
H2N NH2
O
C2H5O OO
+
NH
NHC2H5O
O
OR1
R2
CHOR1
R2
(plusmn)
FeC3 SiO2
Micro-ondes850W 1-2min
NH
NHC2H5O
O
O
R1
R2
( - )
CAL-L(A) 10-35h 55-60degC
THF acides anhydrides NH
NHC2H5O
O
O
R1
R2
( + )
+
Scheacutema I25
Chapitre I Meacutethodes de preacuteparations des DHPMs
43
I38 Utilisation de la biocatalyse
Pour une synthegravese propre les chimistes cherchent toujours agrave introduire des meacutethodes vertes
qui respectent lrsquoenvironnement et qui sont efficaces en mecircme temps
Apregraves son utilisation dans la synthegravese des alcegravenes trisubstitueacutes et les colorants
styryles B N Borse et son eacutequipe 58 ont utiliseacute la lipase de Rhizopus Oryzae comme
catalyseur bio-organique Cette lipase a montreacute une grande efficaciteacute en preacutesence du
solvant eutectique profond (DES) qui est un meacutelange de chlorure de choline et de
lureacutee ce qui va entraicircner une tregraves forte deacutepression du point de congeacutelation les
proprieacuteteacutes physiques de ce solvant sont semblables aux liquides ioniques La reacuteaction proposeacutee est la suivante (Scheacutema I26)
R1
+H2N NH2
R3R2 O
O
+
NH
NH
R2
O R1
R3
Lipase 5mol DES 3mlH
O
H2O55degC4h
Scheacutema I26
K Konkala et Coll 59 ont rapporteacute un protocole nouveau dans la synthegravese de Biginelli
en employant comme catalyseur le carbone fonctionnaliseacute en acide sulfonique agrave base
de bio-glyceacuterol ce catalyseur a permis drsquoobtenir de tregraves bons rendements (Scheacutema
I27) HO3S
HO3S
SO3H
R1+
H2N NH2
R3R2 O
O
+NH
NH
R2
O R1
R3CH3CN 75-80degC
(4)h
H
O10mol
Scheacutema I27
I39 Utilisation des supports solides
S Reddy Narahari et son eacutequipe60 ont reacutealiseacute la synthegravese des 4-aryl dihydropyrimidin-
2(1H)-ones en utilisant le gel de silice dopeacute par 5 drsquoacide perchlorique sous forme
drsquoun acide doux (HClO4-SiO2) la reacuteaction est faite dans un milieu sans solvant le gel
de silice est ensuite reacutecupeacutereacute et peut ecirctre reacuteutiliseacute sans baisser le rendement de la
Chapitre I Meacutethodes de preacuteparations des DHPMs
44
reacuteaction ce catalyseur a montreacute son efficaciteacute par rapport agrave lrsquoutilisation de lrsquoacide
perchlorique seule dans lrsquoEtOH (Scheacutema I28)
R1+
H2N NH2
XR2
R3
O
O
+NH
NH
R3
R2
O R1
XSans solvant (3)h
HClO4-SiO2 5mol
H
O
Scheacutema I28
Kulkarni et Coll 61 ont fait la synthegravese des dihydropyrimidinones dont le monastrol
qui est lrsquoinhibiteur de la Kineacutesine Eg5 dans les conditions suivantes sans solvant et
avec une quantiteacute catalytique de Zeacuteolite qui est recyclable cette reacuteaction est adaptable
agrave lrsquoeacutechelle multigramme (Scheacutema I29)
R1+
H2N NH2
R3R2 O
O
+
NH
NHR2
O R1
R3Sans solvant 50degC
Zeacuteolite TS-1 10molH
O
Scheacutema I29
M Tajbakhsh et son eacutequipe62 ont deacuteveloppeacute la synthegravese de Biginelli en utilisant les
Heulandites naturelles type Zeolite (HTMA) comme catalyseurs en preacutesence de
lrsquoacide aceacutetique glacial dans la reacuteaction la quantiteacute du HTMA est calculeacutee par rapport
agrave lrsquoaldeacutehyde (02g pour 0006mol de lrsquoaldeacutehyde) Les produits deacutesireacutes sont obtenus dans un temps relativement court et avec de bons
rendements (Scheacutema I30)
R1
+
H2N NH2
R3R2 O
O
+
NH
NHR2
O R1
R3
H
O HTMA(02g pour 0006ml Aldeacutehyde)
acide aceacutetique glacial100degC
Scheacutema I30
M A Chari et K Syamasundar 63 ont utiliseacute un catalyseur heacuteteacuterogegravene le sodium
bisulfate dopeacute sur le gel de silice pour la synthegravese des DHPMs Les conditions de cette reacuteaction permettent drsquoobtenir de bons rendements dans un
minimum de temps (Scheacutema I31)
Chapitre I Meacutethodes de preacuteparations des DHPMs
45
R1
+
H2N NH2
R3R2 OO
+
NH
NHR2
O R1
R3
SiO2-NaHSO4 10molH
O
CH3CN
Scheacutema I31
M Moosavifar64 a reacutealiseacutee la synthegravese des dihydropyrimidinones en utilisant un
catalyseur peu couteux et facile agrave reacutecupeacuterer qui est un heacuteteacuteropolyacide supporteacute sur
Zeacuteolite Les rendements trouveacutes sont tregraves eacuteleveacutes par rapport agrave ceux trouveacutes en utilisant
le Zeacuteolite seul (Scheacutema I32)
R1
+
H2N NH2
R3R2 O
O
+
NH
NHR2
O R1
R3
Zeacuteolite-supporteacute HPA 10molH
O
CH3CN
Scheacutema I32
M Salmon et Coll65 ont reacutealiseacute la synthegravese de Biginelli en employant lrsquoargile
Bentonite comme catalyseur sans solvant et lrsquoinfrarouge comme moyen drsquoeacutenergie
(Scheacutema I33)
R1
+H2N NH2
R3R2 O
O
+
NH
NHR2
O R1
R3H
O
IR 4h
TAFF (500mg)
Scheacutema I33
A Hasaninejad et Coll 66 ont rapporteacute un nouveau protocol vert pour la synthegravese des
DHPMs en faisant reacuteagir un aldeacutehyde un β-ceacutetoester lrsquoureacutee ou la thioureacutee en
preacutesence de pentoxyde de phosphore supporteacute sur le gel de silice (P2O5 SiO2 3515
g) Apregraves lrsquooptimisation la reacuteaction est meneacutee sans solvant agrave 80degC les produits sont
ensuite recristalliseacutes dans EtOH (Scheacutema I34)
R1
+
H2N NH2
R3R2 O
O
+
NH
NHR2
O R1
R3H
OP2O5 SiO2 30mol
Sans solvant 85degC 2h
Scheacutema I34
Chapitre I Meacutethodes de preacuteparations des DHPMs
46
Autres Drsquoautres eacutetudes ont eacuteteacute reacutealiseacutees sur la reacuteaction de Biginelli en utilisant les supports
solides on peut citer
-Yb III ndashreacutesine et polymegravere supporteacute67
-ZnCl2 supporteacute sur gel68
I310 Utilisation des micro-ondes
Actuellement lrsquoutilisation des micro-ondes dans les reacuteactions agrave composants multiples est
pratiqueacutee largement en raison de leurs prouesses agrave minimiser le temps de reacuteaction la
consommation drsquoeacutenergie et la production de deacutechets
K K Pasunooti et Coll 69 ont deacuteveloppeacute la reacuteaction de Biginelli en utilisant le micro-
ondes comme source drsquoeacutenergie et le triflate de cuivre Cu(OTf)2 qui est un catalyseur
de Lewis peu couteux et peu toxique dans les conditions suivantes (Scheacutema I35)
R1
+
H2N NH2
R3R2 O
O
+
NH
NHR2
O R1
R3
H
OCu (OTf)2 10mol
EtOH 100degC 1hM-O (200W)
Scheacutema I35
Le chauffage uniforme des micro-ondes permis drsquoobtenir des rendements excellents
M Kidwai et Coll 70 ont appliqueacute une meacutethode verte sans lrsquoutilisation drsquoun catalyseur
et dans un milieu sans solvant les reacutesultats eacutetaient tregraves satisfaisants (Scheacutema I36)
R1
+
H2N NH2
R3R2 OO
+
NH
NHR2
O R1
R3
H
O M-O (800W)110-120degC 1min
Sans solvant
Scheacutema I36
En 2013 P S Harikrishnan et Coll17 ont reacutealiseacute lrsquooptimisation sur la reacuteaction de
Biginelli avec diffeacuterents catalyseurs et sans catalyseur la meacutethode sans catalyseur eacutetait
satisfaisante sans solvant et sous reflux et avec lrsquoirradiation des micro-ondes comme
source drsquoeacutenergie cette reacuteaction eacutetait tregraves rapide elle se fait en 10 minutes
Chapitre I Meacutethodes de preacuteparations des DHPMs
47
Par conseacutequent sans catalyseur sans solvant et sous micro-ondes est une meacutethode
tregraves inteacuteressante et entre dans le domaine de la chimie verte (Scheacutema I37)
R1
+H2N NH2
X+
NH
NHEtO
O R1
XH
OM-O (53W 2bar)150degC 5-10minEtO
OO
Sans solvantSO2Ar
O2SAr
4-arylsulfonyl-3-oxobutanoate deacutethyle
Scheacutema I37
V R Choudhary et son eacutequipe71 ont utiliseacute la meacutethode du support solide dans la
reacuteaction de Biginelli un acide de Lewis (FeCl3) porteacute sur une argile qui est la
montmorillonite [K10] formant le catalyseur FeCl3 Si-MCM-41 avec les micro-
ondes comme moyen drsquoeacutenergie (Scheacutema I38)
R1
+
H2N NH2
X+
NH
NHEtO
O R1
X
H
OM-O
Catalyseur 10mol 3-5minEtO
OO
Sans solvant
Scheacutema I38
La reacuteaction de Biginelli a eacutegalement eacuteteacute reacutealiseacutee sous micro-ondes en 2011 par Fang et
Lam72 en utilisant lrsquoacide trifluoroaceacutetique pour donner les 5-substitueacute-34-
dihydropyrimidin-2-onesthiones avec de bons rendements selon le scheacutema (Scheacutema
I39)
R1
+
H2N NH
X+
N
NH
HO2C
R1
XH
O M-OTFA 06eq 10-15minHO2C
OH
OO R2
R2
C2H4Cl2
Scheacutema I39
Le nitrate de bismuth utiliseacute pour catalyser la reacuteaction de Biginelli dans un milieu sans
solvant et les micro-ondes pour un chauffage uniforme sont les conditions proposeacutees
par Banik et sont eacutequipe73 pour une synthegravese verte des DHPMs avec de bons
rendements et dans un minimum de temps (Scheacutema I40)
Chapitre I Meacutethodes de preacuteparations des DHPMs
48
R1
+
H2N NH2
X+
NH
NH
R1
XH
O M-OBi(NO3)3 2mol 4-5minEtO
OO
Sans solvant
EtO
O
Scheacutema I40
I311 Utilisation des ultrasons
Lrsquoeacutequipe de Ji-Taili74 a utiliseacute les ultrasons (freacutequence 4059 KHZ puissance
minimale 250w) dans la synthegravese des 3 4-dihydropyrimidin-2-ones en preacutesence de
lrsquoacide amidosulfonique (NH2SO3H) Les conditions optimales ont eacuteteacute fixeacutees comme deacutemontre le scheacutema (Scheacutema I41)
NH2SO3H 25-30degC
EtOH ultrasonR1
+
H2N NH2
O+
NH
NH
R1
OH
OEtO
OO
EtO
O
89-9840min
Scheacutema I41
Un simple protocol de synthegravese a eacuteteacute meneacute par Stefani et Coll75 sur la reacuteaction de
Biginelli en utilisant les ultrasons (Freacutequence 40 KHZ Puissance 130W Tdeg=60degC)
en preacutesence du chlorure drsquoammonium comme acide de Lewis Apregraves une purification par colonne (Hexane Aceacutetate drsquoeacutethyle 7 3) les produits sont
obtenus avec de tregraves bon rendements (Scheacutema I42)
R1
+
H2N NH2
X+
NH
NH
R1
XH
O U-SNH4Cl 10mmol
ROO
O
MeOH 3-4h
RO
O
Scheacutema I42
A M A Al-Kadasi et G M Nazeruddin76 ont utiliseacute lrsquoacide chlorosulfonique pour
catalyser la reaction de Biginelli (HClSO3) est une moleacutecule tregraves toxique et dangereuse souvent appeleacutee gaz de combat
surtout en preacutesence de lrsquoH2O et du chauffage comme deacutemontre le scheacutema (Scheacutema
I43)
Chapitre I Meacutethodes de preacuteparations des DHPMs
49
HCl + H2SO4H2O
chauffageHClSO3
Scheacutema I43
Ce nouveau protocol lanceacute dans les ultrasons (freacutequence 36plusmn3KHZ puissance 100w) est
reacutealiseacute dans des conditions seacuteches pour eacuteviter la deacutecomposition du catalyseur a permis
drsquoobtenir les DHPMs avec de bons rendements (Scheacutema I44)
R1
+
H2N NH2
X+
NH
NH
R1
XH
O U-SHClSO3 02mmolEtO
OO
Sans solvant Tdeg a 5-30min
EtO
O
Scheacutema I44
I312 Utilisation des liquides ioniques
Les liquides ioniques sont des sels formeacutes agrave partir de cations organiques et sont deacutefinis
comme des entiteacutes liquides agrave une tempeacuterature inferieure agrave 100degC Ces liquides ont une tregraves
faible pression de vapeur une forte polariteacute et dans certains cas une forte hydrophobie Ils ne
sont pas solubles dans les solvants organiques usuels ainsi ils sont disponibles et recyclables
Ces caracteacuteristiques en font des solvants inteacuteressants
H Khabazzadeh et Coll77 ont preacutepareacute les 3 4-dihydropyrimidin-2-ones via un sel
drsquoammonium de lrsquoacide sulfurique [Et3NH] [HSO4] qui est un liquide ionique avec un
caractegravere drsquoun acide doux La reacuteaction eacutetait meneacutee agrave 100degC dans un milieu sans solvant avec une quantiteacute
catalytique (3mmol) de trieacutethyle ammonium hydrosufate et les rendements varient de
(75-87) avec des temps de reacuteaction qui varient entre 55-120 minutes (Scheacutema I45)
R1
+
H2N NH2
X+
NH
NH
R1
X
H
O
[Et3NH] [HSO4] 3mmolEtOO
O
Sans solvant 100degC
EtO
O
Scheacutema I45
Chapitre I Meacutethodes de preacuteparations des DHPMs
50
F Dong et son eacutequipe78 ont proposeacute une meacutethode en utilisant un liquide ionique dans
la reacuteaction de Biginelli agrave tempeacuterature de 90degC ce catalyseur recyclable porte un
groupe acide sulfonique drsquoalcane dans un cation trialkyle ammonium acyclique
SO3HNRc
RaRb
A
Ra= Me
Rb= Et
Rc= n-But
A= HSO4
Figure I86 Les rendements trouveacutes varient entre 72-94 dans un temps tregraves court (Scheacutema I46)
R1
+H2N NH2
X+
NH
NH
R1
XH
O TSILs 02mmolEtO
OO
Sans solvant 90degC 10-15min
EtO
O
Scheacutema I46
I313 Utilisation des nanoparticules
Durant les derniegraveres anneacutees la nanotechnologie se deacuteveloppe agrave un rythme acceacuteleacutereacute et les
nanoparticules sont de plus en plus utiliseacutees comme catalyseurs efficaces en synthegravese
organique
F Tamaddon et S Moradi79 ont utiliseacute les nanoparticules drsquooxyde de zinc (nano ZnO)
dans la reacuteaction de Biginelli pour catalyser la condensation drsquoun aldeacutehyde un β-
ceacutetoester et lrsquoureacutee et controcircler la seacutelectiviteacute de la reacuteaction Ce catalyseur nrsquoest pas cher
et disponible non toxique et recyclable (Scheacutema I47)
R1
+
H2N NH2
X+
NH
NH
R1
XH
OZnO nano ZnO 5molEtO
OO
Sans solvant 60degC
EtO
O
Scheacutema I47
Les rendements trouveacutes sont tregraves eacuteleveacutes dans des temps tregraves courts
J Safari et S Gandomi-Ravandi80 ont deacuteveloppeacute la reacuteaction de Biginelli en utilisant le
nano composant (Meacutetal-Organique) lrsquooxyde du manganegravese (003mg) avec un carbone
Chapitre I Meacutethodes de preacuteparations des DHPMs
51
nanotube (MnO2)-CNT sous conditions sans solvant et une irradiation par micro-
ondes (80w) pour la condensation drsquoun aldeacutehyde lrsquoaceacutetopheacutenone et lrsquoureacutee
Ils ont fait une comparaison entre lrsquooxyde du manganegravese (MnO2) et le nano
composant de MnO2 les reacutesultats trouveacutes en utilisant le nano MnO2 sont excellents
qui varient entre 87 et 97 avec des temps de reacuteaction tregraves courts qui varient entre 5
et 25 minutes
Ce catalyseur peut ecirctre seacutepareacute apregraves une filtration rinceacute avec une solution de
bicarbonate de sodium puis seacutecheacute dans lrsquoautoclave pendant 1heure (Scheacutema I48)
R1
+
H2N NH2
X+
NH
NH
R1
XH
O nano MnO2-CNTs 003g
M-O Sans solvant
O
R2
R2
Scheacutema I48
G Sabiha et Coll81 ont syntheacutetiseacute les DHPMs via lrsquoutilisation de 10mol drsquoun
catalyseur nano composant [oxyde de Ceacuteriumvinyle pyridine polymegravere] ce couple
forme la structure [4vp-co-dvb] (Scheacutema I49)
R1
+
H2N NH2
X+
NH
NH
R1
XH
O (4vp-co-dvb) 10molEtOO
O
H2O 80degC 45-10h
EtO
O
Scheacutema I49
Les reacutesultats trouveacutes sont bons avec un temps relativement court
I314 Utilisation des catalyseurs naturels
Le souci de deacutevelopper des meacutethodes propres et respectueuses de lrsquoenvironnement et de la vie
a ameneacute les chercheurs agrave trouver des catalyseurs naturels Crsquoest ainsi que quelques proceacutedures
utilisant des catalyseurs naturels ont eacuteteacute appliqueacutees agrave la synthegravese des produits de Biginelli
Ramu et son eacutequipe82 ont deacutecrit un simple et nouveau protocol pour la synthegravese des 3
4-dihydropyrimidin-2-ones qui entre dans le domaine de la chimie verte
Chapitre I Meacutethodes de preacuteparations des DHPMs
52
Ils ont fait des tests dans les mecircmes conditions de plusieurs catalyseurs types organo-
catalyseurs qui sont solubles dans lrsquoeau comme lrsquoacide maleacuteique lrsquoacide malonique
lrsquoacide paratoluegravene sulfonique et lrsquoacide citrique
Ce dernier a donneacute le meilleur rendement (92) par rapport aux autres qui ont donneacute
respectivement 72 75 55
Ce catalyseur naturel est relativement fort il est non toxique non corrosif et
facilement biodeacutegradable (Scheacutema I50)
R1
+H2N NH2
X+
NH
NH
R1
XH
OCatalyseur 05eqEtO
OO
Sans solvant 80degC 1-5h
EtO
O
Scheacutema I50
Patil et son eacutequipe83 ont utiliseacute le jus de citron pour catalyser la condensation de
Biginelli
Le jus de citron contient principalement 85 drsquohumiditeacute 112 de carbohydrates 5-
7 de lrsquoacide citrique 1 de proteacuteines 05 du vitamine C 031 mineacuterales 16
des fibres 09 de matiegraveres grasses avec un PH=2-3
R1
+H2N NH2
X
+
NH
NH
R1
XH
OCatalyseur 2mlEtO
O
O
Sans solvant Tdeg a 2h
EtO
O
Scheacutema I51
La reacuteaction ci-dessus montre les conditions optimales pour cette synthegravese touts les
produits obtenus ont eacuteteacute recristalliseacute dans lrsquoeacutethanol avec de tregraves bons rendements
(Scheacutema I51)
I315 Utilisation drsquoautres catalyseurs
R Tayebee et son eacutequipe84 en 2013 ont appliqueacute une nouvelle meacutethode en utilisant
un catalyseur acide solide type (organique ndash mateacuteriau hybride inorganique)
H5PW10V2O40pipeacuterazine-SBA-15 dans un milieu sec
Chapitre I Meacutethodes de preacuteparations des DHPMs
53
La preacuteparation de ce catalyseur heacuteteacuterogegravene commence par la preacuteparation de la partie
organique la silice mesoporeuse nanoparticules (pipeacuterazine-SBA-15) suivant la litteacuterature le
H5PW10V2O40 est ensuite supporteacute sur cette silice
La reacuteaction de Biginelli est lanceacutee agrave 100degC dans un milieu sec et en preacutesence de 2mol du
catalyseur (Scheacutema I52)
R1 H
O
+
H2N NH2
R3
R2O
O
+
NH
NHR2
O R1
R3
H5PW10V2O40pipeacuterazine-SBA-15 (2mol)
100degC 033-4 h
Scheacutema I52
Ce systegraveme catalytique a prouveacute une efficaciteacute inteacutereacutessante en comparaison avec les autres
systegravemes et autres catalyseurs en eacutetant agrave la fois recyclable et respectueux de
lrsquoenvironnement
K Singh et Coll85 ont fait la synthegravese de Biginelli en utilisant la reacutesine eacutechangeuse
drsquoions Dowex qui est une moleacutecule immense comportant des groupements ionisables
utiliseacutee geacuteneacuteralement dans la seacuteparation des produits Les rendements trouveacutes
montrent lrsquoefficaciteacute de ce catalyseur (Scheacutema I53)
R3 H
O+
NH
NH
X
R2
R1
O
O
+
N
N
R2
R1
O R3
X130degC Sans solvant 90min
Dowex-50w
R4 R5
R4
R5
Scheacutema I53
Les meacutetallophtalocyanines sont des complexes organiques avec un noyau meacutetallique
et un caractegravere insoluble dans les solvants usuels cela permet une seacuteparation plus
facile S L Jain et son eacutequipe86 ont introduit ce complexe comme catalyseur
heacuteteacuterogegravene recyclable dans la condensation de Biginelli
Chapitre I Meacutethodes de preacuteparations des DHPMs
54
Apregraves avoir fait le test sur diffeacuterents meacutetallophtalocyanines dans diffeacuterents solvants et
diffeacuterentes concentration catalytiques le Cobalt II pc a donneacute de tregraves bons rendements
dans un temps tregraves court (Scheacutema I54)
R1 H
O+
H2N NH2
O
R2O
O
+
NH
NHR2
O R1
OCH3CN Reflux
Metallophthalocyanine (2)
Scheacutema I54
Une seacuterie de 21 produits a eacuteteacute preacutepareacutee avec de bon rendements le catalyseur a prouveacute
sont efficaciteacute apregraves cinq utilisations
Autres
Fluorapatite (Ca5(PO4)3F) supporteacute avec un meacutetal halogegravene 87 Ziegler ndashNatta (MgCl2
cocatalyse le TiCl4)88
Chapitre I Reacutesultats et discussions
55
I4 Reacutesultats et discussion
Lrsquoeacutetude de la reacuteaction de Biginelli dans le domaine de la chimie verte a commenceacute il y a deacutejagrave
quelques anneacutees soit par lrsquoutilisation de meacutethodes eacuteconomiques et seacutecuritaires agrave la fois ou
par lrsquointermeacutediaire des catalyseurs non toxiques recyclables ou naturels
Dans ce cadre on se propose drsquoeacutetudier le pouvoir catalytique de deux catalyseurs drsquoorigine
naturels qui sont lrsquoacide ascorbique et lrsquoacide aceacutetylsalicylique sur la reacuteaction de Biginelli
- lrsquoacide ascorbique
OO
HO
OH
OH
HO
Fig I86
Origine
On trouve lrsquoacide ascorbique dans le corps humain notamment dans le foie la rate le
cerveau et les glandes endocrines
Il est aussi disponible dans les leacutegumes verts et dans les fruits acides lrsquoorange le citron le
kiwi les pamplemousses les tomates et dans le poivre la pomme de terre hellipetc
Caractegraveristiques
De formule brute C6H8O6 poudre de couleur blanche pka=41
Il est soluble dans lrsquoeau en milieu acide il fixe lrsquooxygegravene dissous agrave la tempeacuterature ordinaire
en formant lrsquoacide deacutehydroascorbique il est aussi indispensable pour la production des
enzymes et des hormones
Rocircle
Lacide ascorbique ayant deux atomes de carbone asymeacutetriques et eacutetant sans plan de symeacutetrie
il se preacutesente sous la forme de deux paires deacutenantiomegraveres diasteacutereacuteoisomegraveres entre elles
Il acceacutelegravere la cicatrisation est antioxydant favorise la formation du collagegravene et facilite
lrsquoabsorption du fer
Chapitre I Reacutesultats et discussions
56
- lrsquoacide aceacutetylsalicylique
O CH3
O
O OH
Fig I87
Origine
Plus connu sous le nom daspirine il vient de lrsquoaceacutetylation de lrsquoacide salicylique qui est un
acide naturel isoleacute de lrsquoeacutecorce de saule du nom latin Salix
Caractegraveristiques
De formule brute C9H8O4 poudre de couleur blanche pka=35
Rocircle
Cest un des meacutedicaments les plus consommeacutes au monde pour ses activiteacutes tregraves inteacuteressantes
antalgique antipyreacutetique anti-inflammatoire et antiagreacutegant
Lrsquoimportance de ces deux catalyseurs en comparaison avec les autres acides de Brϕnsted
simples rapporteacutes dans la litteacuterature crsquoest qursquoils sont drsquoorigine naturels tregraves disponibles peu
coucircteux et non toxiques
Dans cette partie de notre travail nous avons eacutetudieacute lrsquoeffet catalytique de lrsquoacide ascorbique et de lrsquoacide aceacutetylsalicylique sur la synthegravese des 34-dihydropyrimidinones Pour cela on srsquoest inteacuteresseacute agrave la synthegravese de quatre seacuteries (2 seacuteries de deacuteriveacutes pour chaque catalyseur) et les modegraveles que nous avons choisis sont
1) aldeacutehyde aromatique + ureacutee + aceacutetoaceacutetate drsquoeacutethyle 2) aldeacutehyde aromatique + ureacutee + dimeacutedone
Sur les deux modegraveles nous avons eacutevalueacute lrsquoeacutefficaciteacute de chaque catalyseur et pour pouvoir
comparer les diffeacuterents reacutesultats nous avons utiliseacute les mecircmes reacuteactifs Tableau I4
Dans un premier temps nous avons eacutetudieacute lrsquooptimisation des conditions opeacuteratoires afin de
trouver les meilleures pour chaque catalyseur seacuteparement
Chapitre I Reacutesultats et discussions
57
Pour cela nous avons testeacute lrsquoeffet de plusieurs solvants et lrsquoeffet drsquoun milieu sec en fixant les
autres facteurs la quantiteacute catalytique (20 mol) Nous avons controcircleacute les cinq reacuteactions tests
par chromatographie sur couche mince (CCM) la cinquiegraveme reacuteaction est compleacuteteacutee apregraves dix
heures pour lrsquoacide ascorbique tans dis qursquoelle est compleacuteteacutee apregraves neuf heures pour lrsquoacide
aceacutetylsalicylique nous avons arrecircteacute les autres reacuteactions pour comparer les rendements
Le milieu sans solvant srsquoest aveacutereacute le meilleur choix pour la condensation en terme de
rendement et de temps de reacuteaction que ce soit avec le premier catalyseur (77) ou avec le
second (76) Tableau I1
Tableau I1
Catalyseurs
Entreacutee
Solvants
Cat (mol ) Acide ascorbique Acide
aceacutetylsalicylique
Temps(h) Rdt() Temps(h) Rdt()
1 Aceacutetonitrile a 20 10 62 9 28 2 THF a 20 10 18 9 14 3 Toluene a 20 10 60 9 45 4 EtOH a 20 10 29 9 60
5 Sans solvant b 20 10 77 9 76 a Les reacuteactions sont meneacutees agrave reflux du solvant b la reacuteaction est meneacutee agrave 80degC
Nous avons par la suite eacutevalueacute la quantiteacute catalytique necessaire dans ce milieu sec pour
ameacuteliorer les reacutesultats Pour cela nous avons utiliseacute des quantiteacutes deacutecroissantes comme suit
(50 20 10 5) pour chaque catalyseur en fixant le dernier facteur qui est la
tempeacuterature (80degC) Lrsquoutilisation de 5 mol dans les conditions sans solvant 80degC a
ameacutelioreacute le rendement et a reacuteduit le temps de reacuteaction pour chaque catalyseur (82 8h)
(98 7h) Tableau I2
Tableau I2
Catalyseurs
Entreacutee
Cat (mol )
Acide ascorbique Acide aceacutetylsalicylique
Temps(h) Rdt() Temps(h) Rdt()
1 50 8 64 7 55 2 20 8 77 7 69 3 10 8 77 7 76 4 5 8 82 7 99
Chapitre I Reacutesultats et discussions
58
La troisiegraveme eacutetape de cette eacutetude est de trouver la meilleure tempeacuterature pour le deacuteroulement
de la reacuteaction Pour cela nous avons testeacute trois tempeacuteratures 80degC 60degC et Tempeacuterature
ambiante et fixeacute les autres facteurs deacutejagrave eacutetudieacutes (5 mol cat milieu sans solvant) pour
chaque catalyseur Les meilleurs reacutesultats sont calculeacutes dans une reacuteaction meneacutee agrave 80degC
comme le montre le Tableau I3 ci-dessous
Catalyseurs
Entreacutee
T (degC)
Acide ascorbique Acide aceacutetylsalicylique
Temps(h) Rdt() Temps(h) Rdt() 1 80 8 82 7 99 2 60 8 66 7 70 3 Tdeg a 8 17 7 19
Les conditions optimales trouveacutees pour la condensation de Biginelli sont les mecircmes pour les
deux catalyseurs Scheacutema I55
R1 H
O
R2
O
O
H2N NH2
R3+ +
acide ascorbique ou acide aceacutetylsalicylique
(5mol)
Sans solvant 80degC
NH
NH
R1
R3
R2
O
1 2 34
Scheacutema I55
Tous les rendements des DHPMs syntheacutetiseacutes via la reacuteaction de Biginelli calculeacutes apregraves
purification et sont bons agrave excellents dans des temps relativement courts On remarque que
les reacutesultats obtenus sont leacutegegraverement meilleurs avec lrsquoacide aceacutetylsalycilique ceci srsquoexplique
probablement par le caractegravere plus acide de ce dernier Tableau I4
Chapitre I Reacutesultats et discussions
59
Tableau I 4
Catalyseurs
Entreacutee
Produits
R1
R2
R3
Acide ascorbique Acide aceacutetylsalicylique
Tf mesureacutee
(degC)
Tf rapporteacutee
(degC) Temps(h) Rdt() Temps(h) Rdt() 1 4a C6H5- OEt O 8 82 7 99 205-206 202-204 2 4b 4-(Me)-C6H4- OEt O 7 78 7 75 215-217 215-216 3 4c 2-(Me)-C6H4- OEt O 6 85 11 76 206-208 208-210 4 4d 4-(OH)-C6H4- OEt O 6 61 6 76 214-216 213-215 5 4e 4-(OH)-3-
(OMe)-C6H3- OEt O 7 60 7 73 230-232 231-232
6 4f 4-(NMe2)-C6H4- OEt O 7 70 7 82 255-256 256-258
7 4g 3-(Cl)-C6H4- OEt O 7 80 7 80 196-198 194-196 8 4h 3-(NO2)-C6H4- OEt O 8 81 14 77 222-224 227-228 9 4i 2-thienyl OEt O 9 74 9 65 207-210 215-217 10 4j (Me)2CH- OEt O 6 25 6 26 168-170 170-171 11 4k C6H5- Me O 6 78 5 69 234-236 233-236 12 4l 4-(Me)-C6H4- Me O 8 87 7 84 196-198 192-193 13 4m C6H5- OEt S 12 55 12 41 204-206 208-210 14 4n 4-(Me)-C6H4- OEt S 12 53 13 59 194-196 192-194
Dans notre eacutetude nous avons utiliseacute une varieacuteteacute drsquoaldeacutehydes les aldeacutehydes aromatiques ont
donneacute drsquoexcellents rendements quelque soit la nature des substituants porteacutes par le noyau
aromatique (entreacutees 1-9) La reacuteaction a eacutegalement eacuteteacute effectueacutee avec un aldeacutehyde
heacuteteacuterocyclique le thiophegravene-2-carbaldeacutehyde (entreacutee 9) qui a donneacute un bon rendement
Cependant lrsquoaldeacutehyde aliphatique tel que lrsquoisobutyraldeacutehyde a donneacute un rendement modeacutereacute
avec un temps relativement long (entreacutee 10)
Nous avons aussi utiliseacute agrave la place de lrsquoaceacutetoaceacutetate drsquoeacutethyle le 2 4-pentadione ce dernier a
eacuteteacute tregraves reacuteactif et a donneacute de tregraves bons rendements (entreacutees 11 12) tandis que les rendements
obtenus par lrsquoutilisation de la thioureacutee dans cette condensation nrsquoont pas eacuteteacute eacuteleveacutes et ils sont
obtenus avec des temps de reacuteaction plus longs (entreacutees 13 14)
Pour eacutelargir notre eacutetude nous avons utiliseacute eacutegalement la dimeacutedone agrave la place de lrsquoaceacutetoaceacutetate
drsquoeacutethyle pour syntheacutetiser deux seacuteries de neuf produits DHPs pour chaque catalyseur Scheacutema
I56
Chapitre I Reacutesultats et discussions
60
acide ascorbique ouacide aceacutetylsalicylique
(5mol)
Sans solvant 80degC1 2 3 4
R1 H
O
H2N NH2
O+ +
O
O NH
NH
R1
O
O
Scheacutema I56
Tableau I5
Catalyseurs
entreacutee
Produits
R1 Acide ascorbique Acide
aceacutetylsalicylique
Tf mesureacutee (degC) Temps(h) Rdt() Temps(h) Rdt()
15 4o C6H5- 51 67 51 67 212-214 16 4p 4-(NMe2)-
C6H4- 26 74 26 62 210-212 17 4q 4-(Cl)-C6H4- 39 89 39 97 268-270 18 4r 4-(MeO)-
C6H4- 28 79 27 84 280-282 19 4s 3-(NO2)-C6H4- 47 88 47 80 201-203 20 4t 3-(Cl)-C6H4- 24 85 23 46 194-196 21 4u 4-(Me)-C6H4- 22 86 19 81 298-300 22 4v 4-(Br)-C6H4- 33 86 34 93 242-244 23 4w (Me)2CH- 58 69 54 62 253-255
Drsquoapregraves les reacutesultats obtenus Tableau I5 de la condensation des aldeacutehydes avec la dimeacutedone
et lrsquoureacutee on remarque que la synthegravese a donneacute de bons rendements de produits DHPMs mais
les reacuteactions ont neacutecessiteacute plusieurs heures en comparaison avec les reacutesultats des deux
premiegraveres seacuteries Les reacutesultats sont identiques pour les deux catalyseurs
Dans tous les cas toutes les reacuteactions ont eacuteteacute propres et les produits obtenus ont eacuteteacute refroidis
et verseacutes sur lrsquoeau glaceacutee puis isoleacutes par filtration et purifieacutes par recristallisation dans
lrsquoeacutethanol
Chapitre I Reacutesultats et discussions
61
Nous proposans ci-dessous le meacutecanisme reacuteactionnel pour cette reacuteaction
HR1
O NH2R3
NH2
NH
NH
R1
OR2
O
Me R3
+
H
NR1
R3NH2
O
Me
OOR2
HH
OOR2
OMe
- H20
- H20
NH
R1
OR2
O
MeO NH2
R3
+O
OR2
OMe
H
NR1
R3NH2
1 3
2
4
5
2 5
OO
OHO
OH
OH
eacutenolisation
addition de Michael cyclisation
HR1
O NH2
R3NH2
+
H
NR1
R3NH2
O
Me
O
OR2
H HO
OR2
OMe
- H20
13
2
5
eacutenolisation
O
O
O O
OO
OO
OO
OHOH
OH
OH
OO
OHO
OH
OH H+
H
O
O
O O
O
O
O OH
+
H
H H
OO
OH O
OHOH
H
6
Scheacutema I57
Les structures des DHPMs preacutepareacutees ont eacuteteacute bien eacutetablies par les meacutethodes spectroscopiques
usuelles qui sont IR RMN 1H RMN 13C et les points de fusion et sont en parfait accord avec
les donneacutees bibliographiques
Les spectres laquo Infrarouge raquo des dihydropyrimidinones sont caracteacuteriseacutes par la preacutesence de
deux bandes successives correspondantes agrave lrsquoeacutelongation de deux liaisons N-H du noyau
DHPM qui apparaissent respectivement vers 3256-3290cm-1 et 3107-3121cm-1
Chapitre I Reacutesultats et discussions
62
Le groupement carbonyle (C=O) de la fonction ester (ou ceacutetone pour les DHPMs 4k et 4l 4o-
4w) est caracteacuteriseacute par la bande qui sort vers 1701-1709cm-1 suivie par la bande dun autre
groupement (C=O) qui appartien agrave la fonction amide en C2 qui donne une bande intense agrave
1636-1667cm-1 (alors que pour les composeacutes 5m et 5n le groupement C=S donne une bande agrave
1575-1576cm-1)
Dautres bandes enregistreacutees vers 1615-1615cm-1 sont attribueacutees aux doubles liaisons C=C du
cycle aromatique et du noyau DHPM
Les donneacutees fournies par la RMN 1H des structures de produits de la reacuteaction de Biginelli sont
en accord avec celles dans la liteacuterature
Les deux protons caracteacuteristiques des deux groupements amine N1 et N3 des produits (a-l) qui
reacutesonnent sous forme de signaux singulets larges agrave champs faibles respectivement vers 775-
930 et 570-929 ppm pour le noyau dihydropyrimidinone
Alors que ceux du noyau dihydropyrimidinethione des produits (m n) sortent plus deacuteblindeacutes
successivement vers 1031-1034 et 962-966 ppm
Le proton caracteacuteristique H4 sort sous forme drsquoun singulet entre 504 et 587 pmm
Les spectres des produits preacutepareacutes agrave partir de lrsquoaceacutetoaceacutetate drsquoeacutethyle font apparaicirctre
deux signaux agrave champ fort concernant les protons du groupement eacutethyle de la fonction ester
un quadruplet de deux protons (CH2) vers 389-475 ppm (J= 52-82Hz) et un triplet de trois
protons (CH3) agrave 099-136 ppm (J= 7-83Hz) alors que les produits preacutepareacutes agrave partir de
24-pentanedione (5k et 5l) sont caracteacuteriseacutes par la preacutesence drsquoun singulet vers 208-210
ppm correspondant aux protons du groupement meacutethyle de la fonction ceacutetone
Le groupement meacutethyle lieacute agrave la double liaison du noyau DHPM reacutesonne entre 208 et 250
ppm sous forme de singulet
Les spectres des produits preacutepareacutes agrave partir de la dimeacutedone font apparaitre
Les deux protons caracteacuteristiques des deux groupements amine N1 et N3 reacutesonnent
respectivement vers 861-969 et 492-857 ppm
Le proton caracteacuteristique H4 sort sous forme drsquoun singulet entre 390 et 652 pmm
Les protons des groupements meacutethyles apparaissent sous forme de deux singulets tregraves
intenses respectivement vers 086-097 et 101-104 ppm
Les deux (CH2) du cycle hexanedione reacutesonnent come suit
Chapitre I Reacutesultats et discussions
63
Les deux protons porteacutes par le C6 qui est le plus deacuteblindeacute (CH2 adjacent de la fonction
ceacutetone) sous forme drsquoun singulet vers 244-336 ppm
Les deux autres protons porteacutes par le C8 reacutesonnent souvent sous forme drsquoun multiplet dugrave au
couplage geacuteminal avec un deacuteplacement chimique qui varie entre 199-237 ppm et une
constante de couplage qui varie entre 16-161 Hz et ils peuvent ecirctre singulets comme pour les
composeacutes (4p 4q 4s 4v)
Les spectres de RMN 13C sont caracteacuteriseacutes par la preacutesence des signaux suivants
Pour le carbone de la fonction carbonyle de lrsquoester un signal deacuteblindeacute sort vers 1646-1665
ppm correspondant aux produits (a-j) et un signal plus deacuteblindeacute apparaicirct vers 1741-1742
ppm pour les composeacutes (k l) pour la fonction ceacutetone (des composeacutes 4m et 4n) ils
apparaissent vers 1922 1943 ppm Cependant les composeacutes (o-w) reacutesonnent entre 1928 et
1961 ppm
- pour les composeacutes dihydropyrimidinones le signal correspondant au carbone C=O de la
fonction diamide apparaicirct vers 1515-1570 ppm alors que le carbone C=S des
produits dihydropyrimidithiones reacutesonne agrave 1651 ppm Les composeacutes obtenus via une
condensation avec la dimeacutedone (o-w) le C=O de lrsquoamide apparait vers 1508-1625
ppm
- Les carbones hybrideacutes sp2 de la double liaison du cycle DHPM (C6 C8a) reacutesonnent avec les
carbones aromatiques et les autres carbones (C5 C4a) respectivement et sortent plus
blindeacutes comme suit (1450-1508 et 1200-1520) ppm et (983-1436 et 1069-1145)
ppm
- Le carbone asymeacutetrique C4 caracteacuteristique du cycle DHPM reacutesonne agrave champ moyen entre
403ppm et 558 ppm pour les ceacutetones tandis quil nest pas tregraves deacuteblindeacute pour leurs
analogues soufreacutes 5m et 5n (54 et 53 ppm)
Chapitre I Reacutesultats et discussions
64
Tableau I6 Donneacutees de RMN1H (deacuteplacements chimiques et constantes de couplage) des 3 4-dihydropyrimidin-2-onesthiones
NH
NH
R1
R3
R2
O
Ent-reacutee R1 NH HC4 R2 CH3
4a 729-736(m5H) 570(sl1HNH) 775(sl1HNH)
543(dJ=291HC4H)
119(t J=723HCH3) 410(q
J=722HCH2) 238(s3HCH3)
4b 234(s3HCH3)
713(d J=802H) 723(d J=812H)
583(sl1HNH) 826(sl1HNH) 538(s1H C4H) 410(q J=712HCH2)
122(tJ=713HCH3) 234(s3HCH3)
4c 711-718 (m 4H) 242 (s 3H)
762 (s 1H) 915 (s 1H) 540 (s1H) 099 (t J=71Hz 3H)
389 (q J=71 2H) 230(s 3H)
4d 670(d J=812H) 703(d J=812H)
936(s1HOH)
763(s1HNH) 912(s1HNH) 504(d J=321HC4H)
109(t J=703HCH3)
398(q J=702HCH2) 223(s3HCH3)
4e 680(s2H H2H5) 387(s3HOCH3)
531(s1HOH)
583(s1HNH) 813(s1HNH) 587(s1HC4H)
118(t J=703HCH3) 408(q
J=702HCH2) 235(s3HCH3)
4f 704(dJ=842H) 667(dJ=852H) 285(s6H2CH3)
913(s1HNH) 763(s1HNH) 504(s1HHC4)
399(qJ=692HCH2) 111(tJ=73HCH3)
223(s3HCH3)
4g 720-737 (m4H) 779 (s 1H) 927 (s 1H) 517 (s 1H) 399 (q J=71 Hz 2H)
110 (t J=71 Hz 3H) 227(s 3H)
4h 838-767(m4H) 929(s1HNH) 561(dJ=331HHC4) 424(qJ=712HCH2) 136(tJ=713HCH3)
253(s3HCH3)
4i 689-695 (m 2H) 735 (d J=81 Hz 1H)
790 (s 1 H) 930 (s1H) 542 (s 1H) 117 (t J=71 Hz 3H)
406 (q J=71 Hz 2H) 222 (s 3H)
4j 188-181(m1H) 084(dJ=756H2CH3)
619(dJ=121HNH) 561(dJ=41HHC4) 475(qJ=82HCH2) 105(tJ=83HCH3)
333(s3HCH3)
4k 724-735(m5H) 784(s1HN3H) 919(s1HN1H) 520(s1HC4H) 336(s3HCH3) 210(s3HCH3)
4l 725(d J=52H) 734(d J=52H) 335(s3HCH3)
778(s1HN3H) 915(s1HN1H) 521(s1H C4H) 250(s3HCH3)
208(s3HCH3)
4m 721-736(m5H)
966(s1HN3H) 1034(s1HN1H) 517(s1HC4H) 110(t J=753HCH3)
401(q J=752HCH2) 250(s3HCH3)
4n 709(d J=752H)
723(d j=75H) 226(s3HCH3)
962(s1HN3H) 1031(s1HN1H) 513(s1H C4H) 4(q J=52HCH2)
110(t J=753HCH3) 250(s3HCH3)
Chapitre I Reacutesultats et discussions
65
Tableau I6 Donneacutees de RMN1H (deacuteplacements chimiques et constantes de couplage) des 3 4-dihydropyrimidin-2-ones
NH
NH
R1
O
O
Entreacutee R1 NH HC4 2CH2 2CH3
4o 715-733(m5H)
776(s1HN3H) 947(s1HN1H) 515(s1HC4H)
202(dj=161HCH2) 219(dj=161HCH2)
335(s2HCH2)
089(s3HCH3) 102(s3HCH3)
4p 705-652(m4H) 286(s3HCH3) 282(s3HCH3)
857(s1HNH) 652(s1HHC4)
250(s2HCH2) 231(s2HCH2)
104(s3HCH3) 097(s3HCH3)
4q 711-714(m4H) 771(s1HN3H) 942(s1HN1H) 510(s1HC4H) 225(s2HCH2)
333(s2HCH2) 089(s3HCH3) 101(s3HCH3)
4r 685(d j=752Harom)
714(d j=52Harom) 371(s3HCH3)
769(s1HN3H) 942(s1HN1H)
509(s1H C4H)
199-237(m2HCH2) 250(s2HCH2)
090(s3HCH3) 101(s3HCH3)
4s 752-839(m4H)
574(s1HNH) 969(dj=631HNH)
443(s1HHC4)
251(s2HCH2) 208(s2HCH2)
104(s3HCH3) 086(s3HCH3)
4t 693-719(m4H) 861(s1HNH) 492(s1HNH)
461(s1HHC4)
244(s2HCH2) 218(dj=161H) 209(dj=161H)
104(s3HCH3) 093(s3HCH3)
4u 685(d j=752Harom) 713(d j=75Harom)
371(s3HCH3)
770(s1HN3H) 943(s1HN1H)
509(s1H C4H)
201(dj=161HCH2) 218(dj=161HCH2)
336(s2HCH2)
089(s3HCH3) 101(s3HCH3)
4v 718(d j=752Harom) 751(d j=75Harom)
780(s1HN3H) 953(s1HN1H)
513(s1H C4H)
250(s2HCH2) 335(s2HCH2)
087(s3HCH3) 101(s3HCH3)
4w 064(d
j=756H2CH3) 163-156(m 1HCH)
850(s1HNH) 390(dj=381HC4H) 226(s4H2CH2) 213(s6H2CH3)
Chapitre I Reacutesultats et discussions
66
Tableau I7 Donneacutees de RMN13C (deacuteplacements chimiques et constantes de couplage) des 3 4-dihydropyrimidin-2-onesthiones
NH
NH
R1
R3
O
O
12
3
45
6
78
9
10
THP C7O(ester-cetone) C2O C4 C5 C6 C8 C9 C10 (CH3) Carom Ar
4a 1655 1529 558 1436 1485 601 141 188 1287-1266 -
4b 1657 1534 554 1015 1461 600 141 186 1265-1408 281
4c 1652 1515 504 991 1484 590 139 176 1432-1265 186
4d 1658 1570 538 1001 1482 595 145 182 1526 1359-1154 -
4e 1657 1533 539 1014 1463 600 142 186 1501 1457-1106 552
4f 1665 1534 543 1009 1508 602 152 188 1486-1133 415
4g 1651 1519 536 986 1489 592 140 177 1472-1248 -
4h 1648 1520 535 983 1473 591 135 177 1485 1462-1210 -
4i 1650 1522 493 998 1488 593 141 176 1486-1234 -
4j 1646 1525 544 973 1468 577 128 145 - 331 171165
4k 1922 1521 538 1095 1481 303 189 - 1442-1264 -
4l 1943 1521 535 1095 1479 301 188 - 1413-1263 206
4m 1742 1651 540 1007 1450 595 140 171 1434-1263 -
4n 1741 1651 537 1008 1448 595 140 171 1405-1262 206
Chapitre I Reacutesultats et discussions
67
Tableau I8 Donneacutees de RMN13C (deacuteplacements chimiques et constantes de couplage) des 3 4-dihydropyrimidin-2-ones
NH
NH
R1
O
O
1
2
3456
78
9
10
4a
8a
THP C5O C2O C4a C8a C4 C6-8(2CH2) C7 C9 10
(2CH3) Carom Ar
4o 1928 1519 1074 1493 498 519-322 287 268 1446-1271 -
4p 1947 1500 1118 1476 465 513-321 275 278 1482 1297-1149 312
4q 1928 1521 1075 1519 498 516-322 287 268 1521 1417-1260 -
4r 1928 1520 1076 1519 498 513-322 287 268 1583 1368-1136 550
4s 1954 1534 1113 1481 508 568-330 298 271 1509 1444-1217 -
4t 1961 1625 1145 1489 403 504-318 288 269 1459-1262 -
4u 1928 1583 1076 1520 513 550-498 322 287 1519-1136 268
4v 1928 1525 1069 1517 497 515-322 287 268 1440-1201 -
4w 1958 1508 1104 1200 509 350-319 298 269 - 313 192
Chapitre I Partie expeacuterimentale
68
Conclusion
Dans ce chapitre nous avons preacutesenteacute la reacuteaction de Biginelli qui est une reacuteaction agrave
composants multiples et aussi lrsquoimportance des produits issus de cette reacuteaction (DHPMs) sur
le plan biologique et pharmacologique
Durant toutes ces anneacutees plusieurs meacutethodes et protocoles pour la synthegravese des -3 4-
dihydropyrimidin-2-ones et ses deacuteriveacutes ont eacuteteacute appliqueacutes afin drsquoameacuteliorer les conditions
optimales et par conseacutequent le rendement de ces produits De notre part nous avons pu faire
une approche laquo verte de la synthegravese raquo de Biginelli en employant deux nouveaux catalyseurs
(acides de Brϕnsted) drsquoorigine naturels qui sont lrsquoacide ascorbique et lrsquoacide aceacutetylsalicylique
avec une quantiteacute de 5 mol dans des conditions sans solvant et 80degC Ces deux catalyseurs
reacutepondent aux exigences de la chimie moderne qui eacutevoque lrsquoutilisation de reacuteactifs
catalyseurs et meacutethodes de synthegravese eacuteconomiques et respectueuses de lrsquoenvironnement
Les rendements des produits obtenus par cette condensation eacutetaient excellents les structures
des produits obtenus ont eacuteteacute identifieacutees par les meacutethodes spectroscopiques usuelles (RMN 1H
RMN 13C et IR)
Chapitre I Partie expeacuterimentale
69
I6 Partie expeacuterimentale
Mode opeacuteratoire geacuteneacuterale
Un meacutelange reacuteactionnel de (2mmol) de lrsquoaldeacutehyde (2mmol) du β-ceacutetoester (3mmol) de
lrsquoureacutee ou de la thioureacutee avec (5mol) de lrsquoacide ascorbique ou de lrsquoacide aceacutetylsalicylique
dans un milieu sans solvant est chauffeacute agrave 80degC la reacuteaction est suivie par chromatographie sur
couche mince (CCM) apregraves lrsquoachegravevement de la reacuteaction le meacutelange reacuteactionnel est refroidi agrave
tempeacuterature ambiante et ensuite verseacute sur de lrsquoeau glaceacutee avec une agitation de 10 minutes Le
solide obtenu est filtreacute laveacute avec lrsquoeau glaceacutee et purifieacute par recristallisation dans lrsquoEthanol
95 Les produits obtenus ont eacuteteacute identifieacutes par les meacutethodes spectroscopiques IR RMN H1
RMN C13 Tdegfusion
4a) 6-meacutethyl-2-oxo-4-pheacutenyl-1234-teacutetrahydropyrimidine-5-carboxylate drsquoeacutethyle
NH
NHO
O
O
Tdegfus 205-206degC IR (KBr cm-1) ν 3414 3230 3109 2936 1702 1649 1599 RMN
H1(250 MHz DMSO-d6) δ 729-736(m 5H) 570(sl 1H NH) 775(sl 1H NH) 543(d
J=29 1H C4H) 119(t J=72 3H CH3) 410(q J=72 2H CH2) 238(s 3H CH3) RMN
C13(629MHz DMSO-d6) δ 1655 1529 1487 1460 1436 1287 1279 1266 601
558 188 141
4b) 6-meacutethyl-2-oxo-4-p-tolyl-1234-teacutetrahydropyrimidine-5-carboxylate drsquoeacutethyle
NH
NHO
O
O
Chapitre I Partie expeacuterimentale
70
Tdegfus 215-217 degC IR (KBr cm-1) ν 3240 3110 1695 1665 1560 RMN H1(250 MHz
DMSO-d6) δ 234(s 3H CH3) 713(d J=80 2Harom) 723(d J =81 2Harom) 583(sl 1H
NH) 826(sl 1H NH) 538(s 1H C4H) 410(q J =71 2H CH2) 122(t J =71 3H CH3)
234(s 3H CH3) RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ 1656 1534 1461 1408 1376
1293 1264 1014 599 553 280 21 0 186 141
4c) 6-meacutethyl-2-oxo-4-o-tolyl-1234-teacutetrahydropyrimidine-5-carboxylate drsquoeacutethyle
NH
NHO
O
O
Tdegfus 206-208 degC IR (KBr cm-1) ν 3249 3112 1688 1661 1562 RMN H1(250 MHz
DMSO-d6) δ 711-718 (m 4H) 242 (s 3H) 762 (s 1H) 915 (s 1H) 099 (t J=71Hz
3H) 389 (q J=71 2H) 230(s 3H) RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ 1652 1515
1484 1432 1346 1300 1271 1265 991 590 504 186 176 139
4d) 4-(4-hydroxypheacutenyl)-6-meacutethyl-2-oxo-1234-teacutetrahydropyrimidine-5-carboxylate
drsquoeacutethyle
NH
NHO
O
O
OH
Tdegfus 214-216degC IR (KBr cm-1) ν 3416 3237 3085 2941 1728 1694 1588 1509 RMN
H1(250 MHz DMSO-d6) δ 670(d J=81 2Harom) 703(d J =81 2Harom) 936(s 1H OH)
763(s 1H NH) 912(s 1H NH) 504(d J =32 1H C4H) 109(t J =70 3H CH3) 398(q
J =70 2H CH2) 223(s 3H CH3) RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ 1658 1569
1526 1482 1358 1278 1154 1001 806 595 538 181 145
Chapitre I Partie expeacuterimentale
71
4e) 4-(3-hydroxy-4-meacutethoxypheacutenyl)-6-meacutethyl-2-oxo-1234-teacutetrahydropyrimidine-5-
carboxylate drsquoeacutethyle
NH
NHO
O
O
OOH
Tdegfus 230-232degC IR (KBr cm-1) ν 3415 3241 3114 2954 1708 1646 1512 RMN
H1(250 MHz DMSO-d6) δ 680(s 2H H2 H5arom) 387(s 3H OCH3) 531(s 1H OH)
583(s 1H NH) 813(s 1H NH) 587(s 1H C4H) 118(t J =70 3H CH3) 408(q J=70
2H CH2) 235(s 3H CH3) RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ 1656 1532 1501
1463 1457 1370 1182 1129 1105 1013 599 552 539 186 141
4f) 4-(4-(dimeacutethylamino)pheacutenyl)-6-meacutethyl-2-oxo-1234-teacutetrahydropyrimidine-5-carboxylate
drsquoeacutethyle
NH
NHO
O
O
N
Tdegfus 255-256degC IR (KBr cm-1) ν 32402 31168 16432 17011 14542 12266 RMN
H1(250 MHz DMSO-d6) δ 704(d J=84 2H) 667(d J =85 2H)285(s 6H 2CH3)
913(s 1H NH) 763(s 1H NH) 504(s 1H HC4) 399(q J =69 2H CH2) 111(t J =7
3H CH3) 223(s 3H CH3) RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ 1666 1534 1508
1487 1337 1279 1133 1009 602 543 188 152
Chapitre I Partie expeacuterimentale
72
4g) 4-(3-chloropheacutenyl)-6-meacutethyl-2-oxo-1234-teacutetrahydropyrimidine-5-
carboxylate drsquoeacutethyle
NH
NHO
O
O
Cl
Tdegfus 196-198degC IR (KBr cm-1) ν 3227 3117 1707 1657 1475 1088 1429 1227 759
RMN H1(250 MHz DMSO-d6) δ 720-737 (m 4H) 779 (s 1H) 927 (s 1H) 517 (s 1H)
399 (q J=71 Hz 2H) 110 (t J=71 Hz 3H) 227(s 3H) RMN C13(629MHz DMSO-d6)
δ 1651 1519 1489 1472 1329 1304 1272 1262 1249 986 592 536
178 140
4h) 6-meacutethyl-4-(3-nitropheacutenyl)-2-oxo-1234-teacutetrahydropyrimidine-5-carboxylate drsquoeacutethyle
NH
NHO
O
O
NO2
Tdegfus 222-224degC IR (KBr cm-1) ν 33289 31013 17011 16278 13154 12228 RMN
H1(250 MHz DMSO-d6) δ 838-767(m 4H) 929(s 1H NH) 561(d J =331H HC4)
24(q J =71 2H CH2) 136(t J =71 3H CH3) 253(s 3H CH3) RMN C13(629MHz
DMSO-d6) δ 1648 1520 485 1473 1462 1323 1288 1216 1210 983 591 535
177 135
4i) 6-meacutethyl-2-oxo-4-(thiophegraven-2-yl)-1234-teacutetrahydropyrimidine-5-carboxylate drsquoeacutethyle
NH
NHO
O
O
S
Chapitre I Partie expeacuterimentale
73
Tdegfus 207-210degC IR (KBr cm-1) ν 3418 3235 3092 2941 1728 1690 1591 1512 RMN
H1(250 MHz DMSO-d6) δ 689-695 (m 2H) 735 (d J=81 Hz 1H) 790 (s 1H) 930 (s
1H) 542 (s 1H) 117 (t J=71 Hz 3H) 406 (q J=71 Hz 2H) 222 (s 3H) RMN
C13(629MHz DMSO-d6) δ 1650 1522 1488 1486 1266 1246 1235 998
593 493 176 141
4j) 4-isopropyl-6-meacutethyl-2-oxo-1234-teacutetrahydropyrimidine-5-carboxylate drsquoeacutethyle
NH
NHO
O
O
Tdegfus 168-170degC IR (KBr cm-1) ν 33250 31746 16702 15699 12806 RMN H1(250
MHz DMSO-d6) δ 188-181(m 1H) 084(d J =75 6H 2CH3) 619(d J =12 1H NH)
561(d J =4 1H HC4) 475(q J =8 2H CH2) 105(t J =8 3H CH3) 333(s 3H CH3)
RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ 1646 1525 1468 973 577 544 331 171 165
145 128
4k) 5-aceacutetyl-6-meacutethyl-4-pheacutenyl-34-dihydropyrimidin-2(1H)-one
NH
NH
O
O
Tdegfus 234-236degC IR (KBr cm-1) ν 3259 1701 1676 1236 RMN H1(250 MHz DMSO-
d6) δ 724-735(m 5H) 784(s 1H N3H) 919(s 1H N1H) 520(s 1H C4H) 336(s 3H
CH3) 210(s 3H CH3) RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ 19421521 1481 1442 1285
1273 1264 1095 538 303 189
Chapitre I Partie expeacuterimentale
74
4l) 5-aceacutetyl-6-meacutethyl-4-p-tolyl-34-dihydropyrimidin-2(1H)-one
NH
NH
O
O
Tdegfus 196-198degC IR (KBr cm-1) ν 3290 1701 1620 1238 RMN H1(250 MHz DMSO-
d6) δ 725(d J =5 2Harom) 734(d J =5 2Harom) 335(s 3H CH3) 778(s 1H N3H)
915(s 1H N1H) 521(s 1H C4H) 250(s 3H CH3) 208(s 3H CH3) RMN C13(629MHz
DMSO-d6) δ 1943 1521 1499 1479 1413 1365 1290 1263 1095 535 301 206
188
4m) 6-meacutethyl-4-pheacutenyl-2-thioxo-1234-teacutetrahydropyrimidine-5-carboxylate drsquoeacutethyle
NH
NHO
O
S
Tdegfus 204-206degC IR (KBr cm-1) ν 3229 1670 1176 1195 RMN H1(250 MHz DMSO-
d6) δ 110(t J =75 3H CH3) 250(s 3H CH3) 401(q J =75 2H CH2) 517(s 1H C4H)
721-736(m 5H) 966(s 1H N3H) 1034(s 1H N1H) RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ
1742 1651 1450 1434 1283 1276 1263 1007 595 539 171 139
4n) 6-meacutethyl-2-thioxo-4-p-tolyl-1234-teacutetrahydropyrimidine-5-carboxylate drsquoeacutethyle
NH
NHO
O
S
Chapitre I Partie expeacuterimentale
75
Tdegfus 194-196degC IR (KBr cm-1) ν 3312 3171 2984 1666 1576 1460 1179 1119 768
RMN H1(250 MHz DMSO-d6) δ 110(t J =75 3H CH3) 226(s 3H CH3) 250(s 3H
CH3) 4(q J =5 2H CH2) 513(s 1H C4H) 709(d j=75 2Harom) 723(d J =75Harom)
962(s 1H N3H) 1031(s 1H N1H) RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ 1741 1651
1448 1405 1369 1289 1262 1007 595 537 206 171 139
4o) 77-dimeacutethyl-4-pheacutenyl-3478-teacutetrahydroquinazoline-25(1H6H)-dione
NH
NH
O
O
Tdegfus 212-214degC IR (KBr cm-1) ν 32556 31245 17050 16047 RMN H1(250 MHz
DMSO-d6) δ 089(s 3H CH3) 102(s 3H CH3) 202(d J =16 1H CH2) 219(d J =16
1H CH2) 335(s 2H CH2) 515(s 1H C4H) 715-733(m 5H) 776(s 1H N3H) 947(s
1H N1H) RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ 1928 1519 1493 1446 1280 1275
1271 1074 519 498 322 287 268
4p) 4-(4-(dimeacutethylamino)pheacutenyl)-77-dimeacutethyl-3478-teacutetrahydroquinazoline-25(1H6H)-
dione
NH
NH
O
O
N
Tdegfus 210-212degC IR (KBr cm-1) ν 34253 33019 17165 15931 13694 RMN H1(250
MHz DMSO-d6) δ 857(s 1H NH) 705-652(m 4H) 652(s 1H HC4) 286(s 3H CH3)
282(s 3H CH3) 250(s 2H CH2) 231(s 2H CH2) 104(s 3H CH3) 097(s 3H CH3)
RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ 19471499 1482 1476 1297 1273 1270 1149
1118 513 465 321 312 278 275
Chapitre I Partie expeacuterimentale
76
4q) 4-(4-chloropheacutenyl)-77-dimeacutethyl-3478-teacutetrahydroquinazoline-25(1H6H)-dione
NH
NH
O
O
Cl
Tdegfus 268-270degC IR (KBr cm-1) ν 32440 31168 17050 16432 RMN H1(250 MHz
DMSO-d6) δ 089(s 3H CH3) 101(s 3H CH3) 225(s 2H CH2) 333(s 2H CH2) 510(s
1H C4H) 711-714(m 4H) 771(s 1H N3H) 942(s 1H N1H) RMN C13(629MHz
DMSO-d6) δ 1928 1521 1519 1417 1361 1288 1261 1075 516 498 322 287
268
4r) 4-(4-meacutethoxypheacutenyl)-77-dimeacutethyl-3478-teacutetrahydroquinazoline-25(1H6H)-dione
NH
NH
O
O
O
Tdegfus 280-282degC IR (KBr cm-1) ν 32479 29586 16780 16124 10338 RMN H1(250
MHz DMSO-d6) δ 090(s 3H CH3) 101(s 3H CH3)199-237(m 2H CH2) 250(s 2H
CH2) 371(s 3H CH3-O) 509(s 1H C4H) 685(d J =75 2Harom) 714(d J =5 2Harom)
769(s 1H N3H) 942(s 1H N1H) RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ 1928 1583 1520
1519 1368 1289 1136 1076 550 513 498 322 287 268 206
4s) 77-dimeacutethyl-4-(3-nitropheacutenyl)-3478-teacutetrahydroquinazoline-25(1H6H)-dione
NH
NHO
O
NO2
Chapitre I Partie expeacuterimentale
77
Tdegfus 201-203degC IR (KBr cm-1) ν 33289 30975 17011 16317 13578 12266 RMN
H1(250 MHz DMSO-d6) δ 752-839(m 4H) 574(s 1H NH) 492(s 1H NH) 443(s 1H
HC4) 251(s 2H CH2) 208(s 2H CH2) 104(s 3H CH3) 086(s 3H CH3) RMN
C13(629MHz DMSO-d6) δ 1954 1534 1509 1481 1444 1335 1300 1228 1217
1113 568 508 330 298 271
4t) 4-(3-chloropheacutenyl)-77-dimeacutethyl-3478-teacutetrahydroquinazoline-25(1H6H)-dione
NH
NH
O
O
Cl
Tdegfus 194-196degC IR (KBr cm-1) ν 33675 30782 16702 14697 RMN H1(250 MHz
DMSO-d6) δ 861(s 1H NH) 693-719(m 4H) 492(s 1H NH) 461(s 1H HC4) 244(s
2H CH2) 218(d J =16 1H) 209(d J =16 1H) 104(s 3H CH3) 093(s 3H CH3) RMN
C13(629MHz DMSO-d6) δ 1961 1625 1489 1459 1333 1289 1282 1263 1262
1145 504 403 319 288 269
4u) 77-dimeacutethyl-4-p-tolyl-3478-teacutetrahydroquinazoline-25(1H6H)-dione
NH
NHO
O
Tdegfus 298-300 degC IR (KBr cm-1) ν 32518 29625 17050 16162 RMN H1(250 MHz
DMSO-d6) δ 089(s 3H CH3) 101(s 3H CH3) 201(d J =16 1H CH2) 218(d J =16
1H CH2) 336(s 2H CH2) 371(s 3H CH3) 509(s 1H C4H) 685(d J =75 2Harom)
713(d J =75 Harom) 770(s 1H N3H) 943(s 1H N1H) RMN C13(629MHz DMSO-d6)
δ 1928 1583 1520 1519 1368 1273 1136 1076 550 513 498 322 287 268
Chapitre I Partie expeacuterimentale
78
4v) 4-(4-bromopheacutenyl)-77-dimeacutethyl-3478-teacutetrahydroquinazoline-25(1H6H)-dione
NH
NH
O
O
Br
Tdegfus 242-244degC IR (KBr cm-1) ν 33250 29586 16702 16124 RMN H1(250 MHz
DMSO-d6) δ 087(s 3H CH3) 101(s 3H CH3) 250(s 2H CH2) 335(s 2H CH2) 513(s
1H C4H) 718(d J =75 2Harom) 751(d J =75Harom) 780(s 1H N3H) 953(s 1H N1H)
RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ 1928 1525 1517 1439 1312 1285 1201
1069 515 497 322 287 268
4w) 4-isopropyl-77-dimeacutethyl-3478-teacutetrahydroquinazoline-25(1H6H)-dione
NH
NH
O
O
Tdegfus 253-255degC IR (KBr cm-1) ν 32826 31900 16355 16085 RMN H1(250 MHz
DMSO-d6) δ 064(d J =75 6H 2CH3) 163-156(m 1H CH) 213(s 6H 2CH3) 226(s
4H 2CH2) 390(d J =38 1H C4H) 85(s 1H NH) RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ
1958 1509 1200 1104 509 350 319 313 298 268 192
Chapitre I Bibliographie
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Chapitre II
Nouvelles proceacutedures laquo vertes raquo dans la synthegravese des deacuteriveacutes de la 14-
dihydropyridine
Chapitre II Introduction
85
II1 Introduction
La synthegravese des composeacutes heacuteteacuterocycliques et la production de nouvelles moleacutecules
complexes et diversifieacutees a importance biologique et pharmacologique est lrsquoobjectif majeur
des chimistes de synthegravese 1 Les reacuteactions agrave composants multiples (MCR) sont deacutesigneacutees
comme la meacutethode la plus facile eacuteconomique et seacutelective agrave la fois pour geacuteneacuterer toute une
bibliothegraveque de produits avec des proprieacuteteacutes theacuterapeutiques tregraves importantes 2-4
Il y a plus dun siegravecle (1882) Arthur Hantzsch5 rapporta la synthegravese des 14-dihydropyridines
(DHPs) qui sont des esters obtenus via une condensation en une seule eacutetape drsquoun aldeacutehyde
aromatique lrsquoaceacutetoaceacutetate drsquoeacutethyle avec lrsquoammoniaque ou sel drsquoammonium dans lrsquoeacutethanol
sous reflux (Scheacutema II1) Cette reacuteaction fait partie de la classe des reacuteactions agrave composants
multiples elle est consideacutereacutee comme la premiegravere synthegravese heacuteteacuterocyclique
Me
OEtO
O+
Ar
NH
Me
EtO
O
EtOH
O
HAr
Me
OEtO
O Me
OEt
O
NH4OH
Reflux
Scheacutema II1
Les composeacutes 14-dihydropyridines comportent principalement dans leur structure un noyau
pyridine (Fig II1) ce qui leur confegravere une ressemblance structurelle aux nicotinamides
adeacutenines dinucleacuteotides (NADH) (Fig II2) qui sont les cofacteurs les plus importants pour
loxydo-reacuteduction dans les systegravemes vivants6 Depuis les esters de Hantzsch ont pris une large
importance dans le domaine de la chimie meacutedicinale7 ils sont employeacutes comme agents
antihypertensifs telle que la nifedipine (Fig II3) et ses analogues comme lrsquoAmlodipine et la
Nicardipine (Fig II4 et II5) 8 ils ont prouveacutes aussi des activiteacutes anti-inflammatoires 9
antituberculeuses 10 anticancer 11 anticonvulsant 12 anti-Alzheimer 13etc
Chapitre II Introduction
86
N
O
P OO
OHOH
N
N
NN
NH2O
O
P
O
O O ON
O
NH2
HH
OHHO
Fig II1 Fig II2
NH
MeO2CNO2CO2Me
Nifedipine(troisiegraveme geacuteneacuteration)
NH
MeO2CClCO2Et
ONH2
Amlodipine(Premiegravere geacuteneacuteration)
NH
CO2MeO2C
NO2
N
Nicardipine(Deuxiegraveme geacuteneacuteration)
Fig II3 Fig II4 Fig II5
La synthegravese originale de Hantzsch a connu une grande ameacutelioration par le deacuteveloppement de
plusieurs strateacutegies et meacutethodologies de synthegravese vertes et plus efficaces crsquoest-agrave-dire qui sont
propres eacuteconomiques et respectueuses de lrsquoenvironnement y compris lrsquoutilisation des micro-
ondes 14 lrsquoultrason 15 la meacutethode sans solvant 16 ou en utilisant les liquides ioniques 17 les
nanoparticules 18 les supports solides 19 etc ce qui rend cette reacuteaction tregraves utile aussi bien
dans le domaine acadeacutemique quindustriel 20
Chapitre II Introduction
87
II11 Historique de la reacuteaction de Hantzsch
La premiegravere structure des 14-dihydropyrimidines a eacuteteacute formeacutee agrave partir drsquoune condensation
drsquoun aldeacutehyde (aceacutetaldeacutehyde) deux moleacutecules drsquoaceacutetoaceacutetate drsquoeacutethyle avec lrsquoammoniaque
dont le nom est 246-trimeacutethyl-23-dihydropyridine-35-dicarboxylate de dieacutethyle (Fig
II6) Puis elle a eacuteteacute remplaceacutee par une autre structure plus stable 246-trimeacutethyl-14-
dihydropyridine-35-dicarboxylate de dieacutethyle (Fig II7) 21 22 23 24 Trois librairies de reacuteactifs
de deacutepart ont contribueacute dans lrsquoeacutelargissement de la synthegravese des DHPs les aldeacutehydes les
composeacutes agrave meacutethylegravene activeacute et lrsquoammoniac et ses deacuteriveacutes
N
OO
O O
NH
OO
O O
Fig II6 Fig II7
II111 Aldeacutehydes
Tous les types drsquoaldeacutehydes classiques ont eacuteteacute utiliseacutes dans cette reacuteaction agrave la place du
lrsquoaceacutetaldeacutehyde ou le formaldeacutehyde qui sont utiliseacutes au deacutepart On trouve les aldeacutehydes
aliphatiques 25-37 aromatiques 35-49 spiroaldeacutehydes 50 et autre aldeacutehydes heacuteteacuterocycles 35 37 42-
44 51-53
II112 Composeacutes agrave meacutethylegravene active
A la place de lrsquoaceacutetoaceacutetate drsquoeacutethyle les 1 3-diceacutetones 35-37 42 43 45 54-56 les omeacutega-
cyanoaceacutetopheacutenones 57 ou les omeacutega-pheacutenylthioaceacutetopheacutenones sont utiliseacutes dans cette
reacuteaction pour obtenir des bases symeacutetriques de Hantzsch et lrsquoamino crotonate 58 lrsquoeacutenamino
ceacutetone 59 ou lrsquoindane-1 3-dione 60 pour obtenir des produits de Hantzsch dissymeacutetriques
II113 Lrsquoammoniac et ses deacuteriveacutes
Les composeacutes le plus utiliseacutes dans la synthegravese de Hantzsch sont lrsquoammoniac 42-44 52 et
lrsquoaceacutetate drsquoammonium 61 49 54 62-63
Chapitre II Introduction
88
Autres deacuteriveacutes sont employeacutes comme les nitrate drsquoammonium 64 65 le formate drsquoammonium 66 lrsquohydroxylamine 67 lrsquoheacutexameacutethyllegraveneacuteteacutetramine 54 les hydrazines 68 lrsquoureacutee 6970 les amines
primaires et secondaires 71 72
II12 Meacutecanisme de la reacuteaction de Hantzsch
Plusieurs meacutecanismes pour la reacuteaction de Hantzsch ont eacuteteacute rapporteacutes 73 74 Knoevenagel a
rapporteacute dans son eacutetude que le produit intermeacutediaire qui deacutetermine la voie de la reacuteaction
deacutepend des conditions utiliseacutees dans la reacuteaction (catalyseurs reacuteactifs etc) 75 76 (Fig II8 et
II9)
En 1986 le meacutecanisme a eacuteteacute eacutetudieacute par une meacutethode spectroscopique RMN les reacutesultats
confirment la formation de lrsquointermeacutediaire (Fig II8) issu drsquoune reacuteaction entre un meacutethylegravene
activeacute et lrsquoammoniac qui va reacuteagir par une addition de Michael avec le produit (Fig II9) qui
est obtenu via une condensation de Knoevenagel entre un aldeacutehyde et uncomposeacute agrave meacutethylegravene
activeacute 77 et par une cyclisation et une deacuteshydratation on peut avoir les produits deacutesireacutes qui
sont les DHPs (scheacutema II2)
O
ONH2
O
CH
O O
R
Fig II8 Fig II9
Chapitre II Introduction
89
Le meacutecanisme
OCH
O O
R
O
ONH2
R O
O
O O
O
O O
Condensation
de Knoevenagel
+Addition de Michael
- H2ONH
R
O
O
O
O
Cyclisation
DHPs
O
O OH
-H2O
NH3 -H2O
Scheacutema II2
Ce deuxiegraveme chapitre est une continuiteacute du chapitre preacuteceacutedant On se propose aussi drsquoeacutetudier
lrsquoefficaciteacute des deux catalyseurs objets de notre eacutetude sur la reacuteaction de Hantzsch
II13 Utilisation des produits DHPs
Le noyau pyridine est un preacutecurseur tregraves important dans la fabrication de plusieurs
meacutedicaments et autres composeacutes actifs comme les insecticides les herbicides
les deacutesinfectants les arocircmes alimentaires les colorants les adheacutesifs les peintures et les
explosifs
Lrsquooxydation des 14-dihydropyridines permet drsquoobtenir des noyaux pyridines Des lors
plusieurs meacutethodes ont eacuteteacute deacuteveloppeacutees dans le but de synthegravetiser des composeacutes agrave noyau
pyridine agrave partir des dihydropyridines (scheacutemaII3)
Mark C Bagley et M C Lubinuont78 ont reacutealiseacute une aromatisation des produits issus
de la reacuteaction de Hantzsch lrsquooxydation des 14-dihydropyridines est assisteacutee par
micro-ondes en employant le dioxyde de manganegravese (MnO2) pour catalyser cette
oxydation les produits deacutesireacutes sont obtenus avec de bons rendements en seulement
une minute
Chapitre II Introduction
90
N
R1O
RO
OR1
O
N
R1O
RO
OR1
O
MnO2 10eq
CH2Cl2 M-O (150W 100degC 1min)
Scheacutema II3
Les esters de Hantzsch sont aussi employeacutes comme des agents reacuteducteurs (scheacutema II4) ou comme des catalyseurs (scheacutema II5) ce qui va donner par conseacutequant des cycles pyridines
P Chauhan et Coll79 ont deacuteveloppeacute un nouveau protocol pour la reacuteduction des nitro-
oleacutefines ils ont utiliseacute les esters de Hantzsch comme reacuteducteurs pour ce but
Pour trouver les conditions optimales pour cette reacuteaction ils ont utiliseacute les trans β-
nitrostyregravenes qui vont se reacuteduire en nitroalkanes Les polyhydroquinolines utiliseacutes vont
srsquooxydeacutes de leurs part et par conseacutequent les cycles 14-dihydropyridines vont
srsquoaromatiser
Le scheacutema ci-dessous montre les conditions finales trouveacutees
NH
NO2EtO2C CO2Et NO2
Sans solvant 100degC 2h
11 eq
Scheacutema II4
NO2
R
N
EtO2C CO2EtH H
H
H+
N
EtO2C CO2Et
NO2
R +
Scheacutema II5
Q P B Nguyen et T H Kim80 ont preacutepareacute les amines secondaires et tertiaires via une
amination des carbonyles (aldeacutehydes ou ceacutetones) avec une amine primaire via les
esters de Hantzsch comme reacuteducteur (Scheacutema II6)
Chapitre II Introduction
91
N
EtO2C CO2Et+N
H
EtO2C CO2Et
Sans solvant 150degCR1 R2
O+ NH2
R3
R1
NR2
R3
Scheacutema II6
Chapitre II Inteacuterecircts biologiques des 1 4-dihydropyridines
92
II2 Inteacuterecircts biologiques des 1 4-dihydropyridines et deacuteriveacutes
II21 Activiteacutes antimicrobienne antibacteacuterienne et antifongique
Douze produits seacutepareacutes en deux seacuteries via la reacuteaction de Hantzsch et rapporteacutes par
Vijesh et Coll81 ont tous montreacute leur activiteacute antifongique deux composeacutes ont montreacute
une excellente activiteacute antimicrobienne contre les souches choisies (Escherichia coli
ATCC 25922 staphylococcus aureus ATCC 25923 et Pseudomonas aeruginosa
ATCC 27853) pour leur nature infectieuse avec une concentration de 1 05 et 025
mgml (Fig II10 et Fig II11) Deux autres produits ont reacuteagi avec une bonne activiteacute contre (S aureus P
aeruginosa) (Fig II12 et Fig II13)
Les deux derniers composeacutes ont montreacute une activiteacute modeacutereacutee face aux souches
proposeacutees et qui sont les composeacutes (Fig II14 et Fig II15)
NH
OEt
O
EtO
O
NHN
S
NH
OEt
O
EtO
O
NHN
Cl
Fig II10 Fig II11
NH
OEt
O
EtO
O
NHNS
Cl
Cl
NH
O
O O
O
NHN
Fig II12 Fig II13
Chapitre II Inteacuterecircts biologiques des 1 4-dihydropyridines
93
NH
OEt
O
EtO
O
NHN
Cl
Cl
NH
OEt
O
EtO
O
NHN
O
Fig II14 Fig II15
Drsquoapregraves les eacutetudes effectueacutees par Tale et son groupe82 sur lrsquoactiviteacute antibacteacuterienne des
composeacutes 4-(3-arylureido)phenyl-1 4-dihydropyridines trois composeacutes ont montreacute
une forte action contre les souches testeacutees avec des concentration minimales
drsquoinhibition ces composeacutes sont repreacutesenteacutes par les Fig II16-II18
NHO
O
OOHNO
NH
ClCl
HN O
O
O O NH
O
HN Cl
Cl
NHO
O
OOHNO
NH
N
Fig II16 Fig II17 Fig II18
Une seacuterie de produits a eacuteteacute eacutevalueacutee pour son activiteacute antibacteacuterienne 83 deux parmi
neuf produits ont montreacute une bioactiviteacute contre les organismes de Gam (+) et Gam (ndash)
en mecircme temps et qui sont (Fig II19 et II20) tandis que les autres ont montreacute une
activiteacute modeacutereacutee soit pour les souches de Gam (+) ou Gam (-)
HN
OO
O
O
Cl
NH
O
O O
O
Cl
Fig II19 Fig II20
Chapitre II Inteacuterecircts biologiques des 1 4-dihydropyridines
94
II22 Activiteacute antioxydante
Lrsquoactiviteacute antioxydante de la seacuterie des composeacutes de Hantzsch (Fig II21-II29) a eacuteteacute
eacutetudieacutee et leur efficaciteacute a eacuteteacute deacutemontreacutee 84-85
NH
O
OO
OHO
NH
O
OO
OHO
NH
O
OO
OHO
Fig II21 Fig II22 Fig II23
NH
O
OO
OHO
NH
O
OO
OH
NH
O
O
O
O
OHO
Fig II24 Fig II25 Fig II26
NH
O
OO
OHO
NH
O
OO
OHO
NH
OO
Fig II27 Fig II28 Fig II29
Chapitre II Inteacuterecircts biologiques des 1 4-dihydropyridines
95
II23 Activiteacute anti-inflammatoire
Une seacuterie structurellement diverse de la 4 - (3-ary-ureido) pheacutenyl-14-dihydropyridine
a eacuteteacute eacutetudieacutee pour son activiteacute anti-inflammatoire 86 parmi les produits on trouve trois
composeacutes (Fig II30-II32) qui montrent une activiteacute contre le TNF-α et IL-6 avec un
pourcentage drsquoinhibition de 73-96 et une concentration de 10 Μm
HN
OO
O
O
NH
OHN
F
F
FCl
NHO
O
OOHNO
NH
F
F
F
HN O
O
O O NH
O
HN F
F
Fig II30 Fig II31 Fig II32
II24 Activiteacute antituberculeuse
Les eacutetudes reacutecentes ont montreacute que les deacuteriveacutes des 1 4-dihydropyridine-3 5-
dicarbamoyl avec des groupes lipophiles ont une activiteacute significative
antituberculeuse Trivedi et Coll 87ont syntheacutetiseacute une seacuterie de produits via la reacuteaction
de Hantzsch ils ont eacutevalueacute leurs activiteacutes contre les souches de mycobacteacuteries (MTB
H37Rv) consideacutereacute comme cause de la maladie tuberculeuse
Trois composeacutes (Fig II33-II35) parmi les analogues preacutepareacutes ont montreacute une
puissante activiteacute avec seulement 002μgml cela est du agrave leur cractegravere lipophile
Par conseacutequent ces composeacutes offrent dexcellentes pistes en tant que nouvelles
moleacutecules antituberculeuses
Chapitre II Inteacuterecircts biologiques des 1 4-dihydropyridines
96
NH
OO
OO
NN
N+O O-
NH
OO
OO
N
N
F
NH
OO
OO
N
N
Br
Fig II33 Fig II34 Fig II35
II25 Activiteacutes antihypertensive et vasodilatation
Une seacuterie de 4-phenyl-1 4-DHPs a eacuteteacute syntheacutetiseacutee et eacutetudieacutee pour leur potentiel
antihypertensif le produit (Fig II36) avec un ester isopropyle substitueacute en position
meacuteta a diminueacute la moyenne de pression arteacuterielle systolique agrave une dose comparable agrave
la nifeacutedipine et a diminueacute par conseacutequent la probabiliteacute drsquoune attaque cardiaque
En geacuteneacuteral les DHPs comportant une fonctionnaliteacute isobutyryle sur le cycle 4-pheacutenyl
preacutesentent une activiteacute vasodilatatrice puissante indeacutependamment de substitutions
desters symeacutetriques ou asymeacutetriques Les composeacutes DHPs syntheacutetiseacutes par Bansal et
Coll 88(avec un isobutyryle comme substituant dans la structure) ont eacuteteacute compareacutes sur
leur potentiel vasodilatateur avec la nifedipine Deux produits (Fig II36 et Fig
II37) ont montreacute une excellente activiteacute avec une concentration de 035μM
HN
OO
O
O
O O
HN
OO
O
O
O
O
Fig II36 Fig II37
Chapitre II Inteacuterecircts biologiques des 1 4-dihydropyridines
97
II26 Activiteacute myorelaxante
Une eacutetude est rapporteacutee par Şafak et son groupe 89 sur vingt cinq nouveaux produits
syntheacutetiseacutes via la condensation de Hantzsch Ils ont eacutevalueacute leurs activiteacutes de
modulateurs des canaux calciques sur un fond gastrique isoleacute drsquoun lapin Les bloqueurs des canaux calciques inhibent seacutelectivement linflux de calcium agrave
travers la membrane cellulaire ce qui induit une relaxation des cellules neuronales et
les muscles 90
Les reacutesultats obtenus par cette eacutetude indique une efficaciteacute trouveacutee pour sept (Fig
II38-II44) produits parmi les vingt syntheacutetiseacutes avec un potentiel qui est relativement
moindre en comparaison agrave celui de la nifedipine consideacutereacutee comme un antagoniste
calcique
NH
COOCH2
O
N
Cl
F
NH
COOCH2
N
Cl
FO
NH
COOCH2
N
F
FO
Fig II38 Fig II39 Fig II40
NH
COOCH2
N
CF3
ClO
NH
COOCH2
N
Cl
FO
NH
COOCH2
N
Cl
FO
Fig II41 Fig II42 Fig II43
NH
COOCH2
N
F
FO
Fig II44
Chapitre II Inteacuterecircts biologiques des 1 4-dihydropyridines
98
II27 Activiteacute anticancereuse
Amgoth et son eacutequipe91 ont syntheacutetiseacute quatorze nouveaux produits DHPs via la
condensation de Hantzsch seulement deux produits parmi huit produits actifs contre le
cancer ont montreacute une grande action contre les cellules canceacutereuses (Fig II45
II46) et un seul contre lrsquoactiviteacute de lrsquoATPase avec une concentration de 16μM (Fig
II45) - Le composeacute (Fig II38) a montreacute une activiteacute contre les ligneacutees cellulaires de cancer
du sein (MDA-MB)
- Le composeacute (Fig II46) a montreacute une activiteacute contre les ligneacutees cellulaires de cancer
du cocirclon (HT-29)
Tandis que le meacutedicament de reacutefeacuterence le Cisplatine eacutetait plusieurs fois plus puissant
contre les deux types de ligneacutees cellulaires canceacutereuses (656μM)
HN
O
O
OO
N+O O-
HN
O
O
OO Cl
Fig II45 Fig II46
Chapitre II Meacutethodes de preacuteparations des DHPs
99
II3 Meacutethodes de preacuteparations des DHPs
Apregraves la synthegravese des DHPs par lrsquoallemand Arthur Hantzsch en 1882 les 14-
dihydropyridines ont pris beaucoup drsquointeacuterecirct agrave cause de leurs proprieacuteteacutes biologiques et
pharmacologiques qui sont tregraves riches et ils ont attireacute lrsquoattention de nombreux groupes de
chercheurs chimistes organiciens
Nous rapportans ci-dessous quelques meacutethodes de preacuteparation des polyhydroquinolines
deacuterivants de la reacuteaction de Hantzsch
II31 Utilisation des acides de Lewis
Les triflates de meacutetaux rares sont eacuteteacute tregraves utiliseacutes reacutecemment dans plusieurs reacuteactions ils sont
utiliseacutes dans la reacuteaction de Hantzsch comme acides de Lewis recyclables citons par
exemples Yb(OTf)3 et Sc(OTf)3
Li-Min Wang et Coll92 ont utiliseacute lrsquoYtterbium(III) triflate (Yb(OTf)3) pour catalyser
la condensation de lrsquoaldeacutehyde lrsquoaceacutetoaceacutetate drsquoeacutethyle avec la dimeacutedone en preacutesence
de lrsquoaceacutetate drsquoammonium pou donner les 14-dihydropyridines avec de bons
rendements (scheacutema II7) O
O
+ NH4OAcR1 H
O+
OEt
O ON
R1O
OEt
O
Yb(OTf)3 5mol
EtOH Tdeg a(2 - 8)h
+
Scheacutema II7
J L Donelson et Coll93 ont rapporteacute les proprieacuteteacutes catalytiques du Scandium Triflate
(Sc(OTf)3) dans la reacuteaction de Hantzsch dans lrsquoEthanol et agrave tempeacuterature ambiante les
produits sont obtenus avec des rendements tregraves eacuteleveacutes (scheacutema II8) O
O
+ NH4OAcR1 H
O+
OEt
O ON
R1O
OEt
O
Sc(OTf)3 5mol
EtOH Tdeg a(2 - 6)h
+
Scheacutema II8
Chapitre II Meacutethodes de preacuteparations des DHPs
100
R Surasani et Coll94 ont utiliseacute le FeF3 comme un catalyseur recyclable dans la
reacuteaction de Hantzsch le catalyseur a montreacute une grande efficaciteacute cela est ducirc agrave sa
grande aciditeacute et sa stabiliteacute thermique Les rendements trouveacutes sont excellents dans
un temps tregraves court (scheacutema II9)
++
NH4OAc
R H
O
OR1
O O
R2 R3
O
O
FeF3 5mol
Ethanol 75-80degC1h N
RO
OR1
O
R3
R2
+
Scheacutema II9
Si Ko et Ching-Fa Yao95 ont utiliseacute le nitrate dammonium ceacuterique (CAN) pour
obtenir les polyhydroquinoleacuteines et deacuteriveacutes issus de la condensation de Hantzsch Une
varieacuteteacute drsquoaldeacutehydes et de β-ceacutetoesters ont eacuteteacute employeacutes les rendements obtenus dans
un minimum de temps sont excellents (scheacutema II10)
++
NH4OAc
R H
O
OR1
O O
R2 R3
O
O
CAN 005mmol
Ethanol Tdeg aN
RO
OR1
O
R3
R2
+
Scheacutema II10
M A Zolfigol et Coll96 ont prepareacute les N-hydroxyeacutethyl-14-dihydropyridines via la
condensation scheacutematiseacutee ci-dessous (scheacutema II11)
Chapitre II Meacutethodes de preacuteparations des DHPs
101
O H
OHterephthalaldehyde
2-aminoeacutethanol
+O
OO
Ar H
O
NCH2
R
MeO
O
OMe
O
H2C OH
N
CO2MeMeO2C
CH2
MeO2C CO2Me
CH2H2C OH
H2C OH
Catalyseur
Sans solvant40degC
Meacutethode A B C
Meacutethode A C
H2N
OH
Scheacutema II11
Ils ont syntheacutetiseacute une seacuterie des deacuteriveacutes des DHPs en appliquant trois meacutethodes qui ont
donneacute de tregraves bons rendements
-Meacutethode A catalyseur = (CH3COOH+I2) (15 015) mmol
-Meacutethode B catalyseur = (CH3COOH) (15) mmol
-Meacutethode C catalyseur = (I2) (015) mmol
Les produits obtenus peuvent former une nouvelle seacuterie drsquoaldeacutehydes agrave structures
complexes par une simple oxydation
II32 Lrsquoutilisation de lrsquoIode (I2)
S Ko et son eacutequipe97 ont exploreacute la reacuteaction de Hantzsch par lrsquoutilisation de lrsquoiode
moleacuteculaire agrave tempeacuterature douce (25degC 40degC) Les produits 14-dihydropyridines
sont obtenus via la condensation drsquoun aldeacutehyde lrsquoaceacutetate drsquoammonium et un β-
ceacutetoester (lrsquoaceacutetoaceacutetate drsquoethyle et la dimeacutedone ou son deacuteriveacute qui est ici le 13-
cyclohexandione) [1 1 1 1] comme montre le (scheacutema II12)
Chapitre II Meacutethodes de preacuteparations des DHPs
102
RR
O
O
+ +NH4OAcAr H
O+
O
OO I2
Tdeg aN
ArO
O
O
R
R
R= HR= CH3
Scheacutema II12
Les rendements trouveacutes sont de (85-99) dans des temps qui varient de 25min agrave 6h
II33 Utilisation des acides de Brϕnsted
Scott et Coll98 ont utiliseacute lrsquoacide aceacutetique glacial en preacutesence de la pipeacuteridine pour catalyser
la condensation drsquoun aldeacutehyde aromatique un β-ceacutetoester avec un deacuteriveacute eacutenaminoester Les
rendements varient entre 5 et 99 en fonction du reacuteactif mis en jeu (scheacutema II13)
Ar H
O+
O
OO
R3
CH3COOHpipeacuteridine
ArR1
R2
O
OOR3
R1R2
CH3COOH
O
NH2 OR4
NH
ArO
R3O
O
OR4
Scheacutema II13
II34 Utilisation de la levure de boulanger
A Kumar et R A Maurya99 ont utiliseacute la levure de boulanger (saccharomyces
cerevisiae) pour la synthegravese des deacuteriveacutes des polyhydroquinoleacuteines ils ont fait la
condensation avec diffeacuterents aldeacutehydes aromatiques et avec lrsquoaceacutetaldeacutehyde les
reacutesultats varient entre 62 et 82 ) en 24h les conditions optimales trouveacutees sont
deacutecrites dans le scheacutema suivant (scheacutema II14)
Chapitre II Meacutethodes de preacuteparations des DHPs
103
O
O
+
NH4OAc
R H
O
OR1
O O N
RO
OR1
O
levure de boulanger 200mg
Sans solvant Tdeg aD-glucose 300mg
tampon phosphate 5ml
N
R1O
RO
OR1
OOR1O
O
Scheacutema II14
II35 Synthegravese asymeacutetrique
L Zare et M Nikpassand100 ont syntheacutetiseacute les 14-dihydropyridines en preacutesence drsquoun
catalyseur organique recyclable la L-Proline dans un milieu aqueux les produits
obtenus sont ensuite recristalliseacutes dans lrsquoEthanol avec des rendements tregraves eacuteleveacutes qui
varient entre 80 et 95 (scheacutema II15) O
O
+ NH4OAcR1 H
O+
N
R1O O
2L-Proline 15mol
H2O Reflux (25 - 35)h
Scheacutema II15
A Kumar et R A Maurya101 ont syntheacutetiseacute les deacuteriveacutes polyhydroquinolines dans un
milieu sec et agrave tempeacuterature ambiante en utilisant la L-Proline (10mol) les produits
sont ensuite purifieacutes par une recristallisation dans le meacutethanol
Pour trouver les conditions optimales ils ont testeacute la reacuteaction sans catalyseur mais les
rendements eacutetaient tregraves faibles (8-15) avec plusieurs solvants en utilisant plusieurs
organocatalyseurs mais les meilleures conditions qui permettent de donner des
reacutesultats qui varient de 83 agrave 95 sont montreacutees dans le scheacutema suivant (scheacutema
II16)
Chapitre II Meacutethodes de preacuteparations des DHPs
104
O
O
+ NH4OAcR1 H
O+
OR2
O ON
R1O
OR2
O
L-Proline 10mol
Sans solvant Tdeg a (05)h
+
Scheacutema II16
N N Karade et son eacutequipe102 ont rapporteacute de leur coteacute la synthegravese des deacuteriveacutes
polyhydroquinoleacuteiniques par la L-Proline pour la condensation de (3mmol) drsquoun
aldeacutehyde (3mmol) de la dimeacutedone (3mmol) de lrsquoaceacutetoaceacutetate drsquoeacutethyle avec (6mmol)
de lrsquoaceacutetate drsquoammonium (scheacutema II17)
O
O
+ NH4OAcR1 H
O+
OR2
O ON
R1O
OR2
O
L-Proline 10mol
EtOH Reflux(6-7)h
+
Scheacutema II17
II36 Utilisation de la biocatalyse
La catalyse enzymatique est un outil efficace de la biotransformation que se soit dans
la synthegravese organique ou bioorganique103 Jun-Liang Wang et Coll104 ont rapporteacute
lrsquoemploi de la lipase B dans la synthegravese de Hantzsch ils ont utiliseacute pour la premiegravere
fois lrsquoaceacutetamide comme source drsquoammonium La reacuteaction est meneacutee dans le meacutethyl
tert-butyl ether (MTBE 06ml) en preacutesence de (100mg) de CAL-B pendant trois
jours (scheacutema II18)
NH
R1
R2R2
O O
R1 H
O+
R2
OO
NH2
O+
100mg CAL-B
06ml MTBE50degC 3jours
Scheacutema II18
Chapitre II Meacutethodes de preacuteparations des DHPs
105
II37 Utilisation des supports solides
A M Zonouz et N Sharanavard105 ont deacuteveloppeacute la reacuteaction de Hantzsch en utilisant
la montmorillonite [K10] dans un milieu aqueux ce catalyseur a prouveacute son
efficaciteacute dans drsquoautres reacuteactions chimiques en plus de son caractegravere non corrosif et
recyclable et sa grande disponibiliteacute Les produits DHPs ont eacuteteacute preacutepareacutes par la condensation de (1eq) de lrsquoaldeacutehyde (2eq)
de lrsquoaceacutetoaceacutetate drsquoeacutethyle avec (12eq) de lrsquoammoniac qui a eacuteteacute ajouteacute agrave plusieurs
reprises pendant 48h en preacutesence de 20mol du catalyseur
Les reacutesultats trouveacutes sont beaucoup plus eacuteleveacutes en comparaison avec ceux trouveacutes agrave
partir de lrsquoaceacutetate drsquoammonium (scheacutema II19)
+O
O
O + NH3NH
R
EtO
O
OEt
O
[K10] (20mol)
H2O RefluxAr H
O
Scheacutema II19
M Maheswara et Coll106 ont reacutealiseacute la synthegravese de Hantzsch dans un milieu sec et agrave
une tempeacuterature de 80degC par le biais drsquoun catalyseur heacuteteacuterogegravene recyclable sous
forme de support solide qui est le HClO4-SiO2 (scheacutema II20)
+O
O
O
R
+NH
R
R
O
R
O
HClO4-SiO2 (50mg)
Sans solvant 80degCAr H
ONH4OAc
Scheacutema II20
Les produits sont obtenus dans un minimum de temps et avec de tregraves bons rendements
ils sont ensuite purifieacutes par chromatographique sur colonne
L S Gadekar et son eacutequipe107 ont effectueacute la synthegravese des deacuteriveacutes de la
polyhydroquinoline via lrsquoutilisation drsquoun catalyseur heacuteteacuterogegravene qui est la Scolicite
(Ca(Al2Si3O10)3H2O) ce composeacute inorganique deacuterive de la famille des Zeacuteolites
La reacuteaction est reacutealiseacutee en preacutesence drsquoeacutethanol comme solvant de reacuteaction
Chapitre II Meacutethodes de preacuteparations des DHPs
106
Ce catalyseur est recyclable mecircme apregraves quatre fois drsquoutilisation avec une bonne
efficaciteacute Les rendements trouveacutes varient entre 81 et 95 (scheacutema II21)
R2 R2
O
O+ + NH4OAcR1 H
O+
O
OO
Ethanol Reflux
(35-60)minNH
R1O
O
O
R2
R2
Scolicite
Scheacutema II21
Lrsquoacide polyphosphorique supporteacute sur gel de Silice (PPA-SiO2) est employeacute dans la
preacuteparation des DHPs par A Khojastehnezhad et Coll 108 avec une quantiteacute (003g
00150mmol H+) du catalyseur dans un milieu sans solvant selon le scheacutema
suivant (scheacutema II22) O
O
+ +NH4OAcR1 H
O+
O
OO
Sans solvant80degC
(40-60)min N
R1O
O
OPPA-SiO2
85-92Scheacutema II22
J Safari et son eacutequipe109 ont rapporteacute une meacutethode catalytique efficace pour la
synthegravese de moleacutecules biologiquement actives issues de la reacuteaction de Hantzsch
catalyseacutee par un catalyseur recyclable et biodeacutegradable sous forme drsquoun support
solide qui est cellulose acide sulfurique (CSA) Apregraves avoir preacutepareacute le catalyseur
005g de cette poudre blanche est la quantiteacute catalytique neacutecessaire pour la
condensation en one-pot de trois composants un deacuteriveacute de chalcone (1 3-dipheacutenyl-2-
propegraven-1-one) un aceacutetoaceacutetate drsquoeacutethyle avec lrsquoaceacutetate drsquoammonium en preacutesence de
H2O agrave reflux (scheacutema II23)
OEtO
O
OR1 R2
+NH4OAc
H2O Reflux
OOO O
OSO3H
OSO3HOSO3H
OSO3H
OHO3SO
HO3SO
n
NH
EtO
OR1
R2
Scheacutema II23
Chapitre II Meacutethodes de preacuteparations des DHPs
107
II38 Utilisation des micro-ondes
S A Kotharkar et D B Shinde110 ont rapporteacute la synthegravese de Hantzsch via la
condensation drsquoun aldeacutehyde un aceacutetoaceacutetate drsquoeacutethyle et aceacutetate drsquoammonium dans un
milieu sec sans lrsquoutilisation du catalyseur en utilisant lrsquoirradiation micro-ondes les
produits obtenus sont ensuite purifieacutes par chromatographique sur colonne (scheacutema
II24)
+O
O
O
R
+NH
R
R
O
R
O
Sans solvant M-O (90W)
Ar H
ONH4OAc 3-5min 85-95
Scheacutema II24
S Balalaie et E Kowsari111 ont rapporteacute la synthegravese des N-substitueacutees 4-aryl-14-
dihydropyridines avec lrsquoutilisation des micro-ondes pendant 4 minutes pour catalyser
cette condensation ils ont testeacute plusieurs supports solides (gel de Silice
montmorillonite K-10 la Zeacuteolite HY) agrave la place de lrsquoacide aceacutetique les reacutesultats
trouveacutes montrent que le gel de Silice (SiO2 2g) eacutetait le plus efficace cela est ducirc agrave sa
grande surface (scheacutema II25)
Ar H
O
R2NH2
CO2R1H
+
2 NR2
Ar
OR1R1O
O O
SiO2 (2g)
Sans solvant M-O
Scheacutema II25
MA Zolfigol et M Mokhlesi 112 ont deacuteveloppeacute la synthegravese des deacuteriveacutes de la DHP
avec des rendements tregraves eacuteleveacutes par la condensation drsquoun aldeacutehyde un
aminoaceacutetaldeacutehyde dimeacutethyl aceacutetal avec lrsquoaceacutethylegravene carboxylate deacutethyle dans un
milieu sec suivie drsquoune deacuteprotection les produits obtenus ont permis de fournir une
vase gamme drsquoaldeacutehydes qui peuvent ecirctre ensuite des produits de deacutepart de plusieurs
reacuteactions chimiques (scheacutema II26)
Chapitre II Meacutethodes de preacuteparations des DHPs
108
CO2EtH
Ar H
O+
OEtEtO
H2N
2
N
Ar
EtO2C CO2Et
OEt
OEt
Sans solvant M-O
SiO2 4-18min
Scheacutema II26
Scheacutema II27
II39 Utilisation des ultrasons
Shu-Xiang Wang et Coll113 ont fait la synthegravese des 14-dihydropyridines via la
condensation de (1mmol) aldeacutehyde (25mmol) aceacutetoaceacutetate drsquoeacutethyle et (12mmol)
aceacutetate drsquoammonium sans la preacutesence du catalyseur et du solvant sous lrsquoirradiation
ultrason et agrave tempeacuterature ambiante (scheacutema II28)
+R H
O
O
O
O + NH4OAcNH
R
EtO
O
OEt
O
Sans solvant Tdeg a
U-S (Tdeg=28-35degC Freq=25kHz 250W)
2
Scheacutema II28
Lrsquoutilisation de cette meacutethode a permis drsquoobtenir des rendements tregraves eacuteleveacutes dans un
temps court qui varie entre 25minutes et 70minutes
Chapitre II Meacutethodes de preacuteparations des DHPs
109
II310 Utilisation de lrsquoirradiation infrarouge
R Gόmez-Pliego et Coll114 ont syntheacutetiseacute les 14-DHPs avec une meacutethode verte la
reacuteaction est meneacutee dans un milieu aqueux agrave tempeacuterature ambiante avec lrsquoutilisation
lrsquoirradiation infrarouge par un lampe (375W 220V) Les rendements varient entre 70 et 97 dans une peacuteriode courte (07-25h) les
produits obtenus sont recristalliseacutes dans lrsquoeacutethanol (scheacutema II29)
+O
O
O + NH4OAcNH
R
EtO
O
OEt
O
H2O Tdeg a
IR lompe Philips (375W 220V)
2O
G
Scheacutema II29
II311 Utilisation des liquides ioniques
M Tajbakhsh et Coll 115 ont employeacute un liquide ionique pour la synthegravese des 14-
DHPs (1mol) du 2-meacutethylpyridinium trifluoromeacutethanesulfonate en preacutesence de
H2O et agrave tempeacuterature ambiante sont les conditions optimales pour donner de bons
rendements dans un temps tregraves court (1-15) min (scheacutema II30)
R2 R2
O
O
+ +NH4OAcR1 H
O+
O
OO
H2O Tdeg a N
R1O
O
O
R2
R2
[2-MPyH]OTf
Scheacutema II30
II312 Utilisation du couple Oxyde-Meacutetal
La surface doxydes meacutetalliques preacutesente agrave la fois un acide de Lewis et des caractegraveres
de base de Lewis Ceci est caracteacuteristique de nombreux oxydes de meacutetaux en
particulier TiO2 Al2O3 ZnO etchellip et ils sont dexcellents adsorbants pour une grande
varieacuteteacute de composeacutes organiques et ainsi ils augmentent la reacuteactiviteacute de la reaction116
F M Moghaddam et son eacutequipe117 ont utiliseacute un catalyseur heacuteteacuterogegravene non toxique et
recyclable qui est le ZnO
Chapitre II Meacutethodes de preacuteparations des DHPs
110
Le scheacutema ci-dessous montre les conditions optimales pour la synthegravese de deux seacuteries
des deacuteriveacutes des DHPs avec de bons rendements (scheacutema II31)
+
O
O O
Ar H
O
NH
Ar
EtO
O
OEt
O
ZnO (10mol)
Ehanol80degC 60min
O
O
O
O
O
NH
O Ar O
NH4OAc
Scheacutema II31
II313 Utilisation des nanoparticules
S B Sapkal et Coll118 ont rapporteacute la synthegravese des DHPs en utilisant pour la premiegravere
fois un catalyseur heacuteteacuterogegravene qui est le Nickel nanoparticule (nano Ni 80plusmn05 nm) ce
catalyseur est recyclable et comporte une large surface il est preacutepareacute par la meacutethode
micro-eacutemulsion (scheacutema II32)
O
O
+ +NH4OAcR1 H
O+
O
OO
Sans solvant M-O
N
R1O
O
Onano Ni 10
85-96Scheacutema II32
J Safari et Coll119 ont reacutealiseacute la reacuteaction de Hantzsch par la condensation drsquoun
aldeacutehyde (1mmol) la dimeacutedone (1mmol) lrsquoaceacutetopheacutenone ou un β-ceacutetoester (1mmol)
et lrsquoaceacutetate drsquoammonium (1mmol) La reacuteaction est meneacutee dans un milieu sec agrave
tempeacuterature ambiante dans une peacuteriode entre (1-2) h en la preacutesence drsquoun catalyseur
heacuteteacuterogegravene qui est le Cobalt nanoparticule (nano Co 10mol) les rendements
trouveacutes sont tregraves eacuteleveacutes en comparaison avec la reacuteaction meneacutee dans la preacutesence du
Cobalt commercial (6h 50) Le catalyseur est recyclable mecircme apregraves quatre usages et il est seacutepareacute par une
deacutecantation magneacutetique (scheacutema II33)
Chapitre II Meacutethodes de preacuteparations des DHPs
111
+
OR
O O
Ar H
O nano Co (10)
Sans solvant Tdeg aO
O
NH
O Ar O
OR
NH4OAc
NH
O ArO
Scheacutema II33
En 2013 S M Vahdat et Coll120 ont apporteacute la synthegravese des polyhydroquinolines par
lrsquoemploi drsquoun catalyseur heacuteteacuterogegravene recyclable qui est le dioxide drsquoeacutetain nanoparticule
(nano SnO2) les rendements trouveacutes sont tregraves eacuteleveacutes et le catalyseur peut ecirctre
reacuteutiliseacute jusquagrave cinq fois avec une grande efficaciteacute (scheacutema II34)
EtOH Tdeg a
+Ar H
O
O
O
NH
O
O Ar O
OEt
NH4OAc
NH
O Ar
nano SnO2 (1mol)O
O O
O
O O
OEt
O
Scheacutema II34
II314 Utilisation de la meacutethode sans catalyseur
A Heydari et Coll121 ont preacutepareacute une diversiteacute structurale agrave base de lrsquouniteacute
dihydropyridine avec de bons rendements par lrsquoemploi de diffeacuterentes structures
drsquoaldeacutehydes dans les conditions sans catalyseur 70degC pendant 3h
Chapitre II Meacutethodes de preacuteparations des DHPs
112
Le solvant utiliseacute dans cette reacuteaction crsquoest le trifluoroeacutethanol (TFE) ce solvant a
comme proprieacuteteacute recyclable une forte polariteacute faible nucleacuteophilie soluble dans
lrsquoeau une forte capaciteacute de donner une liaison hydrogegravene (scheacutema II35)
+
O
O O
Ar H
O
NH
Ar
EtO
O
OEt
O
TFE (2 ml)
70degC 3h
O
O
NH
O Ar O
OEt
NH4OAc
O
O O
2
O
O2
NH
O Ar O
Scheacutema II35
KA Undale et son eacutequipe122 ont reacutealiseacute la synthegravese des polyhydroquinolines sans
lrsquoutilisation du catalyseur avec un excegraves de lrsquoaceacutetate drsquoammonium La reacuteaction est meneacutee en preacutesence drsquoeacutethanol agrave tempeacuterature ambiante selon le scheacutema
suivant (scheacutema II36)
R2 R2
O
O
+ +NH4OAcR1 H
O+
O
OO
Ethanol (6-11)h
(46-91) N
R1O
O
O
R2
R2
Tdeg a
Scheacutema II36
S Kumar et Coll123 ont deacuteveloppeacute une synthegravese eacuteconomique des DHPs puisqursquoelle
rentre dans le domaine de la chimie verte en faisant la condensation en utilisant la
meacutethode du broyage dans un milieu sec et en absence de catalyseur (scheacutema II37)
Chapitre II Meacutethodes de preacuteparations des DHPs
113
+
O
O O
Ar H
O Tdeg a
Sans solvant BroyageO
O
NH
O Ar O
OEt
NH4OAc
EWG
CN
NH
O ArEWG
NH2EWG= CN CO2R
Scheacutema II37
Les produits syntheacutetiseacutes agrave partir de lrsquoaceacutetoaceacutetate drsquoeacutethyle sont obtenus avec de bons
rendements (80-95) dans un temps qui varient de 12 minutes agrave 45 minutes tandis
que les produits obtenus agrave partir drsquoun deacuteriveacute du malononitrile sont relativement bons et
la dureacutee de la reacuteaction varie entre (15-25) min
Chapitre II Reacutesultats et discussions
114
II4 Reacutesultats et discussion
Jusqursquoagrave preacutesent beaucoup de meacutethodes ont eacuteteacute appliqueacutees dans la synthegravese de Hantzsch dont les micro-ondes les ultra-sons la meacutethode sans solvant sans catalyseur qui sont des protocoles verts (voire la partie meacutethodes de preacuteparation) Cependant lrsquoapplication des catalyseurs naturels dans cette reacuteaction non pas eacuteteacute rapporteacutes dans la bibliographie Lrsquoimportance des produits issus de cette condensation (les 14-dihydropyridines dans le domaine pharmacologique et biologique nous a pousseacutes agrave continuer notre eacutetude de cette reacuteaction en utilisant les deux nouveaux catalyseurs drsquoorigine naturelle les acides ascorbique et aceacutetyle salicylique (qui ont deacutejagrave prouveacutes leur efficaciteacute dans la reacuteaction de Biginelli Chapitre I)
Nous avons commenceacute notre eacutetude par lrsquooptimisation des conditions opeacuteratoires avec les deux catalyseurs pour la condensation de 1mmol du Benzaldeacutehyde 2mmol de dimeacutedone avec 4mmol drsquoaceacutetate drsquoammonium
Pour choisir le meilleur solvant nous avant utiliseacute quatre solvant varieacutes (disponible dans notre laboratoire) et nous avons eacutegalement utiliseacute le milieu sec
-Lrsquoeacutethanol eacutetant protique polaire
-Lrsquoaceacutetonitrile aprotique polaire
-Le teacutetrahydrofurane (THF) aprotique polaire
-Le toluegravene aprotique apolaire
Les autres facteurs dont la quantiteacute catalytique (10 mol) sont fixeacutes les reacutesultats pour les deux catalyseurs sont reacuteunis dans le Tableau II1
Tableau II1
Catalyseurs
Entreacutee
Solvants
Cat (mol )
Acide ascorbique Acide aceacutetylsalicylique
Temps(h) Rdt() Temps(h) Rdt()
1 Aceacutetonitrile a 10 7 75 6 51 2 THF a 10 7 71 6 60 3 Toluene a 10 7 64 6 75 4 EtOH a 10 7 93 6 77
5 Sans solvant b 10 7 96 6 82 a Les reacuteactions sont meneacutees agrave reflux du solvant b la reacuteaction est meneacutee agrave 80degC
Nous avons controcircleacute les cinq reacuteactions par (CCM) la reacuteaction meneacutee sans solvant est la premiegravere agrave ecirctre compleacutete pour les deux catalyseurs (sept heures pour lrsquoacide ascorbique) (six
Chapitre II Reacutesultats et discussions
115
heures pour lrsquoacide aceacutetyle salicylique) nous avons arrecircteacute les autres reacuteactions pour comparer rendements
Drsquoapregraves les reacutesultats de rendements des 14-dihydropyridines le milieu sans solvant est meilleur choix pour la condensation que ce soit avec le premier catalyseur (96 7h) ou avec le second (82 6h) Tableau I1
Nous avons ensuite eacutetudieacute lrsquoeffet du deuxiegraveme facteur qui est le plus important il srsquoagit des quantiteacutes optimales du catalyseur
Nous avons utiliseacute des quantiteacutes catalytiques deacutecroissantes (50 20 10 5) neacutecessaires pour ameacuteliorer le rendement et le temps de reacuteaction pour chaque catalyseur dans ce milieu sec en fixant le dernier facteur qui est la tempeacuterature (80degC) Les reacutesultats obtenus sont rassembleacutes dans le Tableau II2
Les reacutesultats trouveacutes montrent qursquoune quantiteacute catalytique de 5mol eacutetait suffisante pour donner un tregraves bon rendement dans un minimum de temps (92 45h) pour lrsquoacide ascorbique et (97 35h) en utilisant lrsquoacide aceacutetylsalicylique comme le montre le tableau ci-dessous
Tableau II2
Catalyseurs
Entreacutee
Cat (mol )
Acide ascorbique Acide aceacutetylsalicylique
Temps(h) Rdt() Temps(h) Rdt()
1 50 45 67 35 71 2 20 45 68 35 58 3 10 45 68 35 70 4 5 45 92 35 97
Le dernier facteur agrave trouver dans cette eacutetude est la tempeacuterature neacutecessaire pour un bon deacuteroulement de la reacuteaction Nous avons testeacute trois tempeacuteratures (80degC 60degC Tempeacuterature ambiante) en fixant les autres conditions (5 mol de catalyseur et sans solvant) pour chaque catalyseur
Les meilleurs reacutesultats sont trouveacutes agrave une tempeacuterature de 80degC TableauII3
Tableau II3
Catalyseurs
Entreacutee
T (degC)
Acide ascorbique Acide aceacutetylsalicylique
Temps(h) Rdt() Temps(h) Rdt() 1 80 45 91 35 96 2 60 45 84 35 68 3 Tdeg a 45 35 35 49
Chapitre II Reacutesultats et discussions
116
Les conditions optimales finales pour la condensation de Hantzsch pour les deux catalyseurs sont scheacutematiseacutees ci-dessous Scheacutema II37
O
R2O
R2
R1 H
O
NH4OAcO
R2O
R2
NH
R1 O
R2
R2
R2 R2
O
++ acide ascorbique ou
acide aceacutetylsalicylique(5mol)
Sans solvant 80degC
Scheacutema II37
Nous avons preacutepareacute deux seacuteries via cette condensation 5a-5l en utilisant une varieacuteteacute drsquoaldeacutehydes la premiegravere seacuterie est catalyseacutee par lrsquoacide ascorbique la deuxiegraveme seacuterie par lrsquoacide aceacutetylsalicylique Tableau II4
Tableau II4
Catalyseurs
Entreacutee
Produits
R1
R2
Acide ascorbique
Acide aceacutetylsalicylique
Tf mesureacutee
(degC) Temps(h) Rdt() Temps(h) Rdt()
1 5a 4-(Me)-C6H4- Me 25 80 2 75 271-272 2 5b 2-(Me)-C6H4- Me 3 66 25 85 gt300degC 3 5c C6H5- Me 45 91 35 96 192-194 4 5d 2-thienyl Me 4 83 45 99 236-238 5 5e 4-Ethyl-C6H4- Me 3 86 3 87 gt300degC 6 5f 4-(NMe2)-
C6H4- Me 4 91 35 83 266-268 7 5g 4-(Cl)-C6H4- Me 3 89 25 90 229-230 8 5h 4-(Br)-C6H4-4- Me 25 88 2 91 241-243 9 5i 4-MeO- C6H4- Me 35 95 35 96 270-272 10 5j (CH3)2-CH- Me 6 35 7 33 244-246 11 5k 4-Cl- C6H4- H 5 85 45 84 268-270 12 5l 4-(NMe2)-
C6H4- H 35 47 275 77 310-312
Drsquoapregraves les reacutesultats trouveacutes tous les DHPs syntheacutetiseacutes sont obtenus purs mecircme avant purification avec drsquoexcellents rendements et dans des temps records Notant que lrsquoutilisation des aldeacutehydes aromatiques comportant des groupements eacutelectroattracteurs a donneacute les meilleurs reacutesultats que ce soit pour le premier catalyseur Vit C Ou bien pour le deuxiegraveme catalyseur Aspirine voir les composeacutes (lrsquoentreacutees 7 8 9) avec lrsquoemploi de la dimeacutedone dans la condensation et le composeacute (lrsquoentreacutee 11) avec le 13-cyclohexandione
Chapitre II Reacutesultats et discussions
117
Nous avons remarqueacute aussi que le catalyseur qui a donneacute le meilleur rendement eacutetait lrsquoacide aceacutetylsalicylique avec lrsquoutilisation de lrsquoaldeacutehyde heacuteteacuterocyclique le thiophegravene-2-carbaldehyde (99 45h pour le composeacute 5d)
Les reacutesultats satisfaisants remarqueacutes pour les deux catalyseurs nous a permis de reacutealiser drsquoautres manipulations avec drsquoautres reacuteactifs afin drsquoeacutelargir notre eacutetude et obtenir une bibliographie des 14-dihydropyridines
- Avec lrsquoutilisation de (1mmol) du 55-dimeacutethylcyclohexane-13-dione et (1mmol) du cyclohexane-13-dione
acide ascorbique ouacide aceacutetylsalicylique
(5mol)
Sans solvant 80degC
O
O
R1 H
O
NH4OAc
O
O
NH
R1 OO
+
Scheacutema II38
Tableau II5
Catalyseurs
entreacutee
Produits
R1
Acide ascorbique
Acide aceacutetylsalicylique
Tf mesureacutee
(degC) Temps(h) Rdt() Temps(h) Rdt()
13 5m 4-OH-C6H4- 2 76 15 58 gt300degC
14 5n 4-MeO-C6H4- 6 86 5 82 182-184
Les composeacutes syntheacutetiseacutes sont obtenus avec de bons rendements dans un court temps
- Avec lrsquoutilisation de (1mmol) du 55-dimeacutethylcyclohexane-13-dione cyclohexane-13-dione et (1mmol) de lrsquoaceacutetoaceacutetate drsquoeacutethyle
acide ascorbique ouacide aceacutetylsalicylique
(5mol)
Sans solvant 80degC
O
R2O
R2
R1 H
O
NH
Me
EtO2C
H3C
OEt
O
O R1 O
R2
R2
NH4OAc
+
Scheacutema II39
Chapitre II Reacutesultats et discussions
118
Tableau II6
Catalyseurs
entreacutee
Produits
R1
R2
Acide ascorbique
Acide aceacutetylsalicylique
Tf mesureacutee
(degC) Temps(h) Rdt() Temps(h) Rdt()
1 5o 4-OH-C6H4- Me 15 85 2 94 238-240 2 5p 4-MeO-C6H4- Me 5 99 6 97 260-262 3 5q 4-Ethyl-C6H4- H 2 80 25 83 231-233 4 5r 3Cl- C6H4- H 3 81 35 82 gt300degC
Tous les composeacutes sont obtenus avec de tregraves bons rendements Neacuteanmoins le couple (dimeacutedone - aceacutetoaceacutetate drsquoeacutethyle 5p) eacutetait leacutegegraverement meilleur que le couple (13-cycloheanedione - aceacutetoaceacutetate drsquoeacutethyle 5q 5r) pour les deux catalyseurs
- Avec lrsquoutilisation de (2mmol) de lrsquoaceacutetoaceacutetate drsquoeacutethyle
acide ascorbique ouacide aceacutetylsalicylique
(5mol)
Sans solvant 80degC
R1 H
O
H3C OEt
O O
NH
CO2Et
MeMe
EtO2CH3C OEt
O O R1
NH4OAc
+
Scheacutema II40
Tableau II7
Catalyseurs
entreacutee
Produits
R1
Acide ascorbique
Acide aceacutetylsalicylique
Tf mesureacutee
(degC) Temps(h) Rdt() Temps(h) Rdt() 19 5s Furfurald- 3 92 3 75 158-160 20 5t 2-Thienyl 2 77 25 68 152-154
Tous les produits syntheacutetiseacutes sont obtenus avec de bons rendements le meilleur reacutesultat trouveacute eacutetait avec le furaldehyde comme aldeacutehyde et lrsquoacide ascorbique comme catalyseur (5s 92 3h)
Chapitre II Reacutesultats et discussions
119
Nous proposons ci-dessous le meacutecanisme reacuteactionnel pour cette reacuteaction
O
Me
OOR2
HH
OOR2
OHMe
2
OO
OHO
OH
OH
eacutenolisation
O
Me
O
OR2
H HO
OR2
OHMe
2eacutenolisation
O
O
O O
OO
OH
OH
OH
OH
OO
OHO
OH
OH H+
H
O
O
O O
O
O
O OH
H+
H
O
Me
OOR2
HH
O
Me
OOR2
HHNH4OAc 4 NH4OAc 4
33
H H
-H2O
OO
OH
OOH
OH
-H2O
H2NCH3
OR2O
H2NCH3
OR2O
6
6
2O
OR2
OMe
2
HR1
O
HR1
O
1
1
++
condensation de Knoevenagel condensation de
KnoevenagelO
OR2
OMe
R1
77
H H H
OOR2
OMe H
OO
OH O
OHOH
O
O
OO
OO O
O
7+addition de Michael
OH3C
OR2
O R1
CH3
OR2
O
HNNH
OR2
O R1
OR2
O
H3C CH3
cyclisation
deacuteshydratation
58
6
OOR2
OMe
R1
Scheacutema II41
Chapitre II Reacutesultats et discussions
120
Les structures des DHPs preacutepareacutees ont eacuteteacute bien eacutetablies par les meacutethodes
spectroscopiques usuelles qui sont IR RMN 1H RMN 13C
Les spectres Infrarouge des dihydropyridines (5a-5t) sont caracteacuteriseacutes par la preacutesence
drsquoune bande correspondante de la fonction amine (N-H) du noyau DHP qui apparait vers
29586-34485cm-1 drsquoune bande (C-H) qui se situe vers 28776-29817cm-1 le groupement
carbonyle (C=O) de la fonction ceacutetone pour les produits (5a-5r) ou ester pour les produits
(5o-5t) sont caracteacuteriseacutes par deux bandes qui sortent respectivement vers 15085-16471cm-1
et 16548-17011cm-1
Drsquoapregraves les reacutesultats drsquoanalyse des spectres fournis par la RMN 1H des structures de
produits DHPs obtenus via la reacuteaction de Hantzsch
Deux pics caracteacuteristiques des DHPs (5a-5t) qui sont un singulet correspondant au
proton porteacute par le carbone asymeacutetrique (C4) du noyau dihydropyridine qui sort vers 387-563
ppm lrsquoautre pic crsquoest le proton de la fonction amine du noyau dihydropyridine qui sort un peu
deacuteblindeacute vers 571-1231 ppm
- Les spectres des produits preacutepareacutes agrave partir de la dimeacutedone et de la cyclohexanedione
Font apparaicirctre deux singulets agrave champ fort concernant les protons des deux groupements
meacutethyles qui sortent respectivement vers (084-134) ppm et (097-148) ppm pour les
produits (5a-5p)
Les groupements (CH2) pour les produits (5a-5r) apparaissent vers (169-255) ppm et
reacutesonnent geacuteneacuteralement sous forme de multiplet pour le cycle hexanedione pour la dimeacutedone
les deux protons du CH2 en α de la fonction ceacutetone apparaissent deacuteblindeacutes sous forme de
singulet tans dis que les deux protons en α de la double liaison du noyau dihydropyridine
reacutesonnent sous forme de deux doublets agrave cause du couplage geacuteminal entre eux
-Les spectres des produits preacutepareacutes agrave partir de lrsquoaceacutetoaceacutetate drsquoeacutethyle pour les produits
(5o-5t) on observe
Un singulet correspondant aux protons du groupement meacutethyle qui sort vers 223-273 ppm
Le groupement (CH2) apparait vers 397-408 ppm sous forme de quadruplet avec une
constante de couplage entre (7 et 8) Hz
Un triplet qui correspond au groupement (CH3) sort vers 111-127 ppm avec une constante de
couplage vers (7-8) Hz
Chapitre II Reacutesultats et discussions
121
Les spectres de la RMN 13C sont caracteacuteriseacutes par la preacutesence des signaux suivants
- Le carbone asymeacutetrique C4 caracteacuteristique du cycle DHP pour les produits (5a-5t) reacutesonne
entre 292 et 372 ppm
- Les carbones de la fonction ceacutetone apparaissent entre 1899 ppm et 1965 ppm
- Pour les carbones de la fonction carbonyle de lrsquoester des produits DHPs (5o-5t) reacutesonnent
entre 1669 ppm et 1680 ppm
- Le carbone quaternaire porteur de deux groupements meacutethyles reacutesonne blindeacute entre 264
ppm et 372 ppm
- Les (CH2) reacutesonnent comme suit
Le CH2 en α de la fonction ceacutetone apparaissent vers 470-600 ppm tans dis que celui
en α de la double liaison du noyau pyridine reacutesonne vers 312-507 ppm
Les autres CH2 qui appartiennent au cycle hexanedione sortent plus blindeacutes vers 208-
371 ppm
- Pour les composeacutes obtenus via une condensation avec lrsquoaceacutetoaceacutetate drsquoeacutethyle les CH3
reacutesonnent vers (182-198) ppm les carbones CH3 et CH2 de la fonction ester
apparaissent respectivement vers (141-148) ppm et (598-795) ppm
Chapitre II Reacutesultats et discussions
122
Tableau II8 Donneacutees de RMN1H (deacuteplacements chimiques et constantes de couplage) des 1 4-dihydropyridines
NH
R1 O
R2
R2
R2R2
O
DHP R1 NH HC4 R2 CH2
5a 707(dJ=9 2H) 698(dJ=9 2H) 229(s3HCH3)
119(s1HNH) 550(s1H C4H) 122(s6H2CH3) 109(s6H2CH3)
219-247(m8H4CH2)
5b 709-688(m4H) 273(s3HCH3)
885(s1HNH) 490(s1H C4H) 101(s6H2CH3) 085(s6H2CH3)
236(dJ=1692H) 226(dJ=1712H) 411(dJ=1632H) 195(dJ=1632H)
5c 735-705(m5H) 765(s1HNH) 508(s1H C4H) 106(s6H2CH3)
095(s6H2CH3) 232-
212(m8H4CH2)
5d 712-710(m1H)
687(ddJ=55361H) 664-663(m1H)
1231(s1HNH) 563(s1H C4H) 122(s6H2CH3) 110(s6H2CH3)
225-240(m8H4CH2)
5e 724(dJ=52H) 701(dJ=52H) 115(tJ=5CH3)
251(qJ=75CH2)
726(s1HNH) 507(s1H C4H) 106(s6H2CH3) 096(s6H2CH3)
213-233 (m8H4CH2)
5f 718(dJ=92H) 654(dJ=92H)
280(s6H2CH3) 726(s1HNH) 499(s1H C4H) 105(s6H2CH3)
095(s6H2CH3) 224-
210(m8H4CH2)
5g 728(dJ=92H) 716(dJ=92H) 786(s1HNH) 506(s1H C4H) 107(s6H2CH3)
095(s6H2CH3) 230-213
(m8H4CH2)
5h 767(dJ=852H) 759(dJ=852H) 912(s1HNH) 535(s1H C4H) 148(s6H2CH3)
134(s6H2CH3)
280(dJ=1691H) 270(dJ=1701H) 259(dJ=1631H) 248(dJ=1631H)
5i 365(s3HCH3-O) 710(dJ=862H) 662(dJ=862H)
886(s1HNH) 481(s1H C4H) 101(s6H2CH3) 088(s6H2CH3)
235(dJ=1701H) 226(dJ=1631H) 212(dJ=1591H) 199(dJ=1621H)
5j 065(s3HCH3)
061(s3HCH3) 164-151(m1HCH)
862(s1HNH) 387(dJ=41HC4H) 104(s3HCH3) 101(s3HCH3)
226(s4H2CH2) 217(dJ=1651H) 209(dJ=1661H)
5k 720(dJ=8 2H) 715(dJ=8 2H) 948(s1HNH) 488(s1HC4H) -
255-240(m4H) 226-214(m4H) 195-188(m2H) 183-173(m2H)
5l 717(dJ=8 2H) 655(dJ=8 2H) 281(s6H2CH3)
826(s1HNH) 507(s1H C4H) - 237-233(m9H) 197-183(m3H)
Chapitre II Reacutesultats et discussions
123
Tableau II9 Donneacutees de RMN13C (deacuteplacements chimiques et constantes de couplage) des 1 4-dihydropyridines
NH
R1 O
R2
R2
R2R2
O
1
23
4
567891011
12
13
THP CO C (NH)
C (CO) CH CH2
(CO) CH2 (NH) CH2 R2
C (R2)
Carom R1
5a 1904 1353 1157 324 471 465 - 297274 314 1349-1267 209 5b 1941 1478 1129 286 497 312 - 257 284 1459-1242 187 5c 1958 1489 1133 336 509 408 - 295271 326 1466-1260 - 5d 1899 1437 1160 304 470 463 - 299268 312 1264-1235 - 5e 1959 1485 1137 328 509 410 - 274 296 1439-1275 311154
5f 1961 1487 1135 326 509 406 - 296272 324 1487-1286 1122 406
5g 1959 1491 1129 334 508 407 - 295271 326 1452-1281 - 5h 1948 1487 1119 305 503 329 - 266291 320 1458-1187 -
5i 1944 1484 1121 303 503 319 - 265 290 1568 1392-1124 544
5j 1954 1504 1098 292 503 344 - 263 307 - 313186
5k 1948 1514 1120 319 - - 367263207 - - 1462-1276 -
5l 1965 1509 1145 319 - - 373271211 - - 1489-1285
1124 407
Chapitre II Reacutesultats et discussions
124
Tableau II10 Donneacutees de RMN1H (deacuteplacements chimiques et constantes de couplage) des 1 4-dihydropyridines
NH
R1 OO
DHP R1 NH HC4 CH2 2CH3
5m 689(dJ=8 2H) 649(dJ=9 2H) 923(s1HOH)
916(s1HNH) 472(s1H C4H) 250-
169(m10H)
097(s3HCH3) 084(s3HCH3)
5n 724(dJ=8 2H) 671(dJ=8 2H)
366(s3HCH3-O) 799(s1HNH) 503(s1H C4H)
234-211(m10H)
106(s3HCH3) 095(s3HCH3)
Tableau II11 Donneacutees de RMN13C (deacuteplacements chimiques et constantes de couplage) des 1 4-dihydropyridines
1
23
4
567891011
12
1314 N
H
R1 OO
DHP CO C(NH) C(CO) CH CH2 (CO)
CH2 (NH) CH2 R2 C(R2) Carom R1
5m 19441943
1508 1488
1130 1119 314 503 371
208 321 320
265 291 264 1550
1379-1143 -
5n 19631961
1508 1491
1145 1133 328 509 406
211 326 325
271 296 372 1577 1392
1289 1133 550
Chapitre II Reacutesultats et discussions
125
Tableau II12 Donneacutees de RMN1H (deacuteplacements chimiques et constantes de couplage) des 1 4-dihydropyridines
NH
Me
EtO2C
R1 O
R2
R2
Entreacutee R1 NH HC4 CH2 R2 CH3 Ethyl
5o
693(dJ=82H) 655(dJ=82H) 902(s1HOH)
894(s1HNH) 474(s1HC4H)
239(dJ=16 1H) 227(dJ=16 1H) 214(dJ=16 1H) 197(dJ=16 1H)
101(s3HCH3) 086(s3HCH3)
226(s3HCH3)
397(qJ=80 2H) 113(tJ=80CH3)
5p 706(dJ=8 2H) 674(dJ=8 2H)
366(s3HCH3-O) 902(s1HNH) 480(s1HC4H)
241(d J =16 1H) 228(dJ=16 1H) 216(dJ=16 1H) 197(dJ=16 1H)
100(s3HCH3) 085(s3HCH3)
251(s3HCH3)
397(qJ=80CH2) 111(tJ=80CH3)
5q
720(dJ=8 2H) 702(dJ=8 2H) 117(tJ=8CH3) 256(qJ=8CH2)
674(s1HNH) 506(s1HHC4) 242-238(m2H) 232-225(m2H) 201-188(m2H)
- 223(s3HCH3) 120(tJ=80CH3) 405(qJ=80CH2)
5r 720(dJ=671H) 710-701(m3H) 642(s1HNH) 519(s1HHC4) 201-180(m2H)
247-229(m4H) - 273(s3HCH3) 408(qJ=70CH2) 120(tJ=72CH3)
Chapitre II Reacutesultats et discussions
126
Tableau II13 Donneacutees de RMN13C (deacuteplacements chimiques et constantes de couplage) des 1 4-dihydropyridines
a4
a8
1
2
3456
78
NH
R1
O
OO
R2
R2
Entreacutee C5O CO C4 R2 C7 CH2(C6C8) C7H2 Ca8 Ca4 C3(CO) C2 CH3 CH2-CH3
Carom R1
5o 1961 1680 355 298 269 327 600507 - 1451 1109 1051 1508 188 795
148
1557 1392-1126
-
5p 1943 1669 349 291 264 321 502398 - 1446 1102 1039 1492 182 600
141
1572 1400-1130
548
5q 1959 1676 359 - - 371284 211 1445 1134 1062 1499 193 598 142
1433-1274
154 274
5r 1961 1678 372 - - 329276 210 1472 1147 1075 1499 196 599 144
1359-1260 -
Chapitre II Reacutesultats et discussions
127
Tableau II11 Donneacutees de RMN1H (deacuteplacements chimiques et constantes de couplage) des 1 4-dihydropyridines
NH
CO2Et
MeMe
EtO2C
R1
DHP R1 NH HC4 CH3 CH2-CH3
5s 723(dd J =1808H2)
621(s1HH3) 594(s1HH4)
571(s1HNH) 519(s1HHC4) 233(s6H2CH3)
421-411(m4H2CH2) 124(t J =722CH3)
5t 704(dd J =55 13 1H) 684(dd J =55 36 1H)
697-680(m1H)
586(s1HNH) 535(s1HC4H) 233(s6H2CH3)
423-411(m4H2CH2) 127(t J =802CH3)
Tableau II13 Donneacutees de RMN13C (deacuteplacements chimiques et constantes de couplage) des 1 4-dihydropyridines
1
2
345
6 NH
MeMe
R1 O
O
O
O
DHP CO C4 C2 C3 CH3 CH2-CH3 R1(Carom)
5s 1676 336 1452 1010 198 600146 1588 1411-1047
5t 1673 344 1516 1036 195 599143 1445-1231
Chapitre II Conclusion
128
II5 Conclusion
Dans ce deuxiegraveme chapitre nous nous somme inteacuteresseacutes agrave la reacuteaction de Hantzsch
lrsquoimportance des produits 14-dihydropyridines issus de cette condensation dans le domaine
biologique et pharacologique (comme la Nifedipine) nous a pousseacutes agrave essayer lrsquoapplication
de la meacutethode verte en employant nos deux nouveaux catalyseurs qui sont lrsquoacide ascorbique
(acide naturel la vitamine C) et lrsquoacide aceacutetylsalicylique (acide drsquoorigine naturel Aspirine)
pour la preacuteparation des DHPs
Cette voie preacutesente des avantages tregraves inteacuteressants en comparaison avec les meacutethodes
rapporteacutees puisqursquoelle ameacuteliore les rendements dans un temps record et facilite la
manipulation drsquoun coteacute et eacutevite la toxiciteacute et les risques qui reacutesultent apregraves ce qui permet une
synthegravese douce et respectueuse de lrsquoenvironnement drsquoun autre coteacute
Les reacutesultats que nous avons trouveacutes eacutetaient tregraves satisfaisants nous avons pu syntheacutetiser une
gamme de produits avec drsquoexcellents rendements nous avons eacutegalement eacutelargi notre eacutetude par
la synthegravese de quelques nouvelles moleacutecules avec une grande pureteacute et un excellent
rendement
Chapitre II Partie expeacuterimentale
129
II5 Partie expeacuterimentale
Mode opeacuteratoire geacuteneacuterale
Un meacutelange reacuteactionnel de (1mmol) de lrsquoaldeacutehyde (2mmol) du β-ceacutetoester (4mmol) de
lrsquoaceacutetate drsquoammonium avec (5mol) de lrsquoacide ascorbique ou de lrsquoacide aceacutetylsalicylique
dans un milieu sans solvant est chauffeacute agrave une tempeacuterature 80degC la reacuteaction est suivie par
(CCM) Apregraves lrsquoachegravevement de la reacuteaction le meacutelange est refroidi agrave tempeacuterature ambiante et
ensuite verseacute sur de lrsquoeau glaceacutee avec une agitation de 10 minutes Le solide obtenu est filtreacute
laveacute avec lrsquoeau glaceacutee et purifieacute par recristallisation dans lrsquoeacutethanol 95 Les produits obtenus
ont eacuteteacute identifieacutes par les meacutethodes spectroscopiques IR RMN H1 RMN C13 Tdegfusion
5a) 3366-teacutetrameacutethyl-9-p-tolyl-3467-teacutetrahydroacridine-18(2H5H9H10H)-dione
NH
O O
Tdegfus 271-272 degC IR (KBr cm-1) ν 29586 28776 15699 13694 RMN H1(250 MHz
DMSO-d6) δ 119(s 1H NH) 707(d J=9 2H) 698(d J =9 2H) 550(s 1H C4H) 229(s
3H CH3) 219-247(m 8H 4CH2) 122(s 6H 2CH3) 109(s 6H 2CH3) RMN
C13(629MHz DMSO-d6) δ 1904 1353 1349 1290 1286 1267 1157 471 465
324 314 297 274 209
5b) 3366-teacutetrameacutethyl-9-o-tolyl-3467-teacutetrahydroacridine-18(2H5H9H10H)-dione
NH
O O
Tdegfus gt300 degC IR (KBr cm-1) ν 31823 29586 16350 14900 13655 RMN H1(250
MHz DMSO-d6) δ 885(s 1H NH) 709-688(m 4H) 490(s 1H C4H) 236(d J =169
2H) 226(d J =171 2H) 411(d J =163 2H) 195(d J =163 2H) 273(s 3H CH3)
Chapitre II Partie expeacuterimentale
130
101(s 6H 2CH3) 085(s 6H 2CH3) RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ 1941 1478
1459 1348 1281 1271 1245 1242 1129 497 313 287 284 257 187
5c) 3366-teacutetrameacutethyl-9-pheacutenyl-3467-teacutetrahydroacridine-18(2H5H9H10H)-dione
NH
O O
Tdegfus 192-194 degC IR (KBr cm-1) ν 32788 29547 16317 13655 RMN H1(250 MHz
DMSO-d6) δ 765(s 1H NH) 735-705(m 5H) 508(s 1H C4H) 232-212(m 8H 4CH2)
106(s 6H 2CH3) 095(s 6H 2CH3) RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ 1958 1489
1466 1280 1279 1260 1133 509 408 336 326 295 271
5d) 3366-teacutetrameacutethyl-9-(thiophen-2-yl)-3467-teacutetrahydroacridine-18(2H5H9H10H)-
dione
NH
O OS
Tdegfus 236-238 degC IR (KBr cm-1) ν 32749 29586 15931 14774 13732 RMN H1(250
MHz DMSO-d6) δ 1231(s 1H NH) 712-710(m 1H) 687(dd J =5536 1H) 664-
663(m 1H) 563(s 1H C4H) 225-240(m 8H 4CH2) 122(s 6H 2CH3) 110(s 6H
2CH3) RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ 1899 1437 1264 1246 1235 1160 470
463 312 304 299 268 SMHR (MS-ESI+ MZ) [M+H]+ calculeacutee pour (C21H26NO2S)
3561606 trouveacutee 3561679
Chapitre II Partie expeacuterimentale
131
5e) 9-(4-eacutethylpheacutenyl)-3366-teacutetrameacutethyl-3467-teacutetrahydroacridine-18(2H5H9H10H)-
dione
NH
O O
Tdegfus gt300 degC IR (KBr cm-1) ν 32788 29586 16047 14928 13694 RMN H1(250
MHz DMSO-d6) δ 726(s 1H NH) 724(d J =5 2H) 701(d J =5 2H) 507(s 1H C4H)
251(qj=75CH2) 213-233 (m8H4CH2) 115(tj=5CH3) 106(s6H2CH3) 096(s 6H
2CH3) RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ 1958 1485 1439 1414 1280 1274 1135
509 410 328 311 296 274 154
5f) 9-(4-(dimeacutethylamino)pheacutenyl)-3366-teacutetrameacutethyl-3467-teacutetrahydroacridine-
18(2H5H9H10H)-dione
NH
O O
N
Tdegfus 266-268 degC IR (KBr cm-1) ν 32749 28776 16085 14851 13617 RMN H1(250
MHz DMSO-d6) δ 726(s 1H NH) 718(d J =9 2H) 654(d J =9 2H) 499(s 1H C4H)
280(s 6H 2CH3) 224-210(m 8H 4CH2) 105(s 6H 2CH3) 095(s 6H 2CH3) RMN
C13(629MHz DMSO-d6) δ 1961 1487 1354 1286 1135 1122 509 406 406 326
324 296 272
Chapitre II Partie expeacuterimentale
132
5g) 9-(4-chloropheacutenyl)-3366-teacutetrameacutethyl-3467-teacutetrahydroacridine-18(2H5H9H10H)-
dione
NH
O O
Cl
Tdegfus 229-230 degC IR (KBr cm-1) ν 34369 29547 16471 16124 13655 RMN H1(250
MHz DMSO-d6) δ 786(s 1H NH) 728(d J =9 2H) 716(d J =9 2H) 506(s 1H C4H)
230-213 (m 8H 4CH2) 107(s 6H 2CH3) 095(s 6H 2CH3) RMN C13(629MHz DMSO-
d6) δ 1959 1491 1452 1316 1295 1281 1129 508 407 334 326 295 271
5h) 9-(4-bromopheacutenyl)-3366-teacutetramethyl-3467-teacutetrahydroacridine-18(2H5H9H10H)-
dione
NH
O O
Br
Tdegfus 241-243 degC IR (KBr cm-1) ν 31746 29547 16471 16085 13655 RMN H1(250
MHz DMSO-d6) δ 912(s 1H NH) 767(d J =85 2H) 759(d J =85 2H) 535(s 1H
C4H) 280(d J =169 1H) 270(d J =170 1H) 259(d J =163 1H) 248(d J =163 1H)
148(s 6H 2CH3) 134 (s 6H 2CH3) RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ 1948 1487
1458 1302 1295 1187 1119 503 329 320 305 291 266
Chapitre II Partie expeacuterimentale
133
5i) 9-(4-meacutethoxypheacutenyl)-3366-teacutetrameacutethyl-3467-teacutetrahydroacridine-18(2H5H9H10H)-
dione
NH
O O
O
Tdegfus 270-272 degC IR (KBr cm-1) ν 34485 29547 16432 16124 13655 11418 RMN
H1(250 MHz DMSO-d6) δ 886(s 1H NH) 710(d J =86 2H) 662(d J =86 2H) 481(s
1H C4H) 365(s 3H CH3-O) 235(d J =170 1H) 226(d J =163 1H) 212(d J=159
1H) 199(d J =162 1H) 101(s 6H 2CH3) 088(s 6H 2CH3) RMN C13(629MHz
DMSO-d6) δ 1944 1568 1484 1392 1283 1124 1121 544 503 319 303 290
265
5j) 9-isopropyl-3366-teacutetrameacutethyl-3467-teacutetrahydroacridine-18(2H5H9H10H)-dione
NH
O O
Tdegfus 244-246 degC IR (KBr cm-1) ν 32826 29547 28737 16085 13809 RMN H1(250
MHz DMSO-d6) δ 862(s 1H NH) 387(d J =4 1H C4H) 226(s 4H 2CH2) 217(d J
=165 1H) 209(d J =166 1H) 164-151(m 1H CH) 104(s 3H CH3) 101(s 3H CH3)
065(s 3H CH3) 061(s 3H CH3) RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ 1954 1504 1098
503 344 313 307 292 263 186 SMHR (MS-ESI+ MZ) [M+H]+ calculeacutee pour
(C20H31NO2) 3152198 trouveacutee 3152277
Chapitre II Partie expeacuterimentale
134
5k) 9-(4-chloropheacutenyl)-3467-teacutetrahydroacridine-18(2H5H9H10H)-dione
NH
Cl
O O
Tdegfus gt300 degC IR (KBr cm-1) ν 32710 29316 16432 RMN H1(250 MHz DMSO-d6)
δ 948(s 1H NH) 720(d J =8 2H) 715(d J =8 2H) 488(s 1H C4H) 255-240(m 4H)
226-214(m 4H) 195-188(m 2H) 183-173(m 2H) RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ
1948 1514 1462 1300 1293 1276 1120 367 319 263 207
5l) 9-(4-(dimeacutethylamino) pheacutenyl)-3467-teacutetrahydroacridine-18(2H5H9H10H)-dione
NH
N
O O
Tdegfus 310-312degC IR (KBr cm-1) ν 32788 29470 16047 13578 RMN H1(250 MHz
DMSO-d6) δ 826(s 1H NH) 717(d J =8 2H) 655(d J =8 2H) 507(s 1H C4H) 281(s
6H 2CH3) 237-233(m 9H) 197-183(m 3H) RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ 1965
1509 1489 1355 1285 1145 1124 407 373 319 271 211 SMHR (MS-ESI+
MZ) [M+H]+ calculeacutee pour (C27H25N2O2) 3361838 trouveacutee 3361911
Chapitre II Partie expeacuterimentale
135
5m) 9-(4-hydroxypheacutenyl)-33-dimeacutethyl-3467-teacutetrahydroacridine-18(2H5H9H10H)-
dione
NH
OH
O O
Tdegfus gt300 degC IR (KBr cm-1) ν 32788 29547 16085 14812 13694 RMN H1(250
MHz DMSO-d6) δ 923(s 1H OH) 916(s 1H NH) 689(d J =8 2H) 649(d J =9 2H)
472(s 1H C4H) 250-169(m 10H) 097(s 3H CH3) 084(s 3H CH3) RMN
C13(629MHz DMSO-d6) δ 1943 1550 1508 1488 1379 1283 1143 1130 1119
503 371 321 320 291 265 264 208
5n) 9-(4-meacutethoxypheacutenyl)-33-dimeacutethyl-3467-teacutetrahydroacridine-18(2H5H9H10H)-
dione
NH
O
O O
Tdegfus 182-184 degC IR (KBr cm-1) ν 32788 29547 16085 14812 13655 RMN H1(250
MHz DMSO-d6) δ 799(s 1H NH) 724(d J =8 2H) 671(d J =8 2H) 503(s 1H C4H)
366(s 3H CH3-O) 234-211(m 10H) 106(s 3H CH3) 095(s 3H CH3) RMN
C13(629MHz DMSO-d6) δ 1961 1577 1491 1392 1289 1133 1132 550 509
406 372 328 326 325 296 271 211
Chapitre II Partie expeacuterimentale
136
5o) 4-(4-hydroxypheacutenyl)-277-trimeacutethyl-5-oxo-145678-heacutexahydroquinoline-3-
carboxylate drsquoeacutethyle
ONH
OH
O O
Tdegfus 238-240 degC IR (KBr cm-1) ν 32826 29586 16857 16124 13771 12189 RMN
H1(250 MHz DMSO-d6) δ 902(s 1H OH) 894(s 1H NH) 693(d J =8 2H) 655(d J
=8 2H) 474(s 1H C4H) 397(q J =8 2H) 226(s 3H CH3) 239(d J =16 1H) 227(d J
=16 1H) 214(d J =16 1H) 197(d J =16 1H) 113(t J =8 CH3) 101(s 3H CH3)
086(s 3H CH3) RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ 1961 1680 1557 1508 1451
1392 1291 1152 1126 1109 1051 795 600 507 355 327 298 269 188 148
5p) 4-(4-meacutethoxypheacutenyl)-277-trimeacutethyl-5-oxo-145678-heacutexahydroquinoline-3-
carboxylate drsquoeacutethyle
O
NH
O
O O
Tdegfus 260-262 degC IR (KBr cm-1) ν 32016 29586 17011 16047 13809 10338 RMN
H1(250 MHz DMSO-d6) δ 902(s 1H NH) 706(d J =8 2H) 674(d J =8 2H) 480(s
1H C4H) 397(q J =8 CH2) 366(s 3H CH3-O) 251(s 3H CH3) 241(d J =16 1H)
228(d J =16 1H) 216(d J =16 1H) 197(d J =16 1H) 111(t J =8 CH3) 100(s 3H
CH3) 085(s 3H CH3) RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ 1943 1669 1572 1492
1446 1400 1284 1130 1102 1039 589 548 502 349 321 291 264 182 141
Chapitre II Partie expeacuterimentale
137
5q) 4-(4-eacutethylpheacutenyl)-2-meacutethyl-5-oxo-145678-heacutexahydroquinoline-3-carboxylate
drsquoeacutethyle
NH
O
O O
Tdegfus 231-233 degC IR (KBr cm-1) ν 32365 29509 16972 15085 14612 13609 RMN
H1(250 MHz DMSO-d6) δ 720(d J =8 2H) 702(d J =8 2H) 674(s 1H NH) 506(s
1H HC4) 405(q J =8 CH2) 256(q J =8 CH2) 223(s 3H CH3) 242-238(m 2H) 232-
225(m 2H) 201-188(m 2H) 120(t J =8 CH3) 117(t J =8 CH3) RMN C13(629MHz
DMSO-d6) δ 1959 1676 1499 1445 1433 1417 1278 1274 1134 1062
598 371 359 284 274 210 193 154 142 SMHR (MS-ESI+ MZ) [M+H]+
calculeacutee pour (C21H26NO3) 3391834 trouveacutee 3391907
5r) 4-(3-chloropheacutenyl)-2-meacutethyl-5-oxo-145678-heacutexahydroquinoline-3-
carboxylate drsquoeacutethyle
NH
O
O
O
Cl
Tdegfus gt300 degC IR (KBr cm-1) ν 32826 29470 16972 16132 14850 13771 RMN
H1(250 MHz DMSO-d6) δ 720(d J =67 1H) 710-701(m 3H) 642(s 1H NH) 519(s
1H HC4) 273(s 3H CH3) 247-229(m 4H) 201-180(m 2H) 408(q J =70 CH2)
120(t J =72 CH3) RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ 1961 1678 1499 1472 1359
1299 1290 1260 1147 1075 599 329 276 210 196 144 SMHR (MS-ESI+
MZ) [M+H]+ calculeacutee pour (C19H21ClNO3) 3451132 trouveacutee 3451204
Chapitre II Partie expeacuterimentale
138
5s) dieacutethyl 26-dimeacutethyl-4-(thiophegraven-2-yl)-14-dihydropyridine-35-dicarboxylate
ONH
OO OS
Tdegfus 158-160 degC IR (KBr cm-1) ν 33443 29817 16548 10299 RMN H1(250 MHz
DMSO-d6) δ 704(dd J =55 13 1H) 684(dd J =55 36 1H) 697-680(m 1H) 586(s
1H NH) 535(s 1H C4H) 423-411(m 4H 2CH2) 233(s 6H 2CH3) 127(t J =8 2CH3)
RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ 1673 1516 1445 1263 1232 1231 1036 599
344 195 143
5t) dieacutethyl 4-(furan-2-yl)-26-dimeacutethyl-14-dihydropyridine-35-dicarboxylate
ONH
OO OO
Tdegfus 152-154 degC IR (KBr cm-1) ν 33443 29817 17011 13701 RMN H1(250 MHz
DMSO-d6) δ 723(dd J =1808 H2) 621(s 1H H3) 594(s 1H H4) 571(s 1H NH)
519(s 1H HC4) 421-411(m 4H 2CH2) 233(s 6H 2CH3) 124(t J =72 6H 2CH3)
RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ 1676 1589 1452 1411 1102 1047 1010 600
336198146
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Chapitre III
Nouvelles proceacutedures laquo vertes raquo dans la synthegravese des deacuteriveacutes du
teacutetrahydrobenzo[b]pyrane
Chapitre III Introduction
147
III1 Introduction
Le deacuteveloppement de meacutethodes de synthegravese respectueuses de lenvironnement et propres est
devenu lobjectif de la synthegravese organique ces derniegraveres anneacutees
La meacutethode RCM preacutesente des avantages significatifs puisqursquoelle permet lrsquoeacuteconomie de
temps et deffort de synthegravese avec une haute efficaciteacute de formation des produits deacutesireacutes qui
peut sappliquer agrave la recherche dans le domaine de la chimie meacutedicinale1
Beaucoup de synthegraveses heacuteteacuterocycliques tregraves importantes sont reacutealiseacutes par des reacuteactions agrave
composants multiples comme la reacuteaction de Biginelli2 et Hantzsch3 Reacutecemment les
teacutetrahydrobenzo[b]pyranes et les dihydropyrano[c]chromegravenes ont attireacute attention pour leurs
activiteacutes biologiques et proprieacuteteacutes pharmacologiques tregraves varieacutees
Ces moleacutecules comportent principalement dans leurs structures un noyau pyrane qui
constitue lrsquouniteacute structurale drsquoune gamme de produits naturels 4 employeacutes geacuteneacuteralement
comme additifs alimentaires agents cosmeacutetiques et aussi utiliseacutes comme agrochimiques
biodeacutegradables potentiels 5-8 Les 4H-pyranes ont des activiteacutes anticoagulante spasmolytique
diureacutetique anticanceacutereuse 9 antibacteacuterienne anti-malaria 10-14 et ils peuvent ecirctre utiliseacutes
comme mateacuteriaux photo actifs 15 ils sont actifs contre les maladies neurodegeacuteneacuteratives
comme lrsquoAlzheimer la maladie de Parkinson la schizophreacutenie et la myoclonie 16
Les teacutetrahydrobenzo[b]pyranes sont les produits drsquoune condensation drsquoun aldeacutehyde avec un
meacutethylegravene activeacute et le malononitrile (cyanoaceacutetate) en preacutesence de la pipeacuteridine en utilisant
ou lrsquoeacutethanol ou lrsquoaceacutetonitrile comme solvant de reacuteaction (Scheacutema III1) 17-19 Les meacutethodes
deacutecrites preacuteceacutedemment preacutesentent des inconveacutenients tels que la toxiciteacute ou de lindisponibiliteacute
des reacuteactifs la longues dureacutees de reacuteaction des solvants toxiques volatils coucircteux Plusieurs
meacutethodes ont contribueacute au deacuteveloppement de cette reacuteaction dans le domaine de la chimie
verte citant par exemple les micro-ondes 20 les ultrasons 21 les supports solides 22 les
liquides ioniques 23 les nanoparticules 24 reacutecemment lrsquoutilisation de seulement deux
composants pour la synthegravese des benzo[b]pyranes 25
Chapitre III Introduction
148
R OOH
CNNC
+
EtOH ou Aceacutetonitrile
O NH2
CN
R
Pipiridine
Scheacutema III1
III11 Nomenclature des teacutetrahydrobenzo[b]pyranes
Le teacutetrahydropyrane est un composeacute heacuteteacuterocyclique de formule C5H6O Non aromatique il est
constitueacute de six chaicircnons avec cinq atomes de carbone et un atome doxygegravene Il contient
deux doubles liaisons Il existe deux isomegraveres de dihydropyranne (Fig III1) qui diffegraverent par
la position des doubles liaisons Dans le 2H-pyrane les doubles liaisons sont en position 2 et
4 dans le 4H-pyrane elles sont en position 2 et 5
Les pyranes partiellement reacuteduits sont toujours nommeacutes en utilisant le suffixe 2H tels que les
structures 3 et 4 La structure 3 est nommeacutee 34-dihydro-2H-pyranes Il en va de mecircme pour
la structure 4 qui est nommeacutee 56-dihyro-2H-pyranes (Fig III2) 26
La mecircme terminologie est suivie lorsque le carbone satureacute est remplaceacute par la fonction
carbonyle dans les structures 5 et 6 Ainsi les composeacutes 5 et 6 sont nommeacutes 2H-pyrane-2-one
et 4H-pyrane-4-one selon la convention de lrsquoIUPAC Ils sont eacutegalement nommeacutes les 2-
pyranones et 4-pyranones respectivement (Fig III3)
O1
O4
O2
O3
O O5
O
O
6
Fig III1 Fig III2 Fig III3
Chapitre III Introduction
149
Avec le souci croissant sur la deacutegradation de lenvironnement lutilisation de meacutethodes
respectueuses de lenvironnement telles que les conditions sans solvant repreacutesentent des
proceacutedures de technologie chimique verte tregraves inteacuteresantes agrave la fois du point de vue
eacuteconomique et syntheacutetique Afin de reacuteduire la pollution et beacuteneacuteficier des avantages que nous
propose la chimie verte nous avons dans ce chapitre deacuteveloppeacute la synthegravese des
teacutetrahydrobenzo[b]pyranes en utilisant les deux catalyseurs beacutenins proposeacutes et deacutejagrave testeacutes sur
leur efficaciteacute dans les deux chapitres preacuteceacutedants
III12 Meacutecanisme de la formation des teacutetrahydrobenzopyranes
Le meacutecanisme de la synthegravese des teacutetrahydrobenzo[b]pyranes a eacuteteacute eacutetudieacute et rapporteacute par
plusieurs groupes de chercheurs 27 28 29 59 la majoriteacute des meacutecanismes deacutecrivent que les THPs
sont obtenus via une reacuteaction en one-pot drsquoun aldeacutehyde un meacutethylegravene activeacute avec le
malononitrile La reacuteaction commence par une condensation de Knoevenagel entre un
aldeacutehyde protoneacute et le malononitrile activeacute par lrsquointermeacutediaegravere du catalyseur le produit
obtenu va reacuteagir avec le meacutethylegravene activeacute de la dimeacutedone par une addition de Michael puis
par un reacutearangement et une cyclisation on obtient le produit deacutesireacute le 2-amino-4-aryl-3-cyano-
7 7-dimeacutethyl-5-oxo-4H-5 6 7 8-teacutetrahydrobenzopyrane
Nous rapportons ici un meacutecanisme propposeacute par Ziarani et son eacutequipe 30 Scheacutema III2
O
O
OH
O
HOH
O
Catalyseur
OR CNCN
CNCN
H
+ OH
R Hcondensation de Knoevenagel
CN
CNR
OH
O
RCN
N O
O RCNH
NH O
O RCN
NH2
THPs
1 3
2
4
CN
CNR
OH
O
addition de Michael
Catalyseur
Scheacutema III2
Chapitre III Inteacuterecircts biologiques des teacutetrahydrobenzo[b]pyranes
150
III2 Inteacuterecircts biologiques des teacutetrahydrobenzo[b]pyranes
III21 Activiteacutes antimicrobienne antibacteacuterienne et antifongique
Deux seacuteries de produits les 2-amino-4H-pyrannes et les 2-amino-5-oxo-5678-
teacutetrahydro-4H-chromegravenes ont eacuteteacute preacutepareacutees par Kumar et son eacutequipe31 les composeacutes
syntheacutetiseacutes ont eacuteteacute testeacutes pour leurs proprieacuteteacutes antibacteacuteriennes contre trois souches
bacteacuteriennes agrave savoir Escherichia coli (MTCC 41) Staphylococcus aureus (MTCC
1144) et Pseudomonas putida (MTCC 1072)
Huit produits (Fig III4-Fig III11) ont montreacute une inhibition complegravete agrave 128 mg
ml ou moins Le reste des composeacutes a montreacute une inhibition incomplegravete
O
EtO
O
CN
NH2 O
EtO
O
CN
NH2
Cl
O
EtO
O
CN
NH2
O
Fig III4 Fig III5 Fig III6
O
CN
NH2
O
O
O
CN
NH2
O
NO2
O
CN
NH2
O
NO2
Fig III7 Fig III8 Fig III9
Chapitre III Inteacuterecircts biologiques des teacutetrahydrobenzo[b]pyranes
151
O
CN
NH2
O
Cl
O
CN
NH2
O
OH
Fig III10 Fig III11
Les deacuteriveacutes 4H-chromegravenes et coumarines ont eacuteteacute choisis pour une eacutetude rapporteacutee par
Sabry et son eacutequipe 32 il est connu que ces deacuteriveacutes font partie drsquoune famille
importante de substances actives avec un large eacuteventail de proprieacuteteacutes
pharmacologiques Vingt-et-un composeacutes de deux deacuteriveacutes 4H-chromegravenes et
coumarines ont eacuteteacute preacutepareacutes et examineacutes in vitro pour leurs activiteacutes antibacteacuteriennes
et antifongiques contre divers champignons et bacteacuteries (gram-positives gram-
neacutegatif) Les composeacutes (Fig III12- Fig III14) ont montreacute une forte activiteacute contre
tous les microorganismes testeacutes
O N
N
NH
Et2N
NH2
Cl
N
N
O
NH
N
Br
NH2
O N
N
NH
Et2N
Cl
Fig III12 Fig III13 Fig III14
Six composeacutes (Fig III15- Fig III20) ont preacutesenteacute33 une excellente activiteacute
antibacteacuterienne de MIC 339 agrave 738 IM et eacutetaient plus efficaces que les meacutedicaments
standards comme lrsquoeacutethambutol (MIC de 763 IM) la ciprofloxacine (CMI de 944 IM)
Le composeacute (Fig III15) eacutetait le plus actif avec une MIC (339 IM)
Les cinq autres composeacutes ont montreacute une activiteacute modeacutereacutee dans lactuelle seacuterie
Chapitre III Inteacuterecircts biologiques des teacutetrahydrobenzo[b]pyranes
152
En geacuteneacuteral les composeacutes ayant le groupe trifluoromeacutethyle en sixiegraveme position sur le
1234-teacutetrahydropyrimidine-5-carboxylate deacutethyle ont limpact potentiel dans
lameacutelioration de lactiviteacute par rapport au groupement meacutethyle pheacutenyle et
chloromeacutethyle La substitution Nitro sur 4H-chromegravene agrave la 6 egraveme position joue un rocircle
important dans lameacutelioration de lactiviteacute par rapport au brome meacutethyle et pheacutenyle
O
NHHN
OEtO
O
CF3
O
O
NHHN
OEtO
O
O
O2N
Fig III15 Fig III16
O
NHHN
OEtO
O
O
NO2 O
NHHN
OEtO
O
CF3
O
Fig III17 Fig III18
O
NHHN
OO
O
CF3
O
O
O
NHHN
OO
O
CF3
O
O
Fig III19 Fig III20
Chapitre III Inteacuterecircts biologiques des teacutetrahydrobenzo[b]pyranes
153
III22 Activiteacute anticanceacutereuse
Le Cancer est une prolifeacuteration rapide et incontrocircleacutee de cellules anormales et est la principale
cause de la mort humaine Malgreacute les progregraves consideacuterables de la biologie et de la
pharmacologie le cancer reste un problegraveme grave une recherche seacutelective et puissante de
nouveaux agents chimiotheacuterapeutiques est neacutecessaire pour lutter contre ce danger 34
Les reacutesultats in vitro de lactiviteacute anti-microbacteacuterienne rapporteacutes preacuteceacutedemment ont
encourageacutes le groupe de Raju35 a eacutevaluer les effets anticanceacutereux des 2-oxo-4-(4-oxo-
4H-chromeacuten-3-yl)-1234-teacutetrahydropyrimidine-5-carboxylates contre un groupe de
trois ligneacutees cellulaires de cancer humain y compris le poumon ( A549 ) SNC ( SK -
N- SH ) et du col uteacuterin ( HeLa ) les reacutesultats sont compareacutes avec un meacutedicament
standard le doxorubicine Les produits (Fig III21-Fig III34) ont montreacute une
activiteacute anticanceacutereuse sur diffeacuterentes cellules
O
NHHN
OEtO
S
O
Br
O
NHHN
OEtO
O
O
Cl
O
NHHN
OEtO
O
O
NO2
Fig III21 Fig III22 Fig III23
O
NHHN
OEtO
S
O
O
NHHN
OO
S
O
Br
O
O
NHHN
OO
S
O
O O
NHHN
OEtO
O
CF3
O
Fig III24 Fig III25 Fig III26 Fig III27
O
NHHN
OO
O
O
O
O
NHHN
OO
O
O
O
O
NHHN
OO
O
CF3
O
O
Fig III28 Fig III29 Fig III30
Chapitre III Inteacuterecircts biologiques des teacutetrahydrobenzo[b]pyranes
154
O
NHHN
OEtO
O
O
O2N
O
HN
HN
O
O
O
O
O
O
NHHN
OO
O
O
O
O
Fig III31 Fig III32 Fig III33
O
NHHN
OO
S
CF3
O
O
Fig III34
III23 Activiteacute antirhinovirus
Les rhinovirus humains (VRC) sont dimportants agents pathogegravenes causant la plupart des
infections des voies respiratoires supeacuterieures chez les humains36 Les infections VRC sont
eacutegalement associeacutees agrave plusieurs complications meacutedicales graves comme lotite moyenne la
bronchite chronique et lrsquoasthme37 Plus de cent seacuterotypes de VRC ont permis le
deacuteveloppement drsquoun vaccin mais qui eacutetait peu pratique pour cette raison des efforts
consideacuterables ont eacuteteacute concentreacutes sur le deacuteveloppement dagents antiviraux efficaces pour le
traitement des infections aux rhinovirus humain (HRV)
Une eacutetude a eacuteteacute meneacutee par Conti et Desideri 38 ougrave une seacuterie de 3-benzylchromegravenes et
chromanes a eacuteteacute syntheacutetiseacutee et testeacutee in vitro contre deux seacuterotypes repreacutesentatifs des
rhinovirus (HRV) Trois nouveaux composeacutes (Fig III35-Fig III37) ont montreacute
une activiteacute puissante contre ces seacuterotypes (VRC) avec des indices theacuterapeutiques
remarquables
Chapitre III Inteacuterecircts biologiques des teacutetrahydrobenzo[b]pyranes
155
Les faibles cytotoxiciteacute de tous les produits deacuteriveacutes ont donneacute lieu agrave des composeacutes
ayant un indice theacuterapeutique eacuteleveacute (TI)
O
O
Cl
O
Cl
Cl
Fig III35 Fig III36 Fig III37
III24 Activiteacute neuroprotective
La maladie dAlzheimer (MA) est lrsquoune des maladies neurodeacutegeacuteneacuteratives elle est la plus
freacutequente des deacutemences deacutegeacuteneacuteratives primaires39
Au cours de la derniegravere deacutecennie linhibition du cholinesteacuterase est devenue lapproche
clinique la plus feacutequente pour traiter la maladie drsquoAlzheimer les inhibiteurs du cholinesteacuterase
(Achei) tel que la tacrine qui est un inhibiteur de laceacutetylcholinesteacuterase puissant et reacuteversible 40 a eacuteteacute le premier meacutedicament approuveacute aux Eacutetats-Unis pour le traitement palliatif de la MA
mais il preacutesentait des effets secondaires comme hepatotoxiciteacute41
Le doneacutepeacutezil la rivastigmine et la galantamine ont aussi eacuteteacute approuveacutes par la FDA (Food
and Drug Administration) et lEMEA (European Medicines Agency) pour le traitement des
symptocircmes de MA 42 43 44
De nouveaux analogues de tacrine teacutetracycliques multipotentes sont deacutecrits par Marco-
Contelles et Coll45 Les composeacutes (Fig III38- Fig III40) ont montreacute un effet
neuroprotecteur significatif sur les cellules de neuroblastome soumis agrave une surcharge
de Ca2+ ou de la toxiciteacute induite par les radicaux libres Ces composeacutes sont des
inhibiteurs de lAChE Le meilleur inhibiteur (Fig III40) est 50 fois moins puissant
que la tacrine Sur la base de ces reacutesultats certaines de ces moleacutecules peuvent ecirctre
Chapitre III Inteacuterecircts biologiques des teacutetrahydrobenzo[b]pyranes
156
consideacutereacutees comme des candidats principaux pour le deacuteveloppement de meacutedicaments
anti-Alzheimer
O N
O NH2
CF3
O N
O NH2
NO2
O N
O NH2
OMe
Fig III38 Fig III39 Fig III40
III25 Activiteacute antioxydante
Les tanins sont des substances naturelles pheacutenoliques qui peuvent preacutecipiter les proteacuteines agrave
partir de leurs solutions aqueuses46 On les retrouve dans le theacute les fruits et les leacutegumes Les
teacutetrahydrobenzopyranes ont une structure de base similaire agrave celle des tanins Apregraves la
deacutecouverte de leur effet antioxydant plusieurs recherches ont eacuteteacute eacutelaboreacutees sur cette famille
des produits
Heravi et Coll 47ont deacuteveloppeacute deux nouvelles seacuteries de produits avec une activiteacute
antioxydante
O
R
CN
NH2
OH2N
NC
R
R= C6H5 4-NO2-C6H5 4-MeO-C6H5 4-Cl-C6H5 3-NO2-C6H5
Fig III41
Chapitre III Inteacuterecircts biologiques des teacutetrahydrobenzo[b]pyranes
157
III26 Activiteacute protectrice du cartilage
Lrsquoarthrite rhumatoiumlde fait partis des maladies deacutegeacuteneacuteratives des joints articulateurs
causeacutees par la destruction du cartilage par les enzymes meacutetalloproteacuteases matricielles48 Kemnizer et Coll49 ont rapporteacute la synthegravese des 2-amino-3-cyano-4-pheacutenyl-4H-
naphtol [12-b] pyranes qui ont un rocircle tregraves important dans la preacutevention du cartilage
Ces composeacutes ont la capaciteacute de bloquer la synthegravese des enzymes meacutetalloproteacuteases
matricielles Ils ont rapporteacute aussi que le groupement succinimido sunbstitueacute en
position 2 (2-(25-dioxopyrrolidin-1-yl)-4-(3-nitrophenyl)-4H-benzo[h]chromene-3-
carbonitrile Fig III42) agrave la place du groupe amino (2-amino-4-(3-nitrophenyl)-4H-
benzo[h]chromegravene-3-carbonitrile Fig III43) favorise une stabiliteacute du produit dans le
milieu acide cette nouvelle structure a permis une synthegravese des anti-tubilines sous une
nouvelle forme (voie orale)
O
NO2
CN
N
O
O
O
NO2
CN
NH2
Fig III42 Fig III43
Chapitre III Meacutethodes de preacuteparations des THPs
158
III3 Meacutethodes de preacuteparations des teacutetrahydrobenzopyranes
Les 4-H-pyranes constituent un vaste groupe de structures des produits naturels qui ont des
activiteacutes biologiques et pharmacologiques comme anti-spasmolytiques anticoagulants
anticanceacutereux anti-anaphylactiques
III31 Utilisation de la meacutethode eacutelectroorganique
L Fotouhi et Coll50 ont deacuteveloppeacute la synthegravese des teacutetrahydrobenzo[b]pyranes avec
une meacutethode eacutelectroorganique ougrave ils ont employeacute une base eacutelectrogeacuteneacuteratrice (EGB)
cette base est preacutepareacutee comme suivant
En faisant subir une pro-base agrave une reacuteduction on obtient un intermeacutediaire qui reacuteagit comme
une base celui lagrave est deacutecrit comme base eacutelectrogeacuteneacuteratrice (EGB)
La pro-base dans ce cas est le malononitrile qui par une reacuteduction dans une eacutelectrode qui
contient le Platinium comme cathode et une bande de Magneacutesium comme anode (scheacutema
III4)
Ar H
O+CN
CN
+
O
O
eacutelectrolyse (e-)
10mA (4-5)h Sans solvant
O
CN
NH2
O Ar
Scheacutema III4
La reacuteaction a permis drsquoobtenir les composeacutes actifs en laquo one-po raquot dans des conditions tregraves
seacutecuriseacutees et sans lrsquoutilisation de solvants organiques et de catalyseurs
III32 Utilisation des acides de Lewis
Mohammad Seifi et Hassan Sheibani 51 ont utiliseacute un catalyseur heacuteteacuterogegravene qui
est lrsquooxyde de magnesium (MgO 025g) dans la condensation drsquoun aldeacutehyde une
dimeacutedone et un malonitrile
L es composeacutes agrave meacutethylegravene actif utiliseacute dans ce travail sont
-La dimeacutedone
-1 3-cyclohexandiones
Chapitre III Meacutethodes de preacuteparations des THPs
159
-Hydroxycoumarines (Fig III44)
-4-hydroxy-6-meacutethylpyrone (Fig III45)
-1 3-dimeacutethylbarbiturique (Fig III46)
-1 3-dimeacutethyl-6-aminouracil (Fig III47)
O
OH
OR2
R1
R1=R2=(-CH=CH-CH=CH-)
O
OH
OR2
R1
R1=HR2=CH3
N
OHO
O
N
NO
O
NH2
Fig III44 Fig III45 Fig III46 Fig III47
Le catalyseur (MgO) est preacutepareacute par une calcination de lrsquohydroxyde de magneacutesium
(Mg(OH)2) pendant deux heures agrave 400-500degC de tempeacuterature avant drsquoecirctre employeacute dans la
reacuteaction
Ils ont aussi utiliseacute ce catalyseur
-Dans la condensation de Knoevenagel (aldeacutehyde+malonitrile) pendant environ 5-7 minutes
avec (005g MgO) en preacutesence drsquoun meacutelange eacutethanoleau les rendements obtenus sont
excellents et varient entre (93-96) (scheacutema III5)
Ar H
OCN
CN
+ MgOH2O Ethanol
Ar
H
CN
CN
Scheacutema III5
-Dans lrsquoaddition de Michael (benzylidegravenemalononitrile+dimeacutedone) pendant 20-28 minutes et
(02g MgO) dans le mecircme milieu et qui donnent des rendements excellents (92-96)
(scheacutema III6)
+
O
CN
NH2
O Ar
MgOH2O Ethanol
Ar
H
CN
CN
O
O
Scheacutema III6
Chapitre III Meacutethodes de preacuteparations des THPs
160
Wen-Bo Sun et son eacutequipe52 ont syntheacutetiseacute les teacutetrahydro-4-H-chromegravenes dans un
milieu aqueux en utilisant le bromure de lithium qui est un catalyseur recyclable peu
coucircteux et permet drsquoobtenir des rendements tregraves eacuteleveacutes dans un temps de reacuteaction tregraves
court (scheacutema III7)
O
O
ArOCN
NH2O
OH
OAr H
O+ CN
CN+
H2O
LiBr
Scheacutema III7
G Sabitha et Coll53 ont prepareacute les 4-H-benzo[b]pyranes via la condensation drsquoun
aldeacutehyde un malononitrile et la dimeacutedone en utilisant le CeCl37H2O pour la catalyse
de cette reacuteaction (scheacutema III8)
Ar H
O
+
CN
R1+
O
O O
R1
NH2
O Ar
CeCl37H2O
Scheacutema III8
S Nemouchi et Coll54 ont rapporteacute la synthegravese des teacutetrahydrobenzo[b]pyranes en
utilisant lrsquoacide pheacutenylboronique ce catalyseur non toxique a prouveacute son efficaciteacute
dans la reacuteaction de Biginelli rapporteacute par A Debache et son eacutequipe
Une quantiteacute catalytique de 5mol agrave reflux un milieu eacutethanoleau sont les conditions qui
ont permis drsquoobtenir une seacuterie de 21 produits avec de bons rendements dans un minimum de
temps Les produits sont ensuite recristalliseacutes dans lrsquoeacutethanol (scheacutema III9)
Ar H
O
+
CN
CN+
R2
R1
O
O
PhB(OH)2 5mol
O
CN
NH2R2R1
O Ar
H2O EtOH Reflux
Scheacutema III9
Chapitre III Meacutethodes de preacuteparations des THPs
161
Le citrate de sodium (C6H5Na3O7) est utiliseacute comme un catalyseur recyclable dans la
synthegravese des 4-H-pyranes et des dihydropyrano[c]chromegravenes deacuteveloppeacutee par J Zheng
et Yi-Qun Li55 (scheacutema III10)
Ar H
O+ CN
CN H2O EtOH (11)Reflux
5mol
O
O
ArOCN
NH2
RR
O
O
O
CN
NH2RR
O Ar
O
OH
O
OH
OO
OO
OO
3Na
Trisodium Citrate
Trisodium Citrate
Scheacutema III10
III34 Utilisation de lrsquoIodine moleacuteculaire (I2 avec K2CO3)
Yi-Ming Ren et C Cai 56 ont syntheacutetiseacute les 2-amino-2-chromegravenes dans les conditions
suivantes milieu aqueux le couple lrsquoiode moleacuteculaire avec le carbonate de
potassium (I2 K2CO3) pour catalyser la condensation de lrsquoaldeacutehyde avec 1-naphtol et
le malononitrile
Afin de trouver les conditions optimales ils ont preacutepareacute le benzylidegravenemalononitrile par la
reacuteaction de Knoevenagel ce composeacute va reacuteagir avec le meacutethylegravene actif qui est le 1-naphtol
pour donner le produit deacutesireacute la quantiteacute catalytique neacutecessaire est (6mol) agrave une
tempeacuterature de 100degC dans un milieu aqueux (scheacutema III11)
Chapitre III Meacutethodes de preacuteparations des THPs
162
Ar H
OR
CN+ I2 K2CO3
DMF EtOHTdeg a
R= CN CO2Et
H
Ar CN
R
H
Ar CN
CN+
OH
Ar H
O+ CN
CN
+
OHI2 K2CO3 KI H2O
100degC
O
R
CN
NH2
Scheacutema III11
Le (KI) est ajouteacute pour permettre la dissolution de lrsquoiode dans lrsquoeau
III35 Utilisation des bases de Lewis
Le phosphate de potassium (K3PO4) est utiliseacute comme catalyseur dans la synthegravese des
teacuterahydrobenzo[b]pyranes agrave tempeacuterature ambiante ce protocol est meneacute par D M
Pore et son eacutequipe 57 qui ont obtenu de tregraves bons rendements
Apregraves plusieurs tests les conditions optimales trouveacutees sont scheacutematiseacutees ci-
dessous (scheacutema III12)
Ar H
O
+
CN
CN+
R1
R1
O
OEtOH-H2O (7030)
(30-60)min
K3PO4 5mol
O
CN
NH2R1R1
O Ar
Scheacutema III12
KS Niralwad et son eacutequipe58 ont utiliseacute pour la synthegravese des
teacutetrahydrobenzo[b]pyranes un catalyseur qui est lrsquohypochlorite de sodium (NaClO4)
La reacuteaction est meneacutee par broyage dans un mortier sans solvant et agrave tempeacuterature
ambiante et elle est controcircleacutee par CCM Les produits obtenus sont recristalliseacutes dans
lrsquoeacutethanol (scheacutema III13)
Ar H
O
+
CN
CN+
O
OBroyage (10-30)min
(80-88)
NaClO4 10mol
O
CN
NH2
O Ar
Scheacutema III13
Chapitre III Meacutethodes de preacuteparations des THPs
163
D Tahmassebi et Coll59 ont rapport lrsquoutilisation du 1 4-Diazabicyclo[222]octane
(DABCO) pour la synthegravese des teacutetrahydrobenzo[b]pyranes dans diffeacuterentes conditions
comme montre le scheacutema ci-dessous (scheacutema III14)
Ar H
O
+
CN
R1+
O
O O
R1
NH2
O Ar
DABCO 10mol
Reflux 2h
Solvant R1=CN H2OR1=CO2Et 50 Ethanol aqueux
Scheacutema III14
III36 Synthegravese asymeacutetrique
N M H Elnagdi et N S Al-Hokbany 60 ont utiliseacute la L-Proline dans la synthegravese en
one-pot des teacutetrahydrobenzo[b]pyranes ou des thiopyranes
Ils ont effectueacute plusieurs synthegraveses avec une bonne seacutelectiviteacute et de bons rendements en
utilisant plusieurs meacutethylegravenes activeacutes
-La synthegravese de 6-amino-3 4-dimeacutethyl-4-pheacutenyl-2 4-dihydropyrano[2 3-c]pyrazole-5-
carbonitrile avec une activiteacute optique = +24702 ([α]D 25degC c=1 DMF)
- Le 2-amino-4 6-dipheacutenyl-4H-pyran-3 5-dicarbonitrile
-Synthegravese de (R) -6-amino-5-cyano-4-pheacutenyl-4H-pyran-3-carboxylate drsquoeacutethyle
Les synthegraveses effectueacutees sont montreacutees dans le (scheacutema III15)
Chapitre III Meacutethodes de preacuteparations des THPs
164
Ph H
O+ CN
CN H2O EtOH Reflux (4h)
10moll-Proline
N NH
O
Ph CNO
O
O
PhCN
NH2
EtO2C
NH2
CN
Ph
HNN
O
Ph
CN
NH2
NC
Rdt= 81
Phee= 70
CO2Etpropiolate deacutethyle
3-oxo-3-phenylpropanenitrile
3-meacutethyl-1H-pyrazole-5 (4H)-one
Scheacutema III15
La purification se fait par chromatographie sur une colonne (aceacutetate drsquoeacutethyle comme
eacuteluant)
III37 Utilisation des supports solides
K S Shriran et Coll 61 ont rapport lrsquoutilisation drsquoun catalyseur heacuteteacuterogegravene sous forme
drsquoun ion meacutetallique supporteacute sur gel (ZnO-beta Zeacuteolite) ce couple catalytique acide
est recyclable disponible non toxique non corrosif doux et facile agrave manipuler Il est
deacutejagrave utiliseacute dans des reacuteactions chimiques comme la reacuteaction de Heck 62 (scheacutema
III16)
Ar H
O
+CN
CN+
O
O
ZnO-beta Zeolite10mol
O
CN
NH2
O Ar
EtOH-Reflux(35-52)min(86-95)
Scheacutema III16
A Davoodnia et Coll63 ont reacutealiseacute la synthegravese des 2-amino-3-cyano-4-aryl
teacutetrahydrobenzo[b]pyranes en utilisant un catalyseur heacuteteacuterogegravene qui est lrsquoacide
polyphosphorique supporteacute sur gel de silice (PPA-SiO2) dans un milieu aqueux
(scheacutema III17)
Chapitre III Meacutethodes de preacuteparations des THPs
165
Ar H
O
+
CN
CN+
O
O
PPA-SiO2
O
CN
NH2
O Ar
H2O-Reflux
Scheacutema III17
G M Ziarani et Coll 64 ont employeacute la silice agrave base dacide sulfonique (SiO2-Pr-
SO3H) comme un catalyseur heacuteteacuterogegravene nanoporeux acide pour la synthegravese des
teacutetrahydrobenzo[b]pyranes (scheacutema III18)
Ar H
O
+
CN
R1+
O
O O
R1
NH2
O Ar
SiO2-Pr-SO3H 002g
H2O Ethanol (41) (15-35 min)
Scheacutema III18
III38 Utilisation des micro-ondes
I Devi et P J Bhuyan 65 ont utiliseacute lrsquoirradiation aux micro-ondes pendant 10min
pour la synthegravese des teacutetrahydrobenzo[b]pyranes Ils ont reacutealiseacute la condensation drsquoun aldeacutehyde une dimeacutedone et un deacuteriveacute de lrsquoalkyl
nitrile en preacutesence de 04mmol de Bromure de Sodium (scheacutema III19)
Ar H
O
+
CN
R1+
O
O
04 mmol NaBr
O
R1
NH2
O Ar
Sans solvant 10min M-O(Temp=(60-70)degC
Puissance=60)
Scheacutema III19
III39 Utilisation des liquides ioniques
HR Shaterian et Coll66 ont utiliseacute 027mmol du 2-Hydroxy eacutethyle Ammonium
Formate [NH3+-CH2-CH2-OH] [HCOO-] comme liquide ionique pour catalyser la
preacuteparation des teacutetrahydrobenzo[b]pyranes et des dihydropyrano[c]chromegravenes les
produits obtenus sont recristalliseacutes dans lrsquoeacutethanol (scheacutema III20)
Chapitre III Meacutethodes de preacuteparations des THPs
166
Ar H
O+ CN
CN Sans solvant Tdeg a (1-45min)
O
O
ArOCN
NH2
O
OH
O
O
OO
CN
NH2
O Ar
Catalyseur 027 mmol
Scheacutema III20
Le catalyseur est recyclable et on peut le seacuteparer du produit par ajout drsquoeau et
filtration
PP Salvi et Coll 67 ont testeacute lrsquoeffet de plusieurs catalyseurs pour la synthegravese des
teacutetrahydrobenzo[b]pyranes celui qui a donneacute de bons reacutesultats avec le meilleur
rendement et un minimum de temps est le 4-amino-1-(2 3-dihydroxy propyl)
hydroxide de pyridinium ([ADPPY]OH) avec une quantiteacute catalytique de 10mol
(scheacutema III21)
Ar H
O
+
CN
R2+
R1
R1
O
O
[ADPPY] OH (10mol)
O
R1
NH2
O Ar
H2O Tdeg a
Scheacutema III21
J Zheng et Y Li68 ont utiliseacute un liquide ionique basique qui est le trifluoroaceacutetate
trieacutethylegraveneteacutetraammonium ([TETA]TFA) pour la synthegravese des
teacutetrahydrobenzo[b]pyranes et des pyran[c]chromegravenes Ce catalyseur est preacutepareacute dans lrsquoeacutethanol en faisant reacuteagir (005mol) de diffeacuterents
acides de Brϕnsted avec 005mol de diffeacuterents acides de Lewis le couple
[TETA]TFA a formeacute le meilleur liquide ionique (scheacutema III22)
Chapitre III Meacutethodes de preacuteparations des THPs
167
Ar H
O+ CN
CN H2O-EtOH (11)Reflux
O
O
ArOCN
NH2
O
OH
O
O
OO
CN
NH2
O Ar
[TETA]TFA 5mol
N NH
NH2 H2NH[TETA]TFA=
Scheacutema III22
En 2009 SGurumurthi et Coll69 ont effectueacute la synthegravese des
teacutetrahydrobenzo[b]pyranes dans trois conditions dans lrsquoEthanol dans lrsquoeau et sans
solvant (avec broyage) agrave tempeacuterature ambiante en utilisant (10mol) de bromure de
teacutetrabutylammonium [TBAB] Le milieu sans solvant a donneacute de tregraves bons rendements dans un temps relativement
court (scheacutema III23)
Ar H
O
+
CN
R2+
R1
R1
O
O
[TBAB] (10mol)
O
R1
NH2
O Ar
Sans solvant Broyage Tdeg a
Scheacutema III23
En 2010 A Mobinikhaledi et Coll70 ont employeacute le [TBAB] dans un milieu aqueux agrave
reflux pour catalyser la synthegravese des teacutetrahydrobenzo[b]pyranes et des pyrano[2 3-d]
pyrimidinones (scheacutema III24)
Chapitre III Meacutethodes de preacuteparations des THPs
168
O
CN
NH2
HN
NH
O Ar
Ar H
O+ CN
CN H2OReflux
O
OO
CN
NH2
O Ar
TBAB 10mol
O
HNNH
O
OO
Scheacutema III24
Autres Lhydroxyde de teacutetrameacutethylammonium 71 Fluorure de teacutetrabutylammonium 72
Bromure de teacutetrabutylammonium 73 Bromure drsquohexadeacutecyldimeacutethyl benzyl ammonium 74 ont eacutegalement eacuteteacute utiliseacutes
III310 Utilisation des nanoparticules
La synthegravese des teacutetrahydrobenzo[b]pyranes et des dihydropyrano[c]chromegravenes est
deacuteveloppeacutee par M Khoobi et son eacutequipe75 afin drsquoameacuteliorer le rendement des produits
agrave proprieacuteteacutes biologiques et pharmacologiques importantes en employant un systegraveme
catalytique magneacutetique nanoparticule type [inorganique-organique hybride γ-F2O3
encapsuleacute par lrsquohydroxyapatite magneacutetique (γ-F2O3HAP) supporteacute sur 2-
aminomeacutethyl-pheacutenol qui est recyclable Le catalyseur a montreacute une tregraves grande capaciteacute pour catalyser la preacuteparation des
teacutetrahydrobenzo[b]bpyranes et les dihydropyrano[c]chromegravenes dans un temps minimal
de 10min avec de tregraves bons rendements (scheacutema III25)
Chapitre III Meacutethodes de preacuteparations des THPs
169
Ar H
O+ CN
CN H2O Reflux (10min)
O
O
ArOCN
NH2
O
OH
O
O
OO
CN
NH2
O Ar
Catalyseur
Scheacutema III25
H Hosseini-Savari et S Shafiee-Haghighi76 ont rapport lrsquoutilisation drsquoun catalyseur
efficace recyclable qui est le nano ZnO en raison de leur tregraves petite taille (taille
nanomeacutetrique) et de leur grande surface par rapport au volume (scheacutema III26)
Ar H
O
+
CN
R2+
R1
R1
O
O
nano ZnO (10mol)
O
R1
NH2
O Ar
H2O 80degC
Scheacutema III26
III311 Utilisation de la meacutethode sans catalyseur
S J Tu et son eacutequipe77 ont rapporteacute la synthegravese des 2-amino-5 6 7 8-teacutetrahydro-5-
oxo-4-aryl-7 7-dimeacutethyle-4H-benzo[b]pyranes via une addition de Michael drsquoune
dimeacutedone avec un arylmeacutethylegravene malononitrile ou un arylmeacutethylegravene cyanoaceacutetate en
preacutesence de lrsquoeacutethylegravene glycol comme solvant pendant 2h agrave 80degC la reacuteaction est meneacutee
sans catalyseur Ils ont testeacute la reacuteaction avec lrsquoacide aceacutetique comme catalyseur mais les rendements
nrsquoeacutetaient pas satisfaisants (scheacutema III27)
Chapitre III Meacutethodes de preacuteparations des THPs
170
H
Ar CN
XHO OH
X= COC2H5X= CN
+
O
O2h 80degC
O
X
NH2
O Ar
Scheacutema III27
Deux seacuteries de produits ont eacuteteacute preacutepareacutees les rendements trouveacutes montrent que
lrsquoarylmeacutethylegravene malononitrile est plus reacuteactif que lrsquoarylmeacutethylegravene cyanoaceacutetate
Chapitre III Reacutesultats et discussions
171
III4 Reacutesultats et discussions
La synthegravese des teacutetrahydrobenzo[b]pyranes a eacuteteacute eacutetudieacutee et rapporteacutee dans la litteacuterature en utilisant une varieacuteteacute de catalyseurs et plusieurs meacutethodes afin drsquoameacuteliorer les rendements Reacutecemment notre eacutequipe a utiliseacute lrsquoacide phenylboronique59 qui est un catalyseur peu toxique et peu coucircteux
Aujourdrsquohui nous rapportons une approche verte agrave cette synthegravese en employant deux nouveaux catalyseurs drsquoorigine naturels qui ont deacutejagrave eacuteteacute testeacutes dans les deux chapitres preacuteceacutedants et qui ont donneacute des produits purs avec de tregraves bons rendements
Nous avons preacutepareacute deux seacuteries des produits benzopyranes par une condensation drsquoun aldeacutehyde (1mmol) avec un β-ceacutetoester (la dimeacutedone) (1mmol) et le malononitrile (1mmol) la premiegravere seacuterie est catalyseacutee par lrsquoacide ascorbique la deuxiegraveme seacuterie est meneacutee par lrsquoacide aceacutetylsalisylique
Dans le but de faire une comparaison entre le pouvoir catalytique des deux catalyseurs nous avons utiliseacute les mecircmes reacuteactifs de deacutepart pour les deux seacuteries Tableau III4
Nous avons suivi les mecircmes eacutetapes deacutecrites dans les deux chapitres preacuteceacutedents pour deacuteterminer les conditions optimales avec les deux catalyseurs
La premiegravere eacutetape consiste agrave deacuteterminer le meilleur solvant en fixant le facteur de temps (eacutetant 28h le temps reacuteactionnel de la premiegravere reacuteaction compleacuteteacutee donc nous avons arrecircteacute les autres reacuteactions pour effectuer la comparaison) et 10mol comme quantiteacute catalytique Pour cela cinq conditions ont eacuteteacute testeacutees dont le milieu sec ce dernier eacutetait le meilleur choix pour les deux catalyseurs avec un rendement de 70 pour lrsquoacide ascorbique et 68 pour lrsquoaspirine nous avons aussi remarqueacute que cette synthegravese neacutecessite plus de temps Tableau III1
Tableau III1
Catalyseurs
Entreacutee
Solvants
Cat (mol )
Acide ascorbique Acide aceacutetylsalicylique
Temps(h) Rdt() Temps(h) Rdt()
1 Aceacutetonitrile a 10 28 45 28 62 2 THF a 10 28 43 28 50 3 Toluene a 10 28 44 28 48 4 EtOH a 10 28 46 28 67
5 Sans solvant b 10 28 70 28 68 a Les reacuteactions sont meneacutees agrave reflux du solvant b la reacuteaction est meneacutee agrave 80degC
Chapitre III Reacutesultats et discussions
172
La deuxiegraveme eacutetape consiste agrave trouver la quantiteacute catalytique neacutecessaire dans ce milieu sec
pour ameacuteliorer les reacutesultats
Nous avons utiliseacute des quantiteacutes deacutecroissantes comme suit 50 20 10 5 pour chaque
catalyseur en fixant le dernier facteur qui est la tempeacuterature (80degC) La quantiteacute 5 mol dans
les conditions sans solvant agrave 80degC a donneacute de bons rendements et a reacuteduit un peu le temps de
reacuteaction cela est constateacute pour les deux catalyseurs (86 24h) (87 22h) Tableau III2
Tableau III2
Catalyseurs
Entreacutee
Cat (mol )
Acide ascorbique Acide aceacutetylsalicylique
Temps(h) Rdt() Temps(h) Rdt()
1 50 24 60 22 55 2 20 24 71 22 53 3 10 24 78 22 64 4 5 24 86 22 87
La troisiegraveme partie consiste agrave eacutetudier et fixer la meilleure tempeacuterature pour le deacuteroulement de
la synthegravese Nous avons testeacute trois tempeacuteratures 80degC 60degC tempeacuterature ambiante et fixeacute les
autres facteurs deacutejagrave eacutetudieacutes (5 mol cat milieu sans solvant) pour les deux catalyseurs Les
meilleurs reacutesultats sont trouveacutes agrave 80degC comme le montre le Tableau III3 ci-dessous
Tableau III3
Catalyseurs
Entreacutee
T (degC)
Acide ascorbique Acide aceacutetylsalicylique
Temps(h) Rdt() Temps(h) Rdt() 1 80 24 86 22 86 2 60 24 51 22 74 3 Tempdeg amb 24 30 22 19
Les conditions optimales finales trouveacutees avec les deux catalyseurs pour la synthegravese des
teacutetrahydrobenzopyranes sont les mecircmes (Sans solvant 5mol 80degC) Scheacutema III50
Chapitre III Reacutesultats et discussions
173
acide ascorbique ouacide aceacutetylsalicylique
(5mol)
Sans solvant 80degC
1 2 3 4
R1
H
O
CN
CN O NH2
CNOO
O R1
+ +
Scheacutema III29
Tous les THPs syntheacutetiseacutes sont obtenus pratiquement purs avant recrystallisation et avec un
excellent rendement dans des temps relativement courts Tableau III4
Tableau III4
Catalyseurs
Entreacutee
Produits
R1 Acide Ascorbique Acide AceacutetylSalicylique Tfus
mesureacutee (degC) Temps(h) Rdt() Temps(h) Rdt()
1 4a C6H5- 24 85 22 86 232-234 2 4b 4-(OH)-C6H4- 12 84 11 82 214-216 3 4c 4-(Cl)- C6H4- 11 88 13 97 208-210 4 4d 4-(NMe2)- C6H4- 18 83 15 86 215-217 5 4e 4-(MeO)- C6H4-- 13 75 11 85 202-204 6 4f 4-(Br)- C6H4- 14 86 12 98 206-208 7 4g 4-(Me)- C6H4- 19 85 19 84 215-217 8 4h 2-(Me)- C6H4- 17 76 21 61 211-213 9 4i 4-Ethyl- C6H4- 18 83 17 85 -
Deux seacuteries de dix-huit produits (neuf composeacutes pour chaque catalyseur) ont eacuteteacute preacutepareacutees par
une condensation drsquoun aldeacutehyde avec la dimeacutedone et le malononitrile Drsquoapregraves les reacutesultats
obtenus on remarque que la synthegravese a donneacute de bons rendements des THPs mais qui ont
neacutecessiteacute plusieurs heures ces reacutesultats sont remarqueacutes en utilisant les deux catalyseurs le
meilleur rendement trouveacute dans la premiegravere seacuterie (en utilisant lrsquoacide ascorbique) est 88
attribueacute au composeacute 4c avec lrsquoutilisation de lrsquoaldeacutehyde 4-chlorobenzaldeacutehyde tandis que le
composeacute 4f en utilisant le 4-bromobenzaldeacutehyde a donneacute 98 pour la deuxiegraveme seacuterie par la
catalyse de lrsquoacide aceacutetylsalicylique Tableau I5
Toutes et les produits obtenus ont eacuteteacute refroidis et verseacutes sur lrsquoeau glaceacutee puis isoleacutes par
filtration et purifieacutes par recristallisation dans lrsquoeacutethanol on peut dire que la meacutethode utiliseacutee est
efficace eacuteconomique et facile agrave mettre en oeuvre
Chapitre III Reacutesultats et discussions
174
Nous proposons ci-dessous le meacutecanisme de la reacuteaction
3
CCN
HH
CN
3
- H2O
R 1CH
C CN
CN
5
O
CN
NH
R1OO
OH
R1
CN
N - H2O
OO
OHOH
OH
OH
OO
OHO
OH
OH H+ O
O
O O
O
O
O OH
H+
2
OO
OHO
OH
OH
eacutenolisation2
eacutenolisation
O
O
O O
H
H
H
R1
O
HR1
O
11
++
condensation de Knoevenagel condensation de
Knoevenagel
H H
OO
OH O
OHOH
OO
OO
CCN
HH
C
N
- H2O
R 1
CH
C CN
CN
4
5
2 +addition de Michael cyclisation
6
5
R2
R2
R2
R2
O
OR2
R2
HHO
OR2
R2
HH
OR2
R2
OH
OR2
R2
OH
Scheacutema III29
Les structures des THPs preacutepareacutees ont eacuteteacute deacutetermineacutes et confirmeacutes avec les meacutethodes
spectroscopiques usuelles qui sont IR RMN 1H RMN 13C et sont similaire avec les donneacutees
de la bibliographie
Les spectres Infrarouge des teacutetrahydrobenzo[b]pyranes sont caracteacuteriseacutes par la
preacutesence de cinq bandes caracteacuteristiques
Une bande qui correspond agrave la fonction amine NH2 qui apparait vers 3321-3398cm-1 une
bonde qui apparait entre 2958 et 3024cm-1 repreacutesente le C-H
Une autre bande qui indique la preacutesence du (CN) apparait entre 2162 et 2198cm-1
Chapitre III Reacutesultats et discussions
175
La bande du groupement carbonyle (C=O) du cycle heacutexanedione apparait vers 1608-1681cm-
1 et finalement une bande qui se situe entre 1365 et 1369cm-1 repreacutesente le CO du cycle
pyrane
Les spectres de la RMN 1H des structures de produits de la synthegravese des
tetrahydrobenzopyrans sont en parfait accord avec ceux de la litteacuterature
-Les deux protons caracteacuteristiques du groupement amine NH2 reacutesonnent sous forme de signal
singulet vers 454-726 ppm pour les produits (4e 4f) nous nrsquoavons pas remarqueacute les pics du
groupement NH2 porteacute par le carbone en position 2
-Le proton caracteacuteristique H4 sort sous forme drsquoun singulet entre 377 et 484 ppm
Les protons des groupements meacutethyles apparaissent sous forme de deux singulets tregraves
intenses respectivement vers 062-097 et 070-111 ppm
Les deux (CH2) du cycle hexanedione reacutesonnent come suit
Les deux protons porteacutes par le C6 qui est le plus deacuteblindeacute (CH2 adjacent de la fonction
ceacutetone) sous forme drsquoun singulet vers 225-346 ppm
Les deux autres protons porteacutes par le C8 reacutesonnent souvent sous forme drsquoun multiplet ducirc au
couplage geacuteminal le premier proton avec un deacuteplacement chimique qui varie entre 172-219
ppm avec une constante de couplage (J= 161Hz) et un autre proton vers 183-237 ppm avec
une constante de couplage qui varie entre 161-162Hz
Les spectres de la RMN 13C sont caracteacuteriseacutes par la preacutesence des signaux suivants
-Le carbone de la fonction carbonyle du cycle hexanedione (C5O) apparait sous forme drsquoun
signal deacuteblindeacute qui sort vers 1948-1967 ppm
-Pour le carbone C2 porteur du groupement amine le pic apparait deacuteblindeacute vers 1610 - 1629
ppm cependant le carbone C3 porteur du groupement cyanure sort vers 508-606 ppm Ce
dernier (CN) se situe entre 1190 et 1256 ppm
-Le signal correspondant au carbone C4 apparaicirct vers 292-400 ppm
-Le carbone hybrideacute sp2 de la double liaison du cycle DHPM (C8a) reacutesonne avec les carbones
aromatiques et les autres carbones vers 1432-1589 ppm le deuxiegraveme carbone hybrideacute sp2
(C4a) reacutesonne vers 1122-1168 ppm
-Le carbone quaternaire C7 qui appartient au cycle hexanedione apparait blindeacute entre 278 et
345 ppm
-Les carbones des groupements meacutethyles sont les plus blindeacutes et sortent vers (263ppm et
284ppm) les carbone C6 et C8 sortent respectivement vers 409-505 et 318-389 ppm
Chapitre III Reacutesultats et discussions
176
Tableau III5 Donneacutees de RMN1H (deacuteplacements chimiques et constantes de couplage) des teacutetrahydrobenzo[b]pyranes
O NH2
CN
O R1
Entreacutee R1 NH2 HC4 2CH3 2CH2
4a 727-731(m 2H) 714-720(m 2H)
699(s 1H) 575(s2HNH2) 418(s1H C4H) 105(s3HCH3)
096(s3HCH3) 336(s2HCH2)
226(d J =161H CH2) 211(d J =161H CH2)
4b
881(s1HOH) 702(d J =842H) 672(d J =832H)
582(s2HNH2) 424(s1H C4H) 110(s3HCH3)
102(s3HCH3) 307(s2HCH2)
224(d J =1621H CH2) 215(d J =1631H CH2)
4c 705(d J =82H) 684(d J =82H)
575(s2HNH2) 412(s1H C4H) 104(s3HCH3)
095(s3HCH3) 334(s2HCH2)
225(d J =161H CH2) 209(d J =161H CH2)
4d 291(s6H2CH3)
663(d J =872H) 622(d J =872H)
585(s2HNH2) 377(s1H C4H) 070(s3HCH3) 062(s3HCH3)
250(s2HCH2) 183(d J =1621H CH2) 172(d J =1611H CH2)
4e 373(s3HO-CH3)
707(d J =862H) 668(d J =862H)
- 414(s1H C4H) 105(s3HCH3) 096(s3HCH3)
340(s2HCH2) 237(d J =161H CH2) 210(d J =161H CH2)
4f 707-688(m4H) - 484(s1H C4H) 109(s3HCH3)
097(s3HCH3) 283(s2HCH2)
221(d J =161H CH2) 213(d J =161H CH2)
4g 335(s3HCH3)
708(d J =82H) 703(d J =82H)
574(s2HNH2) 413(s1H C4H) 104(s3HCH3) 095(s3HCH3)
225(s2HCH2) 225(d J =161H CH2) 209(d J =161H CH2)
4h 283(s3HCH3)
688-707(m 4H)
726(s2HNH2) 484(s1H C4H) 109(s3HCH3) 097(s3HCH3)
246(s2HCH2) 221(d J =161H CH2) 213(d J =161H CH2)
4i 741(d J =82H) 712(d J =82H)
124(t J=83HCH3) 372(qJ=122HCH2)
454(s2HNH2) 437(s1H C4H) 111(s3HCH3) 103(s3HCH3)
245(s2HCH2) 225(d J =161H CH2) 219(d J =161H CH2)
Chapitre III Reacutesultats et discussions
177
Tableau III6 Donneacutees de RMN1H (deacuteplacements chimiques et constantes de couplage) des teacutetrahydrobenzo[b]pyranes
O NH2
CN
O R1
12
3456
78
9
10
11
4a
8a
THP C5O C2 C3 CN C4 2CH2 C8a C4a C7 2CH3 (R1)Carom (R1)Ar
4a 1961 1629 588 1202 360 504323 1589 1132 289 273 1452-1270 -
4b 1955 1610 606 1217 315 501342 1555 1135 283 269 157813431279 1148 -
4c 1961 1626 554 1202 352 505322 1589 1135 289 272 1584-1287 1141 -
4d 1948 1605 592 1190 336 495398 1573 1128 279 263 1482-1269 1113 309
4e 1957 1622 586 1198 318 500348 1584 1130 284 268 1579-1282 1137 550
4f 1957 1626 577 1195 352 499318 1585 1122 283 268 1441-1196 -
4g 1960 1627 589 1202 356 505322 1589 1133 289 272 1423-1275 211
4h 1967 1621 508 1256 292 409322 1432 1168 278 273 1374-1262 197
4i 1956 1618 589 1199 400 500389 1583 1132 345 284 1492-1277 1123 317267
Chapitre III Conclusion
178
III5 Conclusion
Dans ce chapitre consacreacute agrave la synthegravese des teacutetrahydrobenzopyranes une classe importate de
moleacutecules qui preacutesentent une grande diversiteacute drsquoactiviteacutes biologiques et pharmacologiques
nous avons apporteacute notre contribution agrave lrsquoenrichissement des nombreuses meacutethodes deacutejagrave
deacutecrites Mais lrsquoutilisation pour notre part de deux catalyseurs nouveaux drsquoorigine naturels
peu coucircteux disponibles car commerciaux non dangereux pour lrsquohomme et benins pour la
nature constitue un apport important au deacuteveloppement de la chimie verte et par conseacutequent agrave
la preacuteservation de la nature
La meacutethode que nous proposons est simple agrave mettre en œuvre efficace propre et permet
lrsquoaccegraves aux moleacutecules cibles avec des rendements appreacuteciables Les produits eacutetant tous
solides leur seacuteparation du milieu reacuteactionnel est aiseacutee et leur purification si neacutecessaire se fait
par une simple recritallisation
Par ailleurs les deacuteterminations des structures se font aiseacutement par les meacutethodes usuelles
drsquoanalyses qui sont lrsquoIR La RMN 1H et la RMN 13C
Chapitre III Partie expeacuterimentale
179
III5 Partie expeacuterimentale
Mode opeacuteratoire geacuteneacuterale
Un meacutelange reacuteactionnel de (1mmol) de lrsquoaldeacutehyde (1mmol) de la dimeacutedone (1mmol) du
malononitrile avec (5mol) de lrsquoacide ascorbique ou de lrsquoacide aceacutetylsalicylique dans un
milieu sans solvant agrave tempeacuterature 80degC La reacuteaction est suivie par (CCM) Apregraves
lrsquoachegravevement de la reacuteaction le meacutelange est refroidi agrave tempeacuterature ambiante et ensuite verseacute
sur de lrsquoeau glaceacutee avec une agitation de 10 minutes Le solide obtenu est filtreacute laveacute avec
lrsquoeau glaceacutee et purifieacute par recristallisation dans lrsquoeacutethanol 95 Les produits obtenus ont eacuteteacute
identifieacutes par les meacutethodes spectroscopiques IR RMN H1 RMN C13 et tempeacuterature de
fusion
4a) 2-amino-77-dimeacutethyl-5-oxo-4-pheacutenyl-5678-teacutetrahydro-4H-chromegravene-3-carbonitrile
O
OCN
NH2
Tdegfus 232-234degC IR (KBr cm-1) ν 3394 3024 2198 1670 1369 RMN H1(250 MHz DMSO-d6) δ 727-731(m 2H) 714-720(m 2H) 699(s 1H) 575(s 2H NH2) 418(s 1H C4H) 336(s 2H CH2) 226(d J=16 1H CH2) 211(d J=16 1H CH2) 105(s 3H CH3) 096(s 3H CH3) RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ 1961 1630 1590 1452 1288 1286 1276 1270 1802 1132 588 505 360 323 289 273
4b) 2-amino-4-(4-hydroxypheacutenyl)-77-dimeacutethyl-5-oxo-5678-teacutetrahydro-4H-chromegravene-3-carbonitrile
O
OCN
NH2
OH
Tdegfus 214-216degC IR (KBr cm-1) ν 3598 3259 2962 2194 1681 1369 RMN H1(250 MHz DMSO-d6) δ 881(s 1H OH) 702(d J =84 2H) 672(d J =83 2H) 582(s 2H NH2) 424(s 1H C4H) 307(s 2H CH2) 224(d J =162 1H CH2) 215(d J =163 1H
Chapitre III Partie expeacuterimentale
180
CH2) 110(s 3H CH3) 102(s 3H CH3) RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ 1955 1610 1578 1555 1348 1279 1279 1217 1148 1135 606 501 342 315 283 269
4c) 2-amino-4-(4-chloropheacutenyl)-77-dimeacutethyl-5-oxo-5678-teacutetrahydro-4H-chromegravene-3-carbonitrile
O
OCN
NH2
Cl
Tdegfus 208-210degC IR (KBr cm-1) ν 3371 2958 2191 1654 1369 RMN H1(250 MHz DMSO-d6) δ 705(d J =8 2H) 684(d J =8 2H) 575(s 2H NH2) 412(s 1H C4H) 334(s 2H CH2) 225(d J =16 1H CH2) 209(d J =16 1H CH2) 104(s 3H CH3) 095(s 3H CH3) RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ 1961 1626 1589 1584 1374 1287 1202 1141 1135 555 505 352 322 289 272
4d) 2-amino-4-(4-(dimeacutethylamino)pheacutenyl)-77-dimeacutethyl-5-oxo-5678-teacutetrahydro-4H-chromegravene-3-carbonitrile
O
OCN
NH2
N
Tdegfus 215-217degC IR (KBr cm-1) ν 3390 2962 2198 1666 1369 RMN H1(250 MHz DMSO-d6) δ 663(d J =87 2H) 622(d J =87 2H) 585(s 2H NH2) 377(s 1H C4H) 291(s 6H 2CH3) 250(s 2H CH2) 183(d J =162 1H CH2) 172(d J =161 1H CH2) 070(s 3H CH3) 062(s 3H CH3) RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ 1948 1605 1573 1482 1313 1269 1190 1128 1113 592 495 398 336 309 278 263
4e) 2-amino-4-(4-meacutethoxypheacutenyl)-77-dimeacutethyl-5-oxo-5678-teacutetrahydro-4H-chromegravene-3-carbonitrile
O
OCN
NH2
O
Chapitre III Partie expeacuterimentale
181
Tdegfus 202-204degC IR (KBr cm-1) ν 3375 2962 2191 1654 1369 1164 RMN H1(250 MHz DMSO-d6) δ 707(d j=862H) 668(d j=862H) 414(s1H C4H) 373(s3HO-CH3) 340(s2HCH2) 237(d j=161H CH2) 210(d j=161H CH2) 105(s3HCH3) 096(s3HCH3) RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ 1957 1622 1584 1579 1369 1282 1198 1137 1130 586 550 500 348 318 284 268
4f) 2-amino-4-(4-bromopheacutenyl)-77-dimeacutethyl-5-oxo-5678-teacutetrahydro-4H-chromegravene-3-carbonitrile
O
OCN
NH2
Br
Tdegfus 206-208degC IR (KBr cm-1) ν 3321 2962 2198 1670 1369 RMN H1(250 MHz DMSO-d6) δ 707-688(m 4H) 484(s 1H C4H) 283(s 2H CH2) 221(d J =16 1H CH2) 213(d J =16 1H CH2) 109(s 3H CH3) 097(s 3H CH3) RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ 1957 1626 1585 1441 1311 1295 1196 1195 1122 577 499 352 318 283 268
4g) 2-amino-77-dimeacutethyl-5-oxo-4-p-tolyl-5678-teacutetrahydro-4H-chromegravene-3-carbonitrile
O
OCN
NH2
Tdegfus 215-217degC IR (KBr cm-1) ν 3325 2958 2191 1678 1365 RMN H1(250 MHz DMSO-d6) δ 708(d J =8 2H) 703(d J =8 2H) 574(s 2H NH2) 413(s 1H C4H) 335(s 3H CH3) 225(s 2H CH2) 225(d J =16 1H CH2) 209(d J =16 1H CH2) 104(s 3H CH3) 095(s 3H CH3) RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ 1960 1627 1589 1423 1360 1293 1275 1201 1133 589 505 356 322 289 272 210
4h) 2-amino-77-dimeacutethyl-5-oxo-4-o-tolyl-5678-teacutetrahydro-4H-chromegravene-3-carbonitrile
O
OCN
NH2
Chapitre III Partie expeacuterimentale
182
Tdegfus 211-213degC IR (KBr cm-1) ν 3371 2962 2187 1674 1365 RMN H1(250 MHz DMSO-d6) δ 726(s 2H NH2) 688-707(m 4H) 484(s 1H C4H) 283(s 3H CH3) 246(s 2H CH2) 221(d J =16 1H CH2) 213(d J =16 1H CH2) 109(s 3H CH3) 097(s 3H CH3) RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ 1967 1621 1432 1374 1302 1276 1262 1256 1168 508 409 322 292 278 273 197
4i) 2-amino-4-(4-eacutethylpheacutenyl)-77-dimeacutethyl-5-oxo-5678-teacutetrahydro-4H-chromegravene-3-carbonitrile
O
OCN
NH2
IR (KBr cm-1) ν 3382 2958 2191 1608 1365 RMN H1(250 MHz DMSO-d6) δ 741(d J =8 2H) 712(d J =8 2H) 454(s 2H NH2) 437(s 1H C4H) 372(q J =12 2H CH2) 225(d J =16 1H CH2) 245(s 1H CH2) 219(d J =16 1H CH2) 124(t J =8 3H CH3) 111(s 3H CH3) 103(s 3H CH3) RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ 1958 1620 1584 1493 1326 1277 1200 1133 1124 590 501 400 387 346 318 286 268
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Conclusion Geacuteneacuterale
187
Conclusion geacuteneacuterale
Les exigences de la chimie moderne comme le deacuteveloppement de nouvelles synthegraveses avec
de nouveaux protocoles seacutecuriseacutes et respectueux de lrsquoenvironnement nous orientent vers le
domaine de la chimie verte
Crsquoest ainsi nous avons contribueacute agrave cet effet agrave deacutevelopper des approches vertes agrave trois
reacuteactions les plus connues la reacuteaction de Biginelli (chapitre I) la reacuteaction de Hantzsch
(chapitre II) et la synthegravese des teacutetrahydrobenzo[b]pyranes (chapitre III) qui sont consideacutereacutees
comme des synthegraveses vertes eacuteconomiques (one-pot) et sources tregraves importantes des produits
hautement theacuterapeutiques
Nous nous somme interesseacute eacutegalement dans ce travail de recherche au neuviegraveme principe de
la chimie verte la catalyse qui est le facteur cleacute dans une reacuteaction pour son influence sur le
temps reacuteactionel et rendement des produits cibles
Nous avons proposeacute deux nouveaux catalyseurs drsquoorigine naturels lrsquoacide ascorbique (VitC)
et lrsquoacide aceacutetylsalicylique (lrsquoaspirine) Drsquoapregraves les reacutesultats des eacutetudes effectueacutees dans notre
laboratoire ces deux acides de Brϕnsted non toxiques disponibles et peu coucircteux ont prouveacute
un grand pouvoir catalytique puisqrsquoils ont permis drsquoavoir de bons rendements dans des temps
relativement courts avec seulement (5mol) du catalyseur
Les trois reacuteactions dont on a fait lrsquoeacutetude de ces deux nouveaux catalyseurs sont meneacutees agrave une
tempeacuterature de 80degC dans un milieu sans solvant Ce dernier reacutepond cinquiegraveme principe de la
chime verte Ce qui a rendu les proceacutedeacutes plus innovants et plus seacutecuritaires
En fin nous avons deacuteveloppeacute des proceacutedeacutes de synthegravese seacutecuritaires qui nous ont permis de
produire une varieacuteteacute de produits actifs et synthegravetiser de nouvelles moleacutecules originales
Annexe
4i) 6-meacutethyl-2-oxo-4-(thiophegraven-2-yl)-1234-teacutetrahydropyrimidine-5-carboxylate drsquoeacutethyle
(DHPMs)
4q) 4-(4-chloropheacutenyl)-77-dimeacutethyl-3478-teacutetrahydroquinazoline-25(1H6H)-dione
(DHPMs)
5d) 3366-teacutetrameacutethyl-9-(thiophen-2-yl)-3467-teacutetrahydroacridine-18(2H5H9H10H)-
dione (DHPs)
5q) 4-(4-eacutethylpheacutenyl)-2-meacutethyl-5-oxo-145678-heacutexahydroquinoline-3-carboxylate
drsquoeacutethyle (DHPs)
4d) 2-amino-4-(4-(dimeacutethylamino)pheacutenyl)-77-dimeacutethyl-5-oxo-5678-teacutetrahydro-4H-chromegravene-3-carbonitrile (THPs)
4e) 2-amino-4-(4-meacutethoxypheacutenyl)-77-dimeacutethyl-5-oxo-5678-teacutetrahydro-4H-chromegravene-3-carbonitrile (THPs)
Reacutesumeacute
Dans ce manuscrit nous avons exposeacute lrsquoobjectif de notre eacutetude et les reacutesultats obtenus Nous
nous sommes interesseacutes au deacuteveloppement de nouveaux protocoles qui rentrent dans le
domaine de la chimie verte (chimie durable) en proposant deux nouveaux catalyseurs acides
de Brϕnsted drsquoorigine naturelle (lrsquoacide ascorbique et lrsquoacide aceacutetylsalicylique) les reacuteactions
dont on a fait lrsquoeacutetude sont des reacuteactions agrave composants multiples la reacuteaction de Biginelli
Hantzsch et la synthegravese des benzopyranes qui sont preacutesenteacutees dans trois chapitres
Les trois reacuteactions sont meneacutees dans un milieu sec ce qui a eacutetait un plus pour notre recherche
nous avons pus obtenir de tregraves bons reacutesultats que ce soit pour les rendements ou pour les
temps necessaires pour le deacuteroulement des reacuteactions Nous avons aussi enrichi la bibliothegraveque
des moleacutecules par la production de nouvelles moleacutecules avec de tregraves bons rendements dans
des temps record
Mots cleacutes chimie verte acide ascorbique acide aceacutetylsalicylique reacuteactions agrave composants
multiples la reacuteaction de Biginelli Hantzsch et la synthegravese des benzopyranes
الرحمان
الحمد لا
الملخص
جدیدة بروتوكولات تطویرب مھتمون ونحن علیھا الحصول تم التي والنتائج دراستنا من الغرض شرحنا المخطوط ھذا في
من و ھي جدیدةال برونستیدال أحماض من اثنین قدملھذا نو ) المستدامة الكیمیاء( الخضراء الكیمیاء مجال ضمن تقع التي
في بھا قمنا التي التفاعلات ) السالیسیلیك أسیتیل وحمض الاسكوربیك حمض( الطبیعي الأصلدات الحفازة المواد
وبینزوبیران ھانتسش و بیجینیلي تفاعلمثل المركبات المتعددة التفاعلات ھي ھذه دراستنا
و جدا جیدة نتائج على الحصول من فتمكنا لأبحاثنا بمثابة اضافة كان الذي جاف وسط في جریتا لثلاثةا التفاعلات
وقت في جدا جیدة غلة مع جدیدة جزیئات وإنتاج المركبات مكتبة باثراء أیضا انقم جیدین دومرد و وقت على حصلنا
قیاسي
المكونات المتعددة التفاعلات السالیسیلیك أسیتیل حمض الأسكوربیك حمض الخضراء الكیمیاء الرئیسیة الكلمات
وبینزوبیران ھانتسش و بیجینیلي تفاعل
Abstract
In this manuscript we explained the purpose of our study and the results obtained We are
interested in developing new protocols that fall within the field of green chemistry
(sustainable chemistry) offering two new Brϕnsted acids of natural origin catalysts ( ascorbic
acid and acetylsalicylic acid) the reactions on which we did our study are multi-component
reactions reaction Biginelli Hantzsch and synthesis of benzopyran which are divided into
three chapters
The three reactions are carried out in a dry environment which was a plus for our research
we could obtain very good results that am for returns or for necessary for the progress of the
reactions we have also enriched the library of molecules the production of new molecules
with very good yields in record time
Keywords green chemistry ascorbic acid acetylsalicylic acid multicomponent reactions
the reaction of Biginelli Hantzsch and synthesis of benzopyran
Remerciements
Ces travaux de thegravese ont eacuteteacute reacutealiseacutes au laquo Laboratoire de synthegravese de moleacutecules drsquointeacuterecirct
biologiques raquo au deacutepartement de chimie agrave lrsquouniversiteacute de Constantine1 dans le cadre drsquoune thegravese
de Doctorat 3egraveme cycle chimie organique sous la direction du monsieur le professeur Abdelmadjid
DEBACHE que je tien agrave le remercier tout particuliegraverement de mrsquoavoir accueillie au sin de son
eacutequipe je le remercie pour sa grande disponibiliteacute sa modestie sa patience ses conseils
scientifiques preacutecieux qursquoil mrsquoa prodigueacute et la confiance qursquoil mrsquoa accordeacute tout au long de ces
quatre anneacutees
Jrsquoeacutexprime mes sincegraveres remerciements agrave monsieur le le professeur S RHOUATI drsquoavoir acceacutepter
de preacutesider le jury
Je tiens agrave remercier eacutegalement les professeurs A TENIOU N BEGHIDJA de lrsquouniversiteacute de
Constantine1 professeur N AOUF de lrsquouniversiteacute drsquoANNABA et professeur M BENKHALED
de lrsquouniversiteacute de BATNA pour le temps qursquoils ont consacreacute pour pouvoir participer agrave ce jury de
thegravese et drsquoen ecirctre les examinateurs
Je voudrais remercier eacutegalement lrsquoensemble du personnel du laboratoire ainsi les personnes avec
qui jrsquoais travailleacute dans ce laboratoire et tout particuliegraverement monsieur Raouf BOULCINA pour
son aide et ses conseils scientifiques monsieur Boudjemaa BOUMOUD et madame Taoues
BOUMOUD pour leurs soutiens Je remercier mes amis Nihed Amina Besma Feriel Ibtissem
mes collegravegues au laboratoire Radia Louiza Ahmed Wassima Sara Imene Amel Imene Faiza
Chemseddine Sara et tout ceux que jrsquoais connus pour leurs sympathies et le climat drsquoamitieacute qursquoils
ont creacuteeacute Sans oublier le personnel administratif et technique pour leur disponibiliteacute
Je souhaite remercier monsieur le professeur JA Mayoral (Espagne) de mrsquoavoir accueillis dans
son laboratoire et toute son eacutequipe en particulier Dr Clara Alex et Ana pour leurs geacuteneacuterositeacutes
leurs disponibiliteacutes leurs conseils scientifiques et leurs sympathies durant ma peacuteriode de stage et
toutes les personnes que jrsquoais connus lagrave-bas
Abreacuteviations
MCR Reacuteaction agrave composants multiples
THPMs Teacutetrahydropyrimidines
DHPMs Dihydropyrimidines
DHPs Dihydropyridines
THPs Teacutetrahydropyranes
VitC Vitamine C
MIC Isocyanate de meacutethyle
EtOH Ethanol
degC Degreacute Celsius
min Minute
Tdeg Tempeacuterature
Tdeg a Tempeacuterature ambiante
Chauffage
mol Pourcentage molaire
IR Infra-rouge
M-O Micro-ondes
U-S Ultrasons
Cat Catalyseur
Rdt Rendement
R Radical
Ar Aryle
THF Teacutetrahydrofurane
CCM Chromatographie sur Couche Mince
RMN Reacutesonnance Magneacutetique Nucleacuteaire
SMHR Speacutectromeacutetrie de Masse Haute Reacutesolution
Ppm Partie par million
DMSO Dimeacutethylsulfoxyde
Tdeg fus Tempeacuterature de fusion
NADH Nicotinamide Adeacutenine Dinucleotide
VitE Vitamine E
Eq Equivalent
h Heure
CAN Nitrate drsquoAmmonium Ceacuterique
Freq Freacutequence
ee Exceacutes eacutenantiomeacuterique
TFE Trifluoroeacutethanol
EWG Electron Withdrawing Groupe
UIPAC International Union of Pure and Applied Chemistry
VRC Rhinovirus humain
TI Indice theacuterapeutique
MA Maladie drsquoAlzheimer
EGB Base eacutelectrogeacuteneacuteratrice
m A milliampegravere
LDH Lacticodeacuteshydrogeacutenase (enzymes)
DMF Dimeacutethylformamide
Notes techniques
Lrsquoappareillage utiliseacute au cours de ce travail est le suivant
Spectromeacutetrie de Reacutesonnance Magneacutetique Nucleacuteaire RMN
Lrsquoappareil utiliseacute est
Spectromegravetre agrave transformeacutee de Fourier DP 250 (250 MHz pour le 1H 629 MHz pour le 13C) du
deacutepartement de Chimie de lrsquouniversiteacute Constantine 1
Les deacuteplacements chimiques δ sont exprimeacutes en partie par million (ppm) par rapport au
teacutetrameacutethylsilane (TMS) utiliseacute comme reacutefeacuterence interne pour la RMN du 1H et du 13C
Les spectres sont enregistreacutes dans le DMSO deuteacutereacute ou le chloroforme deuteacutereacute CDCl3
Les constantes de couplage (J) sont exprimeacutees en Hertz (Hz) pour deacutecrire la multipliciteacute des
signaux les abreacuteviations suivantes ont eacuteteacute utiliseacutees
s singulet d doublet dd doublet deacutedoubleacute m multiplet t triplet q quadruplet
Les notations utiliseacutees en carbone 13 sont Cq carbone quaternaire CAr carbone aromatique eq
eacutequivalent
Spectromeacutetrie Infra Rouge
Spectromegravetre Shimadzu F IR-8201 PC de lrsquouniversiteacute Constantine1 Les composeacutes solides sont
greffeacutes sur des pastilles en KBr Les freacutequences drsquoabsorption sont donneacutees en cm-1
Point de fusion
Les points de fusion ont eacuteteacute deacutetermineacutes agrave lrsquoaide drsquoun banc Koumlfler et drsquoun appareil pour point de
fusion agrave capillaire laquo Fine Control Electrothermal Capillary raquo
Chromatographie
Les chromatographies analytiques sur couche mince (CCM) ont eacuteteacute effectueacutees sur des plaques
Merck en aluminium recouvertes de gel de silice 60 F 254 (eacutepaisseur 02 mm) et reacuteveacuteleacutees par une
lampe UV reacutegleacutee sur 254 nm
Table de matiegravere
INTRODUCTION GENERALEhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip01
Bibliographie helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip11
Chapitre I Nouvelles proceacutedures laquo vertes raquo dans la synthegravese des deacuteriveacutes de la
34-dihydropyrimidin-2(1H)-one I1 Introductionhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip13
I11 Historique de la reacuteaction de Biginellihelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip15
I111 Aldeacutehydeshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip15
I112 Composeacutes agrave meacutethylegravene activeacutehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip16
I113 Lrsquoureacutee et ses deacuteriveacutes helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip17
I12 Meacutecanisme de la reacuteaction de Biginelli helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip17
I2 Inteacuterecircts biologiques des 3 4-dihydropyrimidin-2-ones et deacuteriveacuteshelliphelliphellip23
I21 Activiteacute antifilarienne helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip23
I22 Activiteacute antifongique et antimicrobienne helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip23
I23 Activiteacute antituberculeusehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip25
I24 Activiteacute antioxydantehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip27
I25 Activiteacute anticanceacutereuse et antivirale (contre HIV-1)helliphelliphelliphelliphelliphelliphellip29
I26 Activiteacute de blocage des canaux calciqueshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip31
I27 Antagonistes des reacutecepteurs α1a- adreacutenergiqueshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip32
I3 Meacutethodes de preacuteparation des 34-DHPMshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip34
I31 Utilisation de la meacutethode organocatalyse helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip34
I32 Utilisation de la meacutethode de transfert de phase helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip 34
I33 Utilisation des acides de Lewis helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip35
I34 Lrsquoutilisation de lrsquoIodine (I2) helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip39
I35 Utilisation des Bases de Lewis helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip39
I36 Utilisation des acides de Brϕnsted helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip40
I37 Synthegravese asymeacutetrique helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip 40
I38 Utilisation de la biocatalyse helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip43
I39 Utilisation des supports solides helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip43
I310 Utilisation des micro-ondes helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip46
I311 Utilisation des ultrasons helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip48
I312 Utilisation des liquides ioniques helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip49
I313 Utilisation des nanoparticules helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip50
I314 Utilisation des catalyseurs naturels helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip51
I315 Utilisation drsquoautres catalyseurshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip52
I4 Reacutesultats et discussionhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip55
I5 Conclusionhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip68
I6 Partie expeacuterimentalehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip69
Bibliographiehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip79
Chapitre II Nouvelles proceacutedures laquo vertes raquo dans la synthegravese des deacuteriveacutes de la 14- dihydropyridine
II1 Introductionhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip85
II11 Historique de la reacuteaction de Hantzsch helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip87
II111 Aldeacutehydeshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip87
II112 Composeacutes agrave meacutethylegravene activehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip87
II113 Lrsquoammoniac et ses deacuteriveacuteshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip87
II12 Meacutecanisme de la reacuteaction de Hantzsch helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip88
II13 Utilisation des produits DHPshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip89
II2 Inteacuterecircts biologiques des 1 4-dihydropyrimidines et deacuteriveacutes helliphelliphelliphelliphellip92
II21 Activiteacutes antimicrobienne antibacteacuterienne et antifongique helliphelliphelliphellip92
II22 Activiteacute antioxydantehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip94
II23 Activiteacute anti-inflammatoire helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip95
II24 Activiteacute antituberculeuse helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip95
II25 Activiteacutes antihypertensive et vasodilatation helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip96
II26 Activiteacute myorelaxantehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip97
II27 Activiteacute anticancereuse helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip98
II3 Meacutethode de preacuteparation des 34-DHPshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip99
II31 Utilisation des acides de Lewis helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip99
II32 Lrsquoutilisation de lrsquoIodine (I2) helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip101
II33 Utilisation des acides de Brϕnstedhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip102
II32 Utilisation de la levure de boulanger helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip102
II33 Synthegravese asymeacutetrique helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip103
II34 Utilisation de la biocatalyse helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip104
II35 Utilisation des supports solides helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip105
II36 Utilisation des micro-ondes helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip107
II37 Utilisation des ultrasons helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip108
II3 Utilisation de lrsquoirradiation infrarouge helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip109
II39 Utilisation des liquides ioniques helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip109
II310 Utilisation du couple Oxyde-Meacutetal helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip109
II311 Utilisation des nanoparticules helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip110
II312 Utilisation de la meacutethode sans catalyseur helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip111
II4 Reacutesultats et discussionhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip114
II5 Conclusionhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip128
II6 Partie expeacuterimentalehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip129
Bibliographiehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip139
Chapitre III Nouvelles proceacutedures laquo vertes raquo dans la synthegravese des deacuteriveacutes du teacutetrahydrobenzo[b]pyrane
III1 Introductionhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip147
III11 Nomenclature des teacutetrahydrobenzo[b]pyranes helliphelliphelliphellip148
III12 Meacutecanisme de la reacuteaction helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip149
III2 Inteacuterecircts biologiques des teacutetrahydrobenzo[b]pyranes helliphelliphelliphelliphelliphellip150
III21 Activiteacutes antimicrobienne antibacteacuterienne et antifongique helliphellip150
III22 Activiteacute anticanceacutereusehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip153
III23 Activiteacute antirhinovirushelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip154
III24 Activiteacute neuroprotectivehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip155
III25 Activiteacute antioxydantehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip156
III25 Activiteacute protectrice du cartilagehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip157
III3 Meacutethodes de preacuteparation des teacutetrahudrobenzo[b]pyranes helliphelliphelliphellip158
III31 Utilisation de la meacutethode eacutelectroorganiquehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip158
III32 Utilisation des acides de Lewis helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip158
III33 Utilisation de lrsquoIodine moleacuteculaire (I2 avec K2CO3)helliphelliphelliphelliphelliphelliphellip161
III34 Utilisation des bases de Lewis helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip162
III35 Synthegravese asymeacutetrique helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip163
III36 Utilisation des supports solides helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip164
III37 Utilisation des micro-ondes helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip165
III38 Utilisation des liquides ioniques helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip165
III39 Utilisation des nanoparticules helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip168
III310 Utilisation de la meacutethode sans catalyseur helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip169
III4 Reacutesultats et discussionhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip171
III5 Conclusionhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip178
III6 Partie expeacuterimentalehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip179
Bibliographiehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip183
CONCLUSION GENERALEhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip187
Introduction Geacuteneacuterale
Introduction geacuteneacuterale
1
Introduction geacuteneacuterale
Le plus grand deacutefi de toutes les branches de la science moderne est de creacuteer une harmonie
entre la nature et lrsquoecirctre humain
La chimie est une science ou le savoir nrsquoest jamais seacutepareacute de faire cela fait drsquoelle un vaste
domaine drsquoinnovation Le rocircle principale de la chimie est drsquoameacuteliorer lrsquoenvironnement de
lrsquoecirctre humain ainsi que de proteacuteger sa vie avec les moyens les plus simples et disponibles
Jusquagrave preacutesent la socieacuteteacute a tendance agrave consideacuterer que la chimie et lrsquoindustrie chimique
nuisent agrave lrsquoenvironnement et que tout produit chimique creacuteeacute par lrsquohomme comme funeste et
tout ce qui est naturel comme bon cela est ducirc sans doute aux accidents dangereux qui ont
laisseacute une mauvaise image de la chimie et lrsquoindustrie chimique citant par exemple
-Lrsquoexplosion drsquoun reacuteacteur dans lrsquousine chimique drsquoIcmesa (Milan-Italie 10-07-1976)
contamination de plus de 1800 personnes
-Une fuite drsquoun gaz mortel lisocyanate de meacutethyle (MIC) drsquoune usine de pesticide (Bhopal-
Inde 03-12-1984) preacutes de 20000 morts et 100000 handicapeacutes
-Explosion de lrsquousine de Nitrate drsquoAmmonium AZF (Toulouse-France 21-09-2001) 29
morts et 450 blesseacutes
Le terme de chimie verte traduit le concept de chimie pour un deacuteveloppement durable
La chimie durable ou chimie verte peut ecirctre assimileacutee agrave une chimie qui maicirctrise durablement
son empreinte environnementale tout en respectant les impeacuteratifs de compeacutetitiviteacute
eacuteconomique et de progregraves social elle est reacutesolument un secteur multisectoriel et les grands
enjeux concernent plus speacutecifiquement la durabiliteacute des proceacutedeacutes la gestion des ressources et
lrsquointeacutegration de la chimie dans les filiegraveres drsquoavenir
Autrement dit une chimie qui veille agrave lrsquoeacutequilibre eacuteconomique social et environnemental du
milieu dans lequel elle srsquoinsegravere Elle vise notamment
A concevoir des produits et des proceacutedeacutes chimiques permettant de reacuteduire et
drsquoeacuteliminer lrsquoutilisation et la synthegravese de substances dangereuses 1 (une deacutefinition est
proposeacutee par lsquorsquoUS Environnemental Protection Agencyrsquorsquo en 1991)
Introduction geacuteneacuterale
2
A lrsquooptimisation des proceacutedeacutes (valorisation des deacutechets eacuteconomie drsquoatomes
drsquoeacutenergie de temps) par lrsquoadoption des douze principes de la laquoGreen Chemistryraquo
suivants
1 La Preacutevention deacuteveloppement de reacuteaction qui induit moins de deacutechets ce qui eacutevite
lrsquoeacutelimination de ces derniers
2 lrsquoEconomie drsquoatome incorporer le maximum drsquoatomes des reacuteactifs dans les produits
finaux moins de produits secondaires donc moins de deacutechets (comme par exemple
les reacutearrangements transpositions MCRs condensationshellip)
3 Synthegraveses moins dangereuses donc lrsquoutilisation des reacuteactifs chimiques peu toxiques
et non polluants
4 Conception de produits chimiques plus seacutecuritaires
Donc assurer la fabrication et la commercialisation des produits pharmaceutiques
cosmeacutetiques ou phytosanitaires plus sucircrs
5 Solvants et Auxiliaires plus seacutecuritaires lrsquoutilisation des reacuteactions sans solvant ou
sur support solide mineacuteral hellippeuvent ameacuteliorer les facteurs
6 Conception pour lefficaciteacute eacutenergeacutetique les besoins eacutenergeacutetiques des proceacutedeacutes
doivent ecirctre minimiseacutes en choisissant comme solution lrsquoutilisation des Micro-ondes
tempeacuterature et pression ambiantes
7 Utilisation des matiegraveres premiegraveres renouvelables la matiegravere premiegravere qui deacuterive des
plantes est facile agrave ecirctre renouveleacutee et moins coucircteuse plutocirct que celle qui deacuterive du
peacutetrole et de gaz naturel
8 Reacuteduction du nombre de deacuteriveacutes reacuteduction des produits deacuterivants qui apparaissent
avant lrsquoobtention du produit final en minimisant lrsquoutilisation des agents reacuteactifs des
radicaux bloquants (protecteursdeacuteprotecteurs) qui peuvent produire des deacutechets
9 La catalyse crsquoest le facteur auquel on srsquointeacuteresse pour son rocircle important dans une
reacuteaction par sa seule preacutesence ou par son intervention (il acceacutelegravere la reacuteaction en
reacuteduisant le temps et lrsquoeacutenergie neacutecessaire il peut reacuteduire les deacutechets augmenter la
seacutelectiviteacute diminuer la quantiteacute des reacuteactifs utiliseacutes peut catalyser deux produits qui
sont solubles dans des diffeacuterents solvants par transfegravert de phase du agrave leur caractegravere
bipolaire) et qui revient agrave sa forme initiale
10 Conception de la deacutegradation les produits chimiques syntheacutetiseacutes doivent ecirctre
deacutegradeacutes en substances non toxiques et non persistantes dans lrsquoenvironnement
Introduction geacuteneacuterale
3
11 Analyse en temps reacuteel pour la preacutevention de la pollution cest-agrave-dire suivre et
calculer la dureacutee avant la peacuteremption et la deacutegradation drsquoun produits chimique pour
preacutevenir la pollution
12 Chimie essentiellement seacutecuritaire afin de preacutevenir les accidents les substances
utiliseacutees devraient ecirctre choisies depuis le deacutebut drsquoune faccedilon agrave minimiser les risques
drsquoaccident chimiques
Depuis la deacutefinition des douze principes de la chimie verte 2 par P Anastas et J Warner agrave la
fin des anneacutees 1990 cette derniegravere a connu un essor fulgurant et intervient aujourdrsquohui dans
tous les niveaux de la socieacuteteacute de lrsquoaspect socieacutetal agrave lrsquoeacutemergence de technologies proceacutedeacutes et
produits toujours plus innovants et plus seacutecuritaires
La biotechnologie a permis lrsquoapparition et la deacutecouverte de plusieurs outils novateurs dont la
chimie combinatoire cette derniegravere reacutepond essentiellement agrave la neacutecessiteacute de deacutevelopper de
nouveaux meacutedicaments via des protocoles de synthegravese rapides efficaces et avec une grande
quantiteacutee Pour cela la conception et la mise en œuvre de nouveaux proceacutedeacutes de synthegravese
durable est lun des deacutefis majeurs dans la synthegravese organique moderne
Les reacuteactions agrave composants multiples (MCR) 3 sont une classe importante des reacuteactions en
tandem
Gracircce agrave leur capaciteacute intrinsegraveque agrave former plusieurs liaisons en une seule eacutetape les reacuteactions agrave
composants multiples sont assureacutement un outil de choix dans le domaine de la chimie
combinatoire dans le fait qursquoelles permettent de geacuteneacuterer en un temps record et avec de bons
rendements des structures moleacuteculaires preacutesentant une grande complexiteacute
La premiegravere MCR a eacuteteacute reacutealiseacutee en 1850 par Aldolph STRECKER qui a syntheacutetiseacute les α-
amino acides apregraves lrsquohydrolyse des α-aminonitriles via lrsquoaddition de un aldeacutehyde le cyanure
de potassium et le chlorure drsquoammonium 4 (Scheacutema 1)
STRECKER
R C
O
HNH3 HCN CH
NH2
CN
R+ +
Scheacutema 1
Introduction geacuteneacuterale
4
En 1882 la premiegravere synthegravese MCR drsquoheacuteteacuterocycles par HANTZSCH via une reacuteaction entre
un aldehyde deux moleacutecules de β-ceacutetoester et lrsquoammoniaque comme donneur drsquoazote 5 la
mecircme anneacutee RADZISZEWSKI preacutepara des produits agrave noyau imidazolique 6 (Scheacutemas 23)
HANTZSCH et RADZISZEWSKI
OCH3
OO
H3C
H3C
O O
OCH3
H3C CO
H
NH4OH
N
CH3
CH3H3C
OO
H3CO OCH3++
Scheacutemas 2 3
O
O
CH2O
MeNH2
NH3
N
N+
La synthegravese des 34-dihydropyridin-2(1H)-ones en 1891 par BIGINELLI vient quelques
anneacutees apregraves en faisant reacuteagir un aldehyde un β-ceacutetoester et lrsquoureacutee 7 (Scheacutema 4)
BIGINELLI
H2N NH2
O
EtO2C CH3
O OPhCHO
NH
NHO
EtO2CPh
H+Cat++
Scheacutema 4
MANNICH propose la synthegravese des β-aminoceacutetones en 1912 via une condensation du
formaldeacutehyde une amine et un composeacute carbonyleacute eacutenolisable 8 (Scheacutema 5)
MANNICH
H H
O
RH3C
O H2NCH2
H2C R
ONH4Cl
H+ OH-ou+
Scheacutema 5
Introduction geacuteneacuterale
5
En 1917 ROBINSON 9 reacutealisa la synthegravese de produits naturels tels que la tropinone comme
le montre le Scheacutema 6
ROBINSON
OHC
CHO +CO2Me
CO2Me
O
N O
CO2MeCO2Me
CH3NH2
+
Scheacutema 6
En utilisant un carbonyle un acide carboxylique et un isocyanide PASSERINI en 1921 put
syntheacutetiser les carboxamides 10 (Scheacutema 7)
PASSERINI
R1OH
O
R2
O
H R1O
HN
R3
O
O
R2
R3-C N++ +
Scheacutema 7
En 1934 BUCHERER-BERGS proposeront la premiegravere synthegravese agrave quatre composants pour
obtenir les hydantoiumlnes 11 (Scheacutema 8)
BUCHERER-BERGS
ONH3
CO2
HCN
NHHN
R1 R2
O
O
+
R1R2
Scheacutema 8
Introduction geacuteneacuterale
6
UGI en 1959 deacuteveloppa la reacuteaction de Passerini en ajoutant un nouveau reacuteactif qui est une
amine primaire 12 (Scheacutema 9)
UGI
R3
-CN+
R2OH
O + R1
O
H+
+R4NH2
H N+R4
R1
NR2
R1O
HN
R3OR4
-acylaminocarboxamide
Scheacutema 9
En 1973 PAUSON et coll deacuteveloppegraverent une MCR pour la synthegravese des cyclopentanones 13
(Scheacutema 10)
PAUSON et Coll
R4
R3 H H
O
R2R1
R1
O
R3
R4 R2
+
Scheacutema 10
YONEMITSU et coll (1978) preacuteparegraverent des structures indoliques en utilisant lrsquoindole et
lrsquoacide de Meldrum une reacuteaction que BAILEY developpa peu apregraves (1983) 14 15 16
(Scheacutemas 11 12)
YONEMITSU et Coll
NH
R H
NH
O
OR1H
O
OR
OO
O
O
HH
R1CHO
NH
R1
R CO2Et
Scheacutema 11
Introduction geacuteneacuterale
7
BAILEY
NCH3
CH3HCHO ++
O
OO
O NCH3
CH3
O
OO
O
Scheacutema 12
En 1993 PETASIS deacuteveloppa la reacuteaction de Mannich en remplaccedilant le composeacute carbonyleacute
eacutenolisable par lrsquoacide vinyl boronique pour preacuteparer les allylamines 17 (Scheacutema 13)
PETASIS
R1NR2
R3
R2NR1 H
(CH2O)ndioxane or toluene
R2N
R1 OH
NCH2
R1 R2R2N
R1
NR1R2
+
C C R3
H2O
HOB
HOR3
90degC30 minou 25degC3hrs
R3
OBH
OO
BO
Scheacutema 13
Ces reacuteactions sont approprieacutees pour la synthegravese organique verte car elles impliquent des
processus dans lequel trois ou plusieurs composants reacuteagissent directement pour former un
produit unique ce qui donne une bonne eacuteconomie datome 3 18-20
Il est important de noter que dans ces reacuteactions lisolement de produits intermeacutediaires est
inutile ce qui rend le proceacutedeacute plus simple
Par conseacutequent les MCR aussi appeleacutees processus one-pot sont utiles dans la synthegravese
organique verte parce quils ont beaucoup datouts importants dont le petit nombre drsquoeacutetapes et
Introduction geacuteneacuterale
8
par conseacutequent une proceacutedure de purification simple ce qui ameacuteliore lefficaciteacute de synthegravese
et leacuteconomie du temps des solvants et autres ressources ces facteurs sont en accord avec les
principes de la chimie verte
Ainsi on comprend que les reacuteactions agrave composants multiples aient attireacute lrsquoattention des
chercheurs que ce soit dans les universiteacutes ou dans lrsquoindustrie Notre laboratoire speacutecialiseacute
dans la synthegravese des moleacutecules drsquointeacuterecircts biologiques srsquoinscrit parfaitement dans le cadre de
cette dynamique
Les reacuteactions one-pot permettent de construire drsquoune maniegravere rapide des moleacutecules
complexes cycliques tregraves diversifieacutees et qui ont des inteacuterecircts et des potentiels tregraves inteacuteressants
dans les domaines de la pharmacie et dans la meacutedecine
Le travail de recherche reacutealiseacute dans le cadre de cette thegravese est baseacute sur les composeacutes
provenant de trois grandes reacuteactions celle de Biginelli celle de Hantzsch et la synthegravese des
teacutetrahydrobenzo[β]pyranes ayant pour but drsquoameacuteliorer les strateacutegies de synthegravese par des
proceacutedures expeacuterimentales commodes et peu coucircteuses tout en respectant lrsquoenvironnement
La chimie verte a permis drsquointroduire des moleacutecules naturelles dans ces reacuteactions pour jouer
le rocircle de catalyseurs on peut citer comme exemples les ligands les enzymes les acides
naturels comme lrsquoacide citrique et le jus de citron Elle a permis aussi de deacutevelopper des
meacutethodes douces et respectueuses de lrsquoenvironnement comme les micro-ondes les ultra
sons les supports parfois des meacutethodes sans solvant et sans catalyseur qui permettent une
eacuteconomie de lrsquoeacutenergie du coucirct et du temps et peuvent influencer sur le rendement de la
reacuteaction qui est notre objectif majeur
Pour notre part nous avons utiliseacute deux catalyseurs acides de Brϕnsted cycliques drsquoorigine
naturels lrsquoacide ascorbique (Vitamine C) tregraves disponible et lrsquoacide aceacutetyle salicylique
(lrsquoAspirine) Figures (1-2)
OO
HOOH
OH
HO
O CH3
O
O OH
Figure 1 Figure 2
Introduction geacuteneacuterale
9
Cette thegravese est structureacutee en trois chapitres
Le premier chapitre est consacreacute agrave la reacutealisation drsquoune cyclocondensation en une seule eacutetape
de 2mmol drsquoaldeacutehyde 2mmol de β-ceacutetoester et 3mmol de lrsquoureacutee dans un milieu sans solvant
et agrave une tempeacuterature de 80degC en introduisant une quantiteacute catalytique de (5mol) Ces
conditions ont eacuteteacute optimiseacutees pour les deux catalyseurs une comparaison a eacuteteacute faite sur lrsquoeffet
catalytique des deux acides de Brϕnsted sur les rendements des DHPMs et le temps
reacuteactionnel neacutecessaire (Scheacutema 1)
R1
O H+
O O
+ H2N
R2
NH2
NH
NH
R1
R2
O5mol catalyseur
80degC Sans solvant
Scheacutema 1
Le deuxiegraveme chapitre fait lrsquoobjet de la synthegravese de deux seacuteries des deacuteriveacutes de la 1 4-
dihydropyridine par une cyclocondensation agrave 80degC et en milieu sec drsquoaldeacutehyde un β-ceacutetoester
avec lrsquoaceacutetate drsquoammonium agrave lrsquorsquoaide drsquoune quantiteacute catalytique (5mol) des acides de
Brϕnsted proposeacutes (Scheacutema 2)
R1
O H +
O O
+NH
R1O
5mol catalyseur
80degC Sans solvant
O
NH4OAc
O O
Scheacutema 2
Introduction geacuteneacuterale
10
Le troisiegraveme chapitre sera consacreacute agrave lrsquoeacutetude sur lrsquoefficaciteacute de ces nouveaux catalyseurs en
les employant dans une reacuteaction one-pot qui a permis drsquoacceacuteder agrave la classe des produits
teacutetrahydrobenzo[β]pyranes La synthegravese de ces composeacutes neacutecessite (5mol) de ces
catalyseurs pour la condensation entre un aldeacutehyde un β-ceacutetoester et le malonitrile dans un
milieu sans solvant agrave 80degC pour donner les produits deacutesireacutes via une voie nouvelle et verte
(Scheacutema 3)
R1
O H+
O O
+
CN
R2
O
R1
NH2
O5mol catalyseur
80degC Sans solvant
R2
Scheacutema 3
On termine notre manuscrit dans le cadre de cette thegravese par une conclusion geacuteneacuterale mettant
en relief notre contribution dans la synthegravese organique
Bibliographie
11
Bibliographie
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[2] Anastas PTWarner JC Green Chem 1998 30
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[18] Pandey G Singh R Gary A Singh V Tetrahedron lett 2005 46 2137
[19] Ugi I Werner B Domling A Molecules 2003 8 53
[20] Kappe C Chem Res 2000 33 879
Chapitre I
Nouvelles proceacutedures laquo vertes raquo dans la
synthegravese des deacuteriveacutes de la 34-
dihydropyrimidin-2(1H)-one
Chapitre I Introduction
13
I1 Introduction
Les reacuteactions multicomposants (MCRs) sont parmi les protocoles les plus importants dans la
synthegravese organique et la chimie meacutedicinale 1 Cela reacuteside sur le fait que des produits
diversifieacutes et complexes peuvent ecirctre syntheacutetiseacutes en faisant varier les reacuteactifs en une seule
eacutetape et selon le mecircme mode opeacuteratoire La diversiteacute lefficaciteacute et laccegraves rapide aux petites
et tregraves fonctionnaliseacutees moleacutecules organiques rendent cette approche drsquoimportance centrale
actuellement dans la construction de bibliothegraveques combinatoires et loptimisation de
processus de synthegravese de meacutedicaments 2
En 1893 le chimiste italien Pietro Biginelli a donneacute naissance aux 2-oxo-1234-
teacutetrahydropyrimidines sous lrsquoacronyme de (THPMs) par lintermeacutediaire dune condensation
one-pot agrave trois composants entre un aldeacutehyde (1) lureacutee (3) et un composeacute dicarbonyleacute
facilement eacutenolisable (2) en preacutesence dacide de Brϕnsted 3 comme le montre le (scheacutemaI1)
Me OEt
OO
O
NH2H2N+
Ar
NH
NH
OMe
EtO
OHCl
EtOH RefluxO
HAr
1 2 3
4
+
Scheacutema I1
Recemment la synthegravese des 34-dihydropyrimidin-2 (1H) -onesthiones a attireacute lattention de
nombreux chercheurs dans le domaine de la chimie organique cette attention peut ecirctre
attribueacutee agrave leur eacuteventail fascinant de proprieacuteteacutes theacuterapeutiques et pharmacologiques comme
antiviral antitumoral (Fig I1) antibacteacuterien anti-inflammatoire 4 en outre certains dentre
eux ont eacutemergeacute comme bloqueurs de canaux calciques (Fig I2) ou comme des
antihypertenseurs ou des antagonistes (Fig I3) 5
La reacuteaction de Biginelli implique plusieurs critegraveres de la chimie verte comme la reacuteduction du
nombre deacutetapes qui permet une reacuteduction des exigences de purification et donc une
eacuteconomie de temps et drsquoargent une seacutelectiviteacute qui permet la production de moleacutecules
hautement pures et actives en minimisant la quantiteacute des sous produits et donc une eacutelimination
de la pollution
Chapitre I Introduction
14
NH
NHEtO
O
S
OH
NH
Ni-PrO
O
O
NO2
NH2
O
Fig I1 (S)-monastrol (anticancer) Fig I2 (R)-SQ 32926 (inhibiteur des canaux calciques)
NH
NH3CO
O
O
F
NH
O
F
H3CO
N
N
Fig I3 (S)-L-771668 (antagoniste des α-1A-adreacutenoreacutecepteurs)
La meacutethode rapporteacutee par Biginelli a connu un essort fulgurant neacuteaumoins elle souffre de la
longue dureacutee de la reacuteaction drsquoune forte aciditeacute du milieu reacuteactionel et de faibles rendements
Plusieurs proceacutedures nouvelles et ameacutelioreacutees qui reacutepondent aux exigences de la chimie verte
ont eacuteteacute signaleacutees et qui conduisent agrave des produits chimiques respectueux de lenvironnement
comme lutilisation de diverses catalyseurs qui sont sucircrs seacutelectifs disponibles et non
toxiques ou dutiliser un autre type de catalyseurs qui sont des matiegraveres recyclables tels que
les liquides ioniques 6 nanoparticules 7 des supports solides 8 ou en appliquant des meacutethode
telles que les micro-ondes 9 les ultrasons 9 ou lrsquoirradiation UV 10 sans solvant et sans
catalyseur 11 afin doptimiser leacuteconomie de leacutenergie du temps et de la matiegravere
Chapitre I Introduction
15
I11 Historique de la reacuteaction de Biginelli
La premiegravere structure des 34-dihydropyrimidinones a eacuteteacute formeacutee agrave partir drsquoune condensation
drsquoun aldeacutehyde aromatique un β-ceacutetoester avec lrsquoureacutee dont le nom est 6-meacutethyl-2-oxo-4-
pheacutenyl-1234-teacutetrahydropyrimidine-5-carboxylate drsquoeacutethyle Depuis trois librairies de reacuteactifs
de deacutepart ont contribueacute dans lrsquoeacutelargissement de la production des DHPMs il srsquoagit des
aldeacutehydes des composeacutes agrave meacutethylegravene activeacute et des deacuteriveacutes de lrsquoureacutee (Fig I4)
N
NH
R1
R2
R3
R4
X
R1= H alkyle aryle carbohydrateR2= ester amide acyl nitrile etcR3= H alkyle aryleR4= H alkyle aryleX= O S NR
Fig I4
I111 Aldeacutehydes
Plusieurs types drsquoaldeacutehydes ont eacuteteacute utiliseacutes dans cette reacuteaction On peut trouver des aldeacutehydes
heacuteteacuterocycliques complexes mais aussi des aldeacutehydes chiraux des aldeacutehydes aromatiques qui
sont les plus utiliseacutes des aldeacutehydes aliphatiques ces derniers sont moins utiliseacutes agrave cause de
leur faible reacuteactiviteacute (Fig I5-I17)
O
OHC H
OBn
BnO OBn
BnO
CHOFe
OCHO
BzO
OBz
dibenzylpentose CHO
Fig I5 Fig I6 Fig I7 Fig I8
CHO
X
CHO
X N
CHO
X
CHO
Fig I9 Fig I10 Fig I11 Fig I12
X= H Cl Br R OH CF3 NO2 OR etc
Chapitre I Introduction
16
O
O
CHO
O
CHO
CHO
CHO
HCHO
Fig I13 Fig I14 Fig I15 Fig I16 Fig I17
I112 Composeacutes agrave meacutethylegravene activeacute
Les DHPMs peuvent ecirctre syntheacutetiseacutes agrave partir des β-dicarbonyleacutes acycliques ou cycliques ou
autres types de meacutethylegravenes activeacutes (Fig I18-I26)
O
R2
O
R1
OO
NHR3
O
OR
R
R1= Me NEt2 Ph Et NO2 CH2Cl OCH2Cl R2= Me OEt OMe R3= Ph H Me CO2CH3 CH(CH3)3C2H5 R= H CH3
Fig I18 Fig I19 Fig I20
O
OEt
O
O
O O
OH
O
Fig I21 Fig I22 Fig I23
S
OO
O
OO
EtO2C
BnO
BnO OBn
Fe
O
O
Fig I24 Fig I25 Fig I26
Chapitre I Introduction
17
I113 Lrsquoureacutee et ses deacuteriveacutes
Dans la condensation de Biginelli lrsquoureacutee et ses deacuteriveacutes sont utiliseacutes comme source drsquoazote
neacutecessaire pour obtenir le cycle teacutetrahydropyrimidine Cependant la thioureacutee et ses deacuteriveacutes
sont moins inteacutegreacutees pour raison des rendements obtenus plus faibles des DHPMs et de la
longe dureacutee de la reacuteaction (Fig I27-I31)
NH2
O
RHN NH2
S
RHN R1
NH
H2N
R= H Ph Me R1= NH2 OMe
Fig I27 Fig I28 Fig I29
NH
O
H2N
S
NH
H2N
OMe
Fig I30 Fig I31
I12 Meacutecanisme de la reacuteaction de Biginelli
Le meacutecanisme reacuteactionnel de la reacuteaction de Biginelli reste toujours en discussion pour les
chimistes Plusieurs propositions ont eacuteteacute formuleacutees et elles passent par les intermeacutediaires
suivants (Fig I32-I36)
NHO
H2N
HN
H2NO O
O
EtO
NH
OH2N
EtO
HN
H2N
O
O
Fig I32 Fig I33 Fig I34 Fig I35
Chapitre I Introduction
18
N
ONH
HO
O
O
Fig I36
En 1933 Folkers et Johnson12 ont reacutealiseacute la premiegravere eacutetude sur le meacutecanisme de cette
reacuteaction Ils ont prouveacute la formation de lrsquointermeacutediaire Fig I32 ce qui indique une
condensation entre un aldeacutehyde et deux moleacutecules de lrsquoureacutee via (NN-benzylidenebisureacutee) ce
bis-ureacuteide va ensuite reacuteagir avec lrsquoaceacutetoaceacutetate drsquoeacutethyle par une addition nucleacuteophile (Scheacutema
I2)
RO
O O
+Ar H
O
H2N NH2
O
NH
NHRO
O R
O
ArNH
O
H2N
NH
H2N
O
Hydrolyse
NH
O
NH
O
RO
Ar
R= NHCONH2
R
ScheacutemaI2
En 1973 Sweet et Fissekis13 ont rapporteacute le meacutecanisme de la condensation de Biginelli par
lrsquointermeacutediaire drsquoun catalyseur acide ougrave lrsquoaldeacutehyde et lrsquoaceacutetoaceacutetate drsquoeacutethyle reacuteagissent par
Chapitre I Introduction
19
une condensation aldolique pour obtenir un carbocation et par une addition nucleacuteophile de
lrsquoureacutee suivie drsquoune cyclisation intramoleacuteculaire et une deacuteshydratation pour conduire au
produit final (Scheacutema I3)
EtOO
O+
Ar H
O EtO
O
OH
Ar
O
EtO
O
O
Ar
O
+H+
H
H
-H2O
EtO
OAr
O-H2O
H2N NH2
OEtO O
Ar
O HN
NH2
O-H2O
NH
NHEtO
O Ar
O
EtO
OAr
O
ScheacutemaI3
En 1997 Kappe 14 observe la formation du N-acyliminium (Fig I34) apregraves une attaque
nucleacuteophile de lrsquoureacutee sur lrsquoaldeacutehyde suivie drsquoune addition nucleacuteophile de lrsquoaceacutetoaceacutetate
drsquoeacutethyle (Scheacutema I4)
RO
O O
+Ar H
ONH
HO
R
XH2N
+H+
-H2OH2N NH2
X
RO O
R
O HN
NH2
X-H2ON
H
NHRO
O R
O
NHHO
R
XH2N
Scheacutema I4
Chapitre I Introduction
20
En 2007 Cepanec 15 ont rapporteacute une eacutetude sur le meacutecanisme reacuteactionel de la synthegravese des
produits de Biginelli via le lrsquointermeacutediaire Fig I35 (Scheacutema I5)
RO O
O+
Ar H
O
H2N NH2
X
-H2O NH
NHRO
O Ar
X
EtO
HN
H2N
X
O
Scheacutema I5
En 2011 Raj et Coll 16 ont rapporteacute le meacutecanisme de la reacuteaction de biginelli en utilisant une
base (K2CO3) comme catalyseur et en suivant le deacuteroulement de la reacuteaction par spectromeacutetrie
de Masse
Les reacutesultats remarqueacutes sont les suivants
- Aucun signe de formation de bis-ureacuteide ce qui exclut la possibiliteacute de la voie bis-
ureacuteide
- Une condensation de Knoevenagel entre lrsquoaldeacutehyde et lrsquoaceacutetoaceacutetate drsquoeacutethyle ne donne
pas le produit final deacutesireacute
- Apparition drsquoun pic deacutetecteacute par spectromeacutetrie de Masse deacutecrit lrsquointermeacutediaire Fig
I36 qui confirme une condensation initiale entre lrsquoureacutee et lrsquoaceacutetoaceacutetate drsquoeacutethyle (via
3-ureido-crotonate) suivie drsquoune attaque du centre nucleacuteophile reacutesultant de la
condensation sur lrsquoaldeacutehyde
Chapitre I Introduction
21
Le meacutecanisme final rapporteacute par Raj et Coll est le suivant (Scheacutema I6)
N
ONH
HO
O
O
H2N NH2
O+
O
OO
NH
ONH
O
O
OH
NH
HO NH2
O
O
O
Cyclisation
DHPMs
Scheacutema I6
En 2013 P S Harikrishnan et son eacutequipe17 ont rapporteacute un meacutecanisme reacuteactionnel pour cette
reacuteaction ils ont prouveacute que la reacuteaction de Biginelli peu ecirctre reacutealiseacutee dans des conditions sans
solvant par irradiation des micro-ondes et surtous sans catalyseur
Lrsquoabsence de ce dernier prouve que la premiegravere eacutetape nrsquoest pas lrsquoionisation du β-ceacutetoester et
que crsquoest plutocirct lrsquointermeacutediaire reacutesultant de la condensation de Knoevenagel entre lrsquoaldeacutehyde
et lrsquoureacutee thioureacutee (Fig I33) qui provoque lrsquoeacutenolisation du β-ceacutetoester (Scheacutema I7)
Chapitre I Introduction
22
Le meacutecanisme est illustreacute dans le scheacutema suivant
X NH2
NH2
ArH
O
32
NH
NH2X
OH
Ar
5-H2O
N
NH2X
ArCO2Et
OH RR= (-CH2-SO2-Ar)
reacuteaction type-aldol (addition de Michaeumll)
6
N
Ar
H
NH2X
CO2Et
OR
cyclisationNH
Ar
NHX
CO2Et
OHR-H2O
NH
Ar
NHX
CO2Et
R
784X= O S
Sheacutema I7
Chapitre I Inteacuterecircts biologiques des 3 4-dihydropyrimidin-2-ones
23
I2 Inteacuterecircts biologiques des 3 4-dihydropyrimidin-2-ones et deacuteriveacutes
I21 Activiteacute antifilarienne
Des seacuteries de 4-aryl-2-sulfanyl-6-meacutethyl-1 4-dihydropyrimidines qui sont obtenues
par une simple alkylation des 3 4-dihydropyrimidin-2-thiones ont eacuteteacute eacutetudieacutees pour
une activiteacute antifilarienne (contre Brugia Malayi parasites filaires lymphatiques) par
Singh et son eacutequipe18 un des produits a montreacute une puissante activiteacute adulticide avec
la steacuterilisation de vers femelles (6861) Fig I37 et il peut servir comme conducteur
de prototype pour de plus amples optimisations et le deacuteveloppement de nouveaux
agents antifilariens
N
NH
F
EtO
O
S
Fig I37
I22 Activiteacute antifongique et antimicrobienne
Une seacuterie de produits issue de la reacuteaction de Biginelli a eacuteteacute syntheacutetiseacutee et testeacutee pour
son activiteacute antifongique et antimicrobienne par Akhaja et Coll 19 quatre produits ont
montreacute une excellente activiteacute contre tous les microbes et les souches fongiques
utiliseacutees il srsquoagit des moleacutecules suivantes Fig I38- Fig I41
NH
NH
S
ONN
SN
NH
O
Cl
NH
NH
O
O
NN
SN
NH
O
Br
Fig I38 Fig I39
Chapitre I Inteacuterecircts biologiques des 3 4-dihydropyrimidin-2-ones
24
NH
NH
O
O
NN
SN
NH
O
Cl
NH
NH
S
O
NN
SN
NH
O
O2N
Fig I40 Fig I41
Les teacutetrahydropyrimidinyl-1 3 4-thiadiazolylimino-1 3-dihydro-2H-indol-2-ones et
deacuteriveacutes ont eacuteteacute syntheacutetiseacutes et ensuite leurs activiteacutes biologiques eacutetudieacutees Les produits
(Fig I42 et Fig I4) ont montreacute une activiteacute antibacteacuterienne et antifongique Le
groupement eacutelectroattracteur (lrsquohalogegravene) qui est en position 5 dans le 1 H-indole-2 3-
dione aide agrave renforcer la puissance du meacutedicament syntheacutetiseacute plus lrsquohalogegravene est
eacutelectroattracteur plus lrsquoactiviteacute biologique est excellente 20
NH
NH
S
O
NN
SN
NH
O
F
NH
NH
S
O
NN
SN
NH
O
F
Fig I42 Fig I43
Une seacuterie des deacuteriveacutes de la dihydropyrimidine-2(1H)-thione a montreacute une activiteacute
antibacteacuterienne meilleure en comparaison avec drsquoautres meacutedicaments selon une eacutetude
rapporteacutee par Rajasekaran et son eacutequipe 21 Les moleacutecules comportants le groupement
nitro comme substituant posseacutedent un large spectre dactiviteacute antibacteacuterienne et ont
tendance agrave supprimer les radicaux libres(Fig I44 et Fig I45)
N
HN
S
NH
O
O
NO2
N
HN
S
NH
O
ONO2
Fig I44 Fig I45
Chapitre I Inteacuterecircts biologiques des 3 4-dihydropyrimidin-2-ones
25
Une seacuterie de Pyrimido[45-c]quinoleacuteines N-substitueacutees et non substitueacutees est obtenue
via la reacuteaction de Biginelli par Nadaraj et Coll 22 tous les produits sont testeacutes sur leur
activiteacute antibacteacuterienne certains produits nrsquoont pas montreacute une activiteacute tandis que
autres ont montreacute une activiteacute excellente (Fig I46) ou modeacutereacutee (Fig I47 et I48)
NH
NHHN
O
O
OH N
H
NHHN
O
O
Cl NH
NHHN
O
O
Cl
Fig I46 Fig I47 Fig I48
I23 Activiteacute antituberculeuse
Akhaja et Coll 23ont eacutetudieacute lrsquoactiviteacute biologique des 1 3-dihydro-2H-indol-2-ones
contre le M tuberculose H37Rν la majoriteacute des produits syntheacutetiseacutes ont prouveacute une
activiteacute antituberculeuse mais avec des degreacutes qui se diffeacuterent drsquoune moleacutecule agrave une
autre Cinq produits ont donneacute de bons reacutesultats (Fig I49-I53)
NH
NH
S
O
NN
SN
NH
S
F
NH
NH
O
O
NN
SN
NH
S
F
Fig I49 Fig I50
NH
NH
S
O
NN
SN
NH
S
O2N
NH
NH
S
O
NN
SN
NH
S
Cl
Fig I51 Fig I52
Chapitre I Inteacuterecircts biologiques des 3 4-dihydropyrimidin-2-ones
26
NH
NH
O
O
NN
SN
NH
S
O2N
Fig I53
En 2012 Akhaja et son eacutequipe 24ont deacuteveloppeacute leurs recherches sur lrsquointeacuterecirct
biologique des produits issus de la reacuteaction de Biginelli et ils ont continueacute sur
lrsquoactiviteacute antituberculeuse des 1 3-dihydro-2H-indol-2-ones Parmi une seacuterie de
composeacute deux produits qui sont le 5-chloro-3-(-5-(4-(furan-2-yl)-6-methyl-2-
oxothioxo-1 2 3 4-tetrahydropyrimidin-5-yl)-1 3 4-thiadiazol-2-ylimino) indolin-
2one ont prouveacute une excellente activiteacute contre le M tuberculose H37Rν avec un
pourcentage drsquoinhibitionde 99 pour les deux produits (Fig I54 et Fig I55)
NH
NH
S
O
NN
SN
NH
O
Cl
NH
NH
S
O
NN
SN
NH
S
Cl
Fig I54 Fig I55
Tous les produits syntheacutetiseacutes par Rajasekaran et son eacutequipe 25 ont montreacute une
bioactiviteacute contre les oxydants les bacteacuteries et la tuberculose Neacuteanmoins Les composeacutes portant le groupement nitro ont donneacute des reacutesultats les plus
satisfaisants et possegravedent une activiteacute tregraves puissante contre le Mycobacterium
tuberculi (Fig I56 et Fig I57)
Chapitre I Inteacuterecircts biologiques des 3 4-dihydropyrimidin-2-ones
27
N
HN
S
NH
O
ONO2
N
HN
S
NH
O
O
NO2
Fig I58 Fig I57
Une seacuterie des deacuteriveacutes des dihydropyrimidines provenant de la condensation
entre lrsquoureacutee ou thioureacutee un β-ceacutetoester avec un aldeacutehyde de type 1 3-diaryl-1H-
Pyrazole-4-carbaldeacutehyde a eacuteteacute preacutepareacutee par Yadlapalli et Coll 26
Lrsquoeacutevaluation de la bioactiviteacute des produits syntheacutetiseacutes indique une forte activiteacute contre
le Mycobacterium Tuberculosis MTB H37Rν (99 drsquoinhibition avec une tregraves petite
concentration 0125μgml) remarqueacutee pour le composeacute Fig I58
Les autres produits ont donneacute de bons reacutesultats comme le Fig I59
NH
NH
NN
Cl
EtO
O
S
Ph
NH
NH
NN
Cl
EtO
O
O
Ph
Fi I58 Fig I59
I24 Activiteacute antioxydante
Trois produits ont eacuteteacute syntheacutetiseacutes et identifieacutes pour la premiegravere fois par Chavda et
Coll 27 et ils ont montreacute une activiteacute antioxydante qui est toujours en rapport avec
lrsquoeacutelectroneacutegativiteacute des substiuants du cycle dihydropyrimidine Le composeacute avec un groupe NH est plus antioxydant que celui avec un S et ce dernier
et plus actif que celui avec un O Fig I60-I62
Chapitre I Inteacuterecircts biologiques des 3 4-dihydropyrimidin-2-ones
28
OH
N
NHN
O
O
O
O
N NH
HN N
O
O
OH
N
NS
O
O
O
O
N NH
HN N
O
O
Fig I60 Fig I61
OH
N
NO
O
O
O
O
N NH
HN N
O
O
Fig I62
Une seacuterie de produits qui a deacutejagrave eacuteteacute citeacutee parmi les moleacutecules ayant une activiteacute
antibacteacuterienne rapporteacute par Rajasekaran et Coll 28 montre aussi sa haute capaciteacute et
activiteacute antioxydante (Fig I63-I66)
Chapitre I Inteacuterecircts biologiques des 3 4-dihydropyrimidin-2-ones
29
N
HN
S
NH
O
O
N
HN
S
NH
O
O
Fig I63 Fig I64
N
HN
S
NH
O
O
Cl
N
HN
S
NH
O
OCl
Fig I65 Fig I66
I25 Activiteacutes anticanceacutereuse et antivirale (contre HIV-1)
Le monastrol (Fig I67) bloque la mitose par linhibition speacutecifique de lactiviteacute
mitotique de la kineacutesie Eg5 qui est une proteacuteine motrice neacutecessaire pour la bipolariteacute
spinale Le monastrol est la seule moleacutecule cellulairement permeacuteable connue agrave lheure
actuelle comme inhibiteur de la kineacutesie mitotique Eg5 et peut ecirctre consideacutereacute comme
un leader pour le deacuteveloppement de nouveaux meacutedicaments anticanceacutereux 29
Activiteacute antiprolifeacuterative
Le potentiel de pieacuteger les espegraveces reacuteactives de lrsquooxygegravene ou lrsquoazote ainsi que
drsquoinhiber la croissance des cellules canceacuterigegravenes a eacuteteacute eacutetudieacute sur une seacuterie de 20
produits DHPMs 16 produits analogues 30 du manostrol (Fig I67) quelques uns
sont repreacutesenteacutes dans les figures I68-I70
Chapitre I Inteacuterecircts biologiques des 3 4-dihydropyrimidin-2-ones
30
NH
NH
S
EtO
O
HO
NH
NH
S
O
EtO
O
NH
NH
S
EtO
O
O
OH
NH
NH
S
EtO
O
Fig I67 Fig I68 Fig I69 Fig I70
Le produit Fig I71 qui a prouveacute son activiteacute contre la tuberculose montre une
inhibition maximale contre les cellules canceacuterigegravenes drsquoapregraves lrsquoeacutetude lanceacutee par
Yadlapalli et coll 31 sur la relation entre la structure et lrsquoactiviteacute Ils ont conclu que les
composeacutes contenant un atome de sulfure eacutetaient plus puissants que ceux qui portent
lrsquooxygegravene par conseacutequent la preacutesence de la thioureacutee est plus importante que celle de
lrsquoureacutee
NH
NH
S
O
NN
SN
NH
S
F
Fig I71
Une eacutetude a reacutealiseacutee par Kim et Coll32 en faisant une optimisation sur les produits
dihydropyrimidinones et analogues afin de trouver le meilleur ester qui permet
drsquoinhiber la reacuteplication des virus avec une stabiliteacute meacutetabolique ameacutelioreacutee
Pour cela ils ont utiliseacute diffeacuterents lactones ceacutetones et bioisosters Les plus actifs sont
repreacutesenteacutes dans les figures I72-I74
Chapitre I Inteacuterecircts biologiques des 3 4-dihydropyrimidin-2-ones
31
HN
NH
OH
Cl
O
O
HN
NH
OH
Cl
O
O
N
HN
NH
OH
Cl
O
S
N
Fig I72 Fig I73 Fig I74
I26 Activiteacute de blocage des canaux calciques
Cette activiteacute a eacuteteacute remarqueacutee pour la premiegravere fois en 1975 pour les DHPs et elles
sont devenues comme la nifedipine (Fig I75) indispensables pour le traitement des
maladies cardiovasculaires et diffeacuterents analogues qui sont maintenant des produits
commerciaux 33
Cependant ces produits nrsquoont pas montreacute une activiteacute hypertensive ce qui a meneacute les
chercheurs a eacutetudieacute ces activiteacutes sur les DHPMs pour leurs ressemblances structurales aux
DHPs ces derniers ont montreacute une grande activiteacute cardiovasculaire ainsi une activiteacute de
blocage des canaux calcique similaire agrave celles des DHPs comme les produits Fig I76-I79
Notant que la modification des substituant en position N3 permet drsquoavoir une activiteacute plus
durable 34
NH
O
OMe
O
MeO
O2N
N
N
O
O
O
i-PrO2C
O2N
N
Ph
Fig I75 Fig I76
Chapitre I Inteacuterecircts biologiques des 3 4-dihydropyrimidin-2-ones
32
NH
N
O
O
OC7H15-n
O
O
O2N
NH
N
O
O
O
O
O2N
NH
N
O
S
O
i-PrO2C
O2N
Fig I77 Fig I78 Fig I79
Autres deacuteriveacutes des DHPMs qui comportent des bicycles dans leurs structures ont aussi prouveacute
leur activiteacute de blocage des canaux calciques Fig I80
NH
N
O
i-PrO2C
O2N
N
NH2O
Fig I80
I27 Antagonistes des reacutecepteurs α1a adreacutenergiques
Les antagonistes non seacutelectifs des reacutecepteurs α1a adreacutenergiques telle la teacuterazosine
(Fig I81) sont actuellement employeacutes dans le traitement de la BPH (Lhyperplasia
prostatique beacutenigne) cependant le potentiel des antagonistes α1a se corregravele bien avec
laffiniteacute de fixation du sup-type α1a avec un reacutecepteur humain cloneacute Pour cela
Plusieurs modifications ont remplaceacute le corps DHP par celui de la DHPMs comme
dans le SNAP6201 (Fig I82) et ce pour eacuteviter les problegravemes associeacutes avec
loxydation des DHPs 35 Le SNAP6201 et ses analogues ont montreacute une tregraves grande
efficaciteacute sans aucuns effets cardiovasculaires
Chapitre I Inteacuterecircts biologiques des 3 4-dihydropyrimidin-2-ones
33
N
N
N
N
O
O
O
O
N
N
EtH
O
O
NH
N
CO2MePh
O
H2N
FF
Fig I81 Fig I82
Chapitre I Meacutethodes de preacuteparations des DHPMs
34
I3 Meacutethodes de preacuteparations des DHPMs
La reacuteaction de Pietro Biginelli a eacuteteacute deacutecrite en 1891 mais ce nrsquoest qursquoapregraves une vingtaine
drsquoanneacutees qursquoelle a connue un grand inteacuterecirct Et depuis tous les travaux sont orienteacutes pour
ameacuteliorer lrsquoefficaciteacute de cette reacuteaction
I31 Utilisation de lrsquoorganocatalyse
Durant ces derniegraveres anneacutees plusieurs meacutethodes catalytiques ont eacuteteacute deacuteveloppeacutees afin
drsquoameacuteliorer les rendements des produits ayant des activiteacutes biologiques qui sont fournis via la
reacuteaction de Biginelli peu drsquoexemples des organocatalyseurs ont eacuteteacute deacutecrits
La β-cyclodextrine est une moleacutecule naturelle de la famille drsquooligosaccharides non
toxique recyclable elle a eacutetait utiliseacutee par Liberta et son eacutequipe 36 pour catalyser la
condensation de Biginelli apregraves avoir testeacute lrsquoeffet du solvant sur les trois familles de
ce catalyseur qui sont (α β et γ cyclodextrine) crsquoest la β-cyclodextrine qui a donneacute un
bon rendement dans un milieu sec la quantiteacute catalytique utiliseacutee est 05mol et
3heures de temps de reacuteaction (Scheacutema I8)
R1 H
O
+ H2N NH2
R3R2 OO
+NH
NHR2
O R1
R3100degC 3h Sans solvant
-cyclodextrines (05mol)
Scheacutema I8
Une seacuterie de produits a eacuteteacute reacutealiseacutee avec de bons rendements
I32 Utilisation de la meacutethode de transfert de phase
Les halogegravenures drsquoammonium trialkyles forment aujourdrsquohui une classe tregraves
importante dans la catalyse par transfert de phase K R Reddy et Coll 37 ont fait trois
tests pour la condensation de Biginelli
Le scheacutema ci-dessous montre le deacuteroulement de la reacuteaction sans catalyseur avec le
Bromure drsquoammonium et le bromure de N-butyl-NN-dimethyl-α-
Chapitre I Meacutethodes de preacuteparations des DHPMs
35
phenylethylammonium pour la premiegravere fois Le nouveau catalyseur a donneacute de bons
reacutesultats (Scheacutema I9)
R1 H
O+
H2N NH2
OR2
O
O
+
NH
NHR2
O R1
OSans solvant 20-60min
catalyseur (035mol)
Scheacutema I9
I33 Utilisation des acides de Lewis
J M Blacquiere et Coll 38ont deacuteveloppeacute une nouvelle meacutethode dans la reacuteaction de
Biginelli qui est de remplacer lrsquoaldeacutehyde simple par un deacuteriveacute de lrsquoacide boronique
sans lrsquoutilisation drsquoun catalyseur pour activer la reacuteaction cela est du aux proprieacuteteacutes et
au caractegravere unique de cet acide puisqursquoil reacuteagit comme un acide de Lewis c-agrave-d
par la fonction (CHO) il peut reacuteagir comme carbonyle et par la fonction acide (-
B(OH)2) il peut catalyser la reacuteaction (Scheacutema I10)
Le Bore est connu pour son effet dans la chimiotheacuterapie donc sa preacutesence dans les
composeacutes DHPMs renforce leurs activiteacutes anticanceacutereuses Les composeacutes trouveacutes ont
eacuteteacute examineacutes pour leur habiliteacute agrave inhiber la ligneacutee cellulaire MCF7 du cancer du sein
ArB +
H2N NH2
OR2O
O
+
NH
NHR2
O Ar
OCH3CN 24-55h
Tdeg aOH
OH
BOHHO
OHC
Scheacutema I10 Co(HSO4)2 lrsquohydrosulfate de cobalt utiliseacute comme un catalyseur acide de Lewis dans
la reacuteaction de Biginelli par Memarian et Ranjbar 39
La reacuteaction ci-dessous montre les conditions optimales finales
Les produits trouveacutes sont recristalliseacutes dans lrsquoeacutethanol et les rendements obtenus sont
tregraves eacuteleveacutes (Scheacutema I11)
Chapitre I Meacutethodes de preacuteparations des DHPMs
36
R1+
H2N NH
XR2 O
O
+
N
NHR2
O R1
XEtOH 85degC
Co(HSO4)2 03molH
O
R3
Scheacutema I11
D S Bose et Coll40 ont utiliseacute le Chlorure de Cerium III pour catalyser la
condensation de Biginelli
Le catalyseur a bien reacuteagi dans lrsquoeacutethanol (5ml) en preacutesence de 25mol du catalyseur
les rendements en produits formeacutes sont tregraves eacuteleveacutes dans un temps court de 25heures
Les conditions optimales sont repreacutesenteacutees par le scheacutema suivant (Scheacutema I12)
R1
+
H2N NH2
R3R2 O
O
+NH
NHR2
O R1
R3EtOH
H2O25-3h
CeCl37H2O (10-25)mol
H
O
Scheacutema I12
J Lu et Coll41 ont rapporteacute une nouvelle meacutethode dans le but drsquoameacuteliorer le
rendement des 3 4-dihydropyrimidin-2-ones en employant le Chlorure de Lanthanum
hydrateacute (LaCl3 6H2O 5mmol) dans le meacutelange reacuteactionnel les rendements trouveacutes
sont excellents (Scheacutema I13)
R1
+H2N NH2
R3R2 O
O
+NH
NHR2
O R1
R3EtOH5h
LaCl37H2O H+ (5)mmol
H
O
Scheacutema I13
J S Yadav et Coll 42 ont utiliseacute le perchlorate de Lithium (LiClO4) dans la synthegravese
de Biginelli avec une quantiteacute catalytique de 20mol dans lrsquoaceacutetonitrile comme
solvant de la reacuteaction la dureacutee de la reacuteaction varie entre 5 et 8 heures et les
rendements des produits sont excellents (Scheacutema I14)
Chapitre I Meacutethodes de preacuteparations des DHPMs
37
R1
+
H2N NH2
R3R2O
O
+
NH
NHR2
O R1
R3CH3CN
5-8h
LiClO4 20molH
O
Scheacutema I14
D S Bose et Coll 43 ont deacutecrit une nouvelle voie de synthegravese des DHPMs en utilisant
le Triflate de trimethylsilyle avec une quantiteacute de 1mol et agrave tempeacuterature ambiante
comme le montre le scheacutema ci-dessous (Scheacutema I15)
R1
+H2N NH2
R3R2 O
O
+
NH
NHR2
O R1
R3Tdeg a (15-25)min
(1)mmolH
O S O S CF3
O
O
Scheacutema I15
En comparaison avec les meacutethodes classiques le temps de la reacuteaction est reacuteduit de
(18-48) heures jusqursquoagrave (15-25) minutes avec des rendements tregraves eacuteleveacutes
Shima Khodadoost et Coll44 ont rapporteacute la synthegravese des DHPMs avec le
chlorotrimethylsilane comme catalyseur et le DMF comme solvant aprotique de la
reacuteaction
Les trois reacuteactifs utiliseacutes dans cette condensation sont la thioureacutee le benzoyl-aceacutetone
comme β-ceacutetoester et un nouvel aldeacutehyde syntheacutetiseacute pour la premiegravere fois qui
comporte le cycle thiazole (Scheacutema I16)
NS
CHO
Ar
+O
O
+H2N NH2
S
Benzoyl-aceacutetone
TMSC
NH
NHR2
O
R3
SN
Ar
DMF
Scheacutema I16
Chapitre I Meacutethodes de preacuteparations des DHPMs
38
Le tosylate de fer (Fe (OTs)3 6H2O) est rapporteacute par JT Starcevich et son eacutequipe 45
comme un non toxique recyclable dans la synthegravese de Biginelli suivant le scheacutema si-
dessous (Scheacutema I17)
R1 H
O
+
H2N NH2
R3
R2O
O
+
NH
NHR2
O R1
R3Relux loctane ou
lisopropanol
Fe (OTs)3 6H2O (5mol)
Scheacutema I17
Les meilleurs solvants trouveacutes apregraves les tests dans diffeacuterentes conditions
sont lrsquoisopropanol (83 15heures 70degC) et lrsquooctane (82 35heures 125degC)
sauf que le solvant isopropanol est plus respectueux de lrsquoenvironnement par rapport agrave
lrsquooctane
Les produits obtenus sont recristalliseacutes dans lrsquoEtOH et montrent drsquoexcellents
rendements
A Debache et son eacutequipe 46 ont rapporteacute une nouvelle synthegravese efficace des deacuteriveacutes
des 3 4-dihydropyrimidin-2-ones via la condensation de lrsquoaldeacutehyde de lrsquoaceacutetoaceacutetate
drsquoeacutethyle et lrsquoureacutee ou la thioureacutee en la preacutesence drsquoune quantiteacute catalytique 10mol de
lrsquoacide phenylboronique utiliseacute pour la premiegravere fois dans cette reacuteaction
Ce catalyseur a prouveacute son efficaciteacute dans les travaux preacuteceacutedents comme les
condensations lrsquoamidation Dans ce travail une seacuterie de douze produits a eacuteteacute preacutepareacutee
agrave reflux dans lrsquoaceacutetonitrile les rendements trouveacutes sont excellents dans un temps
relativement court (Scheacutema I18)
R1 H
O+
H2N NH2
OR2 O
O
+
NH
NHR2
O R1
OCH3CN Reflux
PhB(OH)2 (10mol)
Scheacutema I18
Chapitre I Meacutethodes de preacuteparations des DHPMs
39
Autres
Drsquoautres travaux ont eacuteteacute reacutealiseacutes nous citons quelques uns
Lrsquoutilisation du triflate de lrsquoAnthanide (Yb(OTf)3) 47 le chlorure de Bismuth III
(BiCl3) 48 lrsquoacide Borique (H3BO3) 49 le chlorure drsquoEtain II (SnCl2) 50
I34 Lrsquoutilisation de lrsquoIode (I2)
RS Bhosale et Coll 51ont syntheacutetiseacute le DHPMs en utilisant lrsquoiode moleacuteculaire qui est
un catalyseur doux type acide de Lewis dans le toluegravene sous reflux pendant une
peacuteriode de 3 agrave 5 heures
La quantiteacute catalytique utiliseacutee est de 15 mol ce qui eacutetait neacutecessaire pour donner les
produits deacutesireacutes avec de bons rendements (Scheacutema I19)
R1
+H2N NH2
R3R2 O
O
+
NH
NHR2
O R1
R3Toluegravene (3-5)h
Iodine 15 mol
H
O
Scheacutema I19
Cette meacutethodologie simple repreacutesente une alternative valable aux proceacutedures
existantes en particulier pour les composeacutes portant des groupes sensibles agrave lacide
I35 Utilisation des Bases de Lewis
Une meacutethode simple et efficace pour la synthegravese des deacuteriveacutes des 34-
dihydropyrimidin-2-ones en une seule eacutetape utilisant la triphenylphosphine comme
catalyseur a eacuteteacute deacutecrite et rapporteacutee par A Debache et son eacutequipe 52 dans un milieu
sans solvant et agrave 100degC Les produits obtenus sont recristalliseacutes dans lrsquoeacutethanol 95 et les reacutesultats trouveacutes sont
excellents (Scheacutema I20)
R1
+H2N NH2
R3R2 O
O
+
NH
NHR2
O R1
R3Sans solvant (10)h
PPH3 10mol
H
O
Scheacutema I20
Chapitre I Meacutethodes de preacuteparations des DHPMs
40
I36 Utilisation des acides de Brϕnsted
A D Sagar et Coll 53 ont catalyseacute la reacuteaction de Biginelli par un acide de Brϕnsted
qui est lrsquoacide phenylphosphonique (PPA 10mol) dans lrsquoaceacutetonitrile comme
solvant agrave reflux pendant huit heures Une seacuterie de quatorze produits a eacuteteacute syntheacutetiseacutee
avec des rendements tregraves eacuteleveacutes (Scheacutema I21)
R1
+H2N NH2
R3R2 O
O
+
NH
NHR2
O R1
R3Aceacutetonitrile (8)h
PPA 10molH
O
Scheacutema I21
M A Bigdeli et Coll 54 ont utiliseacute lrsquoacide p-dodecylbenzensulfonique (DBSA) ils
ont testeacute lrsquoeffet catalytique sur le rendement des produits en changeant les conditions
de la reacuteaction Pour cela ils ont utiliseacute deux milieux reacuteactionnels 20mol du
catalyseur dans lrsquoeau agrave 54degC et 20mol du catalyseur dans un milieu sec sans solvant
agrave 100degC Les deux milieux ont eacuteteacute favorables pour un bon deacuteroulement de la reacuteaction
les rendements trouveacutes ont eacuteteacute excellents sauf que le temps neacutecessaire fait la
diffeacuterence Ils ont remarqueacute que la reacuteaction en preacutesence drsquoeau dure plus longtemps
(ScheacutemaI22)
R1
+
H2N NH2
R3
R2O
O
+
NH
NHR2
O R1
R3
Catalyseur 20molH2O
H
O
ou Catalyseur 10molsant solvant
Scheacutema I22
I37 Synthegravese asymeacutetrique
Les DHPMs montrent diffeacuterentes activiteacutes biologiques les eacutetudes sur ces composeacutes chiraux
ont montreacute que la chiraliteacute de ces produits et preacuteciseacutement le carbone en position quatre est le
centre qui deacutetermine leurs proprieacuteteacutes biologiques le (s)-Monastrol (Fig 183) par exemple
est un eacutenantiomegravere qui preacutesente une activiteacute anticanceacutereuse le (R)-SQ32926 (Fig 184)
exhibeacute un effet antihypertensif
Chapitre I Meacutethodes de preacuteparations des DHPMs
41
NH
NH
OH
O
O
S NH
N
O
NH2
O
NO2
O
O
Fig I83 Fig I84
R Gonzalez-Olvera et Coll55 ont deacuteveloppeacute plusieurs deacuteriveacutes de (1s4s)-25-
diazabicyclo[221]heptane comme organocatalyseurs chiraux dans la reacuteaction de
Biginelli Apregraves avoir fait une comparaison de lrsquoeffet catalytique de trois deacuteriveacutes du catalyseur
chiral agrave tempeacuterature ambiante pendant cinq jours
NH
HN
NH
N
NH
N
Ph
(S)
(S)
(S)
(S)
(S)
(S)(R)
2HBr 2HBr 2HBr
-1- -2- -3-
Fig I85
Crsquoest la troisiegraveme diamine chirale qui donne un tregraves bon rendement avec une quantiteacute
catalytique de 10mol en preacutesence drsquoun meacutelange isopropanol-meacutethanol (6 1) comme
solvant (Scheacutema I23) La majoriteacute des produits synthegravetiseacutes sont des enantiomegraveres (S)
+H2N NH2
OC2H5OO
O
+isopropanol-methanol (6 1)
Tempeacuterature ambiante 5jours
(10mol)NH
NPh
(S)
(S)(R) 2HBr
NH
NHO
O
O
R1O H
R1
Scheacutema I23
Xiao-Hua Chen et Coll56 ont appliqueacute la synthegravese asymeacutetrique agrave la reacuteaction de
Biginelli en impliquant les acides phosphoriques agrave base de BINOL avec une meilleur
eacutenantioseacutelectiviteacute ils ont utiliseacute 10mol dans le dichloromeacutethane pour obtenir des
produits optiquement pures (de 85 ee jusqursquoagrave 97 ee) (Scheacutema I24)
Chapitre I Meacutethodes de preacuteparations des DHPMs
42
R1 H
O
+ H2N NH2
OC2H5OO
O
+NH
NH
C2H5O
O R1
O
Ph
OO
Ph
P OH
10mol
CH2Cl2 25degC
OH
Scheacutema I24
A K Prasad et Coll 57ont utiliseacute la biocatalyse seacutelective pour seacuteparer le meacutelange
raceacutemique formeacute par la condensation de Biginelli le (plusmn)-4-aryl-6-meacutethyl-34-
dihydropyrimidin-2-one-5-carboxylate drsquoeacutethyle Ils ont utiliseacute la lipase immobilieacutee
candida antarctica CAL (A) qui a montreacute une seacutelectiviteacute tregraves importante agrave une
tempeacuterature qui varie entre 55 et 60degC en preacutesence de 20ml THF et un meacutelange
drsquoacides anhydres (aceacutetique propanoiumlque butanoiumlque valarique et heptanoiumlque)
pendant une peacuteriode de 10 agrave 35heures
Les reacutesultats trouveacutes montrent que les produits eacutenantiomeacuteriques (-)-4-aryl-6-meacutethyle-
34-dihydropyrimidin-2-one-5-carboxylate drsquoeacutethyle sont majoritaires dans toutes les
seacuteparations (Scheacutema I25)
+
H2N NH2
O
C2H5O OO
+
NH
NHC2H5O
O
OR1
R2
CHOR1
R2
(plusmn)
FeC3 SiO2
Micro-ondes850W 1-2min
NH
NHC2H5O
O
O
R1
R2
( - )
CAL-L(A) 10-35h 55-60degC
THF acides anhydrides NH
NHC2H5O
O
O
R1
R2
( + )
+
Scheacutema I25
Chapitre I Meacutethodes de preacuteparations des DHPMs
43
I38 Utilisation de la biocatalyse
Pour une synthegravese propre les chimistes cherchent toujours agrave introduire des meacutethodes vertes
qui respectent lrsquoenvironnement et qui sont efficaces en mecircme temps
Apregraves son utilisation dans la synthegravese des alcegravenes trisubstitueacutes et les colorants
styryles B N Borse et son eacutequipe 58 ont utiliseacute la lipase de Rhizopus Oryzae comme
catalyseur bio-organique Cette lipase a montreacute une grande efficaciteacute en preacutesence du
solvant eutectique profond (DES) qui est un meacutelange de chlorure de choline et de
lureacutee ce qui va entraicircner une tregraves forte deacutepression du point de congeacutelation les
proprieacuteteacutes physiques de ce solvant sont semblables aux liquides ioniques La reacuteaction proposeacutee est la suivante (Scheacutema I26)
R1
+H2N NH2
R3R2 O
O
+
NH
NH
R2
O R1
R3
Lipase 5mol DES 3mlH
O
H2O55degC4h
Scheacutema I26
K Konkala et Coll 59 ont rapporteacute un protocole nouveau dans la synthegravese de Biginelli
en employant comme catalyseur le carbone fonctionnaliseacute en acide sulfonique agrave base
de bio-glyceacuterol ce catalyseur a permis drsquoobtenir de tregraves bons rendements (Scheacutema
I27) HO3S
HO3S
SO3H
R1+
H2N NH2
R3R2 O
O
+NH
NH
R2
O R1
R3CH3CN 75-80degC
(4)h
H
O10mol
Scheacutema I27
I39 Utilisation des supports solides
S Reddy Narahari et son eacutequipe60 ont reacutealiseacute la synthegravese des 4-aryl dihydropyrimidin-
2(1H)-ones en utilisant le gel de silice dopeacute par 5 drsquoacide perchlorique sous forme
drsquoun acide doux (HClO4-SiO2) la reacuteaction est faite dans un milieu sans solvant le gel
de silice est ensuite reacutecupeacutereacute et peut ecirctre reacuteutiliseacute sans baisser le rendement de la
Chapitre I Meacutethodes de preacuteparations des DHPMs
44
reacuteaction ce catalyseur a montreacute son efficaciteacute par rapport agrave lrsquoutilisation de lrsquoacide
perchlorique seule dans lrsquoEtOH (Scheacutema I28)
R1+
H2N NH2
XR2
R3
O
O
+NH
NH
R3
R2
O R1
XSans solvant (3)h
HClO4-SiO2 5mol
H
O
Scheacutema I28
Kulkarni et Coll 61 ont fait la synthegravese des dihydropyrimidinones dont le monastrol
qui est lrsquoinhibiteur de la Kineacutesine Eg5 dans les conditions suivantes sans solvant et
avec une quantiteacute catalytique de Zeacuteolite qui est recyclable cette reacuteaction est adaptable
agrave lrsquoeacutechelle multigramme (Scheacutema I29)
R1+
H2N NH2
R3R2 O
O
+
NH
NHR2
O R1
R3Sans solvant 50degC
Zeacuteolite TS-1 10molH
O
Scheacutema I29
M Tajbakhsh et son eacutequipe62 ont deacuteveloppeacute la synthegravese de Biginelli en utilisant les
Heulandites naturelles type Zeolite (HTMA) comme catalyseurs en preacutesence de
lrsquoacide aceacutetique glacial dans la reacuteaction la quantiteacute du HTMA est calculeacutee par rapport
agrave lrsquoaldeacutehyde (02g pour 0006mol de lrsquoaldeacutehyde) Les produits deacutesireacutes sont obtenus dans un temps relativement court et avec de bons
rendements (Scheacutema I30)
R1
+
H2N NH2
R3R2 O
O
+
NH
NHR2
O R1
R3
H
O HTMA(02g pour 0006ml Aldeacutehyde)
acide aceacutetique glacial100degC
Scheacutema I30
M A Chari et K Syamasundar 63 ont utiliseacute un catalyseur heacuteteacuterogegravene le sodium
bisulfate dopeacute sur le gel de silice pour la synthegravese des DHPMs Les conditions de cette reacuteaction permettent drsquoobtenir de bons rendements dans un
minimum de temps (Scheacutema I31)
Chapitre I Meacutethodes de preacuteparations des DHPMs
45
R1
+
H2N NH2
R3R2 OO
+
NH
NHR2
O R1
R3
SiO2-NaHSO4 10molH
O
CH3CN
Scheacutema I31
M Moosavifar64 a reacutealiseacutee la synthegravese des dihydropyrimidinones en utilisant un
catalyseur peu couteux et facile agrave reacutecupeacuterer qui est un heacuteteacuteropolyacide supporteacute sur
Zeacuteolite Les rendements trouveacutes sont tregraves eacuteleveacutes par rapport agrave ceux trouveacutes en utilisant
le Zeacuteolite seul (Scheacutema I32)
R1
+
H2N NH2
R3R2 O
O
+
NH
NHR2
O R1
R3
Zeacuteolite-supporteacute HPA 10molH
O
CH3CN
Scheacutema I32
M Salmon et Coll65 ont reacutealiseacute la synthegravese de Biginelli en employant lrsquoargile
Bentonite comme catalyseur sans solvant et lrsquoinfrarouge comme moyen drsquoeacutenergie
(Scheacutema I33)
R1
+H2N NH2
R3R2 O
O
+
NH
NHR2
O R1
R3H
O
IR 4h
TAFF (500mg)
Scheacutema I33
A Hasaninejad et Coll 66 ont rapporteacute un nouveau protocol vert pour la synthegravese des
DHPMs en faisant reacuteagir un aldeacutehyde un β-ceacutetoester lrsquoureacutee ou la thioureacutee en
preacutesence de pentoxyde de phosphore supporteacute sur le gel de silice (P2O5 SiO2 3515
g) Apregraves lrsquooptimisation la reacuteaction est meneacutee sans solvant agrave 80degC les produits sont
ensuite recristalliseacutes dans EtOH (Scheacutema I34)
R1
+
H2N NH2
R3R2 O
O
+
NH
NHR2
O R1
R3H
OP2O5 SiO2 30mol
Sans solvant 85degC 2h
Scheacutema I34
Chapitre I Meacutethodes de preacuteparations des DHPMs
46
Autres Drsquoautres eacutetudes ont eacuteteacute reacutealiseacutees sur la reacuteaction de Biginelli en utilisant les supports
solides on peut citer
-Yb III ndashreacutesine et polymegravere supporteacute67
-ZnCl2 supporteacute sur gel68
I310 Utilisation des micro-ondes
Actuellement lrsquoutilisation des micro-ondes dans les reacuteactions agrave composants multiples est
pratiqueacutee largement en raison de leurs prouesses agrave minimiser le temps de reacuteaction la
consommation drsquoeacutenergie et la production de deacutechets
K K Pasunooti et Coll 69 ont deacuteveloppeacute la reacuteaction de Biginelli en utilisant le micro-
ondes comme source drsquoeacutenergie et le triflate de cuivre Cu(OTf)2 qui est un catalyseur
de Lewis peu couteux et peu toxique dans les conditions suivantes (Scheacutema I35)
R1
+
H2N NH2
R3R2 O
O
+
NH
NHR2
O R1
R3
H
OCu (OTf)2 10mol
EtOH 100degC 1hM-O (200W)
Scheacutema I35
Le chauffage uniforme des micro-ondes permis drsquoobtenir des rendements excellents
M Kidwai et Coll 70 ont appliqueacute une meacutethode verte sans lrsquoutilisation drsquoun catalyseur
et dans un milieu sans solvant les reacutesultats eacutetaient tregraves satisfaisants (Scheacutema I36)
R1
+
H2N NH2
R3R2 OO
+
NH
NHR2
O R1
R3
H
O M-O (800W)110-120degC 1min
Sans solvant
Scheacutema I36
En 2013 P S Harikrishnan et Coll17 ont reacutealiseacute lrsquooptimisation sur la reacuteaction de
Biginelli avec diffeacuterents catalyseurs et sans catalyseur la meacutethode sans catalyseur eacutetait
satisfaisante sans solvant et sous reflux et avec lrsquoirradiation des micro-ondes comme
source drsquoeacutenergie cette reacuteaction eacutetait tregraves rapide elle se fait en 10 minutes
Chapitre I Meacutethodes de preacuteparations des DHPMs
47
Par conseacutequent sans catalyseur sans solvant et sous micro-ondes est une meacutethode
tregraves inteacuteressante et entre dans le domaine de la chimie verte (Scheacutema I37)
R1
+H2N NH2
X+
NH
NHEtO
O R1
XH
OM-O (53W 2bar)150degC 5-10minEtO
OO
Sans solvantSO2Ar
O2SAr
4-arylsulfonyl-3-oxobutanoate deacutethyle
Scheacutema I37
V R Choudhary et son eacutequipe71 ont utiliseacute la meacutethode du support solide dans la
reacuteaction de Biginelli un acide de Lewis (FeCl3) porteacute sur une argile qui est la
montmorillonite [K10] formant le catalyseur FeCl3 Si-MCM-41 avec les micro-
ondes comme moyen drsquoeacutenergie (Scheacutema I38)
R1
+
H2N NH2
X+
NH
NHEtO
O R1
X
H
OM-O
Catalyseur 10mol 3-5minEtO
OO
Sans solvant
Scheacutema I38
La reacuteaction de Biginelli a eacutegalement eacuteteacute reacutealiseacutee sous micro-ondes en 2011 par Fang et
Lam72 en utilisant lrsquoacide trifluoroaceacutetique pour donner les 5-substitueacute-34-
dihydropyrimidin-2-onesthiones avec de bons rendements selon le scheacutema (Scheacutema
I39)
R1
+
H2N NH
X+
N
NH
HO2C
R1
XH
O M-OTFA 06eq 10-15minHO2C
OH
OO R2
R2
C2H4Cl2
Scheacutema I39
Le nitrate de bismuth utiliseacute pour catalyser la reacuteaction de Biginelli dans un milieu sans
solvant et les micro-ondes pour un chauffage uniforme sont les conditions proposeacutees
par Banik et sont eacutequipe73 pour une synthegravese verte des DHPMs avec de bons
rendements et dans un minimum de temps (Scheacutema I40)
Chapitre I Meacutethodes de preacuteparations des DHPMs
48
R1
+
H2N NH2
X+
NH
NH
R1
XH
O M-OBi(NO3)3 2mol 4-5minEtO
OO
Sans solvant
EtO
O
Scheacutema I40
I311 Utilisation des ultrasons
Lrsquoeacutequipe de Ji-Taili74 a utiliseacute les ultrasons (freacutequence 4059 KHZ puissance
minimale 250w) dans la synthegravese des 3 4-dihydropyrimidin-2-ones en preacutesence de
lrsquoacide amidosulfonique (NH2SO3H) Les conditions optimales ont eacuteteacute fixeacutees comme deacutemontre le scheacutema (Scheacutema I41)
NH2SO3H 25-30degC
EtOH ultrasonR1
+
H2N NH2
O+
NH
NH
R1
OH
OEtO
OO
EtO
O
89-9840min
Scheacutema I41
Un simple protocol de synthegravese a eacuteteacute meneacute par Stefani et Coll75 sur la reacuteaction de
Biginelli en utilisant les ultrasons (Freacutequence 40 KHZ Puissance 130W Tdeg=60degC)
en preacutesence du chlorure drsquoammonium comme acide de Lewis Apregraves une purification par colonne (Hexane Aceacutetate drsquoeacutethyle 7 3) les produits sont
obtenus avec de tregraves bon rendements (Scheacutema I42)
R1
+
H2N NH2
X+
NH
NH
R1
XH
O U-SNH4Cl 10mmol
ROO
O
MeOH 3-4h
RO
O
Scheacutema I42
A M A Al-Kadasi et G M Nazeruddin76 ont utiliseacute lrsquoacide chlorosulfonique pour
catalyser la reaction de Biginelli (HClSO3) est une moleacutecule tregraves toxique et dangereuse souvent appeleacutee gaz de combat
surtout en preacutesence de lrsquoH2O et du chauffage comme deacutemontre le scheacutema (Scheacutema
I43)
Chapitre I Meacutethodes de preacuteparations des DHPMs
49
HCl + H2SO4H2O
chauffageHClSO3
Scheacutema I43
Ce nouveau protocol lanceacute dans les ultrasons (freacutequence 36plusmn3KHZ puissance 100w) est
reacutealiseacute dans des conditions seacuteches pour eacuteviter la deacutecomposition du catalyseur a permis
drsquoobtenir les DHPMs avec de bons rendements (Scheacutema I44)
R1
+
H2N NH2
X+
NH
NH
R1
XH
O U-SHClSO3 02mmolEtO
OO
Sans solvant Tdeg a 5-30min
EtO
O
Scheacutema I44
I312 Utilisation des liquides ioniques
Les liquides ioniques sont des sels formeacutes agrave partir de cations organiques et sont deacutefinis
comme des entiteacutes liquides agrave une tempeacuterature inferieure agrave 100degC Ces liquides ont une tregraves
faible pression de vapeur une forte polariteacute et dans certains cas une forte hydrophobie Ils ne
sont pas solubles dans les solvants organiques usuels ainsi ils sont disponibles et recyclables
Ces caracteacuteristiques en font des solvants inteacuteressants
H Khabazzadeh et Coll77 ont preacutepareacute les 3 4-dihydropyrimidin-2-ones via un sel
drsquoammonium de lrsquoacide sulfurique [Et3NH] [HSO4] qui est un liquide ionique avec un
caractegravere drsquoun acide doux La reacuteaction eacutetait meneacutee agrave 100degC dans un milieu sans solvant avec une quantiteacute
catalytique (3mmol) de trieacutethyle ammonium hydrosufate et les rendements varient de
(75-87) avec des temps de reacuteaction qui varient entre 55-120 minutes (Scheacutema I45)
R1
+
H2N NH2
X+
NH
NH
R1
X
H
O
[Et3NH] [HSO4] 3mmolEtOO
O
Sans solvant 100degC
EtO
O
Scheacutema I45
Chapitre I Meacutethodes de preacuteparations des DHPMs
50
F Dong et son eacutequipe78 ont proposeacute une meacutethode en utilisant un liquide ionique dans
la reacuteaction de Biginelli agrave tempeacuterature de 90degC ce catalyseur recyclable porte un
groupe acide sulfonique drsquoalcane dans un cation trialkyle ammonium acyclique
SO3HNRc
RaRb
A
Ra= Me
Rb= Et
Rc= n-But
A= HSO4
Figure I86 Les rendements trouveacutes varient entre 72-94 dans un temps tregraves court (Scheacutema I46)
R1
+H2N NH2
X+
NH
NH
R1
XH
O TSILs 02mmolEtO
OO
Sans solvant 90degC 10-15min
EtO
O
Scheacutema I46
I313 Utilisation des nanoparticules
Durant les derniegraveres anneacutees la nanotechnologie se deacuteveloppe agrave un rythme acceacuteleacutereacute et les
nanoparticules sont de plus en plus utiliseacutees comme catalyseurs efficaces en synthegravese
organique
F Tamaddon et S Moradi79 ont utiliseacute les nanoparticules drsquooxyde de zinc (nano ZnO)
dans la reacuteaction de Biginelli pour catalyser la condensation drsquoun aldeacutehyde un β-
ceacutetoester et lrsquoureacutee et controcircler la seacutelectiviteacute de la reacuteaction Ce catalyseur nrsquoest pas cher
et disponible non toxique et recyclable (Scheacutema I47)
R1
+
H2N NH2
X+
NH
NH
R1
XH
OZnO nano ZnO 5molEtO
OO
Sans solvant 60degC
EtO
O
Scheacutema I47
Les rendements trouveacutes sont tregraves eacuteleveacutes dans des temps tregraves courts
J Safari et S Gandomi-Ravandi80 ont deacuteveloppeacute la reacuteaction de Biginelli en utilisant le
nano composant (Meacutetal-Organique) lrsquooxyde du manganegravese (003mg) avec un carbone
Chapitre I Meacutethodes de preacuteparations des DHPMs
51
nanotube (MnO2)-CNT sous conditions sans solvant et une irradiation par micro-
ondes (80w) pour la condensation drsquoun aldeacutehyde lrsquoaceacutetopheacutenone et lrsquoureacutee
Ils ont fait une comparaison entre lrsquooxyde du manganegravese (MnO2) et le nano
composant de MnO2 les reacutesultats trouveacutes en utilisant le nano MnO2 sont excellents
qui varient entre 87 et 97 avec des temps de reacuteaction tregraves courts qui varient entre 5
et 25 minutes
Ce catalyseur peut ecirctre seacutepareacute apregraves une filtration rinceacute avec une solution de
bicarbonate de sodium puis seacutecheacute dans lrsquoautoclave pendant 1heure (Scheacutema I48)
R1
+
H2N NH2
X+
NH
NH
R1
XH
O nano MnO2-CNTs 003g
M-O Sans solvant
O
R2
R2
Scheacutema I48
G Sabiha et Coll81 ont syntheacutetiseacute les DHPMs via lrsquoutilisation de 10mol drsquoun
catalyseur nano composant [oxyde de Ceacuteriumvinyle pyridine polymegravere] ce couple
forme la structure [4vp-co-dvb] (Scheacutema I49)
R1
+
H2N NH2
X+
NH
NH
R1
XH
O (4vp-co-dvb) 10molEtOO
O
H2O 80degC 45-10h
EtO
O
Scheacutema I49
Les reacutesultats trouveacutes sont bons avec un temps relativement court
I314 Utilisation des catalyseurs naturels
Le souci de deacutevelopper des meacutethodes propres et respectueuses de lrsquoenvironnement et de la vie
a ameneacute les chercheurs agrave trouver des catalyseurs naturels Crsquoest ainsi que quelques proceacutedures
utilisant des catalyseurs naturels ont eacuteteacute appliqueacutees agrave la synthegravese des produits de Biginelli
Ramu et son eacutequipe82 ont deacutecrit un simple et nouveau protocol pour la synthegravese des 3
4-dihydropyrimidin-2-ones qui entre dans le domaine de la chimie verte
Chapitre I Meacutethodes de preacuteparations des DHPMs
52
Ils ont fait des tests dans les mecircmes conditions de plusieurs catalyseurs types organo-
catalyseurs qui sont solubles dans lrsquoeau comme lrsquoacide maleacuteique lrsquoacide malonique
lrsquoacide paratoluegravene sulfonique et lrsquoacide citrique
Ce dernier a donneacute le meilleur rendement (92) par rapport aux autres qui ont donneacute
respectivement 72 75 55
Ce catalyseur naturel est relativement fort il est non toxique non corrosif et
facilement biodeacutegradable (Scheacutema I50)
R1
+H2N NH2
X+
NH
NH
R1
XH
OCatalyseur 05eqEtO
OO
Sans solvant 80degC 1-5h
EtO
O
Scheacutema I50
Patil et son eacutequipe83 ont utiliseacute le jus de citron pour catalyser la condensation de
Biginelli
Le jus de citron contient principalement 85 drsquohumiditeacute 112 de carbohydrates 5-
7 de lrsquoacide citrique 1 de proteacuteines 05 du vitamine C 031 mineacuterales 16
des fibres 09 de matiegraveres grasses avec un PH=2-3
R1
+H2N NH2
X
+
NH
NH
R1
XH
OCatalyseur 2mlEtO
O
O
Sans solvant Tdeg a 2h
EtO
O
Scheacutema I51
La reacuteaction ci-dessus montre les conditions optimales pour cette synthegravese touts les
produits obtenus ont eacuteteacute recristalliseacute dans lrsquoeacutethanol avec de tregraves bons rendements
(Scheacutema I51)
I315 Utilisation drsquoautres catalyseurs
R Tayebee et son eacutequipe84 en 2013 ont appliqueacute une nouvelle meacutethode en utilisant
un catalyseur acide solide type (organique ndash mateacuteriau hybride inorganique)
H5PW10V2O40pipeacuterazine-SBA-15 dans un milieu sec
Chapitre I Meacutethodes de preacuteparations des DHPMs
53
La preacuteparation de ce catalyseur heacuteteacuterogegravene commence par la preacuteparation de la partie
organique la silice mesoporeuse nanoparticules (pipeacuterazine-SBA-15) suivant la litteacuterature le
H5PW10V2O40 est ensuite supporteacute sur cette silice
La reacuteaction de Biginelli est lanceacutee agrave 100degC dans un milieu sec et en preacutesence de 2mol du
catalyseur (Scheacutema I52)
R1 H
O
+
H2N NH2
R3
R2O
O
+
NH
NHR2
O R1
R3
H5PW10V2O40pipeacuterazine-SBA-15 (2mol)
100degC 033-4 h
Scheacutema I52
Ce systegraveme catalytique a prouveacute une efficaciteacute inteacutereacutessante en comparaison avec les autres
systegravemes et autres catalyseurs en eacutetant agrave la fois recyclable et respectueux de
lrsquoenvironnement
K Singh et Coll85 ont fait la synthegravese de Biginelli en utilisant la reacutesine eacutechangeuse
drsquoions Dowex qui est une moleacutecule immense comportant des groupements ionisables
utiliseacutee geacuteneacuteralement dans la seacuteparation des produits Les rendements trouveacutes
montrent lrsquoefficaciteacute de ce catalyseur (Scheacutema I53)
R3 H
O+
NH
NH
X
R2
R1
O
O
+
N
N
R2
R1
O R3
X130degC Sans solvant 90min
Dowex-50w
R4 R5
R4
R5
Scheacutema I53
Les meacutetallophtalocyanines sont des complexes organiques avec un noyau meacutetallique
et un caractegravere insoluble dans les solvants usuels cela permet une seacuteparation plus
facile S L Jain et son eacutequipe86 ont introduit ce complexe comme catalyseur
heacuteteacuterogegravene recyclable dans la condensation de Biginelli
Chapitre I Meacutethodes de preacuteparations des DHPMs
54
Apregraves avoir fait le test sur diffeacuterents meacutetallophtalocyanines dans diffeacuterents solvants et
diffeacuterentes concentration catalytiques le Cobalt II pc a donneacute de tregraves bons rendements
dans un temps tregraves court (Scheacutema I54)
R1 H
O+
H2N NH2
O
R2O
O
+
NH
NHR2
O R1
OCH3CN Reflux
Metallophthalocyanine (2)
Scheacutema I54
Une seacuterie de 21 produits a eacuteteacute preacutepareacutee avec de bon rendements le catalyseur a prouveacute
sont efficaciteacute apregraves cinq utilisations
Autres
Fluorapatite (Ca5(PO4)3F) supporteacute avec un meacutetal halogegravene 87 Ziegler ndashNatta (MgCl2
cocatalyse le TiCl4)88
Chapitre I Reacutesultats et discussions
55
I4 Reacutesultats et discussion
Lrsquoeacutetude de la reacuteaction de Biginelli dans le domaine de la chimie verte a commenceacute il y a deacutejagrave
quelques anneacutees soit par lrsquoutilisation de meacutethodes eacuteconomiques et seacutecuritaires agrave la fois ou
par lrsquointermeacutediaire des catalyseurs non toxiques recyclables ou naturels
Dans ce cadre on se propose drsquoeacutetudier le pouvoir catalytique de deux catalyseurs drsquoorigine
naturels qui sont lrsquoacide ascorbique et lrsquoacide aceacutetylsalicylique sur la reacuteaction de Biginelli
- lrsquoacide ascorbique
OO
HO
OH
OH
HO
Fig I86
Origine
On trouve lrsquoacide ascorbique dans le corps humain notamment dans le foie la rate le
cerveau et les glandes endocrines
Il est aussi disponible dans les leacutegumes verts et dans les fruits acides lrsquoorange le citron le
kiwi les pamplemousses les tomates et dans le poivre la pomme de terre hellipetc
Caractegraveristiques
De formule brute C6H8O6 poudre de couleur blanche pka=41
Il est soluble dans lrsquoeau en milieu acide il fixe lrsquooxygegravene dissous agrave la tempeacuterature ordinaire
en formant lrsquoacide deacutehydroascorbique il est aussi indispensable pour la production des
enzymes et des hormones
Rocircle
Lacide ascorbique ayant deux atomes de carbone asymeacutetriques et eacutetant sans plan de symeacutetrie
il se preacutesente sous la forme de deux paires deacutenantiomegraveres diasteacutereacuteoisomegraveres entre elles
Il acceacutelegravere la cicatrisation est antioxydant favorise la formation du collagegravene et facilite
lrsquoabsorption du fer
Chapitre I Reacutesultats et discussions
56
- lrsquoacide aceacutetylsalicylique
O CH3
O
O OH
Fig I87
Origine
Plus connu sous le nom daspirine il vient de lrsquoaceacutetylation de lrsquoacide salicylique qui est un
acide naturel isoleacute de lrsquoeacutecorce de saule du nom latin Salix
Caractegraveristiques
De formule brute C9H8O4 poudre de couleur blanche pka=35
Rocircle
Cest un des meacutedicaments les plus consommeacutes au monde pour ses activiteacutes tregraves inteacuteressantes
antalgique antipyreacutetique anti-inflammatoire et antiagreacutegant
Lrsquoimportance de ces deux catalyseurs en comparaison avec les autres acides de Brϕnsted
simples rapporteacutes dans la litteacuterature crsquoest qursquoils sont drsquoorigine naturels tregraves disponibles peu
coucircteux et non toxiques
Dans cette partie de notre travail nous avons eacutetudieacute lrsquoeffet catalytique de lrsquoacide ascorbique et de lrsquoacide aceacutetylsalicylique sur la synthegravese des 34-dihydropyrimidinones Pour cela on srsquoest inteacuteresseacute agrave la synthegravese de quatre seacuteries (2 seacuteries de deacuteriveacutes pour chaque catalyseur) et les modegraveles que nous avons choisis sont
1) aldeacutehyde aromatique + ureacutee + aceacutetoaceacutetate drsquoeacutethyle 2) aldeacutehyde aromatique + ureacutee + dimeacutedone
Sur les deux modegraveles nous avons eacutevalueacute lrsquoeacutefficaciteacute de chaque catalyseur et pour pouvoir
comparer les diffeacuterents reacutesultats nous avons utiliseacute les mecircmes reacuteactifs Tableau I4
Dans un premier temps nous avons eacutetudieacute lrsquooptimisation des conditions opeacuteratoires afin de
trouver les meilleures pour chaque catalyseur seacuteparement
Chapitre I Reacutesultats et discussions
57
Pour cela nous avons testeacute lrsquoeffet de plusieurs solvants et lrsquoeffet drsquoun milieu sec en fixant les
autres facteurs la quantiteacute catalytique (20 mol) Nous avons controcircleacute les cinq reacuteactions tests
par chromatographie sur couche mince (CCM) la cinquiegraveme reacuteaction est compleacuteteacutee apregraves dix
heures pour lrsquoacide ascorbique tans dis qursquoelle est compleacuteteacutee apregraves neuf heures pour lrsquoacide
aceacutetylsalicylique nous avons arrecircteacute les autres reacuteactions pour comparer les rendements
Le milieu sans solvant srsquoest aveacutereacute le meilleur choix pour la condensation en terme de
rendement et de temps de reacuteaction que ce soit avec le premier catalyseur (77) ou avec le
second (76) Tableau I1
Tableau I1
Catalyseurs
Entreacutee
Solvants
Cat (mol ) Acide ascorbique Acide
aceacutetylsalicylique
Temps(h) Rdt() Temps(h) Rdt()
1 Aceacutetonitrile a 20 10 62 9 28 2 THF a 20 10 18 9 14 3 Toluene a 20 10 60 9 45 4 EtOH a 20 10 29 9 60
5 Sans solvant b 20 10 77 9 76 a Les reacuteactions sont meneacutees agrave reflux du solvant b la reacuteaction est meneacutee agrave 80degC
Nous avons par la suite eacutevalueacute la quantiteacute catalytique necessaire dans ce milieu sec pour
ameacuteliorer les reacutesultats Pour cela nous avons utiliseacute des quantiteacutes deacutecroissantes comme suit
(50 20 10 5) pour chaque catalyseur en fixant le dernier facteur qui est la
tempeacuterature (80degC) Lrsquoutilisation de 5 mol dans les conditions sans solvant 80degC a
ameacutelioreacute le rendement et a reacuteduit le temps de reacuteaction pour chaque catalyseur (82 8h)
(98 7h) Tableau I2
Tableau I2
Catalyseurs
Entreacutee
Cat (mol )
Acide ascorbique Acide aceacutetylsalicylique
Temps(h) Rdt() Temps(h) Rdt()
1 50 8 64 7 55 2 20 8 77 7 69 3 10 8 77 7 76 4 5 8 82 7 99
Chapitre I Reacutesultats et discussions
58
La troisiegraveme eacutetape de cette eacutetude est de trouver la meilleure tempeacuterature pour le deacuteroulement
de la reacuteaction Pour cela nous avons testeacute trois tempeacuteratures 80degC 60degC et Tempeacuterature
ambiante et fixeacute les autres facteurs deacutejagrave eacutetudieacutes (5 mol cat milieu sans solvant) pour
chaque catalyseur Les meilleurs reacutesultats sont calculeacutes dans une reacuteaction meneacutee agrave 80degC
comme le montre le Tableau I3 ci-dessous
Catalyseurs
Entreacutee
T (degC)
Acide ascorbique Acide aceacutetylsalicylique
Temps(h) Rdt() Temps(h) Rdt() 1 80 8 82 7 99 2 60 8 66 7 70 3 Tdeg a 8 17 7 19
Les conditions optimales trouveacutees pour la condensation de Biginelli sont les mecircmes pour les
deux catalyseurs Scheacutema I55
R1 H
O
R2
O
O
H2N NH2
R3+ +
acide ascorbique ou acide aceacutetylsalicylique
(5mol)
Sans solvant 80degC
NH
NH
R1
R3
R2
O
1 2 34
Scheacutema I55
Tous les rendements des DHPMs syntheacutetiseacutes via la reacuteaction de Biginelli calculeacutes apregraves
purification et sont bons agrave excellents dans des temps relativement courts On remarque que
les reacutesultats obtenus sont leacutegegraverement meilleurs avec lrsquoacide aceacutetylsalycilique ceci srsquoexplique
probablement par le caractegravere plus acide de ce dernier Tableau I4
Chapitre I Reacutesultats et discussions
59
Tableau I 4
Catalyseurs
Entreacutee
Produits
R1
R2
R3
Acide ascorbique Acide aceacutetylsalicylique
Tf mesureacutee
(degC)
Tf rapporteacutee
(degC) Temps(h) Rdt() Temps(h) Rdt() 1 4a C6H5- OEt O 8 82 7 99 205-206 202-204 2 4b 4-(Me)-C6H4- OEt O 7 78 7 75 215-217 215-216 3 4c 2-(Me)-C6H4- OEt O 6 85 11 76 206-208 208-210 4 4d 4-(OH)-C6H4- OEt O 6 61 6 76 214-216 213-215 5 4e 4-(OH)-3-
(OMe)-C6H3- OEt O 7 60 7 73 230-232 231-232
6 4f 4-(NMe2)-C6H4- OEt O 7 70 7 82 255-256 256-258
7 4g 3-(Cl)-C6H4- OEt O 7 80 7 80 196-198 194-196 8 4h 3-(NO2)-C6H4- OEt O 8 81 14 77 222-224 227-228 9 4i 2-thienyl OEt O 9 74 9 65 207-210 215-217 10 4j (Me)2CH- OEt O 6 25 6 26 168-170 170-171 11 4k C6H5- Me O 6 78 5 69 234-236 233-236 12 4l 4-(Me)-C6H4- Me O 8 87 7 84 196-198 192-193 13 4m C6H5- OEt S 12 55 12 41 204-206 208-210 14 4n 4-(Me)-C6H4- OEt S 12 53 13 59 194-196 192-194
Dans notre eacutetude nous avons utiliseacute une varieacuteteacute drsquoaldeacutehydes les aldeacutehydes aromatiques ont
donneacute drsquoexcellents rendements quelque soit la nature des substituants porteacutes par le noyau
aromatique (entreacutees 1-9) La reacuteaction a eacutegalement eacuteteacute effectueacutee avec un aldeacutehyde
heacuteteacuterocyclique le thiophegravene-2-carbaldeacutehyde (entreacutee 9) qui a donneacute un bon rendement
Cependant lrsquoaldeacutehyde aliphatique tel que lrsquoisobutyraldeacutehyde a donneacute un rendement modeacutereacute
avec un temps relativement long (entreacutee 10)
Nous avons aussi utiliseacute agrave la place de lrsquoaceacutetoaceacutetate drsquoeacutethyle le 2 4-pentadione ce dernier a
eacuteteacute tregraves reacuteactif et a donneacute de tregraves bons rendements (entreacutees 11 12) tandis que les rendements
obtenus par lrsquoutilisation de la thioureacutee dans cette condensation nrsquoont pas eacuteteacute eacuteleveacutes et ils sont
obtenus avec des temps de reacuteaction plus longs (entreacutees 13 14)
Pour eacutelargir notre eacutetude nous avons utiliseacute eacutegalement la dimeacutedone agrave la place de lrsquoaceacutetoaceacutetate
drsquoeacutethyle pour syntheacutetiser deux seacuteries de neuf produits DHPs pour chaque catalyseur Scheacutema
I56
Chapitre I Reacutesultats et discussions
60
acide ascorbique ouacide aceacutetylsalicylique
(5mol)
Sans solvant 80degC1 2 3 4
R1 H
O
H2N NH2
O+ +
O
O NH
NH
R1
O
O
Scheacutema I56
Tableau I5
Catalyseurs
entreacutee
Produits
R1 Acide ascorbique Acide
aceacutetylsalicylique
Tf mesureacutee (degC) Temps(h) Rdt() Temps(h) Rdt()
15 4o C6H5- 51 67 51 67 212-214 16 4p 4-(NMe2)-
C6H4- 26 74 26 62 210-212 17 4q 4-(Cl)-C6H4- 39 89 39 97 268-270 18 4r 4-(MeO)-
C6H4- 28 79 27 84 280-282 19 4s 3-(NO2)-C6H4- 47 88 47 80 201-203 20 4t 3-(Cl)-C6H4- 24 85 23 46 194-196 21 4u 4-(Me)-C6H4- 22 86 19 81 298-300 22 4v 4-(Br)-C6H4- 33 86 34 93 242-244 23 4w (Me)2CH- 58 69 54 62 253-255
Drsquoapregraves les reacutesultats obtenus Tableau I5 de la condensation des aldeacutehydes avec la dimeacutedone
et lrsquoureacutee on remarque que la synthegravese a donneacute de bons rendements de produits DHPMs mais
les reacuteactions ont neacutecessiteacute plusieurs heures en comparaison avec les reacutesultats des deux
premiegraveres seacuteries Les reacutesultats sont identiques pour les deux catalyseurs
Dans tous les cas toutes les reacuteactions ont eacuteteacute propres et les produits obtenus ont eacuteteacute refroidis
et verseacutes sur lrsquoeau glaceacutee puis isoleacutes par filtration et purifieacutes par recristallisation dans
lrsquoeacutethanol
Chapitre I Reacutesultats et discussions
61
Nous proposans ci-dessous le meacutecanisme reacuteactionnel pour cette reacuteaction
HR1
O NH2R3
NH2
NH
NH
R1
OR2
O
Me R3
+
H
NR1
R3NH2
O
Me
OOR2
HH
OOR2
OMe
- H20
- H20
NH
R1
OR2
O
MeO NH2
R3
+O
OR2
OMe
H
NR1
R3NH2
1 3
2
4
5
2 5
OO
OHO
OH
OH
eacutenolisation
addition de Michael cyclisation
HR1
O NH2
R3NH2
+
H
NR1
R3NH2
O
Me
O
OR2
H HO
OR2
OMe
- H20
13
2
5
eacutenolisation
O
O
O O
OO
OO
OO
OHOH
OH
OH
OO
OHO
OH
OH H+
H
O
O
O O
O
O
O OH
+
H
H H
OO
OH O
OHOH
H
6
Scheacutema I57
Les structures des DHPMs preacutepareacutees ont eacuteteacute bien eacutetablies par les meacutethodes spectroscopiques
usuelles qui sont IR RMN 1H RMN 13C et les points de fusion et sont en parfait accord avec
les donneacutees bibliographiques
Les spectres laquo Infrarouge raquo des dihydropyrimidinones sont caracteacuteriseacutes par la preacutesence de
deux bandes successives correspondantes agrave lrsquoeacutelongation de deux liaisons N-H du noyau
DHPM qui apparaissent respectivement vers 3256-3290cm-1 et 3107-3121cm-1
Chapitre I Reacutesultats et discussions
62
Le groupement carbonyle (C=O) de la fonction ester (ou ceacutetone pour les DHPMs 4k et 4l 4o-
4w) est caracteacuteriseacute par la bande qui sort vers 1701-1709cm-1 suivie par la bande dun autre
groupement (C=O) qui appartien agrave la fonction amide en C2 qui donne une bande intense agrave
1636-1667cm-1 (alors que pour les composeacutes 5m et 5n le groupement C=S donne une bande agrave
1575-1576cm-1)
Dautres bandes enregistreacutees vers 1615-1615cm-1 sont attribueacutees aux doubles liaisons C=C du
cycle aromatique et du noyau DHPM
Les donneacutees fournies par la RMN 1H des structures de produits de la reacuteaction de Biginelli sont
en accord avec celles dans la liteacuterature
Les deux protons caracteacuteristiques des deux groupements amine N1 et N3 des produits (a-l) qui
reacutesonnent sous forme de signaux singulets larges agrave champs faibles respectivement vers 775-
930 et 570-929 ppm pour le noyau dihydropyrimidinone
Alors que ceux du noyau dihydropyrimidinethione des produits (m n) sortent plus deacuteblindeacutes
successivement vers 1031-1034 et 962-966 ppm
Le proton caracteacuteristique H4 sort sous forme drsquoun singulet entre 504 et 587 pmm
Les spectres des produits preacutepareacutes agrave partir de lrsquoaceacutetoaceacutetate drsquoeacutethyle font apparaicirctre
deux signaux agrave champ fort concernant les protons du groupement eacutethyle de la fonction ester
un quadruplet de deux protons (CH2) vers 389-475 ppm (J= 52-82Hz) et un triplet de trois
protons (CH3) agrave 099-136 ppm (J= 7-83Hz) alors que les produits preacutepareacutes agrave partir de
24-pentanedione (5k et 5l) sont caracteacuteriseacutes par la preacutesence drsquoun singulet vers 208-210
ppm correspondant aux protons du groupement meacutethyle de la fonction ceacutetone
Le groupement meacutethyle lieacute agrave la double liaison du noyau DHPM reacutesonne entre 208 et 250
ppm sous forme de singulet
Les spectres des produits preacutepareacutes agrave partir de la dimeacutedone font apparaitre
Les deux protons caracteacuteristiques des deux groupements amine N1 et N3 reacutesonnent
respectivement vers 861-969 et 492-857 ppm
Le proton caracteacuteristique H4 sort sous forme drsquoun singulet entre 390 et 652 pmm
Les protons des groupements meacutethyles apparaissent sous forme de deux singulets tregraves
intenses respectivement vers 086-097 et 101-104 ppm
Les deux (CH2) du cycle hexanedione reacutesonnent come suit
Chapitre I Reacutesultats et discussions
63
Les deux protons porteacutes par le C6 qui est le plus deacuteblindeacute (CH2 adjacent de la fonction
ceacutetone) sous forme drsquoun singulet vers 244-336 ppm
Les deux autres protons porteacutes par le C8 reacutesonnent souvent sous forme drsquoun multiplet dugrave au
couplage geacuteminal avec un deacuteplacement chimique qui varie entre 199-237 ppm et une
constante de couplage qui varie entre 16-161 Hz et ils peuvent ecirctre singulets comme pour les
composeacutes (4p 4q 4s 4v)
Les spectres de RMN 13C sont caracteacuteriseacutes par la preacutesence des signaux suivants
Pour le carbone de la fonction carbonyle de lrsquoester un signal deacuteblindeacute sort vers 1646-1665
ppm correspondant aux produits (a-j) et un signal plus deacuteblindeacute apparaicirct vers 1741-1742
ppm pour les composeacutes (k l) pour la fonction ceacutetone (des composeacutes 4m et 4n) ils
apparaissent vers 1922 1943 ppm Cependant les composeacutes (o-w) reacutesonnent entre 1928 et
1961 ppm
- pour les composeacutes dihydropyrimidinones le signal correspondant au carbone C=O de la
fonction diamide apparaicirct vers 1515-1570 ppm alors que le carbone C=S des
produits dihydropyrimidithiones reacutesonne agrave 1651 ppm Les composeacutes obtenus via une
condensation avec la dimeacutedone (o-w) le C=O de lrsquoamide apparait vers 1508-1625
ppm
- Les carbones hybrideacutes sp2 de la double liaison du cycle DHPM (C6 C8a) reacutesonnent avec les
carbones aromatiques et les autres carbones (C5 C4a) respectivement et sortent plus
blindeacutes comme suit (1450-1508 et 1200-1520) ppm et (983-1436 et 1069-1145)
ppm
- Le carbone asymeacutetrique C4 caracteacuteristique du cycle DHPM reacutesonne agrave champ moyen entre
403ppm et 558 ppm pour les ceacutetones tandis quil nest pas tregraves deacuteblindeacute pour leurs
analogues soufreacutes 5m et 5n (54 et 53 ppm)
Chapitre I Reacutesultats et discussions
64
Tableau I6 Donneacutees de RMN1H (deacuteplacements chimiques et constantes de couplage) des 3 4-dihydropyrimidin-2-onesthiones
NH
NH
R1
R3
R2
O
Ent-reacutee R1 NH HC4 R2 CH3
4a 729-736(m5H) 570(sl1HNH) 775(sl1HNH)
543(dJ=291HC4H)
119(t J=723HCH3) 410(q
J=722HCH2) 238(s3HCH3)
4b 234(s3HCH3)
713(d J=802H) 723(d J=812H)
583(sl1HNH) 826(sl1HNH) 538(s1H C4H) 410(q J=712HCH2)
122(tJ=713HCH3) 234(s3HCH3)
4c 711-718 (m 4H) 242 (s 3H)
762 (s 1H) 915 (s 1H) 540 (s1H) 099 (t J=71Hz 3H)
389 (q J=71 2H) 230(s 3H)
4d 670(d J=812H) 703(d J=812H)
936(s1HOH)
763(s1HNH) 912(s1HNH) 504(d J=321HC4H)
109(t J=703HCH3)
398(q J=702HCH2) 223(s3HCH3)
4e 680(s2H H2H5) 387(s3HOCH3)
531(s1HOH)
583(s1HNH) 813(s1HNH) 587(s1HC4H)
118(t J=703HCH3) 408(q
J=702HCH2) 235(s3HCH3)
4f 704(dJ=842H) 667(dJ=852H) 285(s6H2CH3)
913(s1HNH) 763(s1HNH) 504(s1HHC4)
399(qJ=692HCH2) 111(tJ=73HCH3)
223(s3HCH3)
4g 720-737 (m4H) 779 (s 1H) 927 (s 1H) 517 (s 1H) 399 (q J=71 Hz 2H)
110 (t J=71 Hz 3H) 227(s 3H)
4h 838-767(m4H) 929(s1HNH) 561(dJ=331HHC4) 424(qJ=712HCH2) 136(tJ=713HCH3)
253(s3HCH3)
4i 689-695 (m 2H) 735 (d J=81 Hz 1H)
790 (s 1 H) 930 (s1H) 542 (s 1H) 117 (t J=71 Hz 3H)
406 (q J=71 Hz 2H) 222 (s 3H)
4j 188-181(m1H) 084(dJ=756H2CH3)
619(dJ=121HNH) 561(dJ=41HHC4) 475(qJ=82HCH2) 105(tJ=83HCH3)
333(s3HCH3)
4k 724-735(m5H) 784(s1HN3H) 919(s1HN1H) 520(s1HC4H) 336(s3HCH3) 210(s3HCH3)
4l 725(d J=52H) 734(d J=52H) 335(s3HCH3)
778(s1HN3H) 915(s1HN1H) 521(s1H C4H) 250(s3HCH3)
208(s3HCH3)
4m 721-736(m5H)
966(s1HN3H) 1034(s1HN1H) 517(s1HC4H) 110(t J=753HCH3)
401(q J=752HCH2) 250(s3HCH3)
4n 709(d J=752H)
723(d j=75H) 226(s3HCH3)
962(s1HN3H) 1031(s1HN1H) 513(s1H C4H) 4(q J=52HCH2)
110(t J=753HCH3) 250(s3HCH3)
Chapitre I Reacutesultats et discussions
65
Tableau I6 Donneacutees de RMN1H (deacuteplacements chimiques et constantes de couplage) des 3 4-dihydropyrimidin-2-ones
NH
NH
R1
O
O
Entreacutee R1 NH HC4 2CH2 2CH3
4o 715-733(m5H)
776(s1HN3H) 947(s1HN1H) 515(s1HC4H)
202(dj=161HCH2) 219(dj=161HCH2)
335(s2HCH2)
089(s3HCH3) 102(s3HCH3)
4p 705-652(m4H) 286(s3HCH3) 282(s3HCH3)
857(s1HNH) 652(s1HHC4)
250(s2HCH2) 231(s2HCH2)
104(s3HCH3) 097(s3HCH3)
4q 711-714(m4H) 771(s1HN3H) 942(s1HN1H) 510(s1HC4H) 225(s2HCH2)
333(s2HCH2) 089(s3HCH3) 101(s3HCH3)
4r 685(d j=752Harom)
714(d j=52Harom) 371(s3HCH3)
769(s1HN3H) 942(s1HN1H)
509(s1H C4H)
199-237(m2HCH2) 250(s2HCH2)
090(s3HCH3) 101(s3HCH3)
4s 752-839(m4H)
574(s1HNH) 969(dj=631HNH)
443(s1HHC4)
251(s2HCH2) 208(s2HCH2)
104(s3HCH3) 086(s3HCH3)
4t 693-719(m4H) 861(s1HNH) 492(s1HNH)
461(s1HHC4)
244(s2HCH2) 218(dj=161H) 209(dj=161H)
104(s3HCH3) 093(s3HCH3)
4u 685(d j=752Harom) 713(d j=75Harom)
371(s3HCH3)
770(s1HN3H) 943(s1HN1H)
509(s1H C4H)
201(dj=161HCH2) 218(dj=161HCH2)
336(s2HCH2)
089(s3HCH3) 101(s3HCH3)
4v 718(d j=752Harom) 751(d j=75Harom)
780(s1HN3H) 953(s1HN1H)
513(s1H C4H)
250(s2HCH2) 335(s2HCH2)
087(s3HCH3) 101(s3HCH3)
4w 064(d
j=756H2CH3) 163-156(m 1HCH)
850(s1HNH) 390(dj=381HC4H) 226(s4H2CH2) 213(s6H2CH3)
Chapitre I Reacutesultats et discussions
66
Tableau I7 Donneacutees de RMN13C (deacuteplacements chimiques et constantes de couplage) des 3 4-dihydropyrimidin-2-onesthiones
NH
NH
R1
R3
O
O
12
3
45
6
78
9
10
THP C7O(ester-cetone) C2O C4 C5 C6 C8 C9 C10 (CH3) Carom Ar
4a 1655 1529 558 1436 1485 601 141 188 1287-1266 -
4b 1657 1534 554 1015 1461 600 141 186 1265-1408 281
4c 1652 1515 504 991 1484 590 139 176 1432-1265 186
4d 1658 1570 538 1001 1482 595 145 182 1526 1359-1154 -
4e 1657 1533 539 1014 1463 600 142 186 1501 1457-1106 552
4f 1665 1534 543 1009 1508 602 152 188 1486-1133 415
4g 1651 1519 536 986 1489 592 140 177 1472-1248 -
4h 1648 1520 535 983 1473 591 135 177 1485 1462-1210 -
4i 1650 1522 493 998 1488 593 141 176 1486-1234 -
4j 1646 1525 544 973 1468 577 128 145 - 331 171165
4k 1922 1521 538 1095 1481 303 189 - 1442-1264 -
4l 1943 1521 535 1095 1479 301 188 - 1413-1263 206
4m 1742 1651 540 1007 1450 595 140 171 1434-1263 -
4n 1741 1651 537 1008 1448 595 140 171 1405-1262 206
Chapitre I Reacutesultats et discussions
67
Tableau I8 Donneacutees de RMN13C (deacuteplacements chimiques et constantes de couplage) des 3 4-dihydropyrimidin-2-ones
NH
NH
R1
O
O
1
2
3456
78
9
10
4a
8a
THP C5O C2O C4a C8a C4 C6-8(2CH2) C7 C9 10
(2CH3) Carom Ar
4o 1928 1519 1074 1493 498 519-322 287 268 1446-1271 -
4p 1947 1500 1118 1476 465 513-321 275 278 1482 1297-1149 312
4q 1928 1521 1075 1519 498 516-322 287 268 1521 1417-1260 -
4r 1928 1520 1076 1519 498 513-322 287 268 1583 1368-1136 550
4s 1954 1534 1113 1481 508 568-330 298 271 1509 1444-1217 -
4t 1961 1625 1145 1489 403 504-318 288 269 1459-1262 -
4u 1928 1583 1076 1520 513 550-498 322 287 1519-1136 268
4v 1928 1525 1069 1517 497 515-322 287 268 1440-1201 -
4w 1958 1508 1104 1200 509 350-319 298 269 - 313 192
Chapitre I Partie expeacuterimentale
68
Conclusion
Dans ce chapitre nous avons preacutesenteacute la reacuteaction de Biginelli qui est une reacuteaction agrave
composants multiples et aussi lrsquoimportance des produits issus de cette reacuteaction (DHPMs) sur
le plan biologique et pharmacologique
Durant toutes ces anneacutees plusieurs meacutethodes et protocoles pour la synthegravese des -3 4-
dihydropyrimidin-2-ones et ses deacuteriveacutes ont eacuteteacute appliqueacutes afin drsquoameacuteliorer les conditions
optimales et par conseacutequent le rendement de ces produits De notre part nous avons pu faire
une approche laquo verte de la synthegravese raquo de Biginelli en employant deux nouveaux catalyseurs
(acides de Brϕnsted) drsquoorigine naturels qui sont lrsquoacide ascorbique et lrsquoacide aceacutetylsalicylique
avec une quantiteacute de 5 mol dans des conditions sans solvant et 80degC Ces deux catalyseurs
reacutepondent aux exigences de la chimie moderne qui eacutevoque lrsquoutilisation de reacuteactifs
catalyseurs et meacutethodes de synthegravese eacuteconomiques et respectueuses de lrsquoenvironnement
Les rendements des produits obtenus par cette condensation eacutetaient excellents les structures
des produits obtenus ont eacuteteacute identifieacutees par les meacutethodes spectroscopiques usuelles (RMN 1H
RMN 13C et IR)
Chapitre I Partie expeacuterimentale
69
I6 Partie expeacuterimentale
Mode opeacuteratoire geacuteneacuterale
Un meacutelange reacuteactionnel de (2mmol) de lrsquoaldeacutehyde (2mmol) du β-ceacutetoester (3mmol) de
lrsquoureacutee ou de la thioureacutee avec (5mol) de lrsquoacide ascorbique ou de lrsquoacide aceacutetylsalicylique
dans un milieu sans solvant est chauffeacute agrave 80degC la reacuteaction est suivie par chromatographie sur
couche mince (CCM) apregraves lrsquoachegravevement de la reacuteaction le meacutelange reacuteactionnel est refroidi agrave
tempeacuterature ambiante et ensuite verseacute sur de lrsquoeau glaceacutee avec une agitation de 10 minutes Le
solide obtenu est filtreacute laveacute avec lrsquoeau glaceacutee et purifieacute par recristallisation dans lrsquoEthanol
95 Les produits obtenus ont eacuteteacute identifieacutes par les meacutethodes spectroscopiques IR RMN H1
RMN C13 Tdegfusion
4a) 6-meacutethyl-2-oxo-4-pheacutenyl-1234-teacutetrahydropyrimidine-5-carboxylate drsquoeacutethyle
NH
NHO
O
O
Tdegfus 205-206degC IR (KBr cm-1) ν 3414 3230 3109 2936 1702 1649 1599 RMN
H1(250 MHz DMSO-d6) δ 729-736(m 5H) 570(sl 1H NH) 775(sl 1H NH) 543(d
J=29 1H C4H) 119(t J=72 3H CH3) 410(q J=72 2H CH2) 238(s 3H CH3) RMN
C13(629MHz DMSO-d6) δ 1655 1529 1487 1460 1436 1287 1279 1266 601
558 188 141
4b) 6-meacutethyl-2-oxo-4-p-tolyl-1234-teacutetrahydropyrimidine-5-carboxylate drsquoeacutethyle
NH
NHO
O
O
Chapitre I Partie expeacuterimentale
70
Tdegfus 215-217 degC IR (KBr cm-1) ν 3240 3110 1695 1665 1560 RMN H1(250 MHz
DMSO-d6) δ 234(s 3H CH3) 713(d J=80 2Harom) 723(d J =81 2Harom) 583(sl 1H
NH) 826(sl 1H NH) 538(s 1H C4H) 410(q J =71 2H CH2) 122(t J =71 3H CH3)
234(s 3H CH3) RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ 1656 1534 1461 1408 1376
1293 1264 1014 599 553 280 21 0 186 141
4c) 6-meacutethyl-2-oxo-4-o-tolyl-1234-teacutetrahydropyrimidine-5-carboxylate drsquoeacutethyle
NH
NHO
O
O
Tdegfus 206-208 degC IR (KBr cm-1) ν 3249 3112 1688 1661 1562 RMN H1(250 MHz
DMSO-d6) δ 711-718 (m 4H) 242 (s 3H) 762 (s 1H) 915 (s 1H) 099 (t J=71Hz
3H) 389 (q J=71 2H) 230(s 3H) RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ 1652 1515
1484 1432 1346 1300 1271 1265 991 590 504 186 176 139
4d) 4-(4-hydroxypheacutenyl)-6-meacutethyl-2-oxo-1234-teacutetrahydropyrimidine-5-carboxylate
drsquoeacutethyle
NH
NHO
O
O
OH
Tdegfus 214-216degC IR (KBr cm-1) ν 3416 3237 3085 2941 1728 1694 1588 1509 RMN
H1(250 MHz DMSO-d6) δ 670(d J=81 2Harom) 703(d J =81 2Harom) 936(s 1H OH)
763(s 1H NH) 912(s 1H NH) 504(d J =32 1H C4H) 109(t J =70 3H CH3) 398(q
J =70 2H CH2) 223(s 3H CH3) RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ 1658 1569
1526 1482 1358 1278 1154 1001 806 595 538 181 145
Chapitre I Partie expeacuterimentale
71
4e) 4-(3-hydroxy-4-meacutethoxypheacutenyl)-6-meacutethyl-2-oxo-1234-teacutetrahydropyrimidine-5-
carboxylate drsquoeacutethyle
NH
NHO
O
O
OOH
Tdegfus 230-232degC IR (KBr cm-1) ν 3415 3241 3114 2954 1708 1646 1512 RMN
H1(250 MHz DMSO-d6) δ 680(s 2H H2 H5arom) 387(s 3H OCH3) 531(s 1H OH)
583(s 1H NH) 813(s 1H NH) 587(s 1H C4H) 118(t J =70 3H CH3) 408(q J=70
2H CH2) 235(s 3H CH3) RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ 1656 1532 1501
1463 1457 1370 1182 1129 1105 1013 599 552 539 186 141
4f) 4-(4-(dimeacutethylamino)pheacutenyl)-6-meacutethyl-2-oxo-1234-teacutetrahydropyrimidine-5-carboxylate
drsquoeacutethyle
NH
NHO
O
O
N
Tdegfus 255-256degC IR (KBr cm-1) ν 32402 31168 16432 17011 14542 12266 RMN
H1(250 MHz DMSO-d6) δ 704(d J=84 2H) 667(d J =85 2H)285(s 6H 2CH3)
913(s 1H NH) 763(s 1H NH) 504(s 1H HC4) 399(q J =69 2H CH2) 111(t J =7
3H CH3) 223(s 3H CH3) RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ 1666 1534 1508
1487 1337 1279 1133 1009 602 543 188 152
Chapitre I Partie expeacuterimentale
72
4g) 4-(3-chloropheacutenyl)-6-meacutethyl-2-oxo-1234-teacutetrahydropyrimidine-5-
carboxylate drsquoeacutethyle
NH
NHO
O
O
Cl
Tdegfus 196-198degC IR (KBr cm-1) ν 3227 3117 1707 1657 1475 1088 1429 1227 759
RMN H1(250 MHz DMSO-d6) δ 720-737 (m 4H) 779 (s 1H) 927 (s 1H) 517 (s 1H)
399 (q J=71 Hz 2H) 110 (t J=71 Hz 3H) 227(s 3H) RMN C13(629MHz DMSO-d6)
δ 1651 1519 1489 1472 1329 1304 1272 1262 1249 986 592 536
178 140
4h) 6-meacutethyl-4-(3-nitropheacutenyl)-2-oxo-1234-teacutetrahydropyrimidine-5-carboxylate drsquoeacutethyle
NH
NHO
O
O
NO2
Tdegfus 222-224degC IR (KBr cm-1) ν 33289 31013 17011 16278 13154 12228 RMN
H1(250 MHz DMSO-d6) δ 838-767(m 4H) 929(s 1H NH) 561(d J =331H HC4)
24(q J =71 2H CH2) 136(t J =71 3H CH3) 253(s 3H CH3) RMN C13(629MHz
DMSO-d6) δ 1648 1520 485 1473 1462 1323 1288 1216 1210 983 591 535
177 135
4i) 6-meacutethyl-2-oxo-4-(thiophegraven-2-yl)-1234-teacutetrahydropyrimidine-5-carboxylate drsquoeacutethyle
NH
NHO
O
O
S
Chapitre I Partie expeacuterimentale
73
Tdegfus 207-210degC IR (KBr cm-1) ν 3418 3235 3092 2941 1728 1690 1591 1512 RMN
H1(250 MHz DMSO-d6) δ 689-695 (m 2H) 735 (d J=81 Hz 1H) 790 (s 1H) 930 (s
1H) 542 (s 1H) 117 (t J=71 Hz 3H) 406 (q J=71 Hz 2H) 222 (s 3H) RMN
C13(629MHz DMSO-d6) δ 1650 1522 1488 1486 1266 1246 1235 998
593 493 176 141
4j) 4-isopropyl-6-meacutethyl-2-oxo-1234-teacutetrahydropyrimidine-5-carboxylate drsquoeacutethyle
NH
NHO
O
O
Tdegfus 168-170degC IR (KBr cm-1) ν 33250 31746 16702 15699 12806 RMN H1(250
MHz DMSO-d6) δ 188-181(m 1H) 084(d J =75 6H 2CH3) 619(d J =12 1H NH)
561(d J =4 1H HC4) 475(q J =8 2H CH2) 105(t J =8 3H CH3) 333(s 3H CH3)
RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ 1646 1525 1468 973 577 544 331 171 165
145 128
4k) 5-aceacutetyl-6-meacutethyl-4-pheacutenyl-34-dihydropyrimidin-2(1H)-one
NH
NH
O
O
Tdegfus 234-236degC IR (KBr cm-1) ν 3259 1701 1676 1236 RMN H1(250 MHz DMSO-
d6) δ 724-735(m 5H) 784(s 1H N3H) 919(s 1H N1H) 520(s 1H C4H) 336(s 3H
CH3) 210(s 3H CH3) RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ 19421521 1481 1442 1285
1273 1264 1095 538 303 189
Chapitre I Partie expeacuterimentale
74
4l) 5-aceacutetyl-6-meacutethyl-4-p-tolyl-34-dihydropyrimidin-2(1H)-one
NH
NH
O
O
Tdegfus 196-198degC IR (KBr cm-1) ν 3290 1701 1620 1238 RMN H1(250 MHz DMSO-
d6) δ 725(d J =5 2Harom) 734(d J =5 2Harom) 335(s 3H CH3) 778(s 1H N3H)
915(s 1H N1H) 521(s 1H C4H) 250(s 3H CH3) 208(s 3H CH3) RMN C13(629MHz
DMSO-d6) δ 1943 1521 1499 1479 1413 1365 1290 1263 1095 535 301 206
188
4m) 6-meacutethyl-4-pheacutenyl-2-thioxo-1234-teacutetrahydropyrimidine-5-carboxylate drsquoeacutethyle
NH
NHO
O
S
Tdegfus 204-206degC IR (KBr cm-1) ν 3229 1670 1176 1195 RMN H1(250 MHz DMSO-
d6) δ 110(t J =75 3H CH3) 250(s 3H CH3) 401(q J =75 2H CH2) 517(s 1H C4H)
721-736(m 5H) 966(s 1H N3H) 1034(s 1H N1H) RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ
1742 1651 1450 1434 1283 1276 1263 1007 595 539 171 139
4n) 6-meacutethyl-2-thioxo-4-p-tolyl-1234-teacutetrahydropyrimidine-5-carboxylate drsquoeacutethyle
NH
NHO
O
S
Chapitre I Partie expeacuterimentale
75
Tdegfus 194-196degC IR (KBr cm-1) ν 3312 3171 2984 1666 1576 1460 1179 1119 768
RMN H1(250 MHz DMSO-d6) δ 110(t J =75 3H CH3) 226(s 3H CH3) 250(s 3H
CH3) 4(q J =5 2H CH2) 513(s 1H C4H) 709(d j=75 2Harom) 723(d J =75Harom)
962(s 1H N3H) 1031(s 1H N1H) RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ 1741 1651
1448 1405 1369 1289 1262 1007 595 537 206 171 139
4o) 77-dimeacutethyl-4-pheacutenyl-3478-teacutetrahydroquinazoline-25(1H6H)-dione
NH
NH
O
O
Tdegfus 212-214degC IR (KBr cm-1) ν 32556 31245 17050 16047 RMN H1(250 MHz
DMSO-d6) δ 089(s 3H CH3) 102(s 3H CH3) 202(d J =16 1H CH2) 219(d J =16
1H CH2) 335(s 2H CH2) 515(s 1H C4H) 715-733(m 5H) 776(s 1H N3H) 947(s
1H N1H) RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ 1928 1519 1493 1446 1280 1275
1271 1074 519 498 322 287 268
4p) 4-(4-(dimeacutethylamino)pheacutenyl)-77-dimeacutethyl-3478-teacutetrahydroquinazoline-25(1H6H)-
dione
NH
NH
O
O
N
Tdegfus 210-212degC IR (KBr cm-1) ν 34253 33019 17165 15931 13694 RMN H1(250
MHz DMSO-d6) δ 857(s 1H NH) 705-652(m 4H) 652(s 1H HC4) 286(s 3H CH3)
282(s 3H CH3) 250(s 2H CH2) 231(s 2H CH2) 104(s 3H CH3) 097(s 3H CH3)
RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ 19471499 1482 1476 1297 1273 1270 1149
1118 513 465 321 312 278 275
Chapitre I Partie expeacuterimentale
76
4q) 4-(4-chloropheacutenyl)-77-dimeacutethyl-3478-teacutetrahydroquinazoline-25(1H6H)-dione
NH
NH
O
O
Cl
Tdegfus 268-270degC IR (KBr cm-1) ν 32440 31168 17050 16432 RMN H1(250 MHz
DMSO-d6) δ 089(s 3H CH3) 101(s 3H CH3) 225(s 2H CH2) 333(s 2H CH2) 510(s
1H C4H) 711-714(m 4H) 771(s 1H N3H) 942(s 1H N1H) RMN C13(629MHz
DMSO-d6) δ 1928 1521 1519 1417 1361 1288 1261 1075 516 498 322 287
268
4r) 4-(4-meacutethoxypheacutenyl)-77-dimeacutethyl-3478-teacutetrahydroquinazoline-25(1H6H)-dione
NH
NH
O
O
O
Tdegfus 280-282degC IR (KBr cm-1) ν 32479 29586 16780 16124 10338 RMN H1(250
MHz DMSO-d6) δ 090(s 3H CH3) 101(s 3H CH3)199-237(m 2H CH2) 250(s 2H
CH2) 371(s 3H CH3-O) 509(s 1H C4H) 685(d J =75 2Harom) 714(d J =5 2Harom)
769(s 1H N3H) 942(s 1H N1H) RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ 1928 1583 1520
1519 1368 1289 1136 1076 550 513 498 322 287 268 206
4s) 77-dimeacutethyl-4-(3-nitropheacutenyl)-3478-teacutetrahydroquinazoline-25(1H6H)-dione
NH
NHO
O
NO2
Chapitre I Partie expeacuterimentale
77
Tdegfus 201-203degC IR (KBr cm-1) ν 33289 30975 17011 16317 13578 12266 RMN
H1(250 MHz DMSO-d6) δ 752-839(m 4H) 574(s 1H NH) 492(s 1H NH) 443(s 1H
HC4) 251(s 2H CH2) 208(s 2H CH2) 104(s 3H CH3) 086(s 3H CH3) RMN
C13(629MHz DMSO-d6) δ 1954 1534 1509 1481 1444 1335 1300 1228 1217
1113 568 508 330 298 271
4t) 4-(3-chloropheacutenyl)-77-dimeacutethyl-3478-teacutetrahydroquinazoline-25(1H6H)-dione
NH
NH
O
O
Cl
Tdegfus 194-196degC IR (KBr cm-1) ν 33675 30782 16702 14697 RMN H1(250 MHz
DMSO-d6) δ 861(s 1H NH) 693-719(m 4H) 492(s 1H NH) 461(s 1H HC4) 244(s
2H CH2) 218(d J =16 1H) 209(d J =16 1H) 104(s 3H CH3) 093(s 3H CH3) RMN
C13(629MHz DMSO-d6) δ 1961 1625 1489 1459 1333 1289 1282 1263 1262
1145 504 403 319 288 269
4u) 77-dimeacutethyl-4-p-tolyl-3478-teacutetrahydroquinazoline-25(1H6H)-dione
NH
NHO
O
Tdegfus 298-300 degC IR (KBr cm-1) ν 32518 29625 17050 16162 RMN H1(250 MHz
DMSO-d6) δ 089(s 3H CH3) 101(s 3H CH3) 201(d J =16 1H CH2) 218(d J =16
1H CH2) 336(s 2H CH2) 371(s 3H CH3) 509(s 1H C4H) 685(d J =75 2Harom)
713(d J =75 Harom) 770(s 1H N3H) 943(s 1H N1H) RMN C13(629MHz DMSO-d6)
δ 1928 1583 1520 1519 1368 1273 1136 1076 550 513 498 322 287 268
Chapitre I Partie expeacuterimentale
78
4v) 4-(4-bromopheacutenyl)-77-dimeacutethyl-3478-teacutetrahydroquinazoline-25(1H6H)-dione
NH
NH
O
O
Br
Tdegfus 242-244degC IR (KBr cm-1) ν 33250 29586 16702 16124 RMN H1(250 MHz
DMSO-d6) δ 087(s 3H CH3) 101(s 3H CH3) 250(s 2H CH2) 335(s 2H CH2) 513(s
1H C4H) 718(d J =75 2Harom) 751(d J =75Harom) 780(s 1H N3H) 953(s 1H N1H)
RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ 1928 1525 1517 1439 1312 1285 1201
1069 515 497 322 287 268
4w) 4-isopropyl-77-dimeacutethyl-3478-teacutetrahydroquinazoline-25(1H6H)-dione
NH
NH
O
O
Tdegfus 253-255degC IR (KBr cm-1) ν 32826 31900 16355 16085 RMN H1(250 MHz
DMSO-d6) δ 064(d J =75 6H 2CH3) 163-156(m 1H CH) 213(s 6H 2CH3) 226(s
4H 2CH2) 390(d J =38 1H C4H) 85(s 1H NH) RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ
1958 1509 1200 1104 509 350 319 313 298 268 192
Chapitre I Bibliographie
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Chapitre II
Nouvelles proceacutedures laquo vertes raquo dans la synthegravese des deacuteriveacutes de la 14-
dihydropyridine
Chapitre II Introduction
85
II1 Introduction
La synthegravese des composeacutes heacuteteacuterocycliques et la production de nouvelles moleacutecules
complexes et diversifieacutees a importance biologique et pharmacologique est lrsquoobjectif majeur
des chimistes de synthegravese 1 Les reacuteactions agrave composants multiples (MCR) sont deacutesigneacutees
comme la meacutethode la plus facile eacuteconomique et seacutelective agrave la fois pour geacuteneacuterer toute une
bibliothegraveque de produits avec des proprieacuteteacutes theacuterapeutiques tregraves importantes 2-4
Il y a plus dun siegravecle (1882) Arthur Hantzsch5 rapporta la synthegravese des 14-dihydropyridines
(DHPs) qui sont des esters obtenus via une condensation en une seule eacutetape drsquoun aldeacutehyde
aromatique lrsquoaceacutetoaceacutetate drsquoeacutethyle avec lrsquoammoniaque ou sel drsquoammonium dans lrsquoeacutethanol
sous reflux (Scheacutema II1) Cette reacuteaction fait partie de la classe des reacuteactions agrave composants
multiples elle est consideacutereacutee comme la premiegravere synthegravese heacuteteacuterocyclique
Me
OEtO
O+
Ar
NH
Me
EtO
O
EtOH
O
HAr
Me
OEtO
O Me
OEt
O
NH4OH
Reflux
Scheacutema II1
Les composeacutes 14-dihydropyridines comportent principalement dans leur structure un noyau
pyridine (Fig II1) ce qui leur confegravere une ressemblance structurelle aux nicotinamides
adeacutenines dinucleacuteotides (NADH) (Fig II2) qui sont les cofacteurs les plus importants pour
loxydo-reacuteduction dans les systegravemes vivants6 Depuis les esters de Hantzsch ont pris une large
importance dans le domaine de la chimie meacutedicinale7 ils sont employeacutes comme agents
antihypertensifs telle que la nifedipine (Fig II3) et ses analogues comme lrsquoAmlodipine et la
Nicardipine (Fig II4 et II5) 8 ils ont prouveacutes aussi des activiteacutes anti-inflammatoires 9
antituberculeuses 10 anticancer 11 anticonvulsant 12 anti-Alzheimer 13etc
Chapitre II Introduction
86
N
O
P OO
OHOH
N
N
NN
NH2O
O
P
O
O O ON
O
NH2
HH
OHHO
Fig II1 Fig II2
NH
MeO2CNO2CO2Me
Nifedipine(troisiegraveme geacuteneacuteration)
NH
MeO2CClCO2Et
ONH2
Amlodipine(Premiegravere geacuteneacuteration)
NH
CO2MeO2C
NO2
N
Nicardipine(Deuxiegraveme geacuteneacuteration)
Fig II3 Fig II4 Fig II5
La synthegravese originale de Hantzsch a connu une grande ameacutelioration par le deacuteveloppement de
plusieurs strateacutegies et meacutethodologies de synthegravese vertes et plus efficaces crsquoest-agrave-dire qui sont
propres eacuteconomiques et respectueuses de lrsquoenvironnement y compris lrsquoutilisation des micro-
ondes 14 lrsquoultrason 15 la meacutethode sans solvant 16 ou en utilisant les liquides ioniques 17 les
nanoparticules 18 les supports solides 19 etc ce qui rend cette reacuteaction tregraves utile aussi bien
dans le domaine acadeacutemique quindustriel 20
Chapitre II Introduction
87
II11 Historique de la reacuteaction de Hantzsch
La premiegravere structure des 14-dihydropyrimidines a eacuteteacute formeacutee agrave partir drsquoune condensation
drsquoun aldeacutehyde (aceacutetaldeacutehyde) deux moleacutecules drsquoaceacutetoaceacutetate drsquoeacutethyle avec lrsquoammoniaque
dont le nom est 246-trimeacutethyl-23-dihydropyridine-35-dicarboxylate de dieacutethyle (Fig
II6) Puis elle a eacuteteacute remplaceacutee par une autre structure plus stable 246-trimeacutethyl-14-
dihydropyridine-35-dicarboxylate de dieacutethyle (Fig II7) 21 22 23 24 Trois librairies de reacuteactifs
de deacutepart ont contribueacute dans lrsquoeacutelargissement de la synthegravese des DHPs les aldeacutehydes les
composeacutes agrave meacutethylegravene activeacute et lrsquoammoniac et ses deacuteriveacutes
N
OO
O O
NH
OO
O O
Fig II6 Fig II7
II111 Aldeacutehydes
Tous les types drsquoaldeacutehydes classiques ont eacuteteacute utiliseacutes dans cette reacuteaction agrave la place du
lrsquoaceacutetaldeacutehyde ou le formaldeacutehyde qui sont utiliseacutes au deacutepart On trouve les aldeacutehydes
aliphatiques 25-37 aromatiques 35-49 spiroaldeacutehydes 50 et autre aldeacutehydes heacuteteacuterocycles 35 37 42-
44 51-53
II112 Composeacutes agrave meacutethylegravene active
A la place de lrsquoaceacutetoaceacutetate drsquoeacutethyle les 1 3-diceacutetones 35-37 42 43 45 54-56 les omeacutega-
cyanoaceacutetopheacutenones 57 ou les omeacutega-pheacutenylthioaceacutetopheacutenones sont utiliseacutes dans cette
reacuteaction pour obtenir des bases symeacutetriques de Hantzsch et lrsquoamino crotonate 58 lrsquoeacutenamino
ceacutetone 59 ou lrsquoindane-1 3-dione 60 pour obtenir des produits de Hantzsch dissymeacutetriques
II113 Lrsquoammoniac et ses deacuteriveacutes
Les composeacutes le plus utiliseacutes dans la synthegravese de Hantzsch sont lrsquoammoniac 42-44 52 et
lrsquoaceacutetate drsquoammonium 61 49 54 62-63
Chapitre II Introduction
88
Autres deacuteriveacutes sont employeacutes comme les nitrate drsquoammonium 64 65 le formate drsquoammonium 66 lrsquohydroxylamine 67 lrsquoheacutexameacutethyllegraveneacuteteacutetramine 54 les hydrazines 68 lrsquoureacutee 6970 les amines
primaires et secondaires 71 72
II12 Meacutecanisme de la reacuteaction de Hantzsch
Plusieurs meacutecanismes pour la reacuteaction de Hantzsch ont eacuteteacute rapporteacutes 73 74 Knoevenagel a
rapporteacute dans son eacutetude que le produit intermeacutediaire qui deacutetermine la voie de la reacuteaction
deacutepend des conditions utiliseacutees dans la reacuteaction (catalyseurs reacuteactifs etc) 75 76 (Fig II8 et
II9)
En 1986 le meacutecanisme a eacuteteacute eacutetudieacute par une meacutethode spectroscopique RMN les reacutesultats
confirment la formation de lrsquointermeacutediaire (Fig II8) issu drsquoune reacuteaction entre un meacutethylegravene
activeacute et lrsquoammoniac qui va reacuteagir par une addition de Michael avec le produit (Fig II9) qui
est obtenu via une condensation de Knoevenagel entre un aldeacutehyde et uncomposeacute agrave meacutethylegravene
activeacute 77 et par une cyclisation et une deacuteshydratation on peut avoir les produits deacutesireacutes qui
sont les DHPs (scheacutema II2)
O
ONH2
O
CH
O O
R
Fig II8 Fig II9
Chapitre II Introduction
89
Le meacutecanisme
OCH
O O
R
O
ONH2
R O
O
O O
O
O O
Condensation
de Knoevenagel
+Addition de Michael
- H2ONH
R
O
O
O
O
Cyclisation
DHPs
O
O OH
-H2O
NH3 -H2O
Scheacutema II2
Ce deuxiegraveme chapitre est une continuiteacute du chapitre preacuteceacutedant On se propose aussi drsquoeacutetudier
lrsquoefficaciteacute des deux catalyseurs objets de notre eacutetude sur la reacuteaction de Hantzsch
II13 Utilisation des produits DHPs
Le noyau pyridine est un preacutecurseur tregraves important dans la fabrication de plusieurs
meacutedicaments et autres composeacutes actifs comme les insecticides les herbicides
les deacutesinfectants les arocircmes alimentaires les colorants les adheacutesifs les peintures et les
explosifs
Lrsquooxydation des 14-dihydropyridines permet drsquoobtenir des noyaux pyridines Des lors
plusieurs meacutethodes ont eacuteteacute deacuteveloppeacutees dans le but de synthegravetiser des composeacutes agrave noyau
pyridine agrave partir des dihydropyridines (scheacutemaII3)
Mark C Bagley et M C Lubinuont78 ont reacutealiseacute une aromatisation des produits issus
de la reacuteaction de Hantzsch lrsquooxydation des 14-dihydropyridines est assisteacutee par
micro-ondes en employant le dioxyde de manganegravese (MnO2) pour catalyser cette
oxydation les produits deacutesireacutes sont obtenus avec de bons rendements en seulement
une minute
Chapitre II Introduction
90
N
R1O
RO
OR1
O
N
R1O
RO
OR1
O
MnO2 10eq
CH2Cl2 M-O (150W 100degC 1min)
Scheacutema II3
Les esters de Hantzsch sont aussi employeacutes comme des agents reacuteducteurs (scheacutema II4) ou comme des catalyseurs (scheacutema II5) ce qui va donner par conseacutequant des cycles pyridines
P Chauhan et Coll79 ont deacuteveloppeacute un nouveau protocol pour la reacuteduction des nitro-
oleacutefines ils ont utiliseacute les esters de Hantzsch comme reacuteducteurs pour ce but
Pour trouver les conditions optimales pour cette reacuteaction ils ont utiliseacute les trans β-
nitrostyregravenes qui vont se reacuteduire en nitroalkanes Les polyhydroquinolines utiliseacutes vont
srsquooxydeacutes de leurs part et par conseacutequent les cycles 14-dihydropyridines vont
srsquoaromatiser
Le scheacutema ci-dessous montre les conditions finales trouveacutees
NH
NO2EtO2C CO2Et NO2
Sans solvant 100degC 2h
11 eq
Scheacutema II4
NO2
R
N
EtO2C CO2EtH H
H
H+
N
EtO2C CO2Et
NO2
R +
Scheacutema II5
Q P B Nguyen et T H Kim80 ont preacutepareacute les amines secondaires et tertiaires via une
amination des carbonyles (aldeacutehydes ou ceacutetones) avec une amine primaire via les
esters de Hantzsch comme reacuteducteur (Scheacutema II6)
Chapitre II Introduction
91
N
EtO2C CO2Et+N
H
EtO2C CO2Et
Sans solvant 150degCR1 R2
O+ NH2
R3
R1
NR2
R3
Scheacutema II6
Chapitre II Inteacuterecircts biologiques des 1 4-dihydropyridines
92
II2 Inteacuterecircts biologiques des 1 4-dihydropyridines et deacuteriveacutes
II21 Activiteacutes antimicrobienne antibacteacuterienne et antifongique
Douze produits seacutepareacutes en deux seacuteries via la reacuteaction de Hantzsch et rapporteacutes par
Vijesh et Coll81 ont tous montreacute leur activiteacute antifongique deux composeacutes ont montreacute
une excellente activiteacute antimicrobienne contre les souches choisies (Escherichia coli
ATCC 25922 staphylococcus aureus ATCC 25923 et Pseudomonas aeruginosa
ATCC 27853) pour leur nature infectieuse avec une concentration de 1 05 et 025
mgml (Fig II10 et Fig II11) Deux autres produits ont reacuteagi avec une bonne activiteacute contre (S aureus P
aeruginosa) (Fig II12 et Fig II13)
Les deux derniers composeacutes ont montreacute une activiteacute modeacutereacutee face aux souches
proposeacutees et qui sont les composeacutes (Fig II14 et Fig II15)
NH
OEt
O
EtO
O
NHN
S
NH
OEt
O
EtO
O
NHN
Cl
Fig II10 Fig II11
NH
OEt
O
EtO
O
NHNS
Cl
Cl
NH
O
O O
O
NHN
Fig II12 Fig II13
Chapitre II Inteacuterecircts biologiques des 1 4-dihydropyridines
93
NH
OEt
O
EtO
O
NHN
Cl
Cl
NH
OEt
O
EtO
O
NHN
O
Fig II14 Fig II15
Drsquoapregraves les eacutetudes effectueacutees par Tale et son groupe82 sur lrsquoactiviteacute antibacteacuterienne des
composeacutes 4-(3-arylureido)phenyl-1 4-dihydropyridines trois composeacutes ont montreacute
une forte action contre les souches testeacutees avec des concentration minimales
drsquoinhibition ces composeacutes sont repreacutesenteacutes par les Fig II16-II18
NHO
O
OOHNO
NH
ClCl
HN O
O
O O NH
O
HN Cl
Cl
NHO
O
OOHNO
NH
N
Fig II16 Fig II17 Fig II18
Une seacuterie de produits a eacuteteacute eacutevalueacutee pour son activiteacute antibacteacuterienne 83 deux parmi
neuf produits ont montreacute une bioactiviteacute contre les organismes de Gam (+) et Gam (ndash)
en mecircme temps et qui sont (Fig II19 et II20) tandis que les autres ont montreacute une
activiteacute modeacutereacutee soit pour les souches de Gam (+) ou Gam (-)
HN
OO
O
O
Cl
NH
O
O O
O
Cl
Fig II19 Fig II20
Chapitre II Inteacuterecircts biologiques des 1 4-dihydropyridines
94
II22 Activiteacute antioxydante
Lrsquoactiviteacute antioxydante de la seacuterie des composeacutes de Hantzsch (Fig II21-II29) a eacuteteacute
eacutetudieacutee et leur efficaciteacute a eacuteteacute deacutemontreacutee 84-85
NH
O
OO
OHO
NH
O
OO
OHO
NH
O
OO
OHO
Fig II21 Fig II22 Fig II23
NH
O
OO
OHO
NH
O
OO
OH
NH
O
O
O
O
OHO
Fig II24 Fig II25 Fig II26
NH
O
OO
OHO
NH
O
OO
OHO
NH
OO
Fig II27 Fig II28 Fig II29
Chapitre II Inteacuterecircts biologiques des 1 4-dihydropyridines
95
II23 Activiteacute anti-inflammatoire
Une seacuterie structurellement diverse de la 4 - (3-ary-ureido) pheacutenyl-14-dihydropyridine
a eacuteteacute eacutetudieacutee pour son activiteacute anti-inflammatoire 86 parmi les produits on trouve trois
composeacutes (Fig II30-II32) qui montrent une activiteacute contre le TNF-α et IL-6 avec un
pourcentage drsquoinhibition de 73-96 et une concentration de 10 Μm
HN
OO
O
O
NH
OHN
F
F
FCl
NHO
O
OOHNO
NH
F
F
F
HN O
O
O O NH
O
HN F
F
Fig II30 Fig II31 Fig II32
II24 Activiteacute antituberculeuse
Les eacutetudes reacutecentes ont montreacute que les deacuteriveacutes des 1 4-dihydropyridine-3 5-
dicarbamoyl avec des groupes lipophiles ont une activiteacute significative
antituberculeuse Trivedi et Coll 87ont syntheacutetiseacute une seacuterie de produits via la reacuteaction
de Hantzsch ils ont eacutevalueacute leurs activiteacutes contre les souches de mycobacteacuteries (MTB
H37Rv) consideacutereacute comme cause de la maladie tuberculeuse
Trois composeacutes (Fig II33-II35) parmi les analogues preacutepareacutes ont montreacute une
puissante activiteacute avec seulement 002μgml cela est du agrave leur cractegravere lipophile
Par conseacutequent ces composeacutes offrent dexcellentes pistes en tant que nouvelles
moleacutecules antituberculeuses
Chapitre II Inteacuterecircts biologiques des 1 4-dihydropyridines
96
NH
OO
OO
NN
N+O O-
NH
OO
OO
N
N
F
NH
OO
OO
N
N
Br
Fig II33 Fig II34 Fig II35
II25 Activiteacutes antihypertensive et vasodilatation
Une seacuterie de 4-phenyl-1 4-DHPs a eacuteteacute syntheacutetiseacutee et eacutetudieacutee pour leur potentiel
antihypertensif le produit (Fig II36) avec un ester isopropyle substitueacute en position
meacuteta a diminueacute la moyenne de pression arteacuterielle systolique agrave une dose comparable agrave
la nifeacutedipine et a diminueacute par conseacutequent la probabiliteacute drsquoune attaque cardiaque
En geacuteneacuteral les DHPs comportant une fonctionnaliteacute isobutyryle sur le cycle 4-pheacutenyl
preacutesentent une activiteacute vasodilatatrice puissante indeacutependamment de substitutions
desters symeacutetriques ou asymeacutetriques Les composeacutes DHPs syntheacutetiseacutes par Bansal et
Coll 88(avec un isobutyryle comme substituant dans la structure) ont eacuteteacute compareacutes sur
leur potentiel vasodilatateur avec la nifedipine Deux produits (Fig II36 et Fig
II37) ont montreacute une excellente activiteacute avec une concentration de 035μM
HN
OO
O
O
O O
HN
OO
O
O
O
O
Fig II36 Fig II37
Chapitre II Inteacuterecircts biologiques des 1 4-dihydropyridines
97
II26 Activiteacute myorelaxante
Une eacutetude est rapporteacutee par Şafak et son groupe 89 sur vingt cinq nouveaux produits
syntheacutetiseacutes via la condensation de Hantzsch Ils ont eacutevalueacute leurs activiteacutes de
modulateurs des canaux calciques sur un fond gastrique isoleacute drsquoun lapin Les bloqueurs des canaux calciques inhibent seacutelectivement linflux de calcium agrave
travers la membrane cellulaire ce qui induit une relaxation des cellules neuronales et
les muscles 90
Les reacutesultats obtenus par cette eacutetude indique une efficaciteacute trouveacutee pour sept (Fig
II38-II44) produits parmi les vingt syntheacutetiseacutes avec un potentiel qui est relativement
moindre en comparaison agrave celui de la nifedipine consideacutereacutee comme un antagoniste
calcique
NH
COOCH2
O
N
Cl
F
NH
COOCH2
N
Cl
FO
NH
COOCH2
N
F
FO
Fig II38 Fig II39 Fig II40
NH
COOCH2
N
CF3
ClO
NH
COOCH2
N
Cl
FO
NH
COOCH2
N
Cl
FO
Fig II41 Fig II42 Fig II43
NH
COOCH2
N
F
FO
Fig II44
Chapitre II Inteacuterecircts biologiques des 1 4-dihydropyridines
98
II27 Activiteacute anticancereuse
Amgoth et son eacutequipe91 ont syntheacutetiseacute quatorze nouveaux produits DHPs via la
condensation de Hantzsch seulement deux produits parmi huit produits actifs contre le
cancer ont montreacute une grande action contre les cellules canceacutereuses (Fig II45
II46) et un seul contre lrsquoactiviteacute de lrsquoATPase avec une concentration de 16μM (Fig
II45) - Le composeacute (Fig II38) a montreacute une activiteacute contre les ligneacutees cellulaires de cancer
du sein (MDA-MB)
- Le composeacute (Fig II46) a montreacute une activiteacute contre les ligneacutees cellulaires de cancer
du cocirclon (HT-29)
Tandis que le meacutedicament de reacutefeacuterence le Cisplatine eacutetait plusieurs fois plus puissant
contre les deux types de ligneacutees cellulaires canceacutereuses (656μM)
HN
O
O
OO
N+O O-
HN
O
O
OO Cl
Fig II45 Fig II46
Chapitre II Meacutethodes de preacuteparations des DHPs
99
II3 Meacutethodes de preacuteparations des DHPs
Apregraves la synthegravese des DHPs par lrsquoallemand Arthur Hantzsch en 1882 les 14-
dihydropyridines ont pris beaucoup drsquointeacuterecirct agrave cause de leurs proprieacuteteacutes biologiques et
pharmacologiques qui sont tregraves riches et ils ont attireacute lrsquoattention de nombreux groupes de
chercheurs chimistes organiciens
Nous rapportans ci-dessous quelques meacutethodes de preacuteparation des polyhydroquinolines
deacuterivants de la reacuteaction de Hantzsch
II31 Utilisation des acides de Lewis
Les triflates de meacutetaux rares sont eacuteteacute tregraves utiliseacutes reacutecemment dans plusieurs reacuteactions ils sont
utiliseacutes dans la reacuteaction de Hantzsch comme acides de Lewis recyclables citons par
exemples Yb(OTf)3 et Sc(OTf)3
Li-Min Wang et Coll92 ont utiliseacute lrsquoYtterbium(III) triflate (Yb(OTf)3) pour catalyser
la condensation de lrsquoaldeacutehyde lrsquoaceacutetoaceacutetate drsquoeacutethyle avec la dimeacutedone en preacutesence
de lrsquoaceacutetate drsquoammonium pou donner les 14-dihydropyridines avec de bons
rendements (scheacutema II7) O
O
+ NH4OAcR1 H
O+
OEt
O ON
R1O
OEt
O
Yb(OTf)3 5mol
EtOH Tdeg a(2 - 8)h
+
Scheacutema II7
J L Donelson et Coll93 ont rapporteacute les proprieacuteteacutes catalytiques du Scandium Triflate
(Sc(OTf)3) dans la reacuteaction de Hantzsch dans lrsquoEthanol et agrave tempeacuterature ambiante les
produits sont obtenus avec des rendements tregraves eacuteleveacutes (scheacutema II8) O
O
+ NH4OAcR1 H
O+
OEt
O ON
R1O
OEt
O
Sc(OTf)3 5mol
EtOH Tdeg a(2 - 6)h
+
Scheacutema II8
Chapitre II Meacutethodes de preacuteparations des DHPs
100
R Surasani et Coll94 ont utiliseacute le FeF3 comme un catalyseur recyclable dans la
reacuteaction de Hantzsch le catalyseur a montreacute une grande efficaciteacute cela est ducirc agrave sa
grande aciditeacute et sa stabiliteacute thermique Les rendements trouveacutes sont excellents dans
un temps tregraves court (scheacutema II9)
++
NH4OAc
R H
O
OR1
O O
R2 R3
O
O
FeF3 5mol
Ethanol 75-80degC1h N
RO
OR1
O
R3
R2
+
Scheacutema II9
Si Ko et Ching-Fa Yao95 ont utiliseacute le nitrate dammonium ceacuterique (CAN) pour
obtenir les polyhydroquinoleacuteines et deacuteriveacutes issus de la condensation de Hantzsch Une
varieacuteteacute drsquoaldeacutehydes et de β-ceacutetoesters ont eacuteteacute employeacutes les rendements obtenus dans
un minimum de temps sont excellents (scheacutema II10)
++
NH4OAc
R H
O
OR1
O O
R2 R3
O
O
CAN 005mmol
Ethanol Tdeg aN
RO
OR1
O
R3
R2
+
Scheacutema II10
M A Zolfigol et Coll96 ont prepareacute les N-hydroxyeacutethyl-14-dihydropyridines via la
condensation scheacutematiseacutee ci-dessous (scheacutema II11)
Chapitre II Meacutethodes de preacuteparations des DHPs
101
O H
OHterephthalaldehyde
2-aminoeacutethanol
+O
OO
Ar H
O
NCH2
R
MeO
O
OMe
O
H2C OH
N
CO2MeMeO2C
CH2
MeO2C CO2Me
CH2H2C OH
H2C OH
Catalyseur
Sans solvant40degC
Meacutethode A B C
Meacutethode A C
H2N
OH
Scheacutema II11
Ils ont syntheacutetiseacute une seacuterie des deacuteriveacutes des DHPs en appliquant trois meacutethodes qui ont
donneacute de tregraves bons rendements
-Meacutethode A catalyseur = (CH3COOH+I2) (15 015) mmol
-Meacutethode B catalyseur = (CH3COOH) (15) mmol
-Meacutethode C catalyseur = (I2) (015) mmol
Les produits obtenus peuvent former une nouvelle seacuterie drsquoaldeacutehydes agrave structures
complexes par une simple oxydation
II32 Lrsquoutilisation de lrsquoIode (I2)
S Ko et son eacutequipe97 ont exploreacute la reacuteaction de Hantzsch par lrsquoutilisation de lrsquoiode
moleacuteculaire agrave tempeacuterature douce (25degC 40degC) Les produits 14-dihydropyridines
sont obtenus via la condensation drsquoun aldeacutehyde lrsquoaceacutetate drsquoammonium et un β-
ceacutetoester (lrsquoaceacutetoaceacutetate drsquoethyle et la dimeacutedone ou son deacuteriveacute qui est ici le 13-
cyclohexandione) [1 1 1 1] comme montre le (scheacutema II12)
Chapitre II Meacutethodes de preacuteparations des DHPs
102
RR
O
O
+ +NH4OAcAr H
O+
O
OO I2
Tdeg aN
ArO
O
O
R
R
R= HR= CH3
Scheacutema II12
Les rendements trouveacutes sont de (85-99) dans des temps qui varient de 25min agrave 6h
II33 Utilisation des acides de Brϕnsted
Scott et Coll98 ont utiliseacute lrsquoacide aceacutetique glacial en preacutesence de la pipeacuteridine pour catalyser
la condensation drsquoun aldeacutehyde aromatique un β-ceacutetoester avec un deacuteriveacute eacutenaminoester Les
rendements varient entre 5 et 99 en fonction du reacuteactif mis en jeu (scheacutema II13)
Ar H
O+
O
OO
R3
CH3COOHpipeacuteridine
ArR1
R2
O
OOR3
R1R2
CH3COOH
O
NH2 OR4
NH
ArO
R3O
O
OR4
Scheacutema II13
II34 Utilisation de la levure de boulanger
A Kumar et R A Maurya99 ont utiliseacute la levure de boulanger (saccharomyces
cerevisiae) pour la synthegravese des deacuteriveacutes des polyhydroquinoleacuteines ils ont fait la
condensation avec diffeacuterents aldeacutehydes aromatiques et avec lrsquoaceacutetaldeacutehyde les
reacutesultats varient entre 62 et 82 ) en 24h les conditions optimales trouveacutees sont
deacutecrites dans le scheacutema suivant (scheacutema II14)
Chapitre II Meacutethodes de preacuteparations des DHPs
103
O
O
+
NH4OAc
R H
O
OR1
O O N
RO
OR1
O
levure de boulanger 200mg
Sans solvant Tdeg aD-glucose 300mg
tampon phosphate 5ml
N
R1O
RO
OR1
OOR1O
O
Scheacutema II14
II35 Synthegravese asymeacutetrique
L Zare et M Nikpassand100 ont syntheacutetiseacute les 14-dihydropyridines en preacutesence drsquoun
catalyseur organique recyclable la L-Proline dans un milieu aqueux les produits
obtenus sont ensuite recristalliseacutes dans lrsquoEthanol avec des rendements tregraves eacuteleveacutes qui
varient entre 80 et 95 (scheacutema II15) O
O
+ NH4OAcR1 H
O+
N
R1O O
2L-Proline 15mol
H2O Reflux (25 - 35)h
Scheacutema II15
A Kumar et R A Maurya101 ont syntheacutetiseacute les deacuteriveacutes polyhydroquinolines dans un
milieu sec et agrave tempeacuterature ambiante en utilisant la L-Proline (10mol) les produits
sont ensuite purifieacutes par une recristallisation dans le meacutethanol
Pour trouver les conditions optimales ils ont testeacute la reacuteaction sans catalyseur mais les
rendements eacutetaient tregraves faibles (8-15) avec plusieurs solvants en utilisant plusieurs
organocatalyseurs mais les meilleures conditions qui permettent de donner des
reacutesultats qui varient de 83 agrave 95 sont montreacutees dans le scheacutema suivant (scheacutema
II16)
Chapitre II Meacutethodes de preacuteparations des DHPs
104
O
O
+ NH4OAcR1 H
O+
OR2
O ON
R1O
OR2
O
L-Proline 10mol
Sans solvant Tdeg a (05)h
+
Scheacutema II16
N N Karade et son eacutequipe102 ont rapporteacute de leur coteacute la synthegravese des deacuteriveacutes
polyhydroquinoleacuteiniques par la L-Proline pour la condensation de (3mmol) drsquoun
aldeacutehyde (3mmol) de la dimeacutedone (3mmol) de lrsquoaceacutetoaceacutetate drsquoeacutethyle avec (6mmol)
de lrsquoaceacutetate drsquoammonium (scheacutema II17)
O
O
+ NH4OAcR1 H
O+
OR2
O ON
R1O
OR2
O
L-Proline 10mol
EtOH Reflux(6-7)h
+
Scheacutema II17
II36 Utilisation de la biocatalyse
La catalyse enzymatique est un outil efficace de la biotransformation que se soit dans
la synthegravese organique ou bioorganique103 Jun-Liang Wang et Coll104 ont rapporteacute
lrsquoemploi de la lipase B dans la synthegravese de Hantzsch ils ont utiliseacute pour la premiegravere
fois lrsquoaceacutetamide comme source drsquoammonium La reacuteaction est meneacutee dans le meacutethyl
tert-butyl ether (MTBE 06ml) en preacutesence de (100mg) de CAL-B pendant trois
jours (scheacutema II18)
NH
R1
R2R2
O O
R1 H
O+
R2
OO
NH2
O+
100mg CAL-B
06ml MTBE50degC 3jours
Scheacutema II18
Chapitre II Meacutethodes de preacuteparations des DHPs
105
II37 Utilisation des supports solides
A M Zonouz et N Sharanavard105 ont deacuteveloppeacute la reacuteaction de Hantzsch en utilisant
la montmorillonite [K10] dans un milieu aqueux ce catalyseur a prouveacute son
efficaciteacute dans drsquoautres reacuteactions chimiques en plus de son caractegravere non corrosif et
recyclable et sa grande disponibiliteacute Les produits DHPs ont eacuteteacute preacutepareacutes par la condensation de (1eq) de lrsquoaldeacutehyde (2eq)
de lrsquoaceacutetoaceacutetate drsquoeacutethyle avec (12eq) de lrsquoammoniac qui a eacuteteacute ajouteacute agrave plusieurs
reprises pendant 48h en preacutesence de 20mol du catalyseur
Les reacutesultats trouveacutes sont beaucoup plus eacuteleveacutes en comparaison avec ceux trouveacutes agrave
partir de lrsquoaceacutetate drsquoammonium (scheacutema II19)
+O
O
O + NH3NH
R
EtO
O
OEt
O
[K10] (20mol)
H2O RefluxAr H
O
Scheacutema II19
M Maheswara et Coll106 ont reacutealiseacute la synthegravese de Hantzsch dans un milieu sec et agrave
une tempeacuterature de 80degC par le biais drsquoun catalyseur heacuteteacuterogegravene recyclable sous
forme de support solide qui est le HClO4-SiO2 (scheacutema II20)
+O
O
O
R
+NH
R
R
O
R
O
HClO4-SiO2 (50mg)
Sans solvant 80degCAr H
ONH4OAc
Scheacutema II20
Les produits sont obtenus dans un minimum de temps et avec de tregraves bons rendements
ils sont ensuite purifieacutes par chromatographique sur colonne
L S Gadekar et son eacutequipe107 ont effectueacute la synthegravese des deacuteriveacutes de la
polyhydroquinoline via lrsquoutilisation drsquoun catalyseur heacuteteacuterogegravene qui est la Scolicite
(Ca(Al2Si3O10)3H2O) ce composeacute inorganique deacuterive de la famille des Zeacuteolites
La reacuteaction est reacutealiseacutee en preacutesence drsquoeacutethanol comme solvant de reacuteaction
Chapitre II Meacutethodes de preacuteparations des DHPs
106
Ce catalyseur est recyclable mecircme apregraves quatre fois drsquoutilisation avec une bonne
efficaciteacute Les rendements trouveacutes varient entre 81 et 95 (scheacutema II21)
R2 R2
O
O+ + NH4OAcR1 H
O+
O
OO
Ethanol Reflux
(35-60)minNH
R1O
O
O
R2
R2
Scolicite
Scheacutema II21
Lrsquoacide polyphosphorique supporteacute sur gel de Silice (PPA-SiO2) est employeacute dans la
preacuteparation des DHPs par A Khojastehnezhad et Coll 108 avec une quantiteacute (003g
00150mmol H+) du catalyseur dans un milieu sans solvant selon le scheacutema
suivant (scheacutema II22) O
O
+ +NH4OAcR1 H
O+
O
OO
Sans solvant80degC
(40-60)min N
R1O
O
OPPA-SiO2
85-92Scheacutema II22
J Safari et son eacutequipe109 ont rapporteacute une meacutethode catalytique efficace pour la
synthegravese de moleacutecules biologiquement actives issues de la reacuteaction de Hantzsch
catalyseacutee par un catalyseur recyclable et biodeacutegradable sous forme drsquoun support
solide qui est cellulose acide sulfurique (CSA) Apregraves avoir preacutepareacute le catalyseur
005g de cette poudre blanche est la quantiteacute catalytique neacutecessaire pour la
condensation en one-pot de trois composants un deacuteriveacute de chalcone (1 3-dipheacutenyl-2-
propegraven-1-one) un aceacutetoaceacutetate drsquoeacutethyle avec lrsquoaceacutetate drsquoammonium en preacutesence de
H2O agrave reflux (scheacutema II23)
OEtO
O
OR1 R2
+NH4OAc
H2O Reflux
OOO O
OSO3H
OSO3HOSO3H
OSO3H
OHO3SO
HO3SO
n
NH
EtO
OR1
R2
Scheacutema II23
Chapitre II Meacutethodes de preacuteparations des DHPs
107
II38 Utilisation des micro-ondes
S A Kotharkar et D B Shinde110 ont rapporteacute la synthegravese de Hantzsch via la
condensation drsquoun aldeacutehyde un aceacutetoaceacutetate drsquoeacutethyle et aceacutetate drsquoammonium dans un
milieu sec sans lrsquoutilisation du catalyseur en utilisant lrsquoirradiation micro-ondes les
produits obtenus sont ensuite purifieacutes par chromatographique sur colonne (scheacutema
II24)
+O
O
O
R
+NH
R
R
O
R
O
Sans solvant M-O (90W)
Ar H
ONH4OAc 3-5min 85-95
Scheacutema II24
S Balalaie et E Kowsari111 ont rapporteacute la synthegravese des N-substitueacutees 4-aryl-14-
dihydropyridines avec lrsquoutilisation des micro-ondes pendant 4 minutes pour catalyser
cette condensation ils ont testeacute plusieurs supports solides (gel de Silice
montmorillonite K-10 la Zeacuteolite HY) agrave la place de lrsquoacide aceacutetique les reacutesultats
trouveacutes montrent que le gel de Silice (SiO2 2g) eacutetait le plus efficace cela est ducirc agrave sa
grande surface (scheacutema II25)
Ar H
O
R2NH2
CO2R1H
+
2 NR2
Ar
OR1R1O
O O
SiO2 (2g)
Sans solvant M-O
Scheacutema II25
MA Zolfigol et M Mokhlesi 112 ont deacuteveloppeacute la synthegravese des deacuteriveacutes de la DHP
avec des rendements tregraves eacuteleveacutes par la condensation drsquoun aldeacutehyde un
aminoaceacutetaldeacutehyde dimeacutethyl aceacutetal avec lrsquoaceacutethylegravene carboxylate deacutethyle dans un
milieu sec suivie drsquoune deacuteprotection les produits obtenus ont permis de fournir une
vase gamme drsquoaldeacutehydes qui peuvent ecirctre ensuite des produits de deacutepart de plusieurs
reacuteactions chimiques (scheacutema II26)
Chapitre II Meacutethodes de preacuteparations des DHPs
108
CO2EtH
Ar H
O+
OEtEtO
H2N
2
N
Ar
EtO2C CO2Et
OEt
OEt
Sans solvant M-O
SiO2 4-18min
Scheacutema II26
Scheacutema II27
II39 Utilisation des ultrasons
Shu-Xiang Wang et Coll113 ont fait la synthegravese des 14-dihydropyridines via la
condensation de (1mmol) aldeacutehyde (25mmol) aceacutetoaceacutetate drsquoeacutethyle et (12mmol)
aceacutetate drsquoammonium sans la preacutesence du catalyseur et du solvant sous lrsquoirradiation
ultrason et agrave tempeacuterature ambiante (scheacutema II28)
+R H
O
O
O
O + NH4OAcNH
R
EtO
O
OEt
O
Sans solvant Tdeg a
U-S (Tdeg=28-35degC Freq=25kHz 250W)
2
Scheacutema II28
Lrsquoutilisation de cette meacutethode a permis drsquoobtenir des rendements tregraves eacuteleveacutes dans un
temps court qui varie entre 25minutes et 70minutes
Chapitre II Meacutethodes de preacuteparations des DHPs
109
II310 Utilisation de lrsquoirradiation infrarouge
R Gόmez-Pliego et Coll114 ont syntheacutetiseacute les 14-DHPs avec une meacutethode verte la
reacuteaction est meneacutee dans un milieu aqueux agrave tempeacuterature ambiante avec lrsquoutilisation
lrsquoirradiation infrarouge par un lampe (375W 220V) Les rendements varient entre 70 et 97 dans une peacuteriode courte (07-25h) les
produits obtenus sont recristalliseacutes dans lrsquoeacutethanol (scheacutema II29)
+O
O
O + NH4OAcNH
R
EtO
O
OEt
O
H2O Tdeg a
IR lompe Philips (375W 220V)
2O
G
Scheacutema II29
II311 Utilisation des liquides ioniques
M Tajbakhsh et Coll 115 ont employeacute un liquide ionique pour la synthegravese des 14-
DHPs (1mol) du 2-meacutethylpyridinium trifluoromeacutethanesulfonate en preacutesence de
H2O et agrave tempeacuterature ambiante sont les conditions optimales pour donner de bons
rendements dans un temps tregraves court (1-15) min (scheacutema II30)
R2 R2
O
O
+ +NH4OAcR1 H
O+
O
OO
H2O Tdeg a N
R1O
O
O
R2
R2
[2-MPyH]OTf
Scheacutema II30
II312 Utilisation du couple Oxyde-Meacutetal
La surface doxydes meacutetalliques preacutesente agrave la fois un acide de Lewis et des caractegraveres
de base de Lewis Ceci est caracteacuteristique de nombreux oxydes de meacutetaux en
particulier TiO2 Al2O3 ZnO etchellip et ils sont dexcellents adsorbants pour une grande
varieacuteteacute de composeacutes organiques et ainsi ils augmentent la reacuteactiviteacute de la reaction116
F M Moghaddam et son eacutequipe117 ont utiliseacute un catalyseur heacuteteacuterogegravene non toxique et
recyclable qui est le ZnO
Chapitre II Meacutethodes de preacuteparations des DHPs
110
Le scheacutema ci-dessous montre les conditions optimales pour la synthegravese de deux seacuteries
des deacuteriveacutes des DHPs avec de bons rendements (scheacutema II31)
+
O
O O
Ar H
O
NH
Ar
EtO
O
OEt
O
ZnO (10mol)
Ehanol80degC 60min
O
O
O
O
O
NH
O Ar O
NH4OAc
Scheacutema II31
II313 Utilisation des nanoparticules
S B Sapkal et Coll118 ont rapporteacute la synthegravese des DHPs en utilisant pour la premiegravere
fois un catalyseur heacuteteacuterogegravene qui est le Nickel nanoparticule (nano Ni 80plusmn05 nm) ce
catalyseur est recyclable et comporte une large surface il est preacutepareacute par la meacutethode
micro-eacutemulsion (scheacutema II32)
O
O
+ +NH4OAcR1 H
O+
O
OO
Sans solvant M-O
N
R1O
O
Onano Ni 10
85-96Scheacutema II32
J Safari et Coll119 ont reacutealiseacute la reacuteaction de Hantzsch par la condensation drsquoun
aldeacutehyde (1mmol) la dimeacutedone (1mmol) lrsquoaceacutetopheacutenone ou un β-ceacutetoester (1mmol)
et lrsquoaceacutetate drsquoammonium (1mmol) La reacuteaction est meneacutee dans un milieu sec agrave
tempeacuterature ambiante dans une peacuteriode entre (1-2) h en la preacutesence drsquoun catalyseur
heacuteteacuterogegravene qui est le Cobalt nanoparticule (nano Co 10mol) les rendements
trouveacutes sont tregraves eacuteleveacutes en comparaison avec la reacuteaction meneacutee dans la preacutesence du
Cobalt commercial (6h 50) Le catalyseur est recyclable mecircme apregraves quatre usages et il est seacutepareacute par une
deacutecantation magneacutetique (scheacutema II33)
Chapitre II Meacutethodes de preacuteparations des DHPs
111
+
OR
O O
Ar H
O nano Co (10)
Sans solvant Tdeg aO
O
NH
O Ar O
OR
NH4OAc
NH
O ArO
Scheacutema II33
En 2013 S M Vahdat et Coll120 ont apporteacute la synthegravese des polyhydroquinolines par
lrsquoemploi drsquoun catalyseur heacuteteacuterogegravene recyclable qui est le dioxide drsquoeacutetain nanoparticule
(nano SnO2) les rendements trouveacutes sont tregraves eacuteleveacutes et le catalyseur peut ecirctre
reacuteutiliseacute jusquagrave cinq fois avec une grande efficaciteacute (scheacutema II34)
EtOH Tdeg a
+Ar H
O
O
O
NH
O
O Ar O
OEt
NH4OAc
NH
O Ar
nano SnO2 (1mol)O
O O
O
O O
OEt
O
Scheacutema II34
II314 Utilisation de la meacutethode sans catalyseur
A Heydari et Coll121 ont preacutepareacute une diversiteacute structurale agrave base de lrsquouniteacute
dihydropyridine avec de bons rendements par lrsquoemploi de diffeacuterentes structures
drsquoaldeacutehydes dans les conditions sans catalyseur 70degC pendant 3h
Chapitre II Meacutethodes de preacuteparations des DHPs
112
Le solvant utiliseacute dans cette reacuteaction crsquoest le trifluoroeacutethanol (TFE) ce solvant a
comme proprieacuteteacute recyclable une forte polariteacute faible nucleacuteophilie soluble dans
lrsquoeau une forte capaciteacute de donner une liaison hydrogegravene (scheacutema II35)
+
O
O O
Ar H
O
NH
Ar
EtO
O
OEt
O
TFE (2 ml)
70degC 3h
O
O
NH
O Ar O
OEt
NH4OAc
O
O O
2
O
O2
NH
O Ar O
Scheacutema II35
KA Undale et son eacutequipe122 ont reacutealiseacute la synthegravese des polyhydroquinolines sans
lrsquoutilisation du catalyseur avec un excegraves de lrsquoaceacutetate drsquoammonium La reacuteaction est meneacutee en preacutesence drsquoeacutethanol agrave tempeacuterature ambiante selon le scheacutema
suivant (scheacutema II36)
R2 R2
O
O
+ +NH4OAcR1 H
O+
O
OO
Ethanol (6-11)h
(46-91) N
R1O
O
O
R2
R2
Tdeg a
Scheacutema II36
S Kumar et Coll123 ont deacuteveloppeacute une synthegravese eacuteconomique des DHPs puisqursquoelle
rentre dans le domaine de la chimie verte en faisant la condensation en utilisant la
meacutethode du broyage dans un milieu sec et en absence de catalyseur (scheacutema II37)
Chapitre II Meacutethodes de preacuteparations des DHPs
113
+
O
O O
Ar H
O Tdeg a
Sans solvant BroyageO
O
NH
O Ar O
OEt
NH4OAc
EWG
CN
NH
O ArEWG
NH2EWG= CN CO2R
Scheacutema II37
Les produits syntheacutetiseacutes agrave partir de lrsquoaceacutetoaceacutetate drsquoeacutethyle sont obtenus avec de bons
rendements (80-95) dans un temps qui varient de 12 minutes agrave 45 minutes tandis
que les produits obtenus agrave partir drsquoun deacuteriveacute du malononitrile sont relativement bons et
la dureacutee de la reacuteaction varie entre (15-25) min
Chapitre II Reacutesultats et discussions
114
II4 Reacutesultats et discussion
Jusqursquoagrave preacutesent beaucoup de meacutethodes ont eacuteteacute appliqueacutees dans la synthegravese de Hantzsch dont les micro-ondes les ultra-sons la meacutethode sans solvant sans catalyseur qui sont des protocoles verts (voire la partie meacutethodes de preacuteparation) Cependant lrsquoapplication des catalyseurs naturels dans cette reacuteaction non pas eacuteteacute rapporteacutes dans la bibliographie Lrsquoimportance des produits issus de cette condensation (les 14-dihydropyridines dans le domaine pharmacologique et biologique nous a pousseacutes agrave continuer notre eacutetude de cette reacuteaction en utilisant les deux nouveaux catalyseurs drsquoorigine naturelle les acides ascorbique et aceacutetyle salicylique (qui ont deacutejagrave prouveacutes leur efficaciteacute dans la reacuteaction de Biginelli Chapitre I)
Nous avons commenceacute notre eacutetude par lrsquooptimisation des conditions opeacuteratoires avec les deux catalyseurs pour la condensation de 1mmol du Benzaldeacutehyde 2mmol de dimeacutedone avec 4mmol drsquoaceacutetate drsquoammonium
Pour choisir le meilleur solvant nous avant utiliseacute quatre solvant varieacutes (disponible dans notre laboratoire) et nous avons eacutegalement utiliseacute le milieu sec
-Lrsquoeacutethanol eacutetant protique polaire
-Lrsquoaceacutetonitrile aprotique polaire
-Le teacutetrahydrofurane (THF) aprotique polaire
-Le toluegravene aprotique apolaire
Les autres facteurs dont la quantiteacute catalytique (10 mol) sont fixeacutes les reacutesultats pour les deux catalyseurs sont reacuteunis dans le Tableau II1
Tableau II1
Catalyseurs
Entreacutee
Solvants
Cat (mol )
Acide ascorbique Acide aceacutetylsalicylique
Temps(h) Rdt() Temps(h) Rdt()
1 Aceacutetonitrile a 10 7 75 6 51 2 THF a 10 7 71 6 60 3 Toluene a 10 7 64 6 75 4 EtOH a 10 7 93 6 77
5 Sans solvant b 10 7 96 6 82 a Les reacuteactions sont meneacutees agrave reflux du solvant b la reacuteaction est meneacutee agrave 80degC
Nous avons controcircleacute les cinq reacuteactions par (CCM) la reacuteaction meneacutee sans solvant est la premiegravere agrave ecirctre compleacutete pour les deux catalyseurs (sept heures pour lrsquoacide ascorbique) (six
Chapitre II Reacutesultats et discussions
115
heures pour lrsquoacide aceacutetyle salicylique) nous avons arrecircteacute les autres reacuteactions pour comparer rendements
Drsquoapregraves les reacutesultats de rendements des 14-dihydropyridines le milieu sans solvant est meilleur choix pour la condensation que ce soit avec le premier catalyseur (96 7h) ou avec le second (82 6h) Tableau I1
Nous avons ensuite eacutetudieacute lrsquoeffet du deuxiegraveme facteur qui est le plus important il srsquoagit des quantiteacutes optimales du catalyseur
Nous avons utiliseacute des quantiteacutes catalytiques deacutecroissantes (50 20 10 5) neacutecessaires pour ameacuteliorer le rendement et le temps de reacuteaction pour chaque catalyseur dans ce milieu sec en fixant le dernier facteur qui est la tempeacuterature (80degC) Les reacutesultats obtenus sont rassembleacutes dans le Tableau II2
Les reacutesultats trouveacutes montrent qursquoune quantiteacute catalytique de 5mol eacutetait suffisante pour donner un tregraves bon rendement dans un minimum de temps (92 45h) pour lrsquoacide ascorbique et (97 35h) en utilisant lrsquoacide aceacutetylsalicylique comme le montre le tableau ci-dessous
Tableau II2
Catalyseurs
Entreacutee
Cat (mol )
Acide ascorbique Acide aceacutetylsalicylique
Temps(h) Rdt() Temps(h) Rdt()
1 50 45 67 35 71 2 20 45 68 35 58 3 10 45 68 35 70 4 5 45 92 35 97
Le dernier facteur agrave trouver dans cette eacutetude est la tempeacuterature neacutecessaire pour un bon deacuteroulement de la reacuteaction Nous avons testeacute trois tempeacuteratures (80degC 60degC Tempeacuterature ambiante) en fixant les autres conditions (5 mol de catalyseur et sans solvant) pour chaque catalyseur
Les meilleurs reacutesultats sont trouveacutes agrave une tempeacuterature de 80degC TableauII3
Tableau II3
Catalyseurs
Entreacutee
T (degC)
Acide ascorbique Acide aceacutetylsalicylique
Temps(h) Rdt() Temps(h) Rdt() 1 80 45 91 35 96 2 60 45 84 35 68 3 Tdeg a 45 35 35 49
Chapitre II Reacutesultats et discussions
116
Les conditions optimales finales pour la condensation de Hantzsch pour les deux catalyseurs sont scheacutematiseacutees ci-dessous Scheacutema II37
O
R2O
R2
R1 H
O
NH4OAcO
R2O
R2
NH
R1 O
R2
R2
R2 R2
O
++ acide ascorbique ou
acide aceacutetylsalicylique(5mol)
Sans solvant 80degC
Scheacutema II37
Nous avons preacutepareacute deux seacuteries via cette condensation 5a-5l en utilisant une varieacuteteacute drsquoaldeacutehydes la premiegravere seacuterie est catalyseacutee par lrsquoacide ascorbique la deuxiegraveme seacuterie par lrsquoacide aceacutetylsalicylique Tableau II4
Tableau II4
Catalyseurs
Entreacutee
Produits
R1
R2
Acide ascorbique
Acide aceacutetylsalicylique
Tf mesureacutee
(degC) Temps(h) Rdt() Temps(h) Rdt()
1 5a 4-(Me)-C6H4- Me 25 80 2 75 271-272 2 5b 2-(Me)-C6H4- Me 3 66 25 85 gt300degC 3 5c C6H5- Me 45 91 35 96 192-194 4 5d 2-thienyl Me 4 83 45 99 236-238 5 5e 4-Ethyl-C6H4- Me 3 86 3 87 gt300degC 6 5f 4-(NMe2)-
C6H4- Me 4 91 35 83 266-268 7 5g 4-(Cl)-C6H4- Me 3 89 25 90 229-230 8 5h 4-(Br)-C6H4-4- Me 25 88 2 91 241-243 9 5i 4-MeO- C6H4- Me 35 95 35 96 270-272 10 5j (CH3)2-CH- Me 6 35 7 33 244-246 11 5k 4-Cl- C6H4- H 5 85 45 84 268-270 12 5l 4-(NMe2)-
C6H4- H 35 47 275 77 310-312
Drsquoapregraves les reacutesultats trouveacutes tous les DHPs syntheacutetiseacutes sont obtenus purs mecircme avant purification avec drsquoexcellents rendements et dans des temps records Notant que lrsquoutilisation des aldeacutehydes aromatiques comportant des groupements eacutelectroattracteurs a donneacute les meilleurs reacutesultats que ce soit pour le premier catalyseur Vit C Ou bien pour le deuxiegraveme catalyseur Aspirine voir les composeacutes (lrsquoentreacutees 7 8 9) avec lrsquoemploi de la dimeacutedone dans la condensation et le composeacute (lrsquoentreacutee 11) avec le 13-cyclohexandione
Chapitre II Reacutesultats et discussions
117
Nous avons remarqueacute aussi que le catalyseur qui a donneacute le meilleur rendement eacutetait lrsquoacide aceacutetylsalicylique avec lrsquoutilisation de lrsquoaldeacutehyde heacuteteacuterocyclique le thiophegravene-2-carbaldehyde (99 45h pour le composeacute 5d)
Les reacutesultats satisfaisants remarqueacutes pour les deux catalyseurs nous a permis de reacutealiser drsquoautres manipulations avec drsquoautres reacuteactifs afin drsquoeacutelargir notre eacutetude et obtenir une bibliographie des 14-dihydropyridines
- Avec lrsquoutilisation de (1mmol) du 55-dimeacutethylcyclohexane-13-dione et (1mmol) du cyclohexane-13-dione
acide ascorbique ouacide aceacutetylsalicylique
(5mol)
Sans solvant 80degC
O
O
R1 H
O
NH4OAc
O
O
NH
R1 OO
+
Scheacutema II38
Tableau II5
Catalyseurs
entreacutee
Produits
R1
Acide ascorbique
Acide aceacutetylsalicylique
Tf mesureacutee
(degC) Temps(h) Rdt() Temps(h) Rdt()
13 5m 4-OH-C6H4- 2 76 15 58 gt300degC
14 5n 4-MeO-C6H4- 6 86 5 82 182-184
Les composeacutes syntheacutetiseacutes sont obtenus avec de bons rendements dans un court temps
- Avec lrsquoutilisation de (1mmol) du 55-dimeacutethylcyclohexane-13-dione cyclohexane-13-dione et (1mmol) de lrsquoaceacutetoaceacutetate drsquoeacutethyle
acide ascorbique ouacide aceacutetylsalicylique
(5mol)
Sans solvant 80degC
O
R2O
R2
R1 H
O
NH
Me
EtO2C
H3C
OEt
O
O R1 O
R2
R2
NH4OAc
+
Scheacutema II39
Chapitre II Reacutesultats et discussions
118
Tableau II6
Catalyseurs
entreacutee
Produits
R1
R2
Acide ascorbique
Acide aceacutetylsalicylique
Tf mesureacutee
(degC) Temps(h) Rdt() Temps(h) Rdt()
1 5o 4-OH-C6H4- Me 15 85 2 94 238-240 2 5p 4-MeO-C6H4- Me 5 99 6 97 260-262 3 5q 4-Ethyl-C6H4- H 2 80 25 83 231-233 4 5r 3Cl- C6H4- H 3 81 35 82 gt300degC
Tous les composeacutes sont obtenus avec de tregraves bons rendements Neacuteanmoins le couple (dimeacutedone - aceacutetoaceacutetate drsquoeacutethyle 5p) eacutetait leacutegegraverement meilleur que le couple (13-cycloheanedione - aceacutetoaceacutetate drsquoeacutethyle 5q 5r) pour les deux catalyseurs
- Avec lrsquoutilisation de (2mmol) de lrsquoaceacutetoaceacutetate drsquoeacutethyle
acide ascorbique ouacide aceacutetylsalicylique
(5mol)
Sans solvant 80degC
R1 H
O
H3C OEt
O O
NH
CO2Et
MeMe
EtO2CH3C OEt
O O R1
NH4OAc
+
Scheacutema II40
Tableau II7
Catalyseurs
entreacutee
Produits
R1
Acide ascorbique
Acide aceacutetylsalicylique
Tf mesureacutee
(degC) Temps(h) Rdt() Temps(h) Rdt() 19 5s Furfurald- 3 92 3 75 158-160 20 5t 2-Thienyl 2 77 25 68 152-154
Tous les produits syntheacutetiseacutes sont obtenus avec de bons rendements le meilleur reacutesultat trouveacute eacutetait avec le furaldehyde comme aldeacutehyde et lrsquoacide ascorbique comme catalyseur (5s 92 3h)
Chapitre II Reacutesultats et discussions
119
Nous proposons ci-dessous le meacutecanisme reacuteactionnel pour cette reacuteaction
O
Me
OOR2
HH
OOR2
OHMe
2
OO
OHO
OH
OH
eacutenolisation
O
Me
O
OR2
H HO
OR2
OHMe
2eacutenolisation
O
O
O O
OO
OH
OH
OH
OH
OO
OHO
OH
OH H+
H
O
O
O O
O
O
O OH
H+
H
O
Me
OOR2
HH
O
Me
OOR2
HHNH4OAc 4 NH4OAc 4
33
H H
-H2O
OO
OH
OOH
OH
-H2O
H2NCH3
OR2O
H2NCH3
OR2O
6
6
2O
OR2
OMe
2
HR1
O
HR1
O
1
1
++
condensation de Knoevenagel condensation de
KnoevenagelO
OR2
OMe
R1
77
H H H
OOR2
OMe H
OO
OH O
OHOH
O
O
OO
OO O
O
7+addition de Michael
OH3C
OR2
O R1
CH3
OR2
O
HNNH
OR2
O R1
OR2
O
H3C CH3
cyclisation
deacuteshydratation
58
6
OOR2
OMe
R1
Scheacutema II41
Chapitre II Reacutesultats et discussions
120
Les structures des DHPs preacutepareacutees ont eacuteteacute bien eacutetablies par les meacutethodes
spectroscopiques usuelles qui sont IR RMN 1H RMN 13C
Les spectres Infrarouge des dihydropyridines (5a-5t) sont caracteacuteriseacutes par la preacutesence
drsquoune bande correspondante de la fonction amine (N-H) du noyau DHP qui apparait vers
29586-34485cm-1 drsquoune bande (C-H) qui se situe vers 28776-29817cm-1 le groupement
carbonyle (C=O) de la fonction ceacutetone pour les produits (5a-5r) ou ester pour les produits
(5o-5t) sont caracteacuteriseacutes par deux bandes qui sortent respectivement vers 15085-16471cm-1
et 16548-17011cm-1
Drsquoapregraves les reacutesultats drsquoanalyse des spectres fournis par la RMN 1H des structures de
produits DHPs obtenus via la reacuteaction de Hantzsch
Deux pics caracteacuteristiques des DHPs (5a-5t) qui sont un singulet correspondant au
proton porteacute par le carbone asymeacutetrique (C4) du noyau dihydropyridine qui sort vers 387-563
ppm lrsquoautre pic crsquoest le proton de la fonction amine du noyau dihydropyridine qui sort un peu
deacuteblindeacute vers 571-1231 ppm
- Les spectres des produits preacutepareacutes agrave partir de la dimeacutedone et de la cyclohexanedione
Font apparaicirctre deux singulets agrave champ fort concernant les protons des deux groupements
meacutethyles qui sortent respectivement vers (084-134) ppm et (097-148) ppm pour les
produits (5a-5p)
Les groupements (CH2) pour les produits (5a-5r) apparaissent vers (169-255) ppm et
reacutesonnent geacuteneacuteralement sous forme de multiplet pour le cycle hexanedione pour la dimeacutedone
les deux protons du CH2 en α de la fonction ceacutetone apparaissent deacuteblindeacutes sous forme de
singulet tans dis que les deux protons en α de la double liaison du noyau dihydropyridine
reacutesonnent sous forme de deux doublets agrave cause du couplage geacuteminal entre eux
-Les spectres des produits preacutepareacutes agrave partir de lrsquoaceacutetoaceacutetate drsquoeacutethyle pour les produits
(5o-5t) on observe
Un singulet correspondant aux protons du groupement meacutethyle qui sort vers 223-273 ppm
Le groupement (CH2) apparait vers 397-408 ppm sous forme de quadruplet avec une
constante de couplage entre (7 et 8) Hz
Un triplet qui correspond au groupement (CH3) sort vers 111-127 ppm avec une constante de
couplage vers (7-8) Hz
Chapitre II Reacutesultats et discussions
121
Les spectres de la RMN 13C sont caracteacuteriseacutes par la preacutesence des signaux suivants
- Le carbone asymeacutetrique C4 caracteacuteristique du cycle DHP pour les produits (5a-5t) reacutesonne
entre 292 et 372 ppm
- Les carbones de la fonction ceacutetone apparaissent entre 1899 ppm et 1965 ppm
- Pour les carbones de la fonction carbonyle de lrsquoester des produits DHPs (5o-5t) reacutesonnent
entre 1669 ppm et 1680 ppm
- Le carbone quaternaire porteur de deux groupements meacutethyles reacutesonne blindeacute entre 264
ppm et 372 ppm
- Les (CH2) reacutesonnent comme suit
Le CH2 en α de la fonction ceacutetone apparaissent vers 470-600 ppm tans dis que celui
en α de la double liaison du noyau pyridine reacutesonne vers 312-507 ppm
Les autres CH2 qui appartiennent au cycle hexanedione sortent plus blindeacutes vers 208-
371 ppm
- Pour les composeacutes obtenus via une condensation avec lrsquoaceacutetoaceacutetate drsquoeacutethyle les CH3
reacutesonnent vers (182-198) ppm les carbones CH3 et CH2 de la fonction ester
apparaissent respectivement vers (141-148) ppm et (598-795) ppm
Chapitre II Reacutesultats et discussions
122
Tableau II8 Donneacutees de RMN1H (deacuteplacements chimiques et constantes de couplage) des 1 4-dihydropyridines
NH
R1 O
R2
R2
R2R2
O
DHP R1 NH HC4 R2 CH2
5a 707(dJ=9 2H) 698(dJ=9 2H) 229(s3HCH3)
119(s1HNH) 550(s1H C4H) 122(s6H2CH3) 109(s6H2CH3)
219-247(m8H4CH2)
5b 709-688(m4H) 273(s3HCH3)
885(s1HNH) 490(s1H C4H) 101(s6H2CH3) 085(s6H2CH3)
236(dJ=1692H) 226(dJ=1712H) 411(dJ=1632H) 195(dJ=1632H)
5c 735-705(m5H) 765(s1HNH) 508(s1H C4H) 106(s6H2CH3)
095(s6H2CH3) 232-
212(m8H4CH2)
5d 712-710(m1H)
687(ddJ=55361H) 664-663(m1H)
1231(s1HNH) 563(s1H C4H) 122(s6H2CH3) 110(s6H2CH3)
225-240(m8H4CH2)
5e 724(dJ=52H) 701(dJ=52H) 115(tJ=5CH3)
251(qJ=75CH2)
726(s1HNH) 507(s1H C4H) 106(s6H2CH3) 096(s6H2CH3)
213-233 (m8H4CH2)
5f 718(dJ=92H) 654(dJ=92H)
280(s6H2CH3) 726(s1HNH) 499(s1H C4H) 105(s6H2CH3)
095(s6H2CH3) 224-
210(m8H4CH2)
5g 728(dJ=92H) 716(dJ=92H) 786(s1HNH) 506(s1H C4H) 107(s6H2CH3)
095(s6H2CH3) 230-213
(m8H4CH2)
5h 767(dJ=852H) 759(dJ=852H) 912(s1HNH) 535(s1H C4H) 148(s6H2CH3)
134(s6H2CH3)
280(dJ=1691H) 270(dJ=1701H) 259(dJ=1631H) 248(dJ=1631H)
5i 365(s3HCH3-O) 710(dJ=862H) 662(dJ=862H)
886(s1HNH) 481(s1H C4H) 101(s6H2CH3) 088(s6H2CH3)
235(dJ=1701H) 226(dJ=1631H) 212(dJ=1591H) 199(dJ=1621H)
5j 065(s3HCH3)
061(s3HCH3) 164-151(m1HCH)
862(s1HNH) 387(dJ=41HC4H) 104(s3HCH3) 101(s3HCH3)
226(s4H2CH2) 217(dJ=1651H) 209(dJ=1661H)
5k 720(dJ=8 2H) 715(dJ=8 2H) 948(s1HNH) 488(s1HC4H) -
255-240(m4H) 226-214(m4H) 195-188(m2H) 183-173(m2H)
5l 717(dJ=8 2H) 655(dJ=8 2H) 281(s6H2CH3)
826(s1HNH) 507(s1H C4H) - 237-233(m9H) 197-183(m3H)
Chapitre II Reacutesultats et discussions
123
Tableau II9 Donneacutees de RMN13C (deacuteplacements chimiques et constantes de couplage) des 1 4-dihydropyridines
NH
R1 O
R2
R2
R2R2
O
1
23
4
567891011
12
13
THP CO C (NH)
C (CO) CH CH2
(CO) CH2 (NH) CH2 R2
C (R2)
Carom R1
5a 1904 1353 1157 324 471 465 - 297274 314 1349-1267 209 5b 1941 1478 1129 286 497 312 - 257 284 1459-1242 187 5c 1958 1489 1133 336 509 408 - 295271 326 1466-1260 - 5d 1899 1437 1160 304 470 463 - 299268 312 1264-1235 - 5e 1959 1485 1137 328 509 410 - 274 296 1439-1275 311154
5f 1961 1487 1135 326 509 406 - 296272 324 1487-1286 1122 406
5g 1959 1491 1129 334 508 407 - 295271 326 1452-1281 - 5h 1948 1487 1119 305 503 329 - 266291 320 1458-1187 -
5i 1944 1484 1121 303 503 319 - 265 290 1568 1392-1124 544
5j 1954 1504 1098 292 503 344 - 263 307 - 313186
5k 1948 1514 1120 319 - - 367263207 - - 1462-1276 -
5l 1965 1509 1145 319 - - 373271211 - - 1489-1285
1124 407
Chapitre II Reacutesultats et discussions
124
Tableau II10 Donneacutees de RMN1H (deacuteplacements chimiques et constantes de couplage) des 1 4-dihydropyridines
NH
R1 OO
DHP R1 NH HC4 CH2 2CH3
5m 689(dJ=8 2H) 649(dJ=9 2H) 923(s1HOH)
916(s1HNH) 472(s1H C4H) 250-
169(m10H)
097(s3HCH3) 084(s3HCH3)
5n 724(dJ=8 2H) 671(dJ=8 2H)
366(s3HCH3-O) 799(s1HNH) 503(s1H C4H)
234-211(m10H)
106(s3HCH3) 095(s3HCH3)
Tableau II11 Donneacutees de RMN13C (deacuteplacements chimiques et constantes de couplage) des 1 4-dihydropyridines
1
23
4
567891011
12
1314 N
H
R1 OO
DHP CO C(NH) C(CO) CH CH2 (CO)
CH2 (NH) CH2 R2 C(R2) Carom R1
5m 19441943
1508 1488
1130 1119 314 503 371
208 321 320
265 291 264 1550
1379-1143 -
5n 19631961
1508 1491
1145 1133 328 509 406
211 326 325
271 296 372 1577 1392
1289 1133 550
Chapitre II Reacutesultats et discussions
125
Tableau II12 Donneacutees de RMN1H (deacuteplacements chimiques et constantes de couplage) des 1 4-dihydropyridines
NH
Me
EtO2C
R1 O
R2
R2
Entreacutee R1 NH HC4 CH2 R2 CH3 Ethyl
5o
693(dJ=82H) 655(dJ=82H) 902(s1HOH)
894(s1HNH) 474(s1HC4H)
239(dJ=16 1H) 227(dJ=16 1H) 214(dJ=16 1H) 197(dJ=16 1H)
101(s3HCH3) 086(s3HCH3)
226(s3HCH3)
397(qJ=80 2H) 113(tJ=80CH3)
5p 706(dJ=8 2H) 674(dJ=8 2H)
366(s3HCH3-O) 902(s1HNH) 480(s1HC4H)
241(d J =16 1H) 228(dJ=16 1H) 216(dJ=16 1H) 197(dJ=16 1H)
100(s3HCH3) 085(s3HCH3)
251(s3HCH3)
397(qJ=80CH2) 111(tJ=80CH3)
5q
720(dJ=8 2H) 702(dJ=8 2H) 117(tJ=8CH3) 256(qJ=8CH2)
674(s1HNH) 506(s1HHC4) 242-238(m2H) 232-225(m2H) 201-188(m2H)
- 223(s3HCH3) 120(tJ=80CH3) 405(qJ=80CH2)
5r 720(dJ=671H) 710-701(m3H) 642(s1HNH) 519(s1HHC4) 201-180(m2H)
247-229(m4H) - 273(s3HCH3) 408(qJ=70CH2) 120(tJ=72CH3)
Chapitre II Reacutesultats et discussions
126
Tableau II13 Donneacutees de RMN13C (deacuteplacements chimiques et constantes de couplage) des 1 4-dihydropyridines
a4
a8
1
2
3456
78
NH
R1
O
OO
R2
R2
Entreacutee C5O CO C4 R2 C7 CH2(C6C8) C7H2 Ca8 Ca4 C3(CO) C2 CH3 CH2-CH3
Carom R1
5o 1961 1680 355 298 269 327 600507 - 1451 1109 1051 1508 188 795
148
1557 1392-1126
-
5p 1943 1669 349 291 264 321 502398 - 1446 1102 1039 1492 182 600
141
1572 1400-1130
548
5q 1959 1676 359 - - 371284 211 1445 1134 1062 1499 193 598 142
1433-1274
154 274
5r 1961 1678 372 - - 329276 210 1472 1147 1075 1499 196 599 144
1359-1260 -
Chapitre II Reacutesultats et discussions
127
Tableau II11 Donneacutees de RMN1H (deacuteplacements chimiques et constantes de couplage) des 1 4-dihydropyridines
NH
CO2Et
MeMe
EtO2C
R1
DHP R1 NH HC4 CH3 CH2-CH3
5s 723(dd J =1808H2)
621(s1HH3) 594(s1HH4)
571(s1HNH) 519(s1HHC4) 233(s6H2CH3)
421-411(m4H2CH2) 124(t J =722CH3)
5t 704(dd J =55 13 1H) 684(dd J =55 36 1H)
697-680(m1H)
586(s1HNH) 535(s1HC4H) 233(s6H2CH3)
423-411(m4H2CH2) 127(t J =802CH3)
Tableau II13 Donneacutees de RMN13C (deacuteplacements chimiques et constantes de couplage) des 1 4-dihydropyridines
1
2
345
6 NH
MeMe
R1 O
O
O
O
DHP CO C4 C2 C3 CH3 CH2-CH3 R1(Carom)
5s 1676 336 1452 1010 198 600146 1588 1411-1047
5t 1673 344 1516 1036 195 599143 1445-1231
Chapitre II Conclusion
128
II5 Conclusion
Dans ce deuxiegraveme chapitre nous nous somme inteacuteresseacutes agrave la reacuteaction de Hantzsch
lrsquoimportance des produits 14-dihydropyridines issus de cette condensation dans le domaine
biologique et pharacologique (comme la Nifedipine) nous a pousseacutes agrave essayer lrsquoapplication
de la meacutethode verte en employant nos deux nouveaux catalyseurs qui sont lrsquoacide ascorbique
(acide naturel la vitamine C) et lrsquoacide aceacutetylsalicylique (acide drsquoorigine naturel Aspirine)
pour la preacuteparation des DHPs
Cette voie preacutesente des avantages tregraves inteacuteressants en comparaison avec les meacutethodes
rapporteacutees puisqursquoelle ameacuteliore les rendements dans un temps record et facilite la
manipulation drsquoun coteacute et eacutevite la toxiciteacute et les risques qui reacutesultent apregraves ce qui permet une
synthegravese douce et respectueuse de lrsquoenvironnement drsquoun autre coteacute
Les reacutesultats que nous avons trouveacutes eacutetaient tregraves satisfaisants nous avons pu syntheacutetiser une
gamme de produits avec drsquoexcellents rendements nous avons eacutegalement eacutelargi notre eacutetude par
la synthegravese de quelques nouvelles moleacutecules avec une grande pureteacute et un excellent
rendement
Chapitre II Partie expeacuterimentale
129
II5 Partie expeacuterimentale
Mode opeacuteratoire geacuteneacuterale
Un meacutelange reacuteactionnel de (1mmol) de lrsquoaldeacutehyde (2mmol) du β-ceacutetoester (4mmol) de
lrsquoaceacutetate drsquoammonium avec (5mol) de lrsquoacide ascorbique ou de lrsquoacide aceacutetylsalicylique
dans un milieu sans solvant est chauffeacute agrave une tempeacuterature 80degC la reacuteaction est suivie par
(CCM) Apregraves lrsquoachegravevement de la reacuteaction le meacutelange est refroidi agrave tempeacuterature ambiante et
ensuite verseacute sur de lrsquoeau glaceacutee avec une agitation de 10 minutes Le solide obtenu est filtreacute
laveacute avec lrsquoeau glaceacutee et purifieacute par recristallisation dans lrsquoeacutethanol 95 Les produits obtenus
ont eacuteteacute identifieacutes par les meacutethodes spectroscopiques IR RMN H1 RMN C13 Tdegfusion
5a) 3366-teacutetrameacutethyl-9-p-tolyl-3467-teacutetrahydroacridine-18(2H5H9H10H)-dione
NH
O O
Tdegfus 271-272 degC IR (KBr cm-1) ν 29586 28776 15699 13694 RMN H1(250 MHz
DMSO-d6) δ 119(s 1H NH) 707(d J=9 2H) 698(d J =9 2H) 550(s 1H C4H) 229(s
3H CH3) 219-247(m 8H 4CH2) 122(s 6H 2CH3) 109(s 6H 2CH3) RMN
C13(629MHz DMSO-d6) δ 1904 1353 1349 1290 1286 1267 1157 471 465
324 314 297 274 209
5b) 3366-teacutetrameacutethyl-9-o-tolyl-3467-teacutetrahydroacridine-18(2H5H9H10H)-dione
NH
O O
Tdegfus gt300 degC IR (KBr cm-1) ν 31823 29586 16350 14900 13655 RMN H1(250
MHz DMSO-d6) δ 885(s 1H NH) 709-688(m 4H) 490(s 1H C4H) 236(d J =169
2H) 226(d J =171 2H) 411(d J =163 2H) 195(d J =163 2H) 273(s 3H CH3)
Chapitre II Partie expeacuterimentale
130
101(s 6H 2CH3) 085(s 6H 2CH3) RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ 1941 1478
1459 1348 1281 1271 1245 1242 1129 497 313 287 284 257 187
5c) 3366-teacutetrameacutethyl-9-pheacutenyl-3467-teacutetrahydroacridine-18(2H5H9H10H)-dione
NH
O O
Tdegfus 192-194 degC IR (KBr cm-1) ν 32788 29547 16317 13655 RMN H1(250 MHz
DMSO-d6) δ 765(s 1H NH) 735-705(m 5H) 508(s 1H C4H) 232-212(m 8H 4CH2)
106(s 6H 2CH3) 095(s 6H 2CH3) RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ 1958 1489
1466 1280 1279 1260 1133 509 408 336 326 295 271
5d) 3366-teacutetrameacutethyl-9-(thiophen-2-yl)-3467-teacutetrahydroacridine-18(2H5H9H10H)-
dione
NH
O OS
Tdegfus 236-238 degC IR (KBr cm-1) ν 32749 29586 15931 14774 13732 RMN H1(250
MHz DMSO-d6) δ 1231(s 1H NH) 712-710(m 1H) 687(dd J =5536 1H) 664-
663(m 1H) 563(s 1H C4H) 225-240(m 8H 4CH2) 122(s 6H 2CH3) 110(s 6H
2CH3) RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ 1899 1437 1264 1246 1235 1160 470
463 312 304 299 268 SMHR (MS-ESI+ MZ) [M+H]+ calculeacutee pour (C21H26NO2S)
3561606 trouveacutee 3561679
Chapitre II Partie expeacuterimentale
131
5e) 9-(4-eacutethylpheacutenyl)-3366-teacutetrameacutethyl-3467-teacutetrahydroacridine-18(2H5H9H10H)-
dione
NH
O O
Tdegfus gt300 degC IR (KBr cm-1) ν 32788 29586 16047 14928 13694 RMN H1(250
MHz DMSO-d6) δ 726(s 1H NH) 724(d J =5 2H) 701(d J =5 2H) 507(s 1H C4H)
251(qj=75CH2) 213-233 (m8H4CH2) 115(tj=5CH3) 106(s6H2CH3) 096(s 6H
2CH3) RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ 1958 1485 1439 1414 1280 1274 1135
509 410 328 311 296 274 154
5f) 9-(4-(dimeacutethylamino)pheacutenyl)-3366-teacutetrameacutethyl-3467-teacutetrahydroacridine-
18(2H5H9H10H)-dione
NH
O O
N
Tdegfus 266-268 degC IR (KBr cm-1) ν 32749 28776 16085 14851 13617 RMN H1(250
MHz DMSO-d6) δ 726(s 1H NH) 718(d J =9 2H) 654(d J =9 2H) 499(s 1H C4H)
280(s 6H 2CH3) 224-210(m 8H 4CH2) 105(s 6H 2CH3) 095(s 6H 2CH3) RMN
C13(629MHz DMSO-d6) δ 1961 1487 1354 1286 1135 1122 509 406 406 326
324 296 272
Chapitre II Partie expeacuterimentale
132
5g) 9-(4-chloropheacutenyl)-3366-teacutetrameacutethyl-3467-teacutetrahydroacridine-18(2H5H9H10H)-
dione
NH
O O
Cl
Tdegfus 229-230 degC IR (KBr cm-1) ν 34369 29547 16471 16124 13655 RMN H1(250
MHz DMSO-d6) δ 786(s 1H NH) 728(d J =9 2H) 716(d J =9 2H) 506(s 1H C4H)
230-213 (m 8H 4CH2) 107(s 6H 2CH3) 095(s 6H 2CH3) RMN C13(629MHz DMSO-
d6) δ 1959 1491 1452 1316 1295 1281 1129 508 407 334 326 295 271
5h) 9-(4-bromopheacutenyl)-3366-teacutetramethyl-3467-teacutetrahydroacridine-18(2H5H9H10H)-
dione
NH
O O
Br
Tdegfus 241-243 degC IR (KBr cm-1) ν 31746 29547 16471 16085 13655 RMN H1(250
MHz DMSO-d6) δ 912(s 1H NH) 767(d J =85 2H) 759(d J =85 2H) 535(s 1H
C4H) 280(d J =169 1H) 270(d J =170 1H) 259(d J =163 1H) 248(d J =163 1H)
148(s 6H 2CH3) 134 (s 6H 2CH3) RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ 1948 1487
1458 1302 1295 1187 1119 503 329 320 305 291 266
Chapitre II Partie expeacuterimentale
133
5i) 9-(4-meacutethoxypheacutenyl)-3366-teacutetrameacutethyl-3467-teacutetrahydroacridine-18(2H5H9H10H)-
dione
NH
O O
O
Tdegfus 270-272 degC IR (KBr cm-1) ν 34485 29547 16432 16124 13655 11418 RMN
H1(250 MHz DMSO-d6) δ 886(s 1H NH) 710(d J =86 2H) 662(d J =86 2H) 481(s
1H C4H) 365(s 3H CH3-O) 235(d J =170 1H) 226(d J =163 1H) 212(d J=159
1H) 199(d J =162 1H) 101(s 6H 2CH3) 088(s 6H 2CH3) RMN C13(629MHz
DMSO-d6) δ 1944 1568 1484 1392 1283 1124 1121 544 503 319 303 290
265
5j) 9-isopropyl-3366-teacutetrameacutethyl-3467-teacutetrahydroacridine-18(2H5H9H10H)-dione
NH
O O
Tdegfus 244-246 degC IR (KBr cm-1) ν 32826 29547 28737 16085 13809 RMN H1(250
MHz DMSO-d6) δ 862(s 1H NH) 387(d J =4 1H C4H) 226(s 4H 2CH2) 217(d J
=165 1H) 209(d J =166 1H) 164-151(m 1H CH) 104(s 3H CH3) 101(s 3H CH3)
065(s 3H CH3) 061(s 3H CH3) RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ 1954 1504 1098
503 344 313 307 292 263 186 SMHR (MS-ESI+ MZ) [M+H]+ calculeacutee pour
(C20H31NO2) 3152198 trouveacutee 3152277
Chapitre II Partie expeacuterimentale
134
5k) 9-(4-chloropheacutenyl)-3467-teacutetrahydroacridine-18(2H5H9H10H)-dione
NH
Cl
O O
Tdegfus gt300 degC IR (KBr cm-1) ν 32710 29316 16432 RMN H1(250 MHz DMSO-d6)
δ 948(s 1H NH) 720(d J =8 2H) 715(d J =8 2H) 488(s 1H C4H) 255-240(m 4H)
226-214(m 4H) 195-188(m 2H) 183-173(m 2H) RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ
1948 1514 1462 1300 1293 1276 1120 367 319 263 207
5l) 9-(4-(dimeacutethylamino) pheacutenyl)-3467-teacutetrahydroacridine-18(2H5H9H10H)-dione
NH
N
O O
Tdegfus 310-312degC IR (KBr cm-1) ν 32788 29470 16047 13578 RMN H1(250 MHz
DMSO-d6) δ 826(s 1H NH) 717(d J =8 2H) 655(d J =8 2H) 507(s 1H C4H) 281(s
6H 2CH3) 237-233(m 9H) 197-183(m 3H) RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ 1965
1509 1489 1355 1285 1145 1124 407 373 319 271 211 SMHR (MS-ESI+
MZ) [M+H]+ calculeacutee pour (C27H25N2O2) 3361838 trouveacutee 3361911
Chapitre II Partie expeacuterimentale
135
5m) 9-(4-hydroxypheacutenyl)-33-dimeacutethyl-3467-teacutetrahydroacridine-18(2H5H9H10H)-
dione
NH
OH
O O
Tdegfus gt300 degC IR (KBr cm-1) ν 32788 29547 16085 14812 13694 RMN H1(250
MHz DMSO-d6) δ 923(s 1H OH) 916(s 1H NH) 689(d J =8 2H) 649(d J =9 2H)
472(s 1H C4H) 250-169(m 10H) 097(s 3H CH3) 084(s 3H CH3) RMN
C13(629MHz DMSO-d6) δ 1943 1550 1508 1488 1379 1283 1143 1130 1119
503 371 321 320 291 265 264 208
5n) 9-(4-meacutethoxypheacutenyl)-33-dimeacutethyl-3467-teacutetrahydroacridine-18(2H5H9H10H)-
dione
NH
O
O O
Tdegfus 182-184 degC IR (KBr cm-1) ν 32788 29547 16085 14812 13655 RMN H1(250
MHz DMSO-d6) δ 799(s 1H NH) 724(d J =8 2H) 671(d J =8 2H) 503(s 1H C4H)
366(s 3H CH3-O) 234-211(m 10H) 106(s 3H CH3) 095(s 3H CH3) RMN
C13(629MHz DMSO-d6) δ 1961 1577 1491 1392 1289 1133 1132 550 509
406 372 328 326 325 296 271 211
Chapitre II Partie expeacuterimentale
136
5o) 4-(4-hydroxypheacutenyl)-277-trimeacutethyl-5-oxo-145678-heacutexahydroquinoline-3-
carboxylate drsquoeacutethyle
ONH
OH
O O
Tdegfus 238-240 degC IR (KBr cm-1) ν 32826 29586 16857 16124 13771 12189 RMN
H1(250 MHz DMSO-d6) δ 902(s 1H OH) 894(s 1H NH) 693(d J =8 2H) 655(d J
=8 2H) 474(s 1H C4H) 397(q J =8 2H) 226(s 3H CH3) 239(d J =16 1H) 227(d J
=16 1H) 214(d J =16 1H) 197(d J =16 1H) 113(t J =8 CH3) 101(s 3H CH3)
086(s 3H CH3) RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ 1961 1680 1557 1508 1451
1392 1291 1152 1126 1109 1051 795 600 507 355 327 298 269 188 148
5p) 4-(4-meacutethoxypheacutenyl)-277-trimeacutethyl-5-oxo-145678-heacutexahydroquinoline-3-
carboxylate drsquoeacutethyle
O
NH
O
O O
Tdegfus 260-262 degC IR (KBr cm-1) ν 32016 29586 17011 16047 13809 10338 RMN
H1(250 MHz DMSO-d6) δ 902(s 1H NH) 706(d J =8 2H) 674(d J =8 2H) 480(s
1H C4H) 397(q J =8 CH2) 366(s 3H CH3-O) 251(s 3H CH3) 241(d J =16 1H)
228(d J =16 1H) 216(d J =16 1H) 197(d J =16 1H) 111(t J =8 CH3) 100(s 3H
CH3) 085(s 3H CH3) RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ 1943 1669 1572 1492
1446 1400 1284 1130 1102 1039 589 548 502 349 321 291 264 182 141
Chapitre II Partie expeacuterimentale
137
5q) 4-(4-eacutethylpheacutenyl)-2-meacutethyl-5-oxo-145678-heacutexahydroquinoline-3-carboxylate
drsquoeacutethyle
NH
O
O O
Tdegfus 231-233 degC IR (KBr cm-1) ν 32365 29509 16972 15085 14612 13609 RMN
H1(250 MHz DMSO-d6) δ 720(d J =8 2H) 702(d J =8 2H) 674(s 1H NH) 506(s
1H HC4) 405(q J =8 CH2) 256(q J =8 CH2) 223(s 3H CH3) 242-238(m 2H) 232-
225(m 2H) 201-188(m 2H) 120(t J =8 CH3) 117(t J =8 CH3) RMN C13(629MHz
DMSO-d6) δ 1959 1676 1499 1445 1433 1417 1278 1274 1134 1062
598 371 359 284 274 210 193 154 142 SMHR (MS-ESI+ MZ) [M+H]+
calculeacutee pour (C21H26NO3) 3391834 trouveacutee 3391907
5r) 4-(3-chloropheacutenyl)-2-meacutethyl-5-oxo-145678-heacutexahydroquinoline-3-
carboxylate drsquoeacutethyle
NH
O
O
O
Cl
Tdegfus gt300 degC IR (KBr cm-1) ν 32826 29470 16972 16132 14850 13771 RMN
H1(250 MHz DMSO-d6) δ 720(d J =67 1H) 710-701(m 3H) 642(s 1H NH) 519(s
1H HC4) 273(s 3H CH3) 247-229(m 4H) 201-180(m 2H) 408(q J =70 CH2)
120(t J =72 CH3) RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ 1961 1678 1499 1472 1359
1299 1290 1260 1147 1075 599 329 276 210 196 144 SMHR (MS-ESI+
MZ) [M+H]+ calculeacutee pour (C19H21ClNO3) 3451132 trouveacutee 3451204
Chapitre II Partie expeacuterimentale
138
5s) dieacutethyl 26-dimeacutethyl-4-(thiophegraven-2-yl)-14-dihydropyridine-35-dicarboxylate
ONH
OO OS
Tdegfus 158-160 degC IR (KBr cm-1) ν 33443 29817 16548 10299 RMN H1(250 MHz
DMSO-d6) δ 704(dd J =55 13 1H) 684(dd J =55 36 1H) 697-680(m 1H) 586(s
1H NH) 535(s 1H C4H) 423-411(m 4H 2CH2) 233(s 6H 2CH3) 127(t J =8 2CH3)
RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ 1673 1516 1445 1263 1232 1231 1036 599
344 195 143
5t) dieacutethyl 4-(furan-2-yl)-26-dimeacutethyl-14-dihydropyridine-35-dicarboxylate
ONH
OO OO
Tdegfus 152-154 degC IR (KBr cm-1) ν 33443 29817 17011 13701 RMN H1(250 MHz
DMSO-d6) δ 723(dd J =1808 H2) 621(s 1H H3) 594(s 1H H4) 571(s 1H NH)
519(s 1H HC4) 421-411(m 4H 2CH2) 233(s 6H 2CH3) 124(t J =72 6H 2CH3)
RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ 1676 1589 1452 1411 1102 1047 1010 600
336198146
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Chapitre III
Nouvelles proceacutedures laquo vertes raquo dans la synthegravese des deacuteriveacutes du
teacutetrahydrobenzo[b]pyrane
Chapitre III Introduction
147
III1 Introduction
Le deacuteveloppement de meacutethodes de synthegravese respectueuses de lenvironnement et propres est
devenu lobjectif de la synthegravese organique ces derniegraveres anneacutees
La meacutethode RCM preacutesente des avantages significatifs puisqursquoelle permet lrsquoeacuteconomie de
temps et deffort de synthegravese avec une haute efficaciteacute de formation des produits deacutesireacutes qui
peut sappliquer agrave la recherche dans le domaine de la chimie meacutedicinale1
Beaucoup de synthegraveses heacuteteacuterocycliques tregraves importantes sont reacutealiseacutes par des reacuteactions agrave
composants multiples comme la reacuteaction de Biginelli2 et Hantzsch3 Reacutecemment les
teacutetrahydrobenzo[b]pyranes et les dihydropyrano[c]chromegravenes ont attireacute attention pour leurs
activiteacutes biologiques et proprieacuteteacutes pharmacologiques tregraves varieacutees
Ces moleacutecules comportent principalement dans leurs structures un noyau pyrane qui
constitue lrsquouniteacute structurale drsquoune gamme de produits naturels 4 employeacutes geacuteneacuteralement
comme additifs alimentaires agents cosmeacutetiques et aussi utiliseacutes comme agrochimiques
biodeacutegradables potentiels 5-8 Les 4H-pyranes ont des activiteacutes anticoagulante spasmolytique
diureacutetique anticanceacutereuse 9 antibacteacuterienne anti-malaria 10-14 et ils peuvent ecirctre utiliseacutes
comme mateacuteriaux photo actifs 15 ils sont actifs contre les maladies neurodegeacuteneacuteratives
comme lrsquoAlzheimer la maladie de Parkinson la schizophreacutenie et la myoclonie 16
Les teacutetrahydrobenzo[b]pyranes sont les produits drsquoune condensation drsquoun aldeacutehyde avec un
meacutethylegravene activeacute et le malononitrile (cyanoaceacutetate) en preacutesence de la pipeacuteridine en utilisant
ou lrsquoeacutethanol ou lrsquoaceacutetonitrile comme solvant de reacuteaction (Scheacutema III1) 17-19 Les meacutethodes
deacutecrites preacuteceacutedemment preacutesentent des inconveacutenients tels que la toxiciteacute ou de lindisponibiliteacute
des reacuteactifs la longues dureacutees de reacuteaction des solvants toxiques volatils coucircteux Plusieurs
meacutethodes ont contribueacute au deacuteveloppement de cette reacuteaction dans le domaine de la chimie
verte citant par exemple les micro-ondes 20 les ultrasons 21 les supports solides 22 les
liquides ioniques 23 les nanoparticules 24 reacutecemment lrsquoutilisation de seulement deux
composants pour la synthegravese des benzo[b]pyranes 25
Chapitre III Introduction
148
R OOH
CNNC
+
EtOH ou Aceacutetonitrile
O NH2
CN
R
Pipiridine
Scheacutema III1
III11 Nomenclature des teacutetrahydrobenzo[b]pyranes
Le teacutetrahydropyrane est un composeacute heacuteteacuterocyclique de formule C5H6O Non aromatique il est
constitueacute de six chaicircnons avec cinq atomes de carbone et un atome doxygegravene Il contient
deux doubles liaisons Il existe deux isomegraveres de dihydropyranne (Fig III1) qui diffegraverent par
la position des doubles liaisons Dans le 2H-pyrane les doubles liaisons sont en position 2 et
4 dans le 4H-pyrane elles sont en position 2 et 5
Les pyranes partiellement reacuteduits sont toujours nommeacutes en utilisant le suffixe 2H tels que les
structures 3 et 4 La structure 3 est nommeacutee 34-dihydro-2H-pyranes Il en va de mecircme pour
la structure 4 qui est nommeacutee 56-dihyro-2H-pyranes (Fig III2) 26
La mecircme terminologie est suivie lorsque le carbone satureacute est remplaceacute par la fonction
carbonyle dans les structures 5 et 6 Ainsi les composeacutes 5 et 6 sont nommeacutes 2H-pyrane-2-one
et 4H-pyrane-4-one selon la convention de lrsquoIUPAC Ils sont eacutegalement nommeacutes les 2-
pyranones et 4-pyranones respectivement (Fig III3)
O1
O4
O2
O3
O O5
O
O
6
Fig III1 Fig III2 Fig III3
Chapitre III Introduction
149
Avec le souci croissant sur la deacutegradation de lenvironnement lutilisation de meacutethodes
respectueuses de lenvironnement telles que les conditions sans solvant repreacutesentent des
proceacutedures de technologie chimique verte tregraves inteacuteresantes agrave la fois du point de vue
eacuteconomique et syntheacutetique Afin de reacuteduire la pollution et beacuteneacuteficier des avantages que nous
propose la chimie verte nous avons dans ce chapitre deacuteveloppeacute la synthegravese des
teacutetrahydrobenzo[b]pyranes en utilisant les deux catalyseurs beacutenins proposeacutes et deacutejagrave testeacutes sur
leur efficaciteacute dans les deux chapitres preacuteceacutedants
III12 Meacutecanisme de la formation des teacutetrahydrobenzopyranes
Le meacutecanisme de la synthegravese des teacutetrahydrobenzo[b]pyranes a eacuteteacute eacutetudieacute et rapporteacute par
plusieurs groupes de chercheurs 27 28 29 59 la majoriteacute des meacutecanismes deacutecrivent que les THPs
sont obtenus via une reacuteaction en one-pot drsquoun aldeacutehyde un meacutethylegravene activeacute avec le
malononitrile La reacuteaction commence par une condensation de Knoevenagel entre un
aldeacutehyde protoneacute et le malononitrile activeacute par lrsquointermeacutediaegravere du catalyseur le produit
obtenu va reacuteagir avec le meacutethylegravene activeacute de la dimeacutedone par une addition de Michael puis
par un reacutearangement et une cyclisation on obtient le produit deacutesireacute le 2-amino-4-aryl-3-cyano-
7 7-dimeacutethyl-5-oxo-4H-5 6 7 8-teacutetrahydrobenzopyrane
Nous rapportons ici un meacutecanisme propposeacute par Ziarani et son eacutequipe 30 Scheacutema III2
O
O
OH
O
HOH
O
Catalyseur
OR CNCN
CNCN
H
+ OH
R Hcondensation de Knoevenagel
CN
CNR
OH
O
RCN
N O
O RCNH
NH O
O RCN
NH2
THPs
1 3
2
4
CN
CNR
OH
O
addition de Michael
Catalyseur
Scheacutema III2
Chapitre III Inteacuterecircts biologiques des teacutetrahydrobenzo[b]pyranes
150
III2 Inteacuterecircts biologiques des teacutetrahydrobenzo[b]pyranes
III21 Activiteacutes antimicrobienne antibacteacuterienne et antifongique
Deux seacuteries de produits les 2-amino-4H-pyrannes et les 2-amino-5-oxo-5678-
teacutetrahydro-4H-chromegravenes ont eacuteteacute preacutepareacutees par Kumar et son eacutequipe31 les composeacutes
syntheacutetiseacutes ont eacuteteacute testeacutes pour leurs proprieacuteteacutes antibacteacuteriennes contre trois souches
bacteacuteriennes agrave savoir Escherichia coli (MTCC 41) Staphylococcus aureus (MTCC
1144) et Pseudomonas putida (MTCC 1072)
Huit produits (Fig III4-Fig III11) ont montreacute une inhibition complegravete agrave 128 mg
ml ou moins Le reste des composeacutes a montreacute une inhibition incomplegravete
O
EtO
O
CN
NH2 O
EtO
O
CN
NH2
Cl
O
EtO
O
CN
NH2
O
Fig III4 Fig III5 Fig III6
O
CN
NH2
O
O
O
CN
NH2
O
NO2
O
CN
NH2
O
NO2
Fig III7 Fig III8 Fig III9
Chapitre III Inteacuterecircts biologiques des teacutetrahydrobenzo[b]pyranes
151
O
CN
NH2
O
Cl
O
CN
NH2
O
OH
Fig III10 Fig III11
Les deacuteriveacutes 4H-chromegravenes et coumarines ont eacuteteacute choisis pour une eacutetude rapporteacutee par
Sabry et son eacutequipe 32 il est connu que ces deacuteriveacutes font partie drsquoune famille
importante de substances actives avec un large eacuteventail de proprieacuteteacutes
pharmacologiques Vingt-et-un composeacutes de deux deacuteriveacutes 4H-chromegravenes et
coumarines ont eacuteteacute preacutepareacutes et examineacutes in vitro pour leurs activiteacutes antibacteacuteriennes
et antifongiques contre divers champignons et bacteacuteries (gram-positives gram-
neacutegatif) Les composeacutes (Fig III12- Fig III14) ont montreacute une forte activiteacute contre
tous les microorganismes testeacutes
O N
N
NH
Et2N
NH2
Cl
N
N
O
NH
N
Br
NH2
O N
N
NH
Et2N
Cl
Fig III12 Fig III13 Fig III14
Six composeacutes (Fig III15- Fig III20) ont preacutesenteacute33 une excellente activiteacute
antibacteacuterienne de MIC 339 agrave 738 IM et eacutetaient plus efficaces que les meacutedicaments
standards comme lrsquoeacutethambutol (MIC de 763 IM) la ciprofloxacine (CMI de 944 IM)
Le composeacute (Fig III15) eacutetait le plus actif avec une MIC (339 IM)
Les cinq autres composeacutes ont montreacute une activiteacute modeacutereacutee dans lactuelle seacuterie
Chapitre III Inteacuterecircts biologiques des teacutetrahydrobenzo[b]pyranes
152
En geacuteneacuteral les composeacutes ayant le groupe trifluoromeacutethyle en sixiegraveme position sur le
1234-teacutetrahydropyrimidine-5-carboxylate deacutethyle ont limpact potentiel dans
lameacutelioration de lactiviteacute par rapport au groupement meacutethyle pheacutenyle et
chloromeacutethyle La substitution Nitro sur 4H-chromegravene agrave la 6 egraveme position joue un rocircle
important dans lameacutelioration de lactiviteacute par rapport au brome meacutethyle et pheacutenyle
O
NHHN
OEtO
O
CF3
O
O
NHHN
OEtO
O
O
O2N
Fig III15 Fig III16
O
NHHN
OEtO
O
O
NO2 O
NHHN
OEtO
O
CF3
O
Fig III17 Fig III18
O
NHHN
OO
O
CF3
O
O
O
NHHN
OO
O
CF3
O
O
Fig III19 Fig III20
Chapitre III Inteacuterecircts biologiques des teacutetrahydrobenzo[b]pyranes
153
III22 Activiteacute anticanceacutereuse
Le Cancer est une prolifeacuteration rapide et incontrocircleacutee de cellules anormales et est la principale
cause de la mort humaine Malgreacute les progregraves consideacuterables de la biologie et de la
pharmacologie le cancer reste un problegraveme grave une recherche seacutelective et puissante de
nouveaux agents chimiotheacuterapeutiques est neacutecessaire pour lutter contre ce danger 34
Les reacutesultats in vitro de lactiviteacute anti-microbacteacuterienne rapporteacutes preacuteceacutedemment ont
encourageacutes le groupe de Raju35 a eacutevaluer les effets anticanceacutereux des 2-oxo-4-(4-oxo-
4H-chromeacuten-3-yl)-1234-teacutetrahydropyrimidine-5-carboxylates contre un groupe de
trois ligneacutees cellulaires de cancer humain y compris le poumon ( A549 ) SNC ( SK -
N- SH ) et du col uteacuterin ( HeLa ) les reacutesultats sont compareacutes avec un meacutedicament
standard le doxorubicine Les produits (Fig III21-Fig III34) ont montreacute une
activiteacute anticanceacutereuse sur diffeacuterentes cellules
O
NHHN
OEtO
S
O
Br
O
NHHN
OEtO
O
O
Cl
O
NHHN
OEtO
O
O
NO2
Fig III21 Fig III22 Fig III23
O
NHHN
OEtO
S
O
O
NHHN
OO
S
O
Br
O
O
NHHN
OO
S
O
O O
NHHN
OEtO
O
CF3
O
Fig III24 Fig III25 Fig III26 Fig III27
O
NHHN
OO
O
O
O
O
NHHN
OO
O
O
O
O
NHHN
OO
O
CF3
O
O
Fig III28 Fig III29 Fig III30
Chapitre III Inteacuterecircts biologiques des teacutetrahydrobenzo[b]pyranes
154
O
NHHN
OEtO
O
O
O2N
O
HN
HN
O
O
O
O
O
O
NHHN
OO
O
O
O
O
Fig III31 Fig III32 Fig III33
O
NHHN
OO
S
CF3
O
O
Fig III34
III23 Activiteacute antirhinovirus
Les rhinovirus humains (VRC) sont dimportants agents pathogegravenes causant la plupart des
infections des voies respiratoires supeacuterieures chez les humains36 Les infections VRC sont
eacutegalement associeacutees agrave plusieurs complications meacutedicales graves comme lotite moyenne la
bronchite chronique et lrsquoasthme37 Plus de cent seacuterotypes de VRC ont permis le
deacuteveloppement drsquoun vaccin mais qui eacutetait peu pratique pour cette raison des efforts
consideacuterables ont eacuteteacute concentreacutes sur le deacuteveloppement dagents antiviraux efficaces pour le
traitement des infections aux rhinovirus humain (HRV)
Une eacutetude a eacuteteacute meneacutee par Conti et Desideri 38 ougrave une seacuterie de 3-benzylchromegravenes et
chromanes a eacuteteacute syntheacutetiseacutee et testeacutee in vitro contre deux seacuterotypes repreacutesentatifs des
rhinovirus (HRV) Trois nouveaux composeacutes (Fig III35-Fig III37) ont montreacute
une activiteacute puissante contre ces seacuterotypes (VRC) avec des indices theacuterapeutiques
remarquables
Chapitre III Inteacuterecircts biologiques des teacutetrahydrobenzo[b]pyranes
155
Les faibles cytotoxiciteacute de tous les produits deacuteriveacutes ont donneacute lieu agrave des composeacutes
ayant un indice theacuterapeutique eacuteleveacute (TI)
O
O
Cl
O
Cl
Cl
Fig III35 Fig III36 Fig III37
III24 Activiteacute neuroprotective
La maladie dAlzheimer (MA) est lrsquoune des maladies neurodeacutegeacuteneacuteratives elle est la plus
freacutequente des deacutemences deacutegeacuteneacuteratives primaires39
Au cours de la derniegravere deacutecennie linhibition du cholinesteacuterase est devenue lapproche
clinique la plus feacutequente pour traiter la maladie drsquoAlzheimer les inhibiteurs du cholinesteacuterase
(Achei) tel que la tacrine qui est un inhibiteur de laceacutetylcholinesteacuterase puissant et reacuteversible 40 a eacuteteacute le premier meacutedicament approuveacute aux Eacutetats-Unis pour le traitement palliatif de la MA
mais il preacutesentait des effets secondaires comme hepatotoxiciteacute41
Le doneacutepeacutezil la rivastigmine et la galantamine ont aussi eacuteteacute approuveacutes par la FDA (Food
and Drug Administration) et lEMEA (European Medicines Agency) pour le traitement des
symptocircmes de MA 42 43 44
De nouveaux analogues de tacrine teacutetracycliques multipotentes sont deacutecrits par Marco-
Contelles et Coll45 Les composeacutes (Fig III38- Fig III40) ont montreacute un effet
neuroprotecteur significatif sur les cellules de neuroblastome soumis agrave une surcharge
de Ca2+ ou de la toxiciteacute induite par les radicaux libres Ces composeacutes sont des
inhibiteurs de lAChE Le meilleur inhibiteur (Fig III40) est 50 fois moins puissant
que la tacrine Sur la base de ces reacutesultats certaines de ces moleacutecules peuvent ecirctre
Chapitre III Inteacuterecircts biologiques des teacutetrahydrobenzo[b]pyranes
156
consideacutereacutees comme des candidats principaux pour le deacuteveloppement de meacutedicaments
anti-Alzheimer
O N
O NH2
CF3
O N
O NH2
NO2
O N
O NH2
OMe
Fig III38 Fig III39 Fig III40
III25 Activiteacute antioxydante
Les tanins sont des substances naturelles pheacutenoliques qui peuvent preacutecipiter les proteacuteines agrave
partir de leurs solutions aqueuses46 On les retrouve dans le theacute les fruits et les leacutegumes Les
teacutetrahydrobenzopyranes ont une structure de base similaire agrave celle des tanins Apregraves la
deacutecouverte de leur effet antioxydant plusieurs recherches ont eacuteteacute eacutelaboreacutees sur cette famille
des produits
Heravi et Coll 47ont deacuteveloppeacute deux nouvelles seacuteries de produits avec une activiteacute
antioxydante
O
R
CN
NH2
OH2N
NC
R
R= C6H5 4-NO2-C6H5 4-MeO-C6H5 4-Cl-C6H5 3-NO2-C6H5
Fig III41
Chapitre III Inteacuterecircts biologiques des teacutetrahydrobenzo[b]pyranes
157
III26 Activiteacute protectrice du cartilage
Lrsquoarthrite rhumatoiumlde fait partis des maladies deacutegeacuteneacuteratives des joints articulateurs
causeacutees par la destruction du cartilage par les enzymes meacutetalloproteacuteases matricielles48 Kemnizer et Coll49 ont rapporteacute la synthegravese des 2-amino-3-cyano-4-pheacutenyl-4H-
naphtol [12-b] pyranes qui ont un rocircle tregraves important dans la preacutevention du cartilage
Ces composeacutes ont la capaciteacute de bloquer la synthegravese des enzymes meacutetalloproteacuteases
matricielles Ils ont rapporteacute aussi que le groupement succinimido sunbstitueacute en
position 2 (2-(25-dioxopyrrolidin-1-yl)-4-(3-nitrophenyl)-4H-benzo[h]chromene-3-
carbonitrile Fig III42) agrave la place du groupe amino (2-amino-4-(3-nitrophenyl)-4H-
benzo[h]chromegravene-3-carbonitrile Fig III43) favorise une stabiliteacute du produit dans le
milieu acide cette nouvelle structure a permis une synthegravese des anti-tubilines sous une
nouvelle forme (voie orale)
O
NO2
CN
N
O
O
O
NO2
CN
NH2
Fig III42 Fig III43
Chapitre III Meacutethodes de preacuteparations des THPs
158
III3 Meacutethodes de preacuteparations des teacutetrahydrobenzopyranes
Les 4-H-pyranes constituent un vaste groupe de structures des produits naturels qui ont des
activiteacutes biologiques et pharmacologiques comme anti-spasmolytiques anticoagulants
anticanceacutereux anti-anaphylactiques
III31 Utilisation de la meacutethode eacutelectroorganique
L Fotouhi et Coll50 ont deacuteveloppeacute la synthegravese des teacutetrahydrobenzo[b]pyranes avec
une meacutethode eacutelectroorganique ougrave ils ont employeacute une base eacutelectrogeacuteneacuteratrice (EGB)
cette base est preacutepareacutee comme suivant
En faisant subir une pro-base agrave une reacuteduction on obtient un intermeacutediaire qui reacuteagit comme
une base celui lagrave est deacutecrit comme base eacutelectrogeacuteneacuteratrice (EGB)
La pro-base dans ce cas est le malononitrile qui par une reacuteduction dans une eacutelectrode qui
contient le Platinium comme cathode et une bande de Magneacutesium comme anode (scheacutema
III4)
Ar H
O+CN
CN
+
O
O
eacutelectrolyse (e-)
10mA (4-5)h Sans solvant
O
CN
NH2
O Ar
Scheacutema III4
La reacuteaction a permis drsquoobtenir les composeacutes actifs en laquo one-po raquot dans des conditions tregraves
seacutecuriseacutees et sans lrsquoutilisation de solvants organiques et de catalyseurs
III32 Utilisation des acides de Lewis
Mohammad Seifi et Hassan Sheibani 51 ont utiliseacute un catalyseur heacuteteacuterogegravene qui
est lrsquooxyde de magnesium (MgO 025g) dans la condensation drsquoun aldeacutehyde une
dimeacutedone et un malonitrile
L es composeacutes agrave meacutethylegravene actif utiliseacute dans ce travail sont
-La dimeacutedone
-1 3-cyclohexandiones
Chapitre III Meacutethodes de preacuteparations des THPs
159
-Hydroxycoumarines (Fig III44)
-4-hydroxy-6-meacutethylpyrone (Fig III45)
-1 3-dimeacutethylbarbiturique (Fig III46)
-1 3-dimeacutethyl-6-aminouracil (Fig III47)
O
OH
OR2
R1
R1=R2=(-CH=CH-CH=CH-)
O
OH
OR2
R1
R1=HR2=CH3
N
OHO
O
N
NO
O
NH2
Fig III44 Fig III45 Fig III46 Fig III47
Le catalyseur (MgO) est preacutepareacute par une calcination de lrsquohydroxyde de magneacutesium
(Mg(OH)2) pendant deux heures agrave 400-500degC de tempeacuterature avant drsquoecirctre employeacute dans la
reacuteaction
Ils ont aussi utiliseacute ce catalyseur
-Dans la condensation de Knoevenagel (aldeacutehyde+malonitrile) pendant environ 5-7 minutes
avec (005g MgO) en preacutesence drsquoun meacutelange eacutethanoleau les rendements obtenus sont
excellents et varient entre (93-96) (scheacutema III5)
Ar H
OCN
CN
+ MgOH2O Ethanol
Ar
H
CN
CN
Scheacutema III5
-Dans lrsquoaddition de Michael (benzylidegravenemalononitrile+dimeacutedone) pendant 20-28 minutes et
(02g MgO) dans le mecircme milieu et qui donnent des rendements excellents (92-96)
(scheacutema III6)
+
O
CN
NH2
O Ar
MgOH2O Ethanol
Ar
H
CN
CN
O
O
Scheacutema III6
Chapitre III Meacutethodes de preacuteparations des THPs
160
Wen-Bo Sun et son eacutequipe52 ont syntheacutetiseacute les teacutetrahydro-4-H-chromegravenes dans un
milieu aqueux en utilisant le bromure de lithium qui est un catalyseur recyclable peu
coucircteux et permet drsquoobtenir des rendements tregraves eacuteleveacutes dans un temps de reacuteaction tregraves
court (scheacutema III7)
O
O
ArOCN
NH2O
OH
OAr H
O+ CN
CN+
H2O
LiBr
Scheacutema III7
G Sabitha et Coll53 ont prepareacute les 4-H-benzo[b]pyranes via la condensation drsquoun
aldeacutehyde un malononitrile et la dimeacutedone en utilisant le CeCl37H2O pour la catalyse
de cette reacuteaction (scheacutema III8)
Ar H
O
+
CN
R1+
O
O O
R1
NH2
O Ar
CeCl37H2O
Scheacutema III8
S Nemouchi et Coll54 ont rapporteacute la synthegravese des teacutetrahydrobenzo[b]pyranes en
utilisant lrsquoacide pheacutenylboronique ce catalyseur non toxique a prouveacute son efficaciteacute
dans la reacuteaction de Biginelli rapporteacute par A Debache et son eacutequipe
Une quantiteacute catalytique de 5mol agrave reflux un milieu eacutethanoleau sont les conditions qui
ont permis drsquoobtenir une seacuterie de 21 produits avec de bons rendements dans un minimum de
temps Les produits sont ensuite recristalliseacutes dans lrsquoeacutethanol (scheacutema III9)
Ar H
O
+
CN
CN+
R2
R1
O
O
PhB(OH)2 5mol
O
CN
NH2R2R1
O Ar
H2O EtOH Reflux
Scheacutema III9
Chapitre III Meacutethodes de preacuteparations des THPs
161
Le citrate de sodium (C6H5Na3O7) est utiliseacute comme un catalyseur recyclable dans la
synthegravese des 4-H-pyranes et des dihydropyrano[c]chromegravenes deacuteveloppeacutee par J Zheng
et Yi-Qun Li55 (scheacutema III10)
Ar H
O+ CN
CN H2O EtOH (11)Reflux
5mol
O
O
ArOCN
NH2
RR
O
O
O
CN
NH2RR
O Ar
O
OH
O
OH
OO
OO
OO
3Na
Trisodium Citrate
Trisodium Citrate
Scheacutema III10
III34 Utilisation de lrsquoIodine moleacuteculaire (I2 avec K2CO3)
Yi-Ming Ren et C Cai 56 ont syntheacutetiseacute les 2-amino-2-chromegravenes dans les conditions
suivantes milieu aqueux le couple lrsquoiode moleacuteculaire avec le carbonate de
potassium (I2 K2CO3) pour catalyser la condensation de lrsquoaldeacutehyde avec 1-naphtol et
le malononitrile
Afin de trouver les conditions optimales ils ont preacutepareacute le benzylidegravenemalononitrile par la
reacuteaction de Knoevenagel ce composeacute va reacuteagir avec le meacutethylegravene actif qui est le 1-naphtol
pour donner le produit deacutesireacute la quantiteacute catalytique neacutecessaire est (6mol) agrave une
tempeacuterature de 100degC dans un milieu aqueux (scheacutema III11)
Chapitre III Meacutethodes de preacuteparations des THPs
162
Ar H
OR
CN+ I2 K2CO3
DMF EtOHTdeg a
R= CN CO2Et
H
Ar CN
R
H
Ar CN
CN+
OH
Ar H
O+ CN
CN
+
OHI2 K2CO3 KI H2O
100degC
O
R
CN
NH2
Scheacutema III11
Le (KI) est ajouteacute pour permettre la dissolution de lrsquoiode dans lrsquoeau
III35 Utilisation des bases de Lewis
Le phosphate de potassium (K3PO4) est utiliseacute comme catalyseur dans la synthegravese des
teacuterahydrobenzo[b]pyranes agrave tempeacuterature ambiante ce protocol est meneacute par D M
Pore et son eacutequipe 57 qui ont obtenu de tregraves bons rendements
Apregraves plusieurs tests les conditions optimales trouveacutees sont scheacutematiseacutees ci-
dessous (scheacutema III12)
Ar H
O
+
CN
CN+
R1
R1
O
OEtOH-H2O (7030)
(30-60)min
K3PO4 5mol
O
CN
NH2R1R1
O Ar
Scheacutema III12
KS Niralwad et son eacutequipe58 ont utiliseacute pour la synthegravese des
teacutetrahydrobenzo[b]pyranes un catalyseur qui est lrsquohypochlorite de sodium (NaClO4)
La reacuteaction est meneacutee par broyage dans un mortier sans solvant et agrave tempeacuterature
ambiante et elle est controcircleacutee par CCM Les produits obtenus sont recristalliseacutes dans
lrsquoeacutethanol (scheacutema III13)
Ar H
O
+
CN
CN+
O
OBroyage (10-30)min
(80-88)
NaClO4 10mol
O
CN
NH2
O Ar
Scheacutema III13
Chapitre III Meacutethodes de preacuteparations des THPs
163
D Tahmassebi et Coll59 ont rapport lrsquoutilisation du 1 4-Diazabicyclo[222]octane
(DABCO) pour la synthegravese des teacutetrahydrobenzo[b]pyranes dans diffeacuterentes conditions
comme montre le scheacutema ci-dessous (scheacutema III14)
Ar H
O
+
CN
R1+
O
O O
R1
NH2
O Ar
DABCO 10mol
Reflux 2h
Solvant R1=CN H2OR1=CO2Et 50 Ethanol aqueux
Scheacutema III14
III36 Synthegravese asymeacutetrique
N M H Elnagdi et N S Al-Hokbany 60 ont utiliseacute la L-Proline dans la synthegravese en
one-pot des teacutetrahydrobenzo[b]pyranes ou des thiopyranes
Ils ont effectueacute plusieurs synthegraveses avec une bonne seacutelectiviteacute et de bons rendements en
utilisant plusieurs meacutethylegravenes activeacutes
-La synthegravese de 6-amino-3 4-dimeacutethyl-4-pheacutenyl-2 4-dihydropyrano[2 3-c]pyrazole-5-
carbonitrile avec une activiteacute optique = +24702 ([α]D 25degC c=1 DMF)
- Le 2-amino-4 6-dipheacutenyl-4H-pyran-3 5-dicarbonitrile
-Synthegravese de (R) -6-amino-5-cyano-4-pheacutenyl-4H-pyran-3-carboxylate drsquoeacutethyle
Les synthegraveses effectueacutees sont montreacutees dans le (scheacutema III15)
Chapitre III Meacutethodes de preacuteparations des THPs
164
Ph H
O+ CN
CN H2O EtOH Reflux (4h)
10moll-Proline
N NH
O
Ph CNO
O
O
PhCN
NH2
EtO2C
NH2
CN
Ph
HNN
O
Ph
CN
NH2
NC
Rdt= 81
Phee= 70
CO2Etpropiolate deacutethyle
3-oxo-3-phenylpropanenitrile
3-meacutethyl-1H-pyrazole-5 (4H)-one
Scheacutema III15
La purification se fait par chromatographie sur une colonne (aceacutetate drsquoeacutethyle comme
eacuteluant)
III37 Utilisation des supports solides
K S Shriran et Coll 61 ont rapport lrsquoutilisation drsquoun catalyseur heacuteteacuterogegravene sous forme
drsquoun ion meacutetallique supporteacute sur gel (ZnO-beta Zeacuteolite) ce couple catalytique acide
est recyclable disponible non toxique non corrosif doux et facile agrave manipuler Il est
deacutejagrave utiliseacute dans des reacuteactions chimiques comme la reacuteaction de Heck 62 (scheacutema
III16)
Ar H
O
+CN
CN+
O
O
ZnO-beta Zeolite10mol
O
CN
NH2
O Ar
EtOH-Reflux(35-52)min(86-95)
Scheacutema III16
A Davoodnia et Coll63 ont reacutealiseacute la synthegravese des 2-amino-3-cyano-4-aryl
teacutetrahydrobenzo[b]pyranes en utilisant un catalyseur heacuteteacuterogegravene qui est lrsquoacide
polyphosphorique supporteacute sur gel de silice (PPA-SiO2) dans un milieu aqueux
(scheacutema III17)
Chapitre III Meacutethodes de preacuteparations des THPs
165
Ar H
O
+
CN
CN+
O
O
PPA-SiO2
O
CN
NH2
O Ar
H2O-Reflux
Scheacutema III17
G M Ziarani et Coll 64 ont employeacute la silice agrave base dacide sulfonique (SiO2-Pr-
SO3H) comme un catalyseur heacuteteacuterogegravene nanoporeux acide pour la synthegravese des
teacutetrahydrobenzo[b]pyranes (scheacutema III18)
Ar H
O
+
CN
R1+
O
O O
R1
NH2
O Ar
SiO2-Pr-SO3H 002g
H2O Ethanol (41) (15-35 min)
Scheacutema III18
III38 Utilisation des micro-ondes
I Devi et P J Bhuyan 65 ont utiliseacute lrsquoirradiation aux micro-ondes pendant 10min
pour la synthegravese des teacutetrahydrobenzo[b]pyranes Ils ont reacutealiseacute la condensation drsquoun aldeacutehyde une dimeacutedone et un deacuteriveacute de lrsquoalkyl
nitrile en preacutesence de 04mmol de Bromure de Sodium (scheacutema III19)
Ar H
O
+
CN
R1+
O
O
04 mmol NaBr
O
R1
NH2
O Ar
Sans solvant 10min M-O(Temp=(60-70)degC
Puissance=60)
Scheacutema III19
III39 Utilisation des liquides ioniques
HR Shaterian et Coll66 ont utiliseacute 027mmol du 2-Hydroxy eacutethyle Ammonium
Formate [NH3+-CH2-CH2-OH] [HCOO-] comme liquide ionique pour catalyser la
preacuteparation des teacutetrahydrobenzo[b]pyranes et des dihydropyrano[c]chromegravenes les
produits obtenus sont recristalliseacutes dans lrsquoeacutethanol (scheacutema III20)
Chapitre III Meacutethodes de preacuteparations des THPs
166
Ar H
O+ CN
CN Sans solvant Tdeg a (1-45min)
O
O
ArOCN
NH2
O
OH
O
O
OO
CN
NH2
O Ar
Catalyseur 027 mmol
Scheacutema III20
Le catalyseur est recyclable et on peut le seacuteparer du produit par ajout drsquoeau et
filtration
PP Salvi et Coll 67 ont testeacute lrsquoeffet de plusieurs catalyseurs pour la synthegravese des
teacutetrahydrobenzo[b]pyranes celui qui a donneacute de bons reacutesultats avec le meilleur
rendement et un minimum de temps est le 4-amino-1-(2 3-dihydroxy propyl)
hydroxide de pyridinium ([ADPPY]OH) avec une quantiteacute catalytique de 10mol
(scheacutema III21)
Ar H
O
+
CN
R2+
R1
R1
O
O
[ADPPY] OH (10mol)
O
R1
NH2
O Ar
H2O Tdeg a
Scheacutema III21
J Zheng et Y Li68 ont utiliseacute un liquide ionique basique qui est le trifluoroaceacutetate
trieacutethylegraveneteacutetraammonium ([TETA]TFA) pour la synthegravese des
teacutetrahydrobenzo[b]pyranes et des pyran[c]chromegravenes Ce catalyseur est preacutepareacute dans lrsquoeacutethanol en faisant reacuteagir (005mol) de diffeacuterents
acides de Brϕnsted avec 005mol de diffeacuterents acides de Lewis le couple
[TETA]TFA a formeacute le meilleur liquide ionique (scheacutema III22)
Chapitre III Meacutethodes de preacuteparations des THPs
167
Ar H
O+ CN
CN H2O-EtOH (11)Reflux
O
O
ArOCN
NH2
O
OH
O
O
OO
CN
NH2
O Ar
[TETA]TFA 5mol
N NH
NH2 H2NH[TETA]TFA=
Scheacutema III22
En 2009 SGurumurthi et Coll69 ont effectueacute la synthegravese des
teacutetrahydrobenzo[b]pyranes dans trois conditions dans lrsquoEthanol dans lrsquoeau et sans
solvant (avec broyage) agrave tempeacuterature ambiante en utilisant (10mol) de bromure de
teacutetrabutylammonium [TBAB] Le milieu sans solvant a donneacute de tregraves bons rendements dans un temps relativement
court (scheacutema III23)
Ar H
O
+
CN
R2+
R1
R1
O
O
[TBAB] (10mol)
O
R1
NH2
O Ar
Sans solvant Broyage Tdeg a
Scheacutema III23
En 2010 A Mobinikhaledi et Coll70 ont employeacute le [TBAB] dans un milieu aqueux agrave
reflux pour catalyser la synthegravese des teacutetrahydrobenzo[b]pyranes et des pyrano[2 3-d]
pyrimidinones (scheacutema III24)
Chapitre III Meacutethodes de preacuteparations des THPs
168
O
CN
NH2
HN
NH
O Ar
Ar H
O+ CN
CN H2OReflux
O
OO
CN
NH2
O Ar
TBAB 10mol
O
HNNH
O
OO
Scheacutema III24
Autres Lhydroxyde de teacutetrameacutethylammonium 71 Fluorure de teacutetrabutylammonium 72
Bromure de teacutetrabutylammonium 73 Bromure drsquohexadeacutecyldimeacutethyl benzyl ammonium 74 ont eacutegalement eacuteteacute utiliseacutes
III310 Utilisation des nanoparticules
La synthegravese des teacutetrahydrobenzo[b]pyranes et des dihydropyrano[c]chromegravenes est
deacuteveloppeacutee par M Khoobi et son eacutequipe75 afin drsquoameacuteliorer le rendement des produits
agrave proprieacuteteacutes biologiques et pharmacologiques importantes en employant un systegraveme
catalytique magneacutetique nanoparticule type [inorganique-organique hybride γ-F2O3
encapsuleacute par lrsquohydroxyapatite magneacutetique (γ-F2O3HAP) supporteacute sur 2-
aminomeacutethyl-pheacutenol qui est recyclable Le catalyseur a montreacute une tregraves grande capaciteacute pour catalyser la preacuteparation des
teacutetrahydrobenzo[b]bpyranes et les dihydropyrano[c]chromegravenes dans un temps minimal
de 10min avec de tregraves bons rendements (scheacutema III25)
Chapitre III Meacutethodes de preacuteparations des THPs
169
Ar H
O+ CN
CN H2O Reflux (10min)
O
O
ArOCN
NH2
O
OH
O
O
OO
CN
NH2
O Ar
Catalyseur
Scheacutema III25
H Hosseini-Savari et S Shafiee-Haghighi76 ont rapport lrsquoutilisation drsquoun catalyseur
efficace recyclable qui est le nano ZnO en raison de leur tregraves petite taille (taille
nanomeacutetrique) et de leur grande surface par rapport au volume (scheacutema III26)
Ar H
O
+
CN
R2+
R1
R1
O
O
nano ZnO (10mol)
O
R1
NH2
O Ar
H2O 80degC
Scheacutema III26
III311 Utilisation de la meacutethode sans catalyseur
S J Tu et son eacutequipe77 ont rapporteacute la synthegravese des 2-amino-5 6 7 8-teacutetrahydro-5-
oxo-4-aryl-7 7-dimeacutethyle-4H-benzo[b]pyranes via une addition de Michael drsquoune
dimeacutedone avec un arylmeacutethylegravene malononitrile ou un arylmeacutethylegravene cyanoaceacutetate en
preacutesence de lrsquoeacutethylegravene glycol comme solvant pendant 2h agrave 80degC la reacuteaction est meneacutee
sans catalyseur Ils ont testeacute la reacuteaction avec lrsquoacide aceacutetique comme catalyseur mais les rendements
nrsquoeacutetaient pas satisfaisants (scheacutema III27)
Chapitre III Meacutethodes de preacuteparations des THPs
170
H
Ar CN
XHO OH
X= COC2H5X= CN
+
O
O2h 80degC
O
X
NH2
O Ar
Scheacutema III27
Deux seacuteries de produits ont eacuteteacute preacutepareacutees les rendements trouveacutes montrent que
lrsquoarylmeacutethylegravene malononitrile est plus reacuteactif que lrsquoarylmeacutethylegravene cyanoaceacutetate
Chapitre III Reacutesultats et discussions
171
III4 Reacutesultats et discussions
La synthegravese des teacutetrahydrobenzo[b]pyranes a eacuteteacute eacutetudieacutee et rapporteacutee dans la litteacuterature en utilisant une varieacuteteacute de catalyseurs et plusieurs meacutethodes afin drsquoameacuteliorer les rendements Reacutecemment notre eacutequipe a utiliseacute lrsquoacide phenylboronique59 qui est un catalyseur peu toxique et peu coucircteux
Aujourdrsquohui nous rapportons une approche verte agrave cette synthegravese en employant deux nouveaux catalyseurs drsquoorigine naturels qui ont deacutejagrave eacuteteacute testeacutes dans les deux chapitres preacuteceacutedants et qui ont donneacute des produits purs avec de tregraves bons rendements
Nous avons preacutepareacute deux seacuteries des produits benzopyranes par une condensation drsquoun aldeacutehyde (1mmol) avec un β-ceacutetoester (la dimeacutedone) (1mmol) et le malononitrile (1mmol) la premiegravere seacuterie est catalyseacutee par lrsquoacide ascorbique la deuxiegraveme seacuterie est meneacutee par lrsquoacide aceacutetylsalisylique
Dans le but de faire une comparaison entre le pouvoir catalytique des deux catalyseurs nous avons utiliseacute les mecircmes reacuteactifs de deacutepart pour les deux seacuteries Tableau III4
Nous avons suivi les mecircmes eacutetapes deacutecrites dans les deux chapitres preacuteceacutedents pour deacuteterminer les conditions optimales avec les deux catalyseurs
La premiegravere eacutetape consiste agrave deacuteterminer le meilleur solvant en fixant le facteur de temps (eacutetant 28h le temps reacuteactionnel de la premiegravere reacuteaction compleacuteteacutee donc nous avons arrecircteacute les autres reacuteactions pour effectuer la comparaison) et 10mol comme quantiteacute catalytique Pour cela cinq conditions ont eacuteteacute testeacutees dont le milieu sec ce dernier eacutetait le meilleur choix pour les deux catalyseurs avec un rendement de 70 pour lrsquoacide ascorbique et 68 pour lrsquoaspirine nous avons aussi remarqueacute que cette synthegravese neacutecessite plus de temps Tableau III1
Tableau III1
Catalyseurs
Entreacutee
Solvants
Cat (mol )
Acide ascorbique Acide aceacutetylsalicylique
Temps(h) Rdt() Temps(h) Rdt()
1 Aceacutetonitrile a 10 28 45 28 62 2 THF a 10 28 43 28 50 3 Toluene a 10 28 44 28 48 4 EtOH a 10 28 46 28 67
5 Sans solvant b 10 28 70 28 68 a Les reacuteactions sont meneacutees agrave reflux du solvant b la reacuteaction est meneacutee agrave 80degC
Chapitre III Reacutesultats et discussions
172
La deuxiegraveme eacutetape consiste agrave trouver la quantiteacute catalytique neacutecessaire dans ce milieu sec
pour ameacuteliorer les reacutesultats
Nous avons utiliseacute des quantiteacutes deacutecroissantes comme suit 50 20 10 5 pour chaque
catalyseur en fixant le dernier facteur qui est la tempeacuterature (80degC) La quantiteacute 5 mol dans
les conditions sans solvant agrave 80degC a donneacute de bons rendements et a reacuteduit un peu le temps de
reacuteaction cela est constateacute pour les deux catalyseurs (86 24h) (87 22h) Tableau III2
Tableau III2
Catalyseurs
Entreacutee
Cat (mol )
Acide ascorbique Acide aceacutetylsalicylique
Temps(h) Rdt() Temps(h) Rdt()
1 50 24 60 22 55 2 20 24 71 22 53 3 10 24 78 22 64 4 5 24 86 22 87
La troisiegraveme partie consiste agrave eacutetudier et fixer la meilleure tempeacuterature pour le deacuteroulement de
la synthegravese Nous avons testeacute trois tempeacuteratures 80degC 60degC tempeacuterature ambiante et fixeacute les
autres facteurs deacutejagrave eacutetudieacutes (5 mol cat milieu sans solvant) pour les deux catalyseurs Les
meilleurs reacutesultats sont trouveacutes agrave 80degC comme le montre le Tableau III3 ci-dessous
Tableau III3
Catalyseurs
Entreacutee
T (degC)
Acide ascorbique Acide aceacutetylsalicylique
Temps(h) Rdt() Temps(h) Rdt() 1 80 24 86 22 86 2 60 24 51 22 74 3 Tempdeg amb 24 30 22 19
Les conditions optimales finales trouveacutees avec les deux catalyseurs pour la synthegravese des
teacutetrahydrobenzopyranes sont les mecircmes (Sans solvant 5mol 80degC) Scheacutema III50
Chapitre III Reacutesultats et discussions
173
acide ascorbique ouacide aceacutetylsalicylique
(5mol)
Sans solvant 80degC
1 2 3 4
R1
H
O
CN
CN O NH2
CNOO
O R1
+ +
Scheacutema III29
Tous les THPs syntheacutetiseacutes sont obtenus pratiquement purs avant recrystallisation et avec un
excellent rendement dans des temps relativement courts Tableau III4
Tableau III4
Catalyseurs
Entreacutee
Produits
R1 Acide Ascorbique Acide AceacutetylSalicylique Tfus
mesureacutee (degC) Temps(h) Rdt() Temps(h) Rdt()
1 4a C6H5- 24 85 22 86 232-234 2 4b 4-(OH)-C6H4- 12 84 11 82 214-216 3 4c 4-(Cl)- C6H4- 11 88 13 97 208-210 4 4d 4-(NMe2)- C6H4- 18 83 15 86 215-217 5 4e 4-(MeO)- C6H4-- 13 75 11 85 202-204 6 4f 4-(Br)- C6H4- 14 86 12 98 206-208 7 4g 4-(Me)- C6H4- 19 85 19 84 215-217 8 4h 2-(Me)- C6H4- 17 76 21 61 211-213 9 4i 4-Ethyl- C6H4- 18 83 17 85 -
Deux seacuteries de dix-huit produits (neuf composeacutes pour chaque catalyseur) ont eacuteteacute preacutepareacutees par
une condensation drsquoun aldeacutehyde avec la dimeacutedone et le malononitrile Drsquoapregraves les reacutesultats
obtenus on remarque que la synthegravese a donneacute de bons rendements des THPs mais qui ont
neacutecessiteacute plusieurs heures ces reacutesultats sont remarqueacutes en utilisant les deux catalyseurs le
meilleur rendement trouveacute dans la premiegravere seacuterie (en utilisant lrsquoacide ascorbique) est 88
attribueacute au composeacute 4c avec lrsquoutilisation de lrsquoaldeacutehyde 4-chlorobenzaldeacutehyde tandis que le
composeacute 4f en utilisant le 4-bromobenzaldeacutehyde a donneacute 98 pour la deuxiegraveme seacuterie par la
catalyse de lrsquoacide aceacutetylsalicylique Tableau I5
Toutes et les produits obtenus ont eacuteteacute refroidis et verseacutes sur lrsquoeau glaceacutee puis isoleacutes par
filtration et purifieacutes par recristallisation dans lrsquoeacutethanol on peut dire que la meacutethode utiliseacutee est
efficace eacuteconomique et facile agrave mettre en oeuvre
Chapitre III Reacutesultats et discussions
174
Nous proposons ci-dessous le meacutecanisme de la reacuteaction
3
CCN
HH
CN
3
- H2O
R 1CH
C CN
CN
5
O
CN
NH
R1OO
OH
R1
CN
N - H2O
OO
OHOH
OH
OH
OO
OHO
OH
OH H+ O
O
O O
O
O
O OH
H+
2
OO
OHO
OH
OH
eacutenolisation2
eacutenolisation
O
O
O O
H
H
H
R1
O
HR1
O
11
++
condensation de Knoevenagel condensation de
Knoevenagel
H H
OO
OH O
OHOH
OO
OO
CCN
HH
C
N
- H2O
R 1
CH
C CN
CN
4
5
2 +addition de Michael cyclisation
6
5
R2
R2
R2
R2
O
OR2
R2
HHO
OR2
R2
HH
OR2
R2
OH
OR2
R2
OH
Scheacutema III29
Les structures des THPs preacutepareacutees ont eacuteteacute deacutetermineacutes et confirmeacutes avec les meacutethodes
spectroscopiques usuelles qui sont IR RMN 1H RMN 13C et sont similaire avec les donneacutees
de la bibliographie
Les spectres Infrarouge des teacutetrahydrobenzo[b]pyranes sont caracteacuteriseacutes par la
preacutesence de cinq bandes caracteacuteristiques
Une bande qui correspond agrave la fonction amine NH2 qui apparait vers 3321-3398cm-1 une
bonde qui apparait entre 2958 et 3024cm-1 repreacutesente le C-H
Une autre bande qui indique la preacutesence du (CN) apparait entre 2162 et 2198cm-1
Chapitre III Reacutesultats et discussions
175
La bande du groupement carbonyle (C=O) du cycle heacutexanedione apparait vers 1608-1681cm-
1 et finalement une bande qui se situe entre 1365 et 1369cm-1 repreacutesente le CO du cycle
pyrane
Les spectres de la RMN 1H des structures de produits de la synthegravese des
tetrahydrobenzopyrans sont en parfait accord avec ceux de la litteacuterature
-Les deux protons caracteacuteristiques du groupement amine NH2 reacutesonnent sous forme de signal
singulet vers 454-726 ppm pour les produits (4e 4f) nous nrsquoavons pas remarqueacute les pics du
groupement NH2 porteacute par le carbone en position 2
-Le proton caracteacuteristique H4 sort sous forme drsquoun singulet entre 377 et 484 ppm
Les protons des groupements meacutethyles apparaissent sous forme de deux singulets tregraves
intenses respectivement vers 062-097 et 070-111 ppm
Les deux (CH2) du cycle hexanedione reacutesonnent come suit
Les deux protons porteacutes par le C6 qui est le plus deacuteblindeacute (CH2 adjacent de la fonction
ceacutetone) sous forme drsquoun singulet vers 225-346 ppm
Les deux autres protons porteacutes par le C8 reacutesonnent souvent sous forme drsquoun multiplet ducirc au
couplage geacuteminal le premier proton avec un deacuteplacement chimique qui varie entre 172-219
ppm avec une constante de couplage (J= 161Hz) et un autre proton vers 183-237 ppm avec
une constante de couplage qui varie entre 161-162Hz
Les spectres de la RMN 13C sont caracteacuteriseacutes par la preacutesence des signaux suivants
-Le carbone de la fonction carbonyle du cycle hexanedione (C5O) apparait sous forme drsquoun
signal deacuteblindeacute qui sort vers 1948-1967 ppm
-Pour le carbone C2 porteur du groupement amine le pic apparait deacuteblindeacute vers 1610 - 1629
ppm cependant le carbone C3 porteur du groupement cyanure sort vers 508-606 ppm Ce
dernier (CN) se situe entre 1190 et 1256 ppm
-Le signal correspondant au carbone C4 apparaicirct vers 292-400 ppm
-Le carbone hybrideacute sp2 de la double liaison du cycle DHPM (C8a) reacutesonne avec les carbones
aromatiques et les autres carbones vers 1432-1589 ppm le deuxiegraveme carbone hybrideacute sp2
(C4a) reacutesonne vers 1122-1168 ppm
-Le carbone quaternaire C7 qui appartient au cycle hexanedione apparait blindeacute entre 278 et
345 ppm
-Les carbones des groupements meacutethyles sont les plus blindeacutes et sortent vers (263ppm et
284ppm) les carbone C6 et C8 sortent respectivement vers 409-505 et 318-389 ppm
Chapitre III Reacutesultats et discussions
176
Tableau III5 Donneacutees de RMN1H (deacuteplacements chimiques et constantes de couplage) des teacutetrahydrobenzo[b]pyranes
O NH2
CN
O R1
Entreacutee R1 NH2 HC4 2CH3 2CH2
4a 727-731(m 2H) 714-720(m 2H)
699(s 1H) 575(s2HNH2) 418(s1H C4H) 105(s3HCH3)
096(s3HCH3) 336(s2HCH2)
226(d J =161H CH2) 211(d J =161H CH2)
4b
881(s1HOH) 702(d J =842H) 672(d J =832H)
582(s2HNH2) 424(s1H C4H) 110(s3HCH3)
102(s3HCH3) 307(s2HCH2)
224(d J =1621H CH2) 215(d J =1631H CH2)
4c 705(d J =82H) 684(d J =82H)
575(s2HNH2) 412(s1H C4H) 104(s3HCH3)
095(s3HCH3) 334(s2HCH2)
225(d J =161H CH2) 209(d J =161H CH2)
4d 291(s6H2CH3)
663(d J =872H) 622(d J =872H)
585(s2HNH2) 377(s1H C4H) 070(s3HCH3) 062(s3HCH3)
250(s2HCH2) 183(d J =1621H CH2) 172(d J =1611H CH2)
4e 373(s3HO-CH3)
707(d J =862H) 668(d J =862H)
- 414(s1H C4H) 105(s3HCH3) 096(s3HCH3)
340(s2HCH2) 237(d J =161H CH2) 210(d J =161H CH2)
4f 707-688(m4H) - 484(s1H C4H) 109(s3HCH3)
097(s3HCH3) 283(s2HCH2)
221(d J =161H CH2) 213(d J =161H CH2)
4g 335(s3HCH3)
708(d J =82H) 703(d J =82H)
574(s2HNH2) 413(s1H C4H) 104(s3HCH3) 095(s3HCH3)
225(s2HCH2) 225(d J =161H CH2) 209(d J =161H CH2)
4h 283(s3HCH3)
688-707(m 4H)
726(s2HNH2) 484(s1H C4H) 109(s3HCH3) 097(s3HCH3)
246(s2HCH2) 221(d J =161H CH2) 213(d J =161H CH2)
4i 741(d J =82H) 712(d J =82H)
124(t J=83HCH3) 372(qJ=122HCH2)
454(s2HNH2) 437(s1H C4H) 111(s3HCH3) 103(s3HCH3)
245(s2HCH2) 225(d J =161H CH2) 219(d J =161H CH2)
Chapitre III Reacutesultats et discussions
177
Tableau III6 Donneacutees de RMN1H (deacuteplacements chimiques et constantes de couplage) des teacutetrahydrobenzo[b]pyranes
O NH2
CN
O R1
12
3456
78
9
10
11
4a
8a
THP C5O C2 C3 CN C4 2CH2 C8a C4a C7 2CH3 (R1)Carom (R1)Ar
4a 1961 1629 588 1202 360 504323 1589 1132 289 273 1452-1270 -
4b 1955 1610 606 1217 315 501342 1555 1135 283 269 157813431279 1148 -
4c 1961 1626 554 1202 352 505322 1589 1135 289 272 1584-1287 1141 -
4d 1948 1605 592 1190 336 495398 1573 1128 279 263 1482-1269 1113 309
4e 1957 1622 586 1198 318 500348 1584 1130 284 268 1579-1282 1137 550
4f 1957 1626 577 1195 352 499318 1585 1122 283 268 1441-1196 -
4g 1960 1627 589 1202 356 505322 1589 1133 289 272 1423-1275 211
4h 1967 1621 508 1256 292 409322 1432 1168 278 273 1374-1262 197
4i 1956 1618 589 1199 400 500389 1583 1132 345 284 1492-1277 1123 317267
Chapitre III Conclusion
178
III5 Conclusion
Dans ce chapitre consacreacute agrave la synthegravese des teacutetrahydrobenzopyranes une classe importate de
moleacutecules qui preacutesentent une grande diversiteacute drsquoactiviteacutes biologiques et pharmacologiques
nous avons apporteacute notre contribution agrave lrsquoenrichissement des nombreuses meacutethodes deacutejagrave
deacutecrites Mais lrsquoutilisation pour notre part de deux catalyseurs nouveaux drsquoorigine naturels
peu coucircteux disponibles car commerciaux non dangereux pour lrsquohomme et benins pour la
nature constitue un apport important au deacuteveloppement de la chimie verte et par conseacutequent agrave
la preacuteservation de la nature
La meacutethode que nous proposons est simple agrave mettre en œuvre efficace propre et permet
lrsquoaccegraves aux moleacutecules cibles avec des rendements appreacuteciables Les produits eacutetant tous
solides leur seacuteparation du milieu reacuteactionnel est aiseacutee et leur purification si neacutecessaire se fait
par une simple recritallisation
Par ailleurs les deacuteterminations des structures se font aiseacutement par les meacutethodes usuelles
drsquoanalyses qui sont lrsquoIR La RMN 1H et la RMN 13C
Chapitre III Partie expeacuterimentale
179
III5 Partie expeacuterimentale
Mode opeacuteratoire geacuteneacuterale
Un meacutelange reacuteactionnel de (1mmol) de lrsquoaldeacutehyde (1mmol) de la dimeacutedone (1mmol) du
malononitrile avec (5mol) de lrsquoacide ascorbique ou de lrsquoacide aceacutetylsalicylique dans un
milieu sans solvant agrave tempeacuterature 80degC La reacuteaction est suivie par (CCM) Apregraves
lrsquoachegravevement de la reacuteaction le meacutelange est refroidi agrave tempeacuterature ambiante et ensuite verseacute
sur de lrsquoeau glaceacutee avec une agitation de 10 minutes Le solide obtenu est filtreacute laveacute avec
lrsquoeau glaceacutee et purifieacute par recristallisation dans lrsquoeacutethanol 95 Les produits obtenus ont eacuteteacute
identifieacutes par les meacutethodes spectroscopiques IR RMN H1 RMN C13 et tempeacuterature de
fusion
4a) 2-amino-77-dimeacutethyl-5-oxo-4-pheacutenyl-5678-teacutetrahydro-4H-chromegravene-3-carbonitrile
O
OCN
NH2
Tdegfus 232-234degC IR (KBr cm-1) ν 3394 3024 2198 1670 1369 RMN H1(250 MHz DMSO-d6) δ 727-731(m 2H) 714-720(m 2H) 699(s 1H) 575(s 2H NH2) 418(s 1H C4H) 336(s 2H CH2) 226(d J=16 1H CH2) 211(d J=16 1H CH2) 105(s 3H CH3) 096(s 3H CH3) RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ 1961 1630 1590 1452 1288 1286 1276 1270 1802 1132 588 505 360 323 289 273
4b) 2-amino-4-(4-hydroxypheacutenyl)-77-dimeacutethyl-5-oxo-5678-teacutetrahydro-4H-chromegravene-3-carbonitrile
O
OCN
NH2
OH
Tdegfus 214-216degC IR (KBr cm-1) ν 3598 3259 2962 2194 1681 1369 RMN H1(250 MHz DMSO-d6) δ 881(s 1H OH) 702(d J =84 2H) 672(d J =83 2H) 582(s 2H NH2) 424(s 1H C4H) 307(s 2H CH2) 224(d J =162 1H CH2) 215(d J =163 1H
Chapitre III Partie expeacuterimentale
180
CH2) 110(s 3H CH3) 102(s 3H CH3) RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ 1955 1610 1578 1555 1348 1279 1279 1217 1148 1135 606 501 342 315 283 269
4c) 2-amino-4-(4-chloropheacutenyl)-77-dimeacutethyl-5-oxo-5678-teacutetrahydro-4H-chromegravene-3-carbonitrile
O
OCN
NH2
Cl
Tdegfus 208-210degC IR (KBr cm-1) ν 3371 2958 2191 1654 1369 RMN H1(250 MHz DMSO-d6) δ 705(d J =8 2H) 684(d J =8 2H) 575(s 2H NH2) 412(s 1H C4H) 334(s 2H CH2) 225(d J =16 1H CH2) 209(d J =16 1H CH2) 104(s 3H CH3) 095(s 3H CH3) RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ 1961 1626 1589 1584 1374 1287 1202 1141 1135 555 505 352 322 289 272
4d) 2-amino-4-(4-(dimeacutethylamino)pheacutenyl)-77-dimeacutethyl-5-oxo-5678-teacutetrahydro-4H-chromegravene-3-carbonitrile
O
OCN
NH2
N
Tdegfus 215-217degC IR (KBr cm-1) ν 3390 2962 2198 1666 1369 RMN H1(250 MHz DMSO-d6) δ 663(d J =87 2H) 622(d J =87 2H) 585(s 2H NH2) 377(s 1H C4H) 291(s 6H 2CH3) 250(s 2H CH2) 183(d J =162 1H CH2) 172(d J =161 1H CH2) 070(s 3H CH3) 062(s 3H CH3) RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ 1948 1605 1573 1482 1313 1269 1190 1128 1113 592 495 398 336 309 278 263
4e) 2-amino-4-(4-meacutethoxypheacutenyl)-77-dimeacutethyl-5-oxo-5678-teacutetrahydro-4H-chromegravene-3-carbonitrile
O
OCN
NH2
O
Chapitre III Partie expeacuterimentale
181
Tdegfus 202-204degC IR (KBr cm-1) ν 3375 2962 2191 1654 1369 1164 RMN H1(250 MHz DMSO-d6) δ 707(d j=862H) 668(d j=862H) 414(s1H C4H) 373(s3HO-CH3) 340(s2HCH2) 237(d j=161H CH2) 210(d j=161H CH2) 105(s3HCH3) 096(s3HCH3) RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ 1957 1622 1584 1579 1369 1282 1198 1137 1130 586 550 500 348 318 284 268
4f) 2-amino-4-(4-bromopheacutenyl)-77-dimeacutethyl-5-oxo-5678-teacutetrahydro-4H-chromegravene-3-carbonitrile
O
OCN
NH2
Br
Tdegfus 206-208degC IR (KBr cm-1) ν 3321 2962 2198 1670 1369 RMN H1(250 MHz DMSO-d6) δ 707-688(m 4H) 484(s 1H C4H) 283(s 2H CH2) 221(d J =16 1H CH2) 213(d J =16 1H CH2) 109(s 3H CH3) 097(s 3H CH3) RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ 1957 1626 1585 1441 1311 1295 1196 1195 1122 577 499 352 318 283 268
4g) 2-amino-77-dimeacutethyl-5-oxo-4-p-tolyl-5678-teacutetrahydro-4H-chromegravene-3-carbonitrile
O
OCN
NH2
Tdegfus 215-217degC IR (KBr cm-1) ν 3325 2958 2191 1678 1365 RMN H1(250 MHz DMSO-d6) δ 708(d J =8 2H) 703(d J =8 2H) 574(s 2H NH2) 413(s 1H C4H) 335(s 3H CH3) 225(s 2H CH2) 225(d J =16 1H CH2) 209(d J =16 1H CH2) 104(s 3H CH3) 095(s 3H CH3) RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ 1960 1627 1589 1423 1360 1293 1275 1201 1133 589 505 356 322 289 272 210
4h) 2-amino-77-dimeacutethyl-5-oxo-4-o-tolyl-5678-teacutetrahydro-4H-chromegravene-3-carbonitrile
O
OCN
NH2
Chapitre III Partie expeacuterimentale
182
Tdegfus 211-213degC IR (KBr cm-1) ν 3371 2962 2187 1674 1365 RMN H1(250 MHz DMSO-d6) δ 726(s 2H NH2) 688-707(m 4H) 484(s 1H C4H) 283(s 3H CH3) 246(s 2H CH2) 221(d J =16 1H CH2) 213(d J =16 1H CH2) 109(s 3H CH3) 097(s 3H CH3) RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ 1967 1621 1432 1374 1302 1276 1262 1256 1168 508 409 322 292 278 273 197
4i) 2-amino-4-(4-eacutethylpheacutenyl)-77-dimeacutethyl-5-oxo-5678-teacutetrahydro-4H-chromegravene-3-carbonitrile
O
OCN
NH2
IR (KBr cm-1) ν 3382 2958 2191 1608 1365 RMN H1(250 MHz DMSO-d6) δ 741(d J =8 2H) 712(d J =8 2H) 454(s 2H NH2) 437(s 1H C4H) 372(q J =12 2H CH2) 225(d J =16 1H CH2) 245(s 1H CH2) 219(d J =16 1H CH2) 124(t J =8 3H CH3) 111(s 3H CH3) 103(s 3H CH3) RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ 1958 1620 1584 1493 1326 1277 1200 1133 1124 590 501 400 387 346 318 286 268
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Conclusion Geacuteneacuterale
187
Conclusion geacuteneacuterale
Les exigences de la chimie moderne comme le deacuteveloppement de nouvelles synthegraveses avec
de nouveaux protocoles seacutecuriseacutes et respectueux de lrsquoenvironnement nous orientent vers le
domaine de la chimie verte
Crsquoest ainsi nous avons contribueacute agrave cet effet agrave deacutevelopper des approches vertes agrave trois
reacuteactions les plus connues la reacuteaction de Biginelli (chapitre I) la reacuteaction de Hantzsch
(chapitre II) et la synthegravese des teacutetrahydrobenzo[b]pyranes (chapitre III) qui sont consideacutereacutees
comme des synthegraveses vertes eacuteconomiques (one-pot) et sources tregraves importantes des produits
hautement theacuterapeutiques
Nous nous somme interesseacute eacutegalement dans ce travail de recherche au neuviegraveme principe de
la chimie verte la catalyse qui est le facteur cleacute dans une reacuteaction pour son influence sur le
temps reacuteactionel et rendement des produits cibles
Nous avons proposeacute deux nouveaux catalyseurs drsquoorigine naturels lrsquoacide ascorbique (VitC)
et lrsquoacide aceacutetylsalicylique (lrsquoaspirine) Drsquoapregraves les reacutesultats des eacutetudes effectueacutees dans notre
laboratoire ces deux acides de Brϕnsted non toxiques disponibles et peu coucircteux ont prouveacute
un grand pouvoir catalytique puisqrsquoils ont permis drsquoavoir de bons rendements dans des temps
relativement courts avec seulement (5mol) du catalyseur
Les trois reacuteactions dont on a fait lrsquoeacutetude de ces deux nouveaux catalyseurs sont meneacutees agrave une
tempeacuterature de 80degC dans un milieu sans solvant Ce dernier reacutepond cinquiegraveme principe de la
chime verte Ce qui a rendu les proceacutedeacutes plus innovants et plus seacutecuritaires
En fin nous avons deacuteveloppeacute des proceacutedeacutes de synthegravese seacutecuritaires qui nous ont permis de
produire une varieacuteteacute de produits actifs et synthegravetiser de nouvelles moleacutecules originales
Annexe
4i) 6-meacutethyl-2-oxo-4-(thiophegraven-2-yl)-1234-teacutetrahydropyrimidine-5-carboxylate drsquoeacutethyle
(DHPMs)
4q) 4-(4-chloropheacutenyl)-77-dimeacutethyl-3478-teacutetrahydroquinazoline-25(1H6H)-dione
(DHPMs)
5d) 3366-teacutetrameacutethyl-9-(thiophen-2-yl)-3467-teacutetrahydroacridine-18(2H5H9H10H)-
dione (DHPs)
5q) 4-(4-eacutethylpheacutenyl)-2-meacutethyl-5-oxo-145678-heacutexahydroquinoline-3-carboxylate
drsquoeacutethyle (DHPs)
4d) 2-amino-4-(4-(dimeacutethylamino)pheacutenyl)-77-dimeacutethyl-5-oxo-5678-teacutetrahydro-4H-chromegravene-3-carbonitrile (THPs)
4e) 2-amino-4-(4-meacutethoxypheacutenyl)-77-dimeacutethyl-5-oxo-5678-teacutetrahydro-4H-chromegravene-3-carbonitrile (THPs)
Reacutesumeacute
Dans ce manuscrit nous avons exposeacute lrsquoobjectif de notre eacutetude et les reacutesultats obtenus Nous
nous sommes interesseacutes au deacuteveloppement de nouveaux protocoles qui rentrent dans le
domaine de la chimie verte (chimie durable) en proposant deux nouveaux catalyseurs acides
de Brϕnsted drsquoorigine naturelle (lrsquoacide ascorbique et lrsquoacide aceacutetylsalicylique) les reacuteactions
dont on a fait lrsquoeacutetude sont des reacuteactions agrave composants multiples la reacuteaction de Biginelli
Hantzsch et la synthegravese des benzopyranes qui sont preacutesenteacutees dans trois chapitres
Les trois reacuteactions sont meneacutees dans un milieu sec ce qui a eacutetait un plus pour notre recherche
nous avons pus obtenir de tregraves bons reacutesultats que ce soit pour les rendements ou pour les
temps necessaires pour le deacuteroulement des reacuteactions Nous avons aussi enrichi la bibliothegraveque
des moleacutecules par la production de nouvelles moleacutecules avec de tregraves bons rendements dans
des temps record
Mots cleacutes chimie verte acide ascorbique acide aceacutetylsalicylique reacuteactions agrave composants
multiples la reacuteaction de Biginelli Hantzsch et la synthegravese des benzopyranes
الرحمان
الحمد لا
الملخص
جدیدة بروتوكولات تطویرب مھتمون ونحن علیھا الحصول تم التي والنتائج دراستنا من الغرض شرحنا المخطوط ھذا في
من و ھي جدیدةال برونستیدال أحماض من اثنین قدملھذا نو ) المستدامة الكیمیاء( الخضراء الكیمیاء مجال ضمن تقع التي
في بھا قمنا التي التفاعلات ) السالیسیلیك أسیتیل وحمض الاسكوربیك حمض( الطبیعي الأصلدات الحفازة المواد
وبینزوبیران ھانتسش و بیجینیلي تفاعلمثل المركبات المتعددة التفاعلات ھي ھذه دراستنا
و جدا جیدة نتائج على الحصول من فتمكنا لأبحاثنا بمثابة اضافة كان الذي جاف وسط في جریتا لثلاثةا التفاعلات
وقت في جدا جیدة غلة مع جدیدة جزیئات وإنتاج المركبات مكتبة باثراء أیضا انقم جیدین دومرد و وقت على حصلنا
قیاسي
المكونات المتعددة التفاعلات السالیسیلیك أسیتیل حمض الأسكوربیك حمض الخضراء الكیمیاء الرئیسیة الكلمات
وبینزوبیران ھانتسش و بیجینیلي تفاعل
Abstract
In this manuscript we explained the purpose of our study and the results obtained We are
interested in developing new protocols that fall within the field of green chemistry
(sustainable chemistry) offering two new Brϕnsted acids of natural origin catalysts ( ascorbic
acid and acetylsalicylic acid) the reactions on which we did our study are multi-component
reactions reaction Biginelli Hantzsch and synthesis of benzopyran which are divided into
three chapters
The three reactions are carried out in a dry environment which was a plus for our research
we could obtain very good results that am for returns or for necessary for the progress of the
reactions we have also enriched the library of molecules the production of new molecules
with very good yields in record time
Keywords green chemistry ascorbic acid acetylsalicylic acid multicomponent reactions
the reaction of Biginelli Hantzsch and synthesis of benzopyran
Abreacuteviations
MCR Reacuteaction agrave composants multiples
THPMs Teacutetrahydropyrimidines
DHPMs Dihydropyrimidines
DHPs Dihydropyridines
THPs Teacutetrahydropyranes
VitC Vitamine C
MIC Isocyanate de meacutethyle
EtOH Ethanol
degC Degreacute Celsius
min Minute
Tdeg Tempeacuterature
Tdeg a Tempeacuterature ambiante
Chauffage
mol Pourcentage molaire
IR Infra-rouge
M-O Micro-ondes
U-S Ultrasons
Cat Catalyseur
Rdt Rendement
R Radical
Ar Aryle
THF Teacutetrahydrofurane
CCM Chromatographie sur Couche Mince
RMN Reacutesonnance Magneacutetique Nucleacuteaire
SMHR Speacutectromeacutetrie de Masse Haute Reacutesolution
Ppm Partie par million
DMSO Dimeacutethylsulfoxyde
Tdeg fus Tempeacuterature de fusion
NADH Nicotinamide Adeacutenine Dinucleotide
VitE Vitamine E
Eq Equivalent
h Heure
CAN Nitrate drsquoAmmonium Ceacuterique
Freq Freacutequence
ee Exceacutes eacutenantiomeacuterique
TFE Trifluoroeacutethanol
EWG Electron Withdrawing Groupe
UIPAC International Union of Pure and Applied Chemistry
VRC Rhinovirus humain
TI Indice theacuterapeutique
MA Maladie drsquoAlzheimer
EGB Base eacutelectrogeacuteneacuteratrice
m A milliampegravere
LDH Lacticodeacuteshydrogeacutenase (enzymes)
DMF Dimeacutethylformamide
Notes techniques
Lrsquoappareillage utiliseacute au cours de ce travail est le suivant
Spectromeacutetrie de Reacutesonnance Magneacutetique Nucleacuteaire RMN
Lrsquoappareil utiliseacute est
Spectromegravetre agrave transformeacutee de Fourier DP 250 (250 MHz pour le 1H 629 MHz pour le 13C) du
deacutepartement de Chimie de lrsquouniversiteacute Constantine 1
Les deacuteplacements chimiques δ sont exprimeacutes en partie par million (ppm) par rapport au
teacutetrameacutethylsilane (TMS) utiliseacute comme reacutefeacuterence interne pour la RMN du 1H et du 13C
Les spectres sont enregistreacutes dans le DMSO deuteacutereacute ou le chloroforme deuteacutereacute CDCl3
Les constantes de couplage (J) sont exprimeacutees en Hertz (Hz) pour deacutecrire la multipliciteacute des
signaux les abreacuteviations suivantes ont eacuteteacute utiliseacutees
s singulet d doublet dd doublet deacutedoubleacute m multiplet t triplet q quadruplet
Les notations utiliseacutees en carbone 13 sont Cq carbone quaternaire CAr carbone aromatique eq
eacutequivalent
Spectromeacutetrie Infra Rouge
Spectromegravetre Shimadzu F IR-8201 PC de lrsquouniversiteacute Constantine1 Les composeacutes solides sont
greffeacutes sur des pastilles en KBr Les freacutequences drsquoabsorption sont donneacutees en cm-1
Point de fusion
Les points de fusion ont eacuteteacute deacutetermineacutes agrave lrsquoaide drsquoun banc Koumlfler et drsquoun appareil pour point de
fusion agrave capillaire laquo Fine Control Electrothermal Capillary raquo
Chromatographie
Les chromatographies analytiques sur couche mince (CCM) ont eacuteteacute effectueacutees sur des plaques
Merck en aluminium recouvertes de gel de silice 60 F 254 (eacutepaisseur 02 mm) et reacuteveacuteleacutees par une
lampe UV reacutegleacutee sur 254 nm
Table de matiegravere
INTRODUCTION GENERALEhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip01
Bibliographie helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip11
Chapitre I Nouvelles proceacutedures laquo vertes raquo dans la synthegravese des deacuteriveacutes de la
34-dihydropyrimidin-2(1H)-one I1 Introductionhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip13
I11 Historique de la reacuteaction de Biginellihelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip15
I111 Aldeacutehydeshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip15
I112 Composeacutes agrave meacutethylegravene activeacutehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip16
I113 Lrsquoureacutee et ses deacuteriveacutes helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip17
I12 Meacutecanisme de la reacuteaction de Biginelli helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip17
I2 Inteacuterecircts biologiques des 3 4-dihydropyrimidin-2-ones et deacuteriveacuteshelliphelliphellip23
I21 Activiteacute antifilarienne helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip23
I22 Activiteacute antifongique et antimicrobienne helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip23
I23 Activiteacute antituberculeusehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip25
I24 Activiteacute antioxydantehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip27
I25 Activiteacute anticanceacutereuse et antivirale (contre HIV-1)helliphelliphelliphelliphelliphelliphellip29
I26 Activiteacute de blocage des canaux calciqueshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip31
I27 Antagonistes des reacutecepteurs α1a- adreacutenergiqueshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip32
I3 Meacutethodes de preacuteparation des 34-DHPMshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip34
I31 Utilisation de la meacutethode organocatalyse helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip34
I32 Utilisation de la meacutethode de transfert de phase helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip 34
I33 Utilisation des acides de Lewis helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip35
I34 Lrsquoutilisation de lrsquoIodine (I2) helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip39
I35 Utilisation des Bases de Lewis helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip39
I36 Utilisation des acides de Brϕnsted helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip40
I37 Synthegravese asymeacutetrique helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip 40
I38 Utilisation de la biocatalyse helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip43
I39 Utilisation des supports solides helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip43
I310 Utilisation des micro-ondes helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip46
I311 Utilisation des ultrasons helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip48
I312 Utilisation des liquides ioniques helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip49
I313 Utilisation des nanoparticules helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip50
I314 Utilisation des catalyseurs naturels helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip51
I315 Utilisation drsquoautres catalyseurshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip52
I4 Reacutesultats et discussionhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip55
I5 Conclusionhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip68
I6 Partie expeacuterimentalehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip69
Bibliographiehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip79
Chapitre II Nouvelles proceacutedures laquo vertes raquo dans la synthegravese des deacuteriveacutes de la 14- dihydropyridine
II1 Introductionhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip85
II11 Historique de la reacuteaction de Hantzsch helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip87
II111 Aldeacutehydeshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip87
II112 Composeacutes agrave meacutethylegravene activehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip87
II113 Lrsquoammoniac et ses deacuteriveacuteshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip87
II12 Meacutecanisme de la reacuteaction de Hantzsch helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip88
II13 Utilisation des produits DHPshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip89
II2 Inteacuterecircts biologiques des 1 4-dihydropyrimidines et deacuteriveacutes helliphelliphelliphelliphellip92
II21 Activiteacutes antimicrobienne antibacteacuterienne et antifongique helliphelliphelliphellip92
II22 Activiteacute antioxydantehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip94
II23 Activiteacute anti-inflammatoire helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip95
II24 Activiteacute antituberculeuse helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip95
II25 Activiteacutes antihypertensive et vasodilatation helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip96
II26 Activiteacute myorelaxantehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip97
II27 Activiteacute anticancereuse helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip98
II3 Meacutethode de preacuteparation des 34-DHPshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip99
II31 Utilisation des acides de Lewis helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip99
II32 Lrsquoutilisation de lrsquoIodine (I2) helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip101
II33 Utilisation des acides de Brϕnstedhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip102
II32 Utilisation de la levure de boulanger helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip102
II33 Synthegravese asymeacutetrique helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip103
II34 Utilisation de la biocatalyse helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip104
II35 Utilisation des supports solides helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip105
II36 Utilisation des micro-ondes helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip107
II37 Utilisation des ultrasons helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip108
II3 Utilisation de lrsquoirradiation infrarouge helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip109
II39 Utilisation des liquides ioniques helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip109
II310 Utilisation du couple Oxyde-Meacutetal helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip109
II311 Utilisation des nanoparticules helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip110
II312 Utilisation de la meacutethode sans catalyseur helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip111
II4 Reacutesultats et discussionhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip114
II5 Conclusionhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip128
II6 Partie expeacuterimentalehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip129
Bibliographiehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip139
Chapitre III Nouvelles proceacutedures laquo vertes raquo dans la synthegravese des deacuteriveacutes du teacutetrahydrobenzo[b]pyrane
III1 Introductionhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip147
III11 Nomenclature des teacutetrahydrobenzo[b]pyranes helliphelliphelliphellip148
III12 Meacutecanisme de la reacuteaction helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip149
III2 Inteacuterecircts biologiques des teacutetrahydrobenzo[b]pyranes helliphelliphelliphelliphelliphellip150
III21 Activiteacutes antimicrobienne antibacteacuterienne et antifongique helliphellip150
III22 Activiteacute anticanceacutereusehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip153
III23 Activiteacute antirhinovirushelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip154
III24 Activiteacute neuroprotectivehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip155
III25 Activiteacute antioxydantehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip156
III25 Activiteacute protectrice du cartilagehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip157
III3 Meacutethodes de preacuteparation des teacutetrahudrobenzo[b]pyranes helliphelliphelliphellip158
III31 Utilisation de la meacutethode eacutelectroorganiquehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip158
III32 Utilisation des acides de Lewis helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip158
III33 Utilisation de lrsquoIodine moleacuteculaire (I2 avec K2CO3)helliphelliphelliphelliphelliphelliphellip161
III34 Utilisation des bases de Lewis helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip162
III35 Synthegravese asymeacutetrique helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip163
III36 Utilisation des supports solides helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip164
III37 Utilisation des micro-ondes helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip165
III38 Utilisation des liquides ioniques helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip165
III39 Utilisation des nanoparticules helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip168
III310 Utilisation de la meacutethode sans catalyseur helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip169
III4 Reacutesultats et discussionhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip171
III5 Conclusionhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip178
III6 Partie expeacuterimentalehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip179
Bibliographiehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip183
CONCLUSION GENERALEhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip187
Introduction Geacuteneacuterale
Introduction geacuteneacuterale
1
Introduction geacuteneacuterale
Le plus grand deacutefi de toutes les branches de la science moderne est de creacuteer une harmonie
entre la nature et lrsquoecirctre humain
La chimie est une science ou le savoir nrsquoest jamais seacutepareacute de faire cela fait drsquoelle un vaste
domaine drsquoinnovation Le rocircle principale de la chimie est drsquoameacuteliorer lrsquoenvironnement de
lrsquoecirctre humain ainsi que de proteacuteger sa vie avec les moyens les plus simples et disponibles
Jusquagrave preacutesent la socieacuteteacute a tendance agrave consideacuterer que la chimie et lrsquoindustrie chimique
nuisent agrave lrsquoenvironnement et que tout produit chimique creacuteeacute par lrsquohomme comme funeste et
tout ce qui est naturel comme bon cela est ducirc sans doute aux accidents dangereux qui ont
laisseacute une mauvaise image de la chimie et lrsquoindustrie chimique citant par exemple
-Lrsquoexplosion drsquoun reacuteacteur dans lrsquousine chimique drsquoIcmesa (Milan-Italie 10-07-1976)
contamination de plus de 1800 personnes
-Une fuite drsquoun gaz mortel lisocyanate de meacutethyle (MIC) drsquoune usine de pesticide (Bhopal-
Inde 03-12-1984) preacutes de 20000 morts et 100000 handicapeacutes
-Explosion de lrsquousine de Nitrate drsquoAmmonium AZF (Toulouse-France 21-09-2001) 29
morts et 450 blesseacutes
Le terme de chimie verte traduit le concept de chimie pour un deacuteveloppement durable
La chimie durable ou chimie verte peut ecirctre assimileacutee agrave une chimie qui maicirctrise durablement
son empreinte environnementale tout en respectant les impeacuteratifs de compeacutetitiviteacute
eacuteconomique et de progregraves social elle est reacutesolument un secteur multisectoriel et les grands
enjeux concernent plus speacutecifiquement la durabiliteacute des proceacutedeacutes la gestion des ressources et
lrsquointeacutegration de la chimie dans les filiegraveres drsquoavenir
Autrement dit une chimie qui veille agrave lrsquoeacutequilibre eacuteconomique social et environnemental du
milieu dans lequel elle srsquoinsegravere Elle vise notamment
A concevoir des produits et des proceacutedeacutes chimiques permettant de reacuteduire et
drsquoeacuteliminer lrsquoutilisation et la synthegravese de substances dangereuses 1 (une deacutefinition est
proposeacutee par lsquorsquoUS Environnemental Protection Agencyrsquorsquo en 1991)
Introduction geacuteneacuterale
2
A lrsquooptimisation des proceacutedeacutes (valorisation des deacutechets eacuteconomie drsquoatomes
drsquoeacutenergie de temps) par lrsquoadoption des douze principes de la laquoGreen Chemistryraquo
suivants
1 La Preacutevention deacuteveloppement de reacuteaction qui induit moins de deacutechets ce qui eacutevite
lrsquoeacutelimination de ces derniers
2 lrsquoEconomie drsquoatome incorporer le maximum drsquoatomes des reacuteactifs dans les produits
finaux moins de produits secondaires donc moins de deacutechets (comme par exemple
les reacutearrangements transpositions MCRs condensationshellip)
3 Synthegraveses moins dangereuses donc lrsquoutilisation des reacuteactifs chimiques peu toxiques
et non polluants
4 Conception de produits chimiques plus seacutecuritaires
Donc assurer la fabrication et la commercialisation des produits pharmaceutiques
cosmeacutetiques ou phytosanitaires plus sucircrs
5 Solvants et Auxiliaires plus seacutecuritaires lrsquoutilisation des reacuteactions sans solvant ou
sur support solide mineacuteral hellippeuvent ameacuteliorer les facteurs
6 Conception pour lefficaciteacute eacutenergeacutetique les besoins eacutenergeacutetiques des proceacutedeacutes
doivent ecirctre minimiseacutes en choisissant comme solution lrsquoutilisation des Micro-ondes
tempeacuterature et pression ambiantes
7 Utilisation des matiegraveres premiegraveres renouvelables la matiegravere premiegravere qui deacuterive des
plantes est facile agrave ecirctre renouveleacutee et moins coucircteuse plutocirct que celle qui deacuterive du
peacutetrole et de gaz naturel
8 Reacuteduction du nombre de deacuteriveacutes reacuteduction des produits deacuterivants qui apparaissent
avant lrsquoobtention du produit final en minimisant lrsquoutilisation des agents reacuteactifs des
radicaux bloquants (protecteursdeacuteprotecteurs) qui peuvent produire des deacutechets
9 La catalyse crsquoest le facteur auquel on srsquointeacuteresse pour son rocircle important dans une
reacuteaction par sa seule preacutesence ou par son intervention (il acceacutelegravere la reacuteaction en
reacuteduisant le temps et lrsquoeacutenergie neacutecessaire il peut reacuteduire les deacutechets augmenter la
seacutelectiviteacute diminuer la quantiteacute des reacuteactifs utiliseacutes peut catalyser deux produits qui
sont solubles dans des diffeacuterents solvants par transfegravert de phase du agrave leur caractegravere
bipolaire) et qui revient agrave sa forme initiale
10 Conception de la deacutegradation les produits chimiques syntheacutetiseacutes doivent ecirctre
deacutegradeacutes en substances non toxiques et non persistantes dans lrsquoenvironnement
Introduction geacuteneacuterale
3
11 Analyse en temps reacuteel pour la preacutevention de la pollution cest-agrave-dire suivre et
calculer la dureacutee avant la peacuteremption et la deacutegradation drsquoun produits chimique pour
preacutevenir la pollution
12 Chimie essentiellement seacutecuritaire afin de preacutevenir les accidents les substances
utiliseacutees devraient ecirctre choisies depuis le deacutebut drsquoune faccedilon agrave minimiser les risques
drsquoaccident chimiques
Depuis la deacutefinition des douze principes de la chimie verte 2 par P Anastas et J Warner agrave la
fin des anneacutees 1990 cette derniegravere a connu un essor fulgurant et intervient aujourdrsquohui dans
tous les niveaux de la socieacuteteacute de lrsquoaspect socieacutetal agrave lrsquoeacutemergence de technologies proceacutedeacutes et
produits toujours plus innovants et plus seacutecuritaires
La biotechnologie a permis lrsquoapparition et la deacutecouverte de plusieurs outils novateurs dont la
chimie combinatoire cette derniegravere reacutepond essentiellement agrave la neacutecessiteacute de deacutevelopper de
nouveaux meacutedicaments via des protocoles de synthegravese rapides efficaces et avec une grande
quantiteacutee Pour cela la conception et la mise en œuvre de nouveaux proceacutedeacutes de synthegravese
durable est lun des deacutefis majeurs dans la synthegravese organique moderne
Les reacuteactions agrave composants multiples (MCR) 3 sont une classe importante des reacuteactions en
tandem
Gracircce agrave leur capaciteacute intrinsegraveque agrave former plusieurs liaisons en une seule eacutetape les reacuteactions agrave
composants multiples sont assureacutement un outil de choix dans le domaine de la chimie
combinatoire dans le fait qursquoelles permettent de geacuteneacuterer en un temps record et avec de bons
rendements des structures moleacuteculaires preacutesentant une grande complexiteacute
La premiegravere MCR a eacuteteacute reacutealiseacutee en 1850 par Aldolph STRECKER qui a syntheacutetiseacute les α-
amino acides apregraves lrsquohydrolyse des α-aminonitriles via lrsquoaddition de un aldeacutehyde le cyanure
de potassium et le chlorure drsquoammonium 4 (Scheacutema 1)
STRECKER
R C
O
HNH3 HCN CH
NH2
CN
R+ +
Scheacutema 1
Introduction geacuteneacuterale
4
En 1882 la premiegravere synthegravese MCR drsquoheacuteteacuterocycles par HANTZSCH via une reacuteaction entre
un aldehyde deux moleacutecules de β-ceacutetoester et lrsquoammoniaque comme donneur drsquoazote 5 la
mecircme anneacutee RADZISZEWSKI preacutepara des produits agrave noyau imidazolique 6 (Scheacutemas 23)
HANTZSCH et RADZISZEWSKI
OCH3
OO
H3C
H3C
O O
OCH3
H3C CO
H
NH4OH
N
CH3
CH3H3C
OO
H3CO OCH3++
Scheacutemas 2 3
O
O
CH2O
MeNH2
NH3
N
N+
La synthegravese des 34-dihydropyridin-2(1H)-ones en 1891 par BIGINELLI vient quelques
anneacutees apregraves en faisant reacuteagir un aldehyde un β-ceacutetoester et lrsquoureacutee 7 (Scheacutema 4)
BIGINELLI
H2N NH2
O
EtO2C CH3
O OPhCHO
NH
NHO
EtO2CPh
H+Cat++
Scheacutema 4
MANNICH propose la synthegravese des β-aminoceacutetones en 1912 via une condensation du
formaldeacutehyde une amine et un composeacute carbonyleacute eacutenolisable 8 (Scheacutema 5)
MANNICH
H H
O
RH3C
O H2NCH2
H2C R
ONH4Cl
H+ OH-ou+
Scheacutema 5
Introduction geacuteneacuterale
5
En 1917 ROBINSON 9 reacutealisa la synthegravese de produits naturels tels que la tropinone comme
le montre le Scheacutema 6
ROBINSON
OHC
CHO +CO2Me
CO2Me
O
N O
CO2MeCO2Me
CH3NH2
+
Scheacutema 6
En utilisant un carbonyle un acide carboxylique et un isocyanide PASSERINI en 1921 put
syntheacutetiser les carboxamides 10 (Scheacutema 7)
PASSERINI
R1OH
O
R2
O
H R1O
HN
R3
O
O
R2
R3-C N++ +
Scheacutema 7
En 1934 BUCHERER-BERGS proposeront la premiegravere synthegravese agrave quatre composants pour
obtenir les hydantoiumlnes 11 (Scheacutema 8)
BUCHERER-BERGS
ONH3
CO2
HCN
NHHN
R1 R2
O
O
+
R1R2
Scheacutema 8
Introduction geacuteneacuterale
6
UGI en 1959 deacuteveloppa la reacuteaction de Passerini en ajoutant un nouveau reacuteactif qui est une
amine primaire 12 (Scheacutema 9)
UGI
R3
-CN+
R2OH
O + R1
O
H+
+R4NH2
H N+R4
R1
NR2
R1O
HN
R3OR4
-acylaminocarboxamide
Scheacutema 9
En 1973 PAUSON et coll deacuteveloppegraverent une MCR pour la synthegravese des cyclopentanones 13
(Scheacutema 10)
PAUSON et Coll
R4
R3 H H
O
R2R1
R1
O
R3
R4 R2
+
Scheacutema 10
YONEMITSU et coll (1978) preacuteparegraverent des structures indoliques en utilisant lrsquoindole et
lrsquoacide de Meldrum une reacuteaction que BAILEY developpa peu apregraves (1983) 14 15 16
(Scheacutemas 11 12)
YONEMITSU et Coll
NH
R H
NH
O
OR1H
O
OR
OO
O
O
HH
R1CHO
NH
R1
R CO2Et
Scheacutema 11
Introduction geacuteneacuterale
7
BAILEY
NCH3
CH3HCHO ++
O
OO
O NCH3
CH3
O
OO
O
Scheacutema 12
En 1993 PETASIS deacuteveloppa la reacuteaction de Mannich en remplaccedilant le composeacute carbonyleacute
eacutenolisable par lrsquoacide vinyl boronique pour preacuteparer les allylamines 17 (Scheacutema 13)
PETASIS
R1NR2
R3
R2NR1 H
(CH2O)ndioxane or toluene
R2N
R1 OH
NCH2
R1 R2R2N
R1
NR1R2
+
C C R3
H2O
HOB
HOR3
90degC30 minou 25degC3hrs
R3
OBH
OO
BO
Scheacutema 13
Ces reacuteactions sont approprieacutees pour la synthegravese organique verte car elles impliquent des
processus dans lequel trois ou plusieurs composants reacuteagissent directement pour former un
produit unique ce qui donne une bonne eacuteconomie datome 3 18-20
Il est important de noter que dans ces reacuteactions lisolement de produits intermeacutediaires est
inutile ce qui rend le proceacutedeacute plus simple
Par conseacutequent les MCR aussi appeleacutees processus one-pot sont utiles dans la synthegravese
organique verte parce quils ont beaucoup datouts importants dont le petit nombre drsquoeacutetapes et
Introduction geacuteneacuterale
8
par conseacutequent une proceacutedure de purification simple ce qui ameacuteliore lefficaciteacute de synthegravese
et leacuteconomie du temps des solvants et autres ressources ces facteurs sont en accord avec les
principes de la chimie verte
Ainsi on comprend que les reacuteactions agrave composants multiples aient attireacute lrsquoattention des
chercheurs que ce soit dans les universiteacutes ou dans lrsquoindustrie Notre laboratoire speacutecialiseacute
dans la synthegravese des moleacutecules drsquointeacuterecircts biologiques srsquoinscrit parfaitement dans le cadre de
cette dynamique
Les reacuteactions one-pot permettent de construire drsquoune maniegravere rapide des moleacutecules
complexes cycliques tregraves diversifieacutees et qui ont des inteacuterecircts et des potentiels tregraves inteacuteressants
dans les domaines de la pharmacie et dans la meacutedecine
Le travail de recherche reacutealiseacute dans le cadre de cette thegravese est baseacute sur les composeacutes
provenant de trois grandes reacuteactions celle de Biginelli celle de Hantzsch et la synthegravese des
teacutetrahydrobenzo[β]pyranes ayant pour but drsquoameacuteliorer les strateacutegies de synthegravese par des
proceacutedures expeacuterimentales commodes et peu coucircteuses tout en respectant lrsquoenvironnement
La chimie verte a permis drsquointroduire des moleacutecules naturelles dans ces reacuteactions pour jouer
le rocircle de catalyseurs on peut citer comme exemples les ligands les enzymes les acides
naturels comme lrsquoacide citrique et le jus de citron Elle a permis aussi de deacutevelopper des
meacutethodes douces et respectueuses de lrsquoenvironnement comme les micro-ondes les ultra
sons les supports parfois des meacutethodes sans solvant et sans catalyseur qui permettent une
eacuteconomie de lrsquoeacutenergie du coucirct et du temps et peuvent influencer sur le rendement de la
reacuteaction qui est notre objectif majeur
Pour notre part nous avons utiliseacute deux catalyseurs acides de Brϕnsted cycliques drsquoorigine
naturels lrsquoacide ascorbique (Vitamine C) tregraves disponible et lrsquoacide aceacutetyle salicylique
(lrsquoAspirine) Figures (1-2)
OO
HOOH
OH
HO
O CH3
O
O OH
Figure 1 Figure 2
Introduction geacuteneacuterale
9
Cette thegravese est structureacutee en trois chapitres
Le premier chapitre est consacreacute agrave la reacutealisation drsquoune cyclocondensation en une seule eacutetape
de 2mmol drsquoaldeacutehyde 2mmol de β-ceacutetoester et 3mmol de lrsquoureacutee dans un milieu sans solvant
et agrave une tempeacuterature de 80degC en introduisant une quantiteacute catalytique de (5mol) Ces
conditions ont eacuteteacute optimiseacutees pour les deux catalyseurs une comparaison a eacuteteacute faite sur lrsquoeffet
catalytique des deux acides de Brϕnsted sur les rendements des DHPMs et le temps
reacuteactionnel neacutecessaire (Scheacutema 1)
R1
O H+
O O
+ H2N
R2
NH2
NH
NH
R1
R2
O5mol catalyseur
80degC Sans solvant
Scheacutema 1
Le deuxiegraveme chapitre fait lrsquoobjet de la synthegravese de deux seacuteries des deacuteriveacutes de la 1 4-
dihydropyridine par une cyclocondensation agrave 80degC et en milieu sec drsquoaldeacutehyde un β-ceacutetoester
avec lrsquoaceacutetate drsquoammonium agrave lrsquorsquoaide drsquoune quantiteacute catalytique (5mol) des acides de
Brϕnsted proposeacutes (Scheacutema 2)
R1
O H +
O O
+NH
R1O
5mol catalyseur
80degC Sans solvant
O
NH4OAc
O O
Scheacutema 2
Introduction geacuteneacuterale
10
Le troisiegraveme chapitre sera consacreacute agrave lrsquoeacutetude sur lrsquoefficaciteacute de ces nouveaux catalyseurs en
les employant dans une reacuteaction one-pot qui a permis drsquoacceacuteder agrave la classe des produits
teacutetrahydrobenzo[β]pyranes La synthegravese de ces composeacutes neacutecessite (5mol) de ces
catalyseurs pour la condensation entre un aldeacutehyde un β-ceacutetoester et le malonitrile dans un
milieu sans solvant agrave 80degC pour donner les produits deacutesireacutes via une voie nouvelle et verte
(Scheacutema 3)
R1
O H+
O O
+
CN
R2
O
R1
NH2
O5mol catalyseur
80degC Sans solvant
R2
Scheacutema 3
On termine notre manuscrit dans le cadre de cette thegravese par une conclusion geacuteneacuterale mettant
en relief notre contribution dans la synthegravese organique
Bibliographie
11
Bibliographie
[1] (a) Lancaster M Green Chem 2002 310
[2] Anastas PTWarner JC Green Chem 1998 30
[3] Zhu J Bienaymeacute H Multicomponent reactions eds Wiley-VCH Weinhein 2005
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[5] (a) A Hantzsch Justus Liebigs Ann Chem 1882 215 1 (b) Hantzsch A Ber Dtsch Ges 1890 23 1474
[6] Radziszewski B Ber Dtsch Chem Ges 1882 15 1499
[7] (a) Biginelli P Ber Dtsch Chem Ges 1891 24 2962 (b) Biginelli P Ber Dtsch Ges 1893 26 447 (c) Biginelli P Gazz Chim Ital 1893 23 360 (d) Biginelli Reaction [Ber 1891 24 1317] (e) Biginelli P Gazz Chim Ital 1889 19 212
[8] (a) Mannich C Kroschl W Arch Pharm 1912 250 647 (b) Mannich C Arch Pharm 1917 255 261
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[10] (a) Passerini M Gazz Chem Ital 1921 51 126 (b) Passerini M Gazz Chem Ital 1921 51 181 (c) Passerini M Gazz Chem Ital 1923 53 331
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[19] Ugi I Werner B Domling A Molecules 2003 8 53
[20] Kappe C Chem Res 2000 33 879
Chapitre I
Nouvelles proceacutedures laquo vertes raquo dans la
synthegravese des deacuteriveacutes de la 34-
dihydropyrimidin-2(1H)-one
Chapitre I Introduction
13
I1 Introduction
Les reacuteactions multicomposants (MCRs) sont parmi les protocoles les plus importants dans la
synthegravese organique et la chimie meacutedicinale 1 Cela reacuteside sur le fait que des produits
diversifieacutes et complexes peuvent ecirctre syntheacutetiseacutes en faisant varier les reacuteactifs en une seule
eacutetape et selon le mecircme mode opeacuteratoire La diversiteacute lefficaciteacute et laccegraves rapide aux petites
et tregraves fonctionnaliseacutees moleacutecules organiques rendent cette approche drsquoimportance centrale
actuellement dans la construction de bibliothegraveques combinatoires et loptimisation de
processus de synthegravese de meacutedicaments 2
En 1893 le chimiste italien Pietro Biginelli a donneacute naissance aux 2-oxo-1234-
teacutetrahydropyrimidines sous lrsquoacronyme de (THPMs) par lintermeacutediaire dune condensation
one-pot agrave trois composants entre un aldeacutehyde (1) lureacutee (3) et un composeacute dicarbonyleacute
facilement eacutenolisable (2) en preacutesence dacide de Brϕnsted 3 comme le montre le (scheacutemaI1)
Me OEt
OO
O
NH2H2N+
Ar
NH
NH
OMe
EtO
OHCl
EtOH RefluxO
HAr
1 2 3
4
+
Scheacutema I1
Recemment la synthegravese des 34-dihydropyrimidin-2 (1H) -onesthiones a attireacute lattention de
nombreux chercheurs dans le domaine de la chimie organique cette attention peut ecirctre
attribueacutee agrave leur eacuteventail fascinant de proprieacuteteacutes theacuterapeutiques et pharmacologiques comme
antiviral antitumoral (Fig I1) antibacteacuterien anti-inflammatoire 4 en outre certains dentre
eux ont eacutemergeacute comme bloqueurs de canaux calciques (Fig I2) ou comme des
antihypertenseurs ou des antagonistes (Fig I3) 5
La reacuteaction de Biginelli implique plusieurs critegraveres de la chimie verte comme la reacuteduction du
nombre deacutetapes qui permet une reacuteduction des exigences de purification et donc une
eacuteconomie de temps et drsquoargent une seacutelectiviteacute qui permet la production de moleacutecules
hautement pures et actives en minimisant la quantiteacute des sous produits et donc une eacutelimination
de la pollution
Chapitre I Introduction
14
NH
NHEtO
O
S
OH
NH
Ni-PrO
O
O
NO2
NH2
O
Fig I1 (S)-monastrol (anticancer) Fig I2 (R)-SQ 32926 (inhibiteur des canaux calciques)
NH
NH3CO
O
O
F
NH
O
F
H3CO
N
N
Fig I3 (S)-L-771668 (antagoniste des α-1A-adreacutenoreacutecepteurs)
La meacutethode rapporteacutee par Biginelli a connu un essort fulgurant neacuteaumoins elle souffre de la
longue dureacutee de la reacuteaction drsquoune forte aciditeacute du milieu reacuteactionel et de faibles rendements
Plusieurs proceacutedures nouvelles et ameacutelioreacutees qui reacutepondent aux exigences de la chimie verte
ont eacuteteacute signaleacutees et qui conduisent agrave des produits chimiques respectueux de lenvironnement
comme lutilisation de diverses catalyseurs qui sont sucircrs seacutelectifs disponibles et non
toxiques ou dutiliser un autre type de catalyseurs qui sont des matiegraveres recyclables tels que
les liquides ioniques 6 nanoparticules 7 des supports solides 8 ou en appliquant des meacutethode
telles que les micro-ondes 9 les ultrasons 9 ou lrsquoirradiation UV 10 sans solvant et sans
catalyseur 11 afin doptimiser leacuteconomie de leacutenergie du temps et de la matiegravere
Chapitre I Introduction
15
I11 Historique de la reacuteaction de Biginelli
La premiegravere structure des 34-dihydropyrimidinones a eacuteteacute formeacutee agrave partir drsquoune condensation
drsquoun aldeacutehyde aromatique un β-ceacutetoester avec lrsquoureacutee dont le nom est 6-meacutethyl-2-oxo-4-
pheacutenyl-1234-teacutetrahydropyrimidine-5-carboxylate drsquoeacutethyle Depuis trois librairies de reacuteactifs
de deacutepart ont contribueacute dans lrsquoeacutelargissement de la production des DHPMs il srsquoagit des
aldeacutehydes des composeacutes agrave meacutethylegravene activeacute et des deacuteriveacutes de lrsquoureacutee (Fig I4)
N
NH
R1
R2
R3
R4
X
R1= H alkyle aryle carbohydrateR2= ester amide acyl nitrile etcR3= H alkyle aryleR4= H alkyle aryleX= O S NR
Fig I4
I111 Aldeacutehydes
Plusieurs types drsquoaldeacutehydes ont eacuteteacute utiliseacutes dans cette reacuteaction On peut trouver des aldeacutehydes
heacuteteacuterocycliques complexes mais aussi des aldeacutehydes chiraux des aldeacutehydes aromatiques qui
sont les plus utiliseacutes des aldeacutehydes aliphatiques ces derniers sont moins utiliseacutes agrave cause de
leur faible reacuteactiviteacute (Fig I5-I17)
O
OHC H
OBn
BnO OBn
BnO
CHOFe
OCHO
BzO
OBz
dibenzylpentose CHO
Fig I5 Fig I6 Fig I7 Fig I8
CHO
X
CHO
X N
CHO
X
CHO
Fig I9 Fig I10 Fig I11 Fig I12
X= H Cl Br R OH CF3 NO2 OR etc
Chapitre I Introduction
16
O
O
CHO
O
CHO
CHO
CHO
HCHO
Fig I13 Fig I14 Fig I15 Fig I16 Fig I17
I112 Composeacutes agrave meacutethylegravene activeacute
Les DHPMs peuvent ecirctre syntheacutetiseacutes agrave partir des β-dicarbonyleacutes acycliques ou cycliques ou
autres types de meacutethylegravenes activeacutes (Fig I18-I26)
O
R2
O
R1
OO
NHR3
O
OR
R
R1= Me NEt2 Ph Et NO2 CH2Cl OCH2Cl R2= Me OEt OMe R3= Ph H Me CO2CH3 CH(CH3)3C2H5 R= H CH3
Fig I18 Fig I19 Fig I20
O
OEt
O
O
O O
OH
O
Fig I21 Fig I22 Fig I23
S
OO
O
OO
EtO2C
BnO
BnO OBn
Fe
O
O
Fig I24 Fig I25 Fig I26
Chapitre I Introduction
17
I113 Lrsquoureacutee et ses deacuteriveacutes
Dans la condensation de Biginelli lrsquoureacutee et ses deacuteriveacutes sont utiliseacutes comme source drsquoazote
neacutecessaire pour obtenir le cycle teacutetrahydropyrimidine Cependant la thioureacutee et ses deacuteriveacutes
sont moins inteacutegreacutees pour raison des rendements obtenus plus faibles des DHPMs et de la
longe dureacutee de la reacuteaction (Fig I27-I31)
NH2
O
RHN NH2
S
RHN R1
NH
H2N
R= H Ph Me R1= NH2 OMe
Fig I27 Fig I28 Fig I29
NH
O
H2N
S
NH
H2N
OMe
Fig I30 Fig I31
I12 Meacutecanisme de la reacuteaction de Biginelli
Le meacutecanisme reacuteactionnel de la reacuteaction de Biginelli reste toujours en discussion pour les
chimistes Plusieurs propositions ont eacuteteacute formuleacutees et elles passent par les intermeacutediaires
suivants (Fig I32-I36)
NHO
H2N
HN
H2NO O
O
EtO
NH
OH2N
EtO
HN
H2N
O
O
Fig I32 Fig I33 Fig I34 Fig I35
Chapitre I Introduction
18
N
ONH
HO
O
O
Fig I36
En 1933 Folkers et Johnson12 ont reacutealiseacute la premiegravere eacutetude sur le meacutecanisme de cette
reacuteaction Ils ont prouveacute la formation de lrsquointermeacutediaire Fig I32 ce qui indique une
condensation entre un aldeacutehyde et deux moleacutecules de lrsquoureacutee via (NN-benzylidenebisureacutee) ce
bis-ureacuteide va ensuite reacuteagir avec lrsquoaceacutetoaceacutetate drsquoeacutethyle par une addition nucleacuteophile (Scheacutema
I2)
RO
O O
+Ar H
O
H2N NH2
O
NH
NHRO
O R
O
ArNH
O
H2N
NH
H2N
O
Hydrolyse
NH
O
NH
O
RO
Ar
R= NHCONH2
R
ScheacutemaI2
En 1973 Sweet et Fissekis13 ont rapporteacute le meacutecanisme de la condensation de Biginelli par
lrsquointermeacutediaire drsquoun catalyseur acide ougrave lrsquoaldeacutehyde et lrsquoaceacutetoaceacutetate drsquoeacutethyle reacuteagissent par
Chapitre I Introduction
19
une condensation aldolique pour obtenir un carbocation et par une addition nucleacuteophile de
lrsquoureacutee suivie drsquoune cyclisation intramoleacuteculaire et une deacuteshydratation pour conduire au
produit final (Scheacutema I3)
EtOO
O+
Ar H
O EtO
O
OH
Ar
O
EtO
O
O
Ar
O
+H+
H
H
-H2O
EtO
OAr
O-H2O
H2N NH2
OEtO O
Ar
O HN
NH2
O-H2O
NH
NHEtO
O Ar
O
EtO
OAr
O
ScheacutemaI3
En 1997 Kappe 14 observe la formation du N-acyliminium (Fig I34) apregraves une attaque
nucleacuteophile de lrsquoureacutee sur lrsquoaldeacutehyde suivie drsquoune addition nucleacuteophile de lrsquoaceacutetoaceacutetate
drsquoeacutethyle (Scheacutema I4)
RO
O O
+Ar H
ONH
HO
R
XH2N
+H+
-H2OH2N NH2
X
RO O
R
O HN
NH2
X-H2ON
H
NHRO
O R
O
NHHO
R
XH2N
Scheacutema I4
Chapitre I Introduction
20
En 2007 Cepanec 15 ont rapporteacute une eacutetude sur le meacutecanisme reacuteactionel de la synthegravese des
produits de Biginelli via le lrsquointermeacutediaire Fig I35 (Scheacutema I5)
RO O
O+
Ar H
O
H2N NH2
X
-H2O NH
NHRO
O Ar
X
EtO
HN
H2N
X
O
Scheacutema I5
En 2011 Raj et Coll 16 ont rapporteacute le meacutecanisme de la reacuteaction de biginelli en utilisant une
base (K2CO3) comme catalyseur et en suivant le deacuteroulement de la reacuteaction par spectromeacutetrie
de Masse
Les reacutesultats remarqueacutes sont les suivants
- Aucun signe de formation de bis-ureacuteide ce qui exclut la possibiliteacute de la voie bis-
ureacuteide
- Une condensation de Knoevenagel entre lrsquoaldeacutehyde et lrsquoaceacutetoaceacutetate drsquoeacutethyle ne donne
pas le produit final deacutesireacute
- Apparition drsquoun pic deacutetecteacute par spectromeacutetrie de Masse deacutecrit lrsquointermeacutediaire Fig
I36 qui confirme une condensation initiale entre lrsquoureacutee et lrsquoaceacutetoaceacutetate drsquoeacutethyle (via
3-ureido-crotonate) suivie drsquoune attaque du centre nucleacuteophile reacutesultant de la
condensation sur lrsquoaldeacutehyde
Chapitre I Introduction
21
Le meacutecanisme final rapporteacute par Raj et Coll est le suivant (Scheacutema I6)
N
ONH
HO
O
O
H2N NH2
O+
O
OO
NH
ONH
O
O
OH
NH
HO NH2
O
O
O
Cyclisation
DHPMs
Scheacutema I6
En 2013 P S Harikrishnan et son eacutequipe17 ont rapporteacute un meacutecanisme reacuteactionnel pour cette
reacuteaction ils ont prouveacute que la reacuteaction de Biginelli peu ecirctre reacutealiseacutee dans des conditions sans
solvant par irradiation des micro-ondes et surtous sans catalyseur
Lrsquoabsence de ce dernier prouve que la premiegravere eacutetape nrsquoest pas lrsquoionisation du β-ceacutetoester et
que crsquoest plutocirct lrsquointermeacutediaire reacutesultant de la condensation de Knoevenagel entre lrsquoaldeacutehyde
et lrsquoureacutee thioureacutee (Fig I33) qui provoque lrsquoeacutenolisation du β-ceacutetoester (Scheacutema I7)
Chapitre I Introduction
22
Le meacutecanisme est illustreacute dans le scheacutema suivant
X NH2
NH2
ArH
O
32
NH
NH2X
OH
Ar
5-H2O
N
NH2X
ArCO2Et
OH RR= (-CH2-SO2-Ar)
reacuteaction type-aldol (addition de Michaeumll)
6
N
Ar
H
NH2X
CO2Et
OR
cyclisationNH
Ar
NHX
CO2Et
OHR-H2O
NH
Ar
NHX
CO2Et
R
784X= O S
Sheacutema I7
Chapitre I Inteacuterecircts biologiques des 3 4-dihydropyrimidin-2-ones
23
I2 Inteacuterecircts biologiques des 3 4-dihydropyrimidin-2-ones et deacuteriveacutes
I21 Activiteacute antifilarienne
Des seacuteries de 4-aryl-2-sulfanyl-6-meacutethyl-1 4-dihydropyrimidines qui sont obtenues
par une simple alkylation des 3 4-dihydropyrimidin-2-thiones ont eacuteteacute eacutetudieacutees pour
une activiteacute antifilarienne (contre Brugia Malayi parasites filaires lymphatiques) par
Singh et son eacutequipe18 un des produits a montreacute une puissante activiteacute adulticide avec
la steacuterilisation de vers femelles (6861) Fig I37 et il peut servir comme conducteur
de prototype pour de plus amples optimisations et le deacuteveloppement de nouveaux
agents antifilariens
N
NH
F
EtO
O
S
Fig I37
I22 Activiteacute antifongique et antimicrobienne
Une seacuterie de produits issue de la reacuteaction de Biginelli a eacuteteacute syntheacutetiseacutee et testeacutee pour
son activiteacute antifongique et antimicrobienne par Akhaja et Coll 19 quatre produits ont
montreacute une excellente activiteacute contre tous les microbes et les souches fongiques
utiliseacutees il srsquoagit des moleacutecules suivantes Fig I38- Fig I41
NH
NH
S
ONN
SN
NH
O
Cl
NH
NH
O
O
NN
SN
NH
O
Br
Fig I38 Fig I39
Chapitre I Inteacuterecircts biologiques des 3 4-dihydropyrimidin-2-ones
24
NH
NH
O
O
NN
SN
NH
O
Cl
NH
NH
S
O
NN
SN
NH
O
O2N
Fig I40 Fig I41
Les teacutetrahydropyrimidinyl-1 3 4-thiadiazolylimino-1 3-dihydro-2H-indol-2-ones et
deacuteriveacutes ont eacuteteacute syntheacutetiseacutes et ensuite leurs activiteacutes biologiques eacutetudieacutees Les produits
(Fig I42 et Fig I4) ont montreacute une activiteacute antibacteacuterienne et antifongique Le
groupement eacutelectroattracteur (lrsquohalogegravene) qui est en position 5 dans le 1 H-indole-2 3-
dione aide agrave renforcer la puissance du meacutedicament syntheacutetiseacute plus lrsquohalogegravene est
eacutelectroattracteur plus lrsquoactiviteacute biologique est excellente 20
NH
NH
S
O
NN
SN
NH
O
F
NH
NH
S
O
NN
SN
NH
O
F
Fig I42 Fig I43
Une seacuterie des deacuteriveacutes de la dihydropyrimidine-2(1H)-thione a montreacute une activiteacute
antibacteacuterienne meilleure en comparaison avec drsquoautres meacutedicaments selon une eacutetude
rapporteacutee par Rajasekaran et son eacutequipe 21 Les moleacutecules comportants le groupement
nitro comme substituant posseacutedent un large spectre dactiviteacute antibacteacuterienne et ont
tendance agrave supprimer les radicaux libres(Fig I44 et Fig I45)
N
HN
S
NH
O
O
NO2
N
HN
S
NH
O
ONO2
Fig I44 Fig I45
Chapitre I Inteacuterecircts biologiques des 3 4-dihydropyrimidin-2-ones
25
Une seacuterie de Pyrimido[45-c]quinoleacuteines N-substitueacutees et non substitueacutees est obtenue
via la reacuteaction de Biginelli par Nadaraj et Coll 22 tous les produits sont testeacutes sur leur
activiteacute antibacteacuterienne certains produits nrsquoont pas montreacute une activiteacute tandis que
autres ont montreacute une activiteacute excellente (Fig I46) ou modeacutereacutee (Fig I47 et I48)
NH
NHHN
O
O
OH N
H
NHHN
O
O
Cl NH
NHHN
O
O
Cl
Fig I46 Fig I47 Fig I48
I23 Activiteacute antituberculeuse
Akhaja et Coll 23ont eacutetudieacute lrsquoactiviteacute biologique des 1 3-dihydro-2H-indol-2-ones
contre le M tuberculose H37Rν la majoriteacute des produits syntheacutetiseacutes ont prouveacute une
activiteacute antituberculeuse mais avec des degreacutes qui se diffeacuterent drsquoune moleacutecule agrave une
autre Cinq produits ont donneacute de bons reacutesultats (Fig I49-I53)
NH
NH
S
O
NN
SN
NH
S
F
NH
NH
O
O
NN
SN
NH
S
F
Fig I49 Fig I50
NH
NH
S
O
NN
SN
NH
S
O2N
NH
NH
S
O
NN
SN
NH
S
Cl
Fig I51 Fig I52
Chapitre I Inteacuterecircts biologiques des 3 4-dihydropyrimidin-2-ones
26
NH
NH
O
O
NN
SN
NH
S
O2N
Fig I53
En 2012 Akhaja et son eacutequipe 24ont deacuteveloppeacute leurs recherches sur lrsquointeacuterecirct
biologique des produits issus de la reacuteaction de Biginelli et ils ont continueacute sur
lrsquoactiviteacute antituberculeuse des 1 3-dihydro-2H-indol-2-ones Parmi une seacuterie de
composeacute deux produits qui sont le 5-chloro-3-(-5-(4-(furan-2-yl)-6-methyl-2-
oxothioxo-1 2 3 4-tetrahydropyrimidin-5-yl)-1 3 4-thiadiazol-2-ylimino) indolin-
2one ont prouveacute une excellente activiteacute contre le M tuberculose H37Rν avec un
pourcentage drsquoinhibitionde 99 pour les deux produits (Fig I54 et Fig I55)
NH
NH
S
O
NN
SN
NH
O
Cl
NH
NH
S
O
NN
SN
NH
S
Cl
Fig I54 Fig I55
Tous les produits syntheacutetiseacutes par Rajasekaran et son eacutequipe 25 ont montreacute une
bioactiviteacute contre les oxydants les bacteacuteries et la tuberculose Neacuteanmoins Les composeacutes portant le groupement nitro ont donneacute des reacutesultats les plus
satisfaisants et possegravedent une activiteacute tregraves puissante contre le Mycobacterium
tuberculi (Fig I56 et Fig I57)
Chapitre I Inteacuterecircts biologiques des 3 4-dihydropyrimidin-2-ones
27
N
HN
S
NH
O
ONO2
N
HN
S
NH
O
O
NO2
Fig I58 Fig I57
Une seacuterie des deacuteriveacutes des dihydropyrimidines provenant de la condensation
entre lrsquoureacutee ou thioureacutee un β-ceacutetoester avec un aldeacutehyde de type 1 3-diaryl-1H-
Pyrazole-4-carbaldeacutehyde a eacuteteacute preacutepareacutee par Yadlapalli et Coll 26
Lrsquoeacutevaluation de la bioactiviteacute des produits syntheacutetiseacutes indique une forte activiteacute contre
le Mycobacterium Tuberculosis MTB H37Rν (99 drsquoinhibition avec une tregraves petite
concentration 0125μgml) remarqueacutee pour le composeacute Fig I58
Les autres produits ont donneacute de bons reacutesultats comme le Fig I59
NH
NH
NN
Cl
EtO
O
S
Ph
NH
NH
NN
Cl
EtO
O
O
Ph
Fi I58 Fig I59
I24 Activiteacute antioxydante
Trois produits ont eacuteteacute syntheacutetiseacutes et identifieacutes pour la premiegravere fois par Chavda et
Coll 27 et ils ont montreacute une activiteacute antioxydante qui est toujours en rapport avec
lrsquoeacutelectroneacutegativiteacute des substiuants du cycle dihydropyrimidine Le composeacute avec un groupe NH est plus antioxydant que celui avec un S et ce dernier
et plus actif que celui avec un O Fig I60-I62
Chapitre I Inteacuterecircts biologiques des 3 4-dihydropyrimidin-2-ones
28
OH
N
NHN
O
O
O
O
N NH
HN N
O
O
OH
N
NS
O
O
O
O
N NH
HN N
O
O
Fig I60 Fig I61
OH
N
NO
O
O
O
O
N NH
HN N
O
O
Fig I62
Une seacuterie de produits qui a deacutejagrave eacuteteacute citeacutee parmi les moleacutecules ayant une activiteacute
antibacteacuterienne rapporteacute par Rajasekaran et Coll 28 montre aussi sa haute capaciteacute et
activiteacute antioxydante (Fig I63-I66)
Chapitre I Inteacuterecircts biologiques des 3 4-dihydropyrimidin-2-ones
29
N
HN
S
NH
O
O
N
HN
S
NH
O
O
Fig I63 Fig I64
N
HN
S
NH
O
O
Cl
N
HN
S
NH
O
OCl
Fig I65 Fig I66
I25 Activiteacutes anticanceacutereuse et antivirale (contre HIV-1)
Le monastrol (Fig I67) bloque la mitose par linhibition speacutecifique de lactiviteacute
mitotique de la kineacutesie Eg5 qui est une proteacuteine motrice neacutecessaire pour la bipolariteacute
spinale Le monastrol est la seule moleacutecule cellulairement permeacuteable connue agrave lheure
actuelle comme inhibiteur de la kineacutesie mitotique Eg5 et peut ecirctre consideacutereacute comme
un leader pour le deacuteveloppement de nouveaux meacutedicaments anticanceacutereux 29
Activiteacute antiprolifeacuterative
Le potentiel de pieacuteger les espegraveces reacuteactives de lrsquooxygegravene ou lrsquoazote ainsi que
drsquoinhiber la croissance des cellules canceacuterigegravenes a eacuteteacute eacutetudieacute sur une seacuterie de 20
produits DHPMs 16 produits analogues 30 du manostrol (Fig I67) quelques uns
sont repreacutesenteacutes dans les figures I68-I70
Chapitre I Inteacuterecircts biologiques des 3 4-dihydropyrimidin-2-ones
30
NH
NH
S
EtO
O
HO
NH
NH
S
O
EtO
O
NH
NH
S
EtO
O
O
OH
NH
NH
S
EtO
O
Fig I67 Fig I68 Fig I69 Fig I70
Le produit Fig I71 qui a prouveacute son activiteacute contre la tuberculose montre une
inhibition maximale contre les cellules canceacuterigegravenes drsquoapregraves lrsquoeacutetude lanceacutee par
Yadlapalli et coll 31 sur la relation entre la structure et lrsquoactiviteacute Ils ont conclu que les
composeacutes contenant un atome de sulfure eacutetaient plus puissants que ceux qui portent
lrsquooxygegravene par conseacutequent la preacutesence de la thioureacutee est plus importante que celle de
lrsquoureacutee
NH
NH
S
O
NN
SN
NH
S
F
Fig I71
Une eacutetude a reacutealiseacutee par Kim et Coll32 en faisant une optimisation sur les produits
dihydropyrimidinones et analogues afin de trouver le meilleur ester qui permet
drsquoinhiber la reacuteplication des virus avec une stabiliteacute meacutetabolique ameacutelioreacutee
Pour cela ils ont utiliseacute diffeacuterents lactones ceacutetones et bioisosters Les plus actifs sont
repreacutesenteacutes dans les figures I72-I74
Chapitre I Inteacuterecircts biologiques des 3 4-dihydropyrimidin-2-ones
31
HN
NH
OH
Cl
O
O
HN
NH
OH
Cl
O
O
N
HN
NH
OH
Cl
O
S
N
Fig I72 Fig I73 Fig I74
I26 Activiteacute de blocage des canaux calciques
Cette activiteacute a eacuteteacute remarqueacutee pour la premiegravere fois en 1975 pour les DHPs et elles
sont devenues comme la nifedipine (Fig I75) indispensables pour le traitement des
maladies cardiovasculaires et diffeacuterents analogues qui sont maintenant des produits
commerciaux 33
Cependant ces produits nrsquoont pas montreacute une activiteacute hypertensive ce qui a meneacute les
chercheurs a eacutetudieacute ces activiteacutes sur les DHPMs pour leurs ressemblances structurales aux
DHPs ces derniers ont montreacute une grande activiteacute cardiovasculaire ainsi une activiteacute de
blocage des canaux calcique similaire agrave celles des DHPs comme les produits Fig I76-I79
Notant que la modification des substituant en position N3 permet drsquoavoir une activiteacute plus
durable 34
NH
O
OMe
O
MeO
O2N
N
N
O
O
O
i-PrO2C
O2N
N
Ph
Fig I75 Fig I76
Chapitre I Inteacuterecircts biologiques des 3 4-dihydropyrimidin-2-ones
32
NH
N
O
O
OC7H15-n
O
O
O2N
NH
N
O
O
O
O
O2N
NH
N
O
S
O
i-PrO2C
O2N
Fig I77 Fig I78 Fig I79
Autres deacuteriveacutes des DHPMs qui comportent des bicycles dans leurs structures ont aussi prouveacute
leur activiteacute de blocage des canaux calciques Fig I80
NH
N
O
i-PrO2C
O2N
N
NH2O
Fig I80
I27 Antagonistes des reacutecepteurs α1a adreacutenergiques
Les antagonistes non seacutelectifs des reacutecepteurs α1a adreacutenergiques telle la teacuterazosine
(Fig I81) sont actuellement employeacutes dans le traitement de la BPH (Lhyperplasia
prostatique beacutenigne) cependant le potentiel des antagonistes α1a se corregravele bien avec
laffiniteacute de fixation du sup-type α1a avec un reacutecepteur humain cloneacute Pour cela
Plusieurs modifications ont remplaceacute le corps DHP par celui de la DHPMs comme
dans le SNAP6201 (Fig I82) et ce pour eacuteviter les problegravemes associeacutes avec
loxydation des DHPs 35 Le SNAP6201 et ses analogues ont montreacute une tregraves grande
efficaciteacute sans aucuns effets cardiovasculaires
Chapitre I Inteacuterecircts biologiques des 3 4-dihydropyrimidin-2-ones
33
N
N
N
N
O
O
O
O
N
N
EtH
O
O
NH
N
CO2MePh
O
H2N
FF
Fig I81 Fig I82
Chapitre I Meacutethodes de preacuteparations des DHPMs
34
I3 Meacutethodes de preacuteparations des DHPMs
La reacuteaction de Pietro Biginelli a eacuteteacute deacutecrite en 1891 mais ce nrsquoest qursquoapregraves une vingtaine
drsquoanneacutees qursquoelle a connue un grand inteacuterecirct Et depuis tous les travaux sont orienteacutes pour
ameacuteliorer lrsquoefficaciteacute de cette reacuteaction
I31 Utilisation de lrsquoorganocatalyse
Durant ces derniegraveres anneacutees plusieurs meacutethodes catalytiques ont eacuteteacute deacuteveloppeacutees afin
drsquoameacuteliorer les rendements des produits ayant des activiteacutes biologiques qui sont fournis via la
reacuteaction de Biginelli peu drsquoexemples des organocatalyseurs ont eacuteteacute deacutecrits
La β-cyclodextrine est une moleacutecule naturelle de la famille drsquooligosaccharides non
toxique recyclable elle a eacutetait utiliseacutee par Liberta et son eacutequipe 36 pour catalyser la
condensation de Biginelli apregraves avoir testeacute lrsquoeffet du solvant sur les trois familles de
ce catalyseur qui sont (α β et γ cyclodextrine) crsquoest la β-cyclodextrine qui a donneacute un
bon rendement dans un milieu sec la quantiteacute catalytique utiliseacutee est 05mol et
3heures de temps de reacuteaction (Scheacutema I8)
R1 H
O
+ H2N NH2
R3R2 OO
+NH
NHR2
O R1
R3100degC 3h Sans solvant
-cyclodextrines (05mol)
Scheacutema I8
Une seacuterie de produits a eacuteteacute reacutealiseacutee avec de bons rendements
I32 Utilisation de la meacutethode de transfert de phase
Les halogegravenures drsquoammonium trialkyles forment aujourdrsquohui une classe tregraves
importante dans la catalyse par transfert de phase K R Reddy et Coll 37 ont fait trois
tests pour la condensation de Biginelli
Le scheacutema ci-dessous montre le deacuteroulement de la reacuteaction sans catalyseur avec le
Bromure drsquoammonium et le bromure de N-butyl-NN-dimethyl-α-
Chapitre I Meacutethodes de preacuteparations des DHPMs
35
phenylethylammonium pour la premiegravere fois Le nouveau catalyseur a donneacute de bons
reacutesultats (Scheacutema I9)
R1 H
O+
H2N NH2
OR2
O
O
+
NH
NHR2
O R1
OSans solvant 20-60min
catalyseur (035mol)
Scheacutema I9
I33 Utilisation des acides de Lewis
J M Blacquiere et Coll 38ont deacuteveloppeacute une nouvelle meacutethode dans la reacuteaction de
Biginelli qui est de remplacer lrsquoaldeacutehyde simple par un deacuteriveacute de lrsquoacide boronique
sans lrsquoutilisation drsquoun catalyseur pour activer la reacuteaction cela est du aux proprieacuteteacutes et
au caractegravere unique de cet acide puisqursquoil reacuteagit comme un acide de Lewis c-agrave-d
par la fonction (CHO) il peut reacuteagir comme carbonyle et par la fonction acide (-
B(OH)2) il peut catalyser la reacuteaction (Scheacutema I10)
Le Bore est connu pour son effet dans la chimiotheacuterapie donc sa preacutesence dans les
composeacutes DHPMs renforce leurs activiteacutes anticanceacutereuses Les composeacutes trouveacutes ont
eacuteteacute examineacutes pour leur habiliteacute agrave inhiber la ligneacutee cellulaire MCF7 du cancer du sein
ArB +
H2N NH2
OR2O
O
+
NH
NHR2
O Ar
OCH3CN 24-55h
Tdeg aOH
OH
BOHHO
OHC
Scheacutema I10 Co(HSO4)2 lrsquohydrosulfate de cobalt utiliseacute comme un catalyseur acide de Lewis dans
la reacuteaction de Biginelli par Memarian et Ranjbar 39
La reacuteaction ci-dessous montre les conditions optimales finales
Les produits trouveacutes sont recristalliseacutes dans lrsquoeacutethanol et les rendements obtenus sont
tregraves eacuteleveacutes (Scheacutema I11)
Chapitre I Meacutethodes de preacuteparations des DHPMs
36
R1+
H2N NH
XR2 O
O
+
N
NHR2
O R1
XEtOH 85degC
Co(HSO4)2 03molH
O
R3
Scheacutema I11
D S Bose et Coll40 ont utiliseacute le Chlorure de Cerium III pour catalyser la
condensation de Biginelli
Le catalyseur a bien reacuteagi dans lrsquoeacutethanol (5ml) en preacutesence de 25mol du catalyseur
les rendements en produits formeacutes sont tregraves eacuteleveacutes dans un temps court de 25heures
Les conditions optimales sont repreacutesenteacutees par le scheacutema suivant (Scheacutema I12)
R1
+
H2N NH2
R3R2 O
O
+NH
NHR2
O R1
R3EtOH
H2O25-3h
CeCl37H2O (10-25)mol
H
O
Scheacutema I12
J Lu et Coll41 ont rapporteacute une nouvelle meacutethode dans le but drsquoameacuteliorer le
rendement des 3 4-dihydropyrimidin-2-ones en employant le Chlorure de Lanthanum
hydrateacute (LaCl3 6H2O 5mmol) dans le meacutelange reacuteactionnel les rendements trouveacutes
sont excellents (Scheacutema I13)
R1
+H2N NH2
R3R2 O
O
+NH
NHR2
O R1
R3EtOH5h
LaCl37H2O H+ (5)mmol
H
O
Scheacutema I13
J S Yadav et Coll 42 ont utiliseacute le perchlorate de Lithium (LiClO4) dans la synthegravese
de Biginelli avec une quantiteacute catalytique de 20mol dans lrsquoaceacutetonitrile comme
solvant de la reacuteaction la dureacutee de la reacuteaction varie entre 5 et 8 heures et les
rendements des produits sont excellents (Scheacutema I14)
Chapitre I Meacutethodes de preacuteparations des DHPMs
37
R1
+
H2N NH2
R3R2O
O
+
NH
NHR2
O R1
R3CH3CN
5-8h
LiClO4 20molH
O
Scheacutema I14
D S Bose et Coll 43 ont deacutecrit une nouvelle voie de synthegravese des DHPMs en utilisant
le Triflate de trimethylsilyle avec une quantiteacute de 1mol et agrave tempeacuterature ambiante
comme le montre le scheacutema ci-dessous (Scheacutema I15)
R1
+H2N NH2
R3R2 O
O
+
NH
NHR2
O R1
R3Tdeg a (15-25)min
(1)mmolH
O S O S CF3
O
O
Scheacutema I15
En comparaison avec les meacutethodes classiques le temps de la reacuteaction est reacuteduit de
(18-48) heures jusqursquoagrave (15-25) minutes avec des rendements tregraves eacuteleveacutes
Shima Khodadoost et Coll44 ont rapporteacute la synthegravese des DHPMs avec le
chlorotrimethylsilane comme catalyseur et le DMF comme solvant aprotique de la
reacuteaction
Les trois reacuteactifs utiliseacutes dans cette condensation sont la thioureacutee le benzoyl-aceacutetone
comme β-ceacutetoester et un nouvel aldeacutehyde syntheacutetiseacute pour la premiegravere fois qui
comporte le cycle thiazole (Scheacutema I16)
NS
CHO
Ar
+O
O
+H2N NH2
S
Benzoyl-aceacutetone
TMSC
NH
NHR2
O
R3
SN
Ar
DMF
Scheacutema I16
Chapitre I Meacutethodes de preacuteparations des DHPMs
38
Le tosylate de fer (Fe (OTs)3 6H2O) est rapporteacute par JT Starcevich et son eacutequipe 45
comme un non toxique recyclable dans la synthegravese de Biginelli suivant le scheacutema si-
dessous (Scheacutema I17)
R1 H
O
+
H2N NH2
R3
R2O
O
+
NH
NHR2
O R1
R3Relux loctane ou
lisopropanol
Fe (OTs)3 6H2O (5mol)
Scheacutema I17
Les meilleurs solvants trouveacutes apregraves les tests dans diffeacuterentes conditions
sont lrsquoisopropanol (83 15heures 70degC) et lrsquooctane (82 35heures 125degC)
sauf que le solvant isopropanol est plus respectueux de lrsquoenvironnement par rapport agrave
lrsquooctane
Les produits obtenus sont recristalliseacutes dans lrsquoEtOH et montrent drsquoexcellents
rendements
A Debache et son eacutequipe 46 ont rapporteacute une nouvelle synthegravese efficace des deacuteriveacutes
des 3 4-dihydropyrimidin-2-ones via la condensation de lrsquoaldeacutehyde de lrsquoaceacutetoaceacutetate
drsquoeacutethyle et lrsquoureacutee ou la thioureacutee en la preacutesence drsquoune quantiteacute catalytique 10mol de
lrsquoacide phenylboronique utiliseacute pour la premiegravere fois dans cette reacuteaction
Ce catalyseur a prouveacute son efficaciteacute dans les travaux preacuteceacutedents comme les
condensations lrsquoamidation Dans ce travail une seacuterie de douze produits a eacuteteacute preacutepareacutee
agrave reflux dans lrsquoaceacutetonitrile les rendements trouveacutes sont excellents dans un temps
relativement court (Scheacutema I18)
R1 H
O+
H2N NH2
OR2 O
O
+
NH
NHR2
O R1
OCH3CN Reflux
PhB(OH)2 (10mol)
Scheacutema I18
Chapitre I Meacutethodes de preacuteparations des DHPMs
39
Autres
Drsquoautres travaux ont eacuteteacute reacutealiseacutes nous citons quelques uns
Lrsquoutilisation du triflate de lrsquoAnthanide (Yb(OTf)3) 47 le chlorure de Bismuth III
(BiCl3) 48 lrsquoacide Borique (H3BO3) 49 le chlorure drsquoEtain II (SnCl2) 50
I34 Lrsquoutilisation de lrsquoIode (I2)
RS Bhosale et Coll 51ont syntheacutetiseacute le DHPMs en utilisant lrsquoiode moleacuteculaire qui est
un catalyseur doux type acide de Lewis dans le toluegravene sous reflux pendant une
peacuteriode de 3 agrave 5 heures
La quantiteacute catalytique utiliseacutee est de 15 mol ce qui eacutetait neacutecessaire pour donner les
produits deacutesireacutes avec de bons rendements (Scheacutema I19)
R1
+H2N NH2
R3R2 O
O
+
NH
NHR2
O R1
R3Toluegravene (3-5)h
Iodine 15 mol
H
O
Scheacutema I19
Cette meacutethodologie simple repreacutesente une alternative valable aux proceacutedures
existantes en particulier pour les composeacutes portant des groupes sensibles agrave lacide
I35 Utilisation des Bases de Lewis
Une meacutethode simple et efficace pour la synthegravese des deacuteriveacutes des 34-
dihydropyrimidin-2-ones en une seule eacutetape utilisant la triphenylphosphine comme
catalyseur a eacuteteacute deacutecrite et rapporteacutee par A Debache et son eacutequipe 52 dans un milieu
sans solvant et agrave 100degC Les produits obtenus sont recristalliseacutes dans lrsquoeacutethanol 95 et les reacutesultats trouveacutes sont
excellents (Scheacutema I20)
R1
+H2N NH2
R3R2 O
O
+
NH
NHR2
O R1
R3Sans solvant (10)h
PPH3 10mol
H
O
Scheacutema I20
Chapitre I Meacutethodes de preacuteparations des DHPMs
40
I36 Utilisation des acides de Brϕnsted
A D Sagar et Coll 53 ont catalyseacute la reacuteaction de Biginelli par un acide de Brϕnsted
qui est lrsquoacide phenylphosphonique (PPA 10mol) dans lrsquoaceacutetonitrile comme
solvant agrave reflux pendant huit heures Une seacuterie de quatorze produits a eacuteteacute syntheacutetiseacutee
avec des rendements tregraves eacuteleveacutes (Scheacutema I21)
R1
+H2N NH2
R3R2 O
O
+
NH
NHR2
O R1
R3Aceacutetonitrile (8)h
PPA 10molH
O
Scheacutema I21
M A Bigdeli et Coll 54 ont utiliseacute lrsquoacide p-dodecylbenzensulfonique (DBSA) ils
ont testeacute lrsquoeffet catalytique sur le rendement des produits en changeant les conditions
de la reacuteaction Pour cela ils ont utiliseacute deux milieux reacuteactionnels 20mol du
catalyseur dans lrsquoeau agrave 54degC et 20mol du catalyseur dans un milieu sec sans solvant
agrave 100degC Les deux milieux ont eacuteteacute favorables pour un bon deacuteroulement de la reacuteaction
les rendements trouveacutes ont eacuteteacute excellents sauf que le temps neacutecessaire fait la
diffeacuterence Ils ont remarqueacute que la reacuteaction en preacutesence drsquoeau dure plus longtemps
(ScheacutemaI22)
R1
+
H2N NH2
R3
R2O
O
+
NH
NHR2
O R1
R3
Catalyseur 20molH2O
H
O
ou Catalyseur 10molsant solvant
Scheacutema I22
I37 Synthegravese asymeacutetrique
Les DHPMs montrent diffeacuterentes activiteacutes biologiques les eacutetudes sur ces composeacutes chiraux
ont montreacute que la chiraliteacute de ces produits et preacuteciseacutement le carbone en position quatre est le
centre qui deacutetermine leurs proprieacuteteacutes biologiques le (s)-Monastrol (Fig 183) par exemple
est un eacutenantiomegravere qui preacutesente une activiteacute anticanceacutereuse le (R)-SQ32926 (Fig 184)
exhibeacute un effet antihypertensif
Chapitre I Meacutethodes de preacuteparations des DHPMs
41
NH
NH
OH
O
O
S NH
N
O
NH2
O
NO2
O
O
Fig I83 Fig I84
R Gonzalez-Olvera et Coll55 ont deacuteveloppeacute plusieurs deacuteriveacutes de (1s4s)-25-
diazabicyclo[221]heptane comme organocatalyseurs chiraux dans la reacuteaction de
Biginelli Apregraves avoir fait une comparaison de lrsquoeffet catalytique de trois deacuteriveacutes du catalyseur
chiral agrave tempeacuterature ambiante pendant cinq jours
NH
HN
NH
N
NH
N
Ph
(S)
(S)
(S)
(S)
(S)
(S)(R)
2HBr 2HBr 2HBr
-1- -2- -3-
Fig I85
Crsquoest la troisiegraveme diamine chirale qui donne un tregraves bon rendement avec une quantiteacute
catalytique de 10mol en preacutesence drsquoun meacutelange isopropanol-meacutethanol (6 1) comme
solvant (Scheacutema I23) La majoriteacute des produits synthegravetiseacutes sont des enantiomegraveres (S)
+H2N NH2
OC2H5OO
O
+isopropanol-methanol (6 1)
Tempeacuterature ambiante 5jours
(10mol)NH
NPh
(S)
(S)(R) 2HBr
NH
NHO
O
O
R1O H
R1
Scheacutema I23
Xiao-Hua Chen et Coll56 ont appliqueacute la synthegravese asymeacutetrique agrave la reacuteaction de
Biginelli en impliquant les acides phosphoriques agrave base de BINOL avec une meilleur
eacutenantioseacutelectiviteacute ils ont utiliseacute 10mol dans le dichloromeacutethane pour obtenir des
produits optiquement pures (de 85 ee jusqursquoagrave 97 ee) (Scheacutema I24)
Chapitre I Meacutethodes de preacuteparations des DHPMs
42
R1 H
O
+ H2N NH2
OC2H5OO
O
+NH
NH
C2H5O
O R1
O
Ph
OO
Ph
P OH
10mol
CH2Cl2 25degC
OH
Scheacutema I24
A K Prasad et Coll 57ont utiliseacute la biocatalyse seacutelective pour seacuteparer le meacutelange
raceacutemique formeacute par la condensation de Biginelli le (plusmn)-4-aryl-6-meacutethyl-34-
dihydropyrimidin-2-one-5-carboxylate drsquoeacutethyle Ils ont utiliseacute la lipase immobilieacutee
candida antarctica CAL (A) qui a montreacute une seacutelectiviteacute tregraves importante agrave une
tempeacuterature qui varie entre 55 et 60degC en preacutesence de 20ml THF et un meacutelange
drsquoacides anhydres (aceacutetique propanoiumlque butanoiumlque valarique et heptanoiumlque)
pendant une peacuteriode de 10 agrave 35heures
Les reacutesultats trouveacutes montrent que les produits eacutenantiomeacuteriques (-)-4-aryl-6-meacutethyle-
34-dihydropyrimidin-2-one-5-carboxylate drsquoeacutethyle sont majoritaires dans toutes les
seacuteparations (Scheacutema I25)
+
H2N NH2
O
C2H5O OO
+
NH
NHC2H5O
O
OR1
R2
CHOR1
R2
(plusmn)
FeC3 SiO2
Micro-ondes850W 1-2min
NH
NHC2H5O
O
O
R1
R2
( - )
CAL-L(A) 10-35h 55-60degC
THF acides anhydrides NH
NHC2H5O
O
O
R1
R2
( + )
+
Scheacutema I25
Chapitre I Meacutethodes de preacuteparations des DHPMs
43
I38 Utilisation de la biocatalyse
Pour une synthegravese propre les chimistes cherchent toujours agrave introduire des meacutethodes vertes
qui respectent lrsquoenvironnement et qui sont efficaces en mecircme temps
Apregraves son utilisation dans la synthegravese des alcegravenes trisubstitueacutes et les colorants
styryles B N Borse et son eacutequipe 58 ont utiliseacute la lipase de Rhizopus Oryzae comme
catalyseur bio-organique Cette lipase a montreacute une grande efficaciteacute en preacutesence du
solvant eutectique profond (DES) qui est un meacutelange de chlorure de choline et de
lureacutee ce qui va entraicircner une tregraves forte deacutepression du point de congeacutelation les
proprieacuteteacutes physiques de ce solvant sont semblables aux liquides ioniques La reacuteaction proposeacutee est la suivante (Scheacutema I26)
R1
+H2N NH2
R3R2 O
O
+
NH
NH
R2
O R1
R3
Lipase 5mol DES 3mlH
O
H2O55degC4h
Scheacutema I26
K Konkala et Coll 59 ont rapporteacute un protocole nouveau dans la synthegravese de Biginelli
en employant comme catalyseur le carbone fonctionnaliseacute en acide sulfonique agrave base
de bio-glyceacuterol ce catalyseur a permis drsquoobtenir de tregraves bons rendements (Scheacutema
I27) HO3S
HO3S
SO3H
R1+
H2N NH2
R3R2 O
O
+NH
NH
R2
O R1
R3CH3CN 75-80degC
(4)h
H
O10mol
Scheacutema I27
I39 Utilisation des supports solides
S Reddy Narahari et son eacutequipe60 ont reacutealiseacute la synthegravese des 4-aryl dihydropyrimidin-
2(1H)-ones en utilisant le gel de silice dopeacute par 5 drsquoacide perchlorique sous forme
drsquoun acide doux (HClO4-SiO2) la reacuteaction est faite dans un milieu sans solvant le gel
de silice est ensuite reacutecupeacutereacute et peut ecirctre reacuteutiliseacute sans baisser le rendement de la
Chapitre I Meacutethodes de preacuteparations des DHPMs
44
reacuteaction ce catalyseur a montreacute son efficaciteacute par rapport agrave lrsquoutilisation de lrsquoacide
perchlorique seule dans lrsquoEtOH (Scheacutema I28)
R1+
H2N NH2
XR2
R3
O
O
+NH
NH
R3
R2
O R1
XSans solvant (3)h
HClO4-SiO2 5mol
H
O
Scheacutema I28
Kulkarni et Coll 61 ont fait la synthegravese des dihydropyrimidinones dont le monastrol
qui est lrsquoinhibiteur de la Kineacutesine Eg5 dans les conditions suivantes sans solvant et
avec une quantiteacute catalytique de Zeacuteolite qui est recyclable cette reacuteaction est adaptable
agrave lrsquoeacutechelle multigramme (Scheacutema I29)
R1+
H2N NH2
R3R2 O
O
+
NH
NHR2
O R1
R3Sans solvant 50degC
Zeacuteolite TS-1 10molH
O
Scheacutema I29
M Tajbakhsh et son eacutequipe62 ont deacuteveloppeacute la synthegravese de Biginelli en utilisant les
Heulandites naturelles type Zeolite (HTMA) comme catalyseurs en preacutesence de
lrsquoacide aceacutetique glacial dans la reacuteaction la quantiteacute du HTMA est calculeacutee par rapport
agrave lrsquoaldeacutehyde (02g pour 0006mol de lrsquoaldeacutehyde) Les produits deacutesireacutes sont obtenus dans un temps relativement court et avec de bons
rendements (Scheacutema I30)
R1
+
H2N NH2
R3R2 O
O
+
NH
NHR2
O R1
R3
H
O HTMA(02g pour 0006ml Aldeacutehyde)
acide aceacutetique glacial100degC
Scheacutema I30
M A Chari et K Syamasundar 63 ont utiliseacute un catalyseur heacuteteacuterogegravene le sodium
bisulfate dopeacute sur le gel de silice pour la synthegravese des DHPMs Les conditions de cette reacuteaction permettent drsquoobtenir de bons rendements dans un
minimum de temps (Scheacutema I31)
Chapitre I Meacutethodes de preacuteparations des DHPMs
45
R1
+
H2N NH2
R3R2 OO
+
NH
NHR2
O R1
R3
SiO2-NaHSO4 10molH
O
CH3CN
Scheacutema I31
M Moosavifar64 a reacutealiseacutee la synthegravese des dihydropyrimidinones en utilisant un
catalyseur peu couteux et facile agrave reacutecupeacuterer qui est un heacuteteacuteropolyacide supporteacute sur
Zeacuteolite Les rendements trouveacutes sont tregraves eacuteleveacutes par rapport agrave ceux trouveacutes en utilisant
le Zeacuteolite seul (Scheacutema I32)
R1
+
H2N NH2
R3R2 O
O
+
NH
NHR2
O R1
R3
Zeacuteolite-supporteacute HPA 10molH
O
CH3CN
Scheacutema I32
M Salmon et Coll65 ont reacutealiseacute la synthegravese de Biginelli en employant lrsquoargile
Bentonite comme catalyseur sans solvant et lrsquoinfrarouge comme moyen drsquoeacutenergie
(Scheacutema I33)
R1
+H2N NH2
R3R2 O
O
+
NH
NHR2
O R1
R3H
O
IR 4h
TAFF (500mg)
Scheacutema I33
A Hasaninejad et Coll 66 ont rapporteacute un nouveau protocol vert pour la synthegravese des
DHPMs en faisant reacuteagir un aldeacutehyde un β-ceacutetoester lrsquoureacutee ou la thioureacutee en
preacutesence de pentoxyde de phosphore supporteacute sur le gel de silice (P2O5 SiO2 3515
g) Apregraves lrsquooptimisation la reacuteaction est meneacutee sans solvant agrave 80degC les produits sont
ensuite recristalliseacutes dans EtOH (Scheacutema I34)
R1
+
H2N NH2
R3R2 O
O
+
NH
NHR2
O R1
R3H
OP2O5 SiO2 30mol
Sans solvant 85degC 2h
Scheacutema I34
Chapitre I Meacutethodes de preacuteparations des DHPMs
46
Autres Drsquoautres eacutetudes ont eacuteteacute reacutealiseacutees sur la reacuteaction de Biginelli en utilisant les supports
solides on peut citer
-Yb III ndashreacutesine et polymegravere supporteacute67
-ZnCl2 supporteacute sur gel68
I310 Utilisation des micro-ondes
Actuellement lrsquoutilisation des micro-ondes dans les reacuteactions agrave composants multiples est
pratiqueacutee largement en raison de leurs prouesses agrave minimiser le temps de reacuteaction la
consommation drsquoeacutenergie et la production de deacutechets
K K Pasunooti et Coll 69 ont deacuteveloppeacute la reacuteaction de Biginelli en utilisant le micro-
ondes comme source drsquoeacutenergie et le triflate de cuivre Cu(OTf)2 qui est un catalyseur
de Lewis peu couteux et peu toxique dans les conditions suivantes (Scheacutema I35)
R1
+
H2N NH2
R3R2 O
O
+
NH
NHR2
O R1
R3
H
OCu (OTf)2 10mol
EtOH 100degC 1hM-O (200W)
Scheacutema I35
Le chauffage uniforme des micro-ondes permis drsquoobtenir des rendements excellents
M Kidwai et Coll 70 ont appliqueacute une meacutethode verte sans lrsquoutilisation drsquoun catalyseur
et dans un milieu sans solvant les reacutesultats eacutetaient tregraves satisfaisants (Scheacutema I36)
R1
+
H2N NH2
R3R2 OO
+
NH
NHR2
O R1
R3
H
O M-O (800W)110-120degC 1min
Sans solvant
Scheacutema I36
En 2013 P S Harikrishnan et Coll17 ont reacutealiseacute lrsquooptimisation sur la reacuteaction de
Biginelli avec diffeacuterents catalyseurs et sans catalyseur la meacutethode sans catalyseur eacutetait
satisfaisante sans solvant et sous reflux et avec lrsquoirradiation des micro-ondes comme
source drsquoeacutenergie cette reacuteaction eacutetait tregraves rapide elle se fait en 10 minutes
Chapitre I Meacutethodes de preacuteparations des DHPMs
47
Par conseacutequent sans catalyseur sans solvant et sous micro-ondes est une meacutethode
tregraves inteacuteressante et entre dans le domaine de la chimie verte (Scheacutema I37)
R1
+H2N NH2
X+
NH
NHEtO
O R1
XH
OM-O (53W 2bar)150degC 5-10minEtO
OO
Sans solvantSO2Ar
O2SAr
4-arylsulfonyl-3-oxobutanoate deacutethyle
Scheacutema I37
V R Choudhary et son eacutequipe71 ont utiliseacute la meacutethode du support solide dans la
reacuteaction de Biginelli un acide de Lewis (FeCl3) porteacute sur une argile qui est la
montmorillonite [K10] formant le catalyseur FeCl3 Si-MCM-41 avec les micro-
ondes comme moyen drsquoeacutenergie (Scheacutema I38)
R1
+
H2N NH2
X+
NH
NHEtO
O R1
X
H
OM-O
Catalyseur 10mol 3-5minEtO
OO
Sans solvant
Scheacutema I38
La reacuteaction de Biginelli a eacutegalement eacuteteacute reacutealiseacutee sous micro-ondes en 2011 par Fang et
Lam72 en utilisant lrsquoacide trifluoroaceacutetique pour donner les 5-substitueacute-34-
dihydropyrimidin-2-onesthiones avec de bons rendements selon le scheacutema (Scheacutema
I39)
R1
+
H2N NH
X+
N
NH
HO2C
R1
XH
O M-OTFA 06eq 10-15minHO2C
OH
OO R2
R2
C2H4Cl2
Scheacutema I39
Le nitrate de bismuth utiliseacute pour catalyser la reacuteaction de Biginelli dans un milieu sans
solvant et les micro-ondes pour un chauffage uniforme sont les conditions proposeacutees
par Banik et sont eacutequipe73 pour une synthegravese verte des DHPMs avec de bons
rendements et dans un minimum de temps (Scheacutema I40)
Chapitre I Meacutethodes de preacuteparations des DHPMs
48
R1
+
H2N NH2
X+
NH
NH
R1
XH
O M-OBi(NO3)3 2mol 4-5minEtO
OO
Sans solvant
EtO
O
Scheacutema I40
I311 Utilisation des ultrasons
Lrsquoeacutequipe de Ji-Taili74 a utiliseacute les ultrasons (freacutequence 4059 KHZ puissance
minimale 250w) dans la synthegravese des 3 4-dihydropyrimidin-2-ones en preacutesence de
lrsquoacide amidosulfonique (NH2SO3H) Les conditions optimales ont eacuteteacute fixeacutees comme deacutemontre le scheacutema (Scheacutema I41)
NH2SO3H 25-30degC
EtOH ultrasonR1
+
H2N NH2
O+
NH
NH
R1
OH
OEtO
OO
EtO
O
89-9840min
Scheacutema I41
Un simple protocol de synthegravese a eacuteteacute meneacute par Stefani et Coll75 sur la reacuteaction de
Biginelli en utilisant les ultrasons (Freacutequence 40 KHZ Puissance 130W Tdeg=60degC)
en preacutesence du chlorure drsquoammonium comme acide de Lewis Apregraves une purification par colonne (Hexane Aceacutetate drsquoeacutethyle 7 3) les produits sont
obtenus avec de tregraves bon rendements (Scheacutema I42)
R1
+
H2N NH2
X+
NH
NH
R1
XH
O U-SNH4Cl 10mmol
ROO
O
MeOH 3-4h
RO
O
Scheacutema I42
A M A Al-Kadasi et G M Nazeruddin76 ont utiliseacute lrsquoacide chlorosulfonique pour
catalyser la reaction de Biginelli (HClSO3) est une moleacutecule tregraves toxique et dangereuse souvent appeleacutee gaz de combat
surtout en preacutesence de lrsquoH2O et du chauffage comme deacutemontre le scheacutema (Scheacutema
I43)
Chapitre I Meacutethodes de preacuteparations des DHPMs
49
HCl + H2SO4H2O
chauffageHClSO3
Scheacutema I43
Ce nouveau protocol lanceacute dans les ultrasons (freacutequence 36plusmn3KHZ puissance 100w) est
reacutealiseacute dans des conditions seacuteches pour eacuteviter la deacutecomposition du catalyseur a permis
drsquoobtenir les DHPMs avec de bons rendements (Scheacutema I44)
R1
+
H2N NH2
X+
NH
NH
R1
XH
O U-SHClSO3 02mmolEtO
OO
Sans solvant Tdeg a 5-30min
EtO
O
Scheacutema I44
I312 Utilisation des liquides ioniques
Les liquides ioniques sont des sels formeacutes agrave partir de cations organiques et sont deacutefinis
comme des entiteacutes liquides agrave une tempeacuterature inferieure agrave 100degC Ces liquides ont une tregraves
faible pression de vapeur une forte polariteacute et dans certains cas une forte hydrophobie Ils ne
sont pas solubles dans les solvants organiques usuels ainsi ils sont disponibles et recyclables
Ces caracteacuteristiques en font des solvants inteacuteressants
H Khabazzadeh et Coll77 ont preacutepareacute les 3 4-dihydropyrimidin-2-ones via un sel
drsquoammonium de lrsquoacide sulfurique [Et3NH] [HSO4] qui est un liquide ionique avec un
caractegravere drsquoun acide doux La reacuteaction eacutetait meneacutee agrave 100degC dans un milieu sans solvant avec une quantiteacute
catalytique (3mmol) de trieacutethyle ammonium hydrosufate et les rendements varient de
(75-87) avec des temps de reacuteaction qui varient entre 55-120 minutes (Scheacutema I45)
R1
+
H2N NH2
X+
NH
NH
R1
X
H
O
[Et3NH] [HSO4] 3mmolEtOO
O
Sans solvant 100degC
EtO
O
Scheacutema I45
Chapitre I Meacutethodes de preacuteparations des DHPMs
50
F Dong et son eacutequipe78 ont proposeacute une meacutethode en utilisant un liquide ionique dans
la reacuteaction de Biginelli agrave tempeacuterature de 90degC ce catalyseur recyclable porte un
groupe acide sulfonique drsquoalcane dans un cation trialkyle ammonium acyclique
SO3HNRc
RaRb
A
Ra= Me
Rb= Et
Rc= n-But
A= HSO4
Figure I86 Les rendements trouveacutes varient entre 72-94 dans un temps tregraves court (Scheacutema I46)
R1
+H2N NH2
X+
NH
NH
R1
XH
O TSILs 02mmolEtO
OO
Sans solvant 90degC 10-15min
EtO
O
Scheacutema I46
I313 Utilisation des nanoparticules
Durant les derniegraveres anneacutees la nanotechnologie se deacuteveloppe agrave un rythme acceacuteleacutereacute et les
nanoparticules sont de plus en plus utiliseacutees comme catalyseurs efficaces en synthegravese
organique
F Tamaddon et S Moradi79 ont utiliseacute les nanoparticules drsquooxyde de zinc (nano ZnO)
dans la reacuteaction de Biginelli pour catalyser la condensation drsquoun aldeacutehyde un β-
ceacutetoester et lrsquoureacutee et controcircler la seacutelectiviteacute de la reacuteaction Ce catalyseur nrsquoest pas cher
et disponible non toxique et recyclable (Scheacutema I47)
R1
+
H2N NH2
X+
NH
NH
R1
XH
OZnO nano ZnO 5molEtO
OO
Sans solvant 60degC
EtO
O
Scheacutema I47
Les rendements trouveacutes sont tregraves eacuteleveacutes dans des temps tregraves courts
J Safari et S Gandomi-Ravandi80 ont deacuteveloppeacute la reacuteaction de Biginelli en utilisant le
nano composant (Meacutetal-Organique) lrsquooxyde du manganegravese (003mg) avec un carbone
Chapitre I Meacutethodes de preacuteparations des DHPMs
51
nanotube (MnO2)-CNT sous conditions sans solvant et une irradiation par micro-
ondes (80w) pour la condensation drsquoun aldeacutehyde lrsquoaceacutetopheacutenone et lrsquoureacutee
Ils ont fait une comparaison entre lrsquooxyde du manganegravese (MnO2) et le nano
composant de MnO2 les reacutesultats trouveacutes en utilisant le nano MnO2 sont excellents
qui varient entre 87 et 97 avec des temps de reacuteaction tregraves courts qui varient entre 5
et 25 minutes
Ce catalyseur peut ecirctre seacutepareacute apregraves une filtration rinceacute avec une solution de
bicarbonate de sodium puis seacutecheacute dans lrsquoautoclave pendant 1heure (Scheacutema I48)
R1
+
H2N NH2
X+
NH
NH
R1
XH
O nano MnO2-CNTs 003g
M-O Sans solvant
O
R2
R2
Scheacutema I48
G Sabiha et Coll81 ont syntheacutetiseacute les DHPMs via lrsquoutilisation de 10mol drsquoun
catalyseur nano composant [oxyde de Ceacuteriumvinyle pyridine polymegravere] ce couple
forme la structure [4vp-co-dvb] (Scheacutema I49)
R1
+
H2N NH2
X+
NH
NH
R1
XH
O (4vp-co-dvb) 10molEtOO
O
H2O 80degC 45-10h
EtO
O
Scheacutema I49
Les reacutesultats trouveacutes sont bons avec un temps relativement court
I314 Utilisation des catalyseurs naturels
Le souci de deacutevelopper des meacutethodes propres et respectueuses de lrsquoenvironnement et de la vie
a ameneacute les chercheurs agrave trouver des catalyseurs naturels Crsquoest ainsi que quelques proceacutedures
utilisant des catalyseurs naturels ont eacuteteacute appliqueacutees agrave la synthegravese des produits de Biginelli
Ramu et son eacutequipe82 ont deacutecrit un simple et nouveau protocol pour la synthegravese des 3
4-dihydropyrimidin-2-ones qui entre dans le domaine de la chimie verte
Chapitre I Meacutethodes de preacuteparations des DHPMs
52
Ils ont fait des tests dans les mecircmes conditions de plusieurs catalyseurs types organo-
catalyseurs qui sont solubles dans lrsquoeau comme lrsquoacide maleacuteique lrsquoacide malonique
lrsquoacide paratoluegravene sulfonique et lrsquoacide citrique
Ce dernier a donneacute le meilleur rendement (92) par rapport aux autres qui ont donneacute
respectivement 72 75 55
Ce catalyseur naturel est relativement fort il est non toxique non corrosif et
facilement biodeacutegradable (Scheacutema I50)
R1
+H2N NH2
X+
NH
NH
R1
XH
OCatalyseur 05eqEtO
OO
Sans solvant 80degC 1-5h
EtO
O
Scheacutema I50
Patil et son eacutequipe83 ont utiliseacute le jus de citron pour catalyser la condensation de
Biginelli
Le jus de citron contient principalement 85 drsquohumiditeacute 112 de carbohydrates 5-
7 de lrsquoacide citrique 1 de proteacuteines 05 du vitamine C 031 mineacuterales 16
des fibres 09 de matiegraveres grasses avec un PH=2-3
R1
+H2N NH2
X
+
NH
NH
R1
XH
OCatalyseur 2mlEtO
O
O
Sans solvant Tdeg a 2h
EtO
O
Scheacutema I51
La reacuteaction ci-dessus montre les conditions optimales pour cette synthegravese touts les
produits obtenus ont eacuteteacute recristalliseacute dans lrsquoeacutethanol avec de tregraves bons rendements
(Scheacutema I51)
I315 Utilisation drsquoautres catalyseurs
R Tayebee et son eacutequipe84 en 2013 ont appliqueacute une nouvelle meacutethode en utilisant
un catalyseur acide solide type (organique ndash mateacuteriau hybride inorganique)
H5PW10V2O40pipeacuterazine-SBA-15 dans un milieu sec
Chapitre I Meacutethodes de preacuteparations des DHPMs
53
La preacuteparation de ce catalyseur heacuteteacuterogegravene commence par la preacuteparation de la partie
organique la silice mesoporeuse nanoparticules (pipeacuterazine-SBA-15) suivant la litteacuterature le
H5PW10V2O40 est ensuite supporteacute sur cette silice
La reacuteaction de Biginelli est lanceacutee agrave 100degC dans un milieu sec et en preacutesence de 2mol du
catalyseur (Scheacutema I52)
R1 H
O
+
H2N NH2
R3
R2O
O
+
NH
NHR2
O R1
R3
H5PW10V2O40pipeacuterazine-SBA-15 (2mol)
100degC 033-4 h
Scheacutema I52
Ce systegraveme catalytique a prouveacute une efficaciteacute inteacutereacutessante en comparaison avec les autres
systegravemes et autres catalyseurs en eacutetant agrave la fois recyclable et respectueux de
lrsquoenvironnement
K Singh et Coll85 ont fait la synthegravese de Biginelli en utilisant la reacutesine eacutechangeuse
drsquoions Dowex qui est une moleacutecule immense comportant des groupements ionisables
utiliseacutee geacuteneacuteralement dans la seacuteparation des produits Les rendements trouveacutes
montrent lrsquoefficaciteacute de ce catalyseur (Scheacutema I53)
R3 H
O+
NH
NH
X
R2
R1
O
O
+
N
N
R2
R1
O R3
X130degC Sans solvant 90min
Dowex-50w
R4 R5
R4
R5
Scheacutema I53
Les meacutetallophtalocyanines sont des complexes organiques avec un noyau meacutetallique
et un caractegravere insoluble dans les solvants usuels cela permet une seacuteparation plus
facile S L Jain et son eacutequipe86 ont introduit ce complexe comme catalyseur
heacuteteacuterogegravene recyclable dans la condensation de Biginelli
Chapitre I Meacutethodes de preacuteparations des DHPMs
54
Apregraves avoir fait le test sur diffeacuterents meacutetallophtalocyanines dans diffeacuterents solvants et
diffeacuterentes concentration catalytiques le Cobalt II pc a donneacute de tregraves bons rendements
dans un temps tregraves court (Scheacutema I54)
R1 H
O+
H2N NH2
O
R2O
O
+
NH
NHR2
O R1
OCH3CN Reflux
Metallophthalocyanine (2)
Scheacutema I54
Une seacuterie de 21 produits a eacuteteacute preacutepareacutee avec de bon rendements le catalyseur a prouveacute
sont efficaciteacute apregraves cinq utilisations
Autres
Fluorapatite (Ca5(PO4)3F) supporteacute avec un meacutetal halogegravene 87 Ziegler ndashNatta (MgCl2
cocatalyse le TiCl4)88
Chapitre I Reacutesultats et discussions
55
I4 Reacutesultats et discussion
Lrsquoeacutetude de la reacuteaction de Biginelli dans le domaine de la chimie verte a commenceacute il y a deacutejagrave
quelques anneacutees soit par lrsquoutilisation de meacutethodes eacuteconomiques et seacutecuritaires agrave la fois ou
par lrsquointermeacutediaire des catalyseurs non toxiques recyclables ou naturels
Dans ce cadre on se propose drsquoeacutetudier le pouvoir catalytique de deux catalyseurs drsquoorigine
naturels qui sont lrsquoacide ascorbique et lrsquoacide aceacutetylsalicylique sur la reacuteaction de Biginelli
- lrsquoacide ascorbique
OO
HO
OH
OH
HO
Fig I86
Origine
On trouve lrsquoacide ascorbique dans le corps humain notamment dans le foie la rate le
cerveau et les glandes endocrines
Il est aussi disponible dans les leacutegumes verts et dans les fruits acides lrsquoorange le citron le
kiwi les pamplemousses les tomates et dans le poivre la pomme de terre hellipetc
Caractegraveristiques
De formule brute C6H8O6 poudre de couleur blanche pka=41
Il est soluble dans lrsquoeau en milieu acide il fixe lrsquooxygegravene dissous agrave la tempeacuterature ordinaire
en formant lrsquoacide deacutehydroascorbique il est aussi indispensable pour la production des
enzymes et des hormones
Rocircle
Lacide ascorbique ayant deux atomes de carbone asymeacutetriques et eacutetant sans plan de symeacutetrie
il se preacutesente sous la forme de deux paires deacutenantiomegraveres diasteacutereacuteoisomegraveres entre elles
Il acceacutelegravere la cicatrisation est antioxydant favorise la formation du collagegravene et facilite
lrsquoabsorption du fer
Chapitre I Reacutesultats et discussions
56
- lrsquoacide aceacutetylsalicylique
O CH3
O
O OH
Fig I87
Origine
Plus connu sous le nom daspirine il vient de lrsquoaceacutetylation de lrsquoacide salicylique qui est un
acide naturel isoleacute de lrsquoeacutecorce de saule du nom latin Salix
Caractegraveristiques
De formule brute C9H8O4 poudre de couleur blanche pka=35
Rocircle
Cest un des meacutedicaments les plus consommeacutes au monde pour ses activiteacutes tregraves inteacuteressantes
antalgique antipyreacutetique anti-inflammatoire et antiagreacutegant
Lrsquoimportance de ces deux catalyseurs en comparaison avec les autres acides de Brϕnsted
simples rapporteacutes dans la litteacuterature crsquoest qursquoils sont drsquoorigine naturels tregraves disponibles peu
coucircteux et non toxiques
Dans cette partie de notre travail nous avons eacutetudieacute lrsquoeffet catalytique de lrsquoacide ascorbique et de lrsquoacide aceacutetylsalicylique sur la synthegravese des 34-dihydropyrimidinones Pour cela on srsquoest inteacuteresseacute agrave la synthegravese de quatre seacuteries (2 seacuteries de deacuteriveacutes pour chaque catalyseur) et les modegraveles que nous avons choisis sont
1) aldeacutehyde aromatique + ureacutee + aceacutetoaceacutetate drsquoeacutethyle 2) aldeacutehyde aromatique + ureacutee + dimeacutedone
Sur les deux modegraveles nous avons eacutevalueacute lrsquoeacutefficaciteacute de chaque catalyseur et pour pouvoir
comparer les diffeacuterents reacutesultats nous avons utiliseacute les mecircmes reacuteactifs Tableau I4
Dans un premier temps nous avons eacutetudieacute lrsquooptimisation des conditions opeacuteratoires afin de
trouver les meilleures pour chaque catalyseur seacuteparement
Chapitre I Reacutesultats et discussions
57
Pour cela nous avons testeacute lrsquoeffet de plusieurs solvants et lrsquoeffet drsquoun milieu sec en fixant les
autres facteurs la quantiteacute catalytique (20 mol) Nous avons controcircleacute les cinq reacuteactions tests
par chromatographie sur couche mince (CCM) la cinquiegraveme reacuteaction est compleacuteteacutee apregraves dix
heures pour lrsquoacide ascorbique tans dis qursquoelle est compleacuteteacutee apregraves neuf heures pour lrsquoacide
aceacutetylsalicylique nous avons arrecircteacute les autres reacuteactions pour comparer les rendements
Le milieu sans solvant srsquoest aveacutereacute le meilleur choix pour la condensation en terme de
rendement et de temps de reacuteaction que ce soit avec le premier catalyseur (77) ou avec le
second (76) Tableau I1
Tableau I1
Catalyseurs
Entreacutee
Solvants
Cat (mol ) Acide ascorbique Acide
aceacutetylsalicylique
Temps(h) Rdt() Temps(h) Rdt()
1 Aceacutetonitrile a 20 10 62 9 28 2 THF a 20 10 18 9 14 3 Toluene a 20 10 60 9 45 4 EtOH a 20 10 29 9 60
5 Sans solvant b 20 10 77 9 76 a Les reacuteactions sont meneacutees agrave reflux du solvant b la reacuteaction est meneacutee agrave 80degC
Nous avons par la suite eacutevalueacute la quantiteacute catalytique necessaire dans ce milieu sec pour
ameacuteliorer les reacutesultats Pour cela nous avons utiliseacute des quantiteacutes deacutecroissantes comme suit
(50 20 10 5) pour chaque catalyseur en fixant le dernier facteur qui est la
tempeacuterature (80degC) Lrsquoutilisation de 5 mol dans les conditions sans solvant 80degC a
ameacutelioreacute le rendement et a reacuteduit le temps de reacuteaction pour chaque catalyseur (82 8h)
(98 7h) Tableau I2
Tableau I2
Catalyseurs
Entreacutee
Cat (mol )
Acide ascorbique Acide aceacutetylsalicylique
Temps(h) Rdt() Temps(h) Rdt()
1 50 8 64 7 55 2 20 8 77 7 69 3 10 8 77 7 76 4 5 8 82 7 99
Chapitre I Reacutesultats et discussions
58
La troisiegraveme eacutetape de cette eacutetude est de trouver la meilleure tempeacuterature pour le deacuteroulement
de la reacuteaction Pour cela nous avons testeacute trois tempeacuteratures 80degC 60degC et Tempeacuterature
ambiante et fixeacute les autres facteurs deacutejagrave eacutetudieacutes (5 mol cat milieu sans solvant) pour
chaque catalyseur Les meilleurs reacutesultats sont calculeacutes dans une reacuteaction meneacutee agrave 80degC
comme le montre le Tableau I3 ci-dessous
Catalyseurs
Entreacutee
T (degC)
Acide ascorbique Acide aceacutetylsalicylique
Temps(h) Rdt() Temps(h) Rdt() 1 80 8 82 7 99 2 60 8 66 7 70 3 Tdeg a 8 17 7 19
Les conditions optimales trouveacutees pour la condensation de Biginelli sont les mecircmes pour les
deux catalyseurs Scheacutema I55
R1 H
O
R2
O
O
H2N NH2
R3+ +
acide ascorbique ou acide aceacutetylsalicylique
(5mol)
Sans solvant 80degC
NH
NH
R1
R3
R2
O
1 2 34
Scheacutema I55
Tous les rendements des DHPMs syntheacutetiseacutes via la reacuteaction de Biginelli calculeacutes apregraves
purification et sont bons agrave excellents dans des temps relativement courts On remarque que
les reacutesultats obtenus sont leacutegegraverement meilleurs avec lrsquoacide aceacutetylsalycilique ceci srsquoexplique
probablement par le caractegravere plus acide de ce dernier Tableau I4
Chapitre I Reacutesultats et discussions
59
Tableau I 4
Catalyseurs
Entreacutee
Produits
R1
R2
R3
Acide ascorbique Acide aceacutetylsalicylique
Tf mesureacutee
(degC)
Tf rapporteacutee
(degC) Temps(h) Rdt() Temps(h) Rdt() 1 4a C6H5- OEt O 8 82 7 99 205-206 202-204 2 4b 4-(Me)-C6H4- OEt O 7 78 7 75 215-217 215-216 3 4c 2-(Me)-C6H4- OEt O 6 85 11 76 206-208 208-210 4 4d 4-(OH)-C6H4- OEt O 6 61 6 76 214-216 213-215 5 4e 4-(OH)-3-
(OMe)-C6H3- OEt O 7 60 7 73 230-232 231-232
6 4f 4-(NMe2)-C6H4- OEt O 7 70 7 82 255-256 256-258
7 4g 3-(Cl)-C6H4- OEt O 7 80 7 80 196-198 194-196 8 4h 3-(NO2)-C6H4- OEt O 8 81 14 77 222-224 227-228 9 4i 2-thienyl OEt O 9 74 9 65 207-210 215-217 10 4j (Me)2CH- OEt O 6 25 6 26 168-170 170-171 11 4k C6H5- Me O 6 78 5 69 234-236 233-236 12 4l 4-(Me)-C6H4- Me O 8 87 7 84 196-198 192-193 13 4m C6H5- OEt S 12 55 12 41 204-206 208-210 14 4n 4-(Me)-C6H4- OEt S 12 53 13 59 194-196 192-194
Dans notre eacutetude nous avons utiliseacute une varieacuteteacute drsquoaldeacutehydes les aldeacutehydes aromatiques ont
donneacute drsquoexcellents rendements quelque soit la nature des substituants porteacutes par le noyau
aromatique (entreacutees 1-9) La reacuteaction a eacutegalement eacuteteacute effectueacutee avec un aldeacutehyde
heacuteteacuterocyclique le thiophegravene-2-carbaldeacutehyde (entreacutee 9) qui a donneacute un bon rendement
Cependant lrsquoaldeacutehyde aliphatique tel que lrsquoisobutyraldeacutehyde a donneacute un rendement modeacutereacute
avec un temps relativement long (entreacutee 10)
Nous avons aussi utiliseacute agrave la place de lrsquoaceacutetoaceacutetate drsquoeacutethyle le 2 4-pentadione ce dernier a
eacuteteacute tregraves reacuteactif et a donneacute de tregraves bons rendements (entreacutees 11 12) tandis que les rendements
obtenus par lrsquoutilisation de la thioureacutee dans cette condensation nrsquoont pas eacuteteacute eacuteleveacutes et ils sont
obtenus avec des temps de reacuteaction plus longs (entreacutees 13 14)
Pour eacutelargir notre eacutetude nous avons utiliseacute eacutegalement la dimeacutedone agrave la place de lrsquoaceacutetoaceacutetate
drsquoeacutethyle pour syntheacutetiser deux seacuteries de neuf produits DHPs pour chaque catalyseur Scheacutema
I56
Chapitre I Reacutesultats et discussions
60
acide ascorbique ouacide aceacutetylsalicylique
(5mol)
Sans solvant 80degC1 2 3 4
R1 H
O
H2N NH2
O+ +
O
O NH
NH
R1
O
O
Scheacutema I56
Tableau I5
Catalyseurs
entreacutee
Produits
R1 Acide ascorbique Acide
aceacutetylsalicylique
Tf mesureacutee (degC) Temps(h) Rdt() Temps(h) Rdt()
15 4o C6H5- 51 67 51 67 212-214 16 4p 4-(NMe2)-
C6H4- 26 74 26 62 210-212 17 4q 4-(Cl)-C6H4- 39 89 39 97 268-270 18 4r 4-(MeO)-
C6H4- 28 79 27 84 280-282 19 4s 3-(NO2)-C6H4- 47 88 47 80 201-203 20 4t 3-(Cl)-C6H4- 24 85 23 46 194-196 21 4u 4-(Me)-C6H4- 22 86 19 81 298-300 22 4v 4-(Br)-C6H4- 33 86 34 93 242-244 23 4w (Me)2CH- 58 69 54 62 253-255
Drsquoapregraves les reacutesultats obtenus Tableau I5 de la condensation des aldeacutehydes avec la dimeacutedone
et lrsquoureacutee on remarque que la synthegravese a donneacute de bons rendements de produits DHPMs mais
les reacuteactions ont neacutecessiteacute plusieurs heures en comparaison avec les reacutesultats des deux
premiegraveres seacuteries Les reacutesultats sont identiques pour les deux catalyseurs
Dans tous les cas toutes les reacuteactions ont eacuteteacute propres et les produits obtenus ont eacuteteacute refroidis
et verseacutes sur lrsquoeau glaceacutee puis isoleacutes par filtration et purifieacutes par recristallisation dans
lrsquoeacutethanol
Chapitre I Reacutesultats et discussions
61
Nous proposans ci-dessous le meacutecanisme reacuteactionnel pour cette reacuteaction
HR1
O NH2R3
NH2
NH
NH
R1
OR2
O
Me R3
+
H
NR1
R3NH2
O
Me
OOR2
HH
OOR2
OMe
- H20
- H20
NH
R1
OR2
O
MeO NH2
R3
+O
OR2
OMe
H
NR1
R3NH2
1 3
2
4
5
2 5
OO
OHO
OH
OH
eacutenolisation
addition de Michael cyclisation
HR1
O NH2
R3NH2
+
H
NR1
R3NH2
O
Me
O
OR2
H HO
OR2
OMe
- H20
13
2
5
eacutenolisation
O
O
O O
OO
OO
OO
OHOH
OH
OH
OO
OHO
OH
OH H+
H
O
O
O O
O
O
O OH
+
H
H H
OO
OH O
OHOH
H
6
Scheacutema I57
Les structures des DHPMs preacutepareacutees ont eacuteteacute bien eacutetablies par les meacutethodes spectroscopiques
usuelles qui sont IR RMN 1H RMN 13C et les points de fusion et sont en parfait accord avec
les donneacutees bibliographiques
Les spectres laquo Infrarouge raquo des dihydropyrimidinones sont caracteacuteriseacutes par la preacutesence de
deux bandes successives correspondantes agrave lrsquoeacutelongation de deux liaisons N-H du noyau
DHPM qui apparaissent respectivement vers 3256-3290cm-1 et 3107-3121cm-1
Chapitre I Reacutesultats et discussions
62
Le groupement carbonyle (C=O) de la fonction ester (ou ceacutetone pour les DHPMs 4k et 4l 4o-
4w) est caracteacuteriseacute par la bande qui sort vers 1701-1709cm-1 suivie par la bande dun autre
groupement (C=O) qui appartien agrave la fonction amide en C2 qui donne une bande intense agrave
1636-1667cm-1 (alors que pour les composeacutes 5m et 5n le groupement C=S donne une bande agrave
1575-1576cm-1)
Dautres bandes enregistreacutees vers 1615-1615cm-1 sont attribueacutees aux doubles liaisons C=C du
cycle aromatique et du noyau DHPM
Les donneacutees fournies par la RMN 1H des structures de produits de la reacuteaction de Biginelli sont
en accord avec celles dans la liteacuterature
Les deux protons caracteacuteristiques des deux groupements amine N1 et N3 des produits (a-l) qui
reacutesonnent sous forme de signaux singulets larges agrave champs faibles respectivement vers 775-
930 et 570-929 ppm pour le noyau dihydropyrimidinone
Alors que ceux du noyau dihydropyrimidinethione des produits (m n) sortent plus deacuteblindeacutes
successivement vers 1031-1034 et 962-966 ppm
Le proton caracteacuteristique H4 sort sous forme drsquoun singulet entre 504 et 587 pmm
Les spectres des produits preacutepareacutes agrave partir de lrsquoaceacutetoaceacutetate drsquoeacutethyle font apparaicirctre
deux signaux agrave champ fort concernant les protons du groupement eacutethyle de la fonction ester
un quadruplet de deux protons (CH2) vers 389-475 ppm (J= 52-82Hz) et un triplet de trois
protons (CH3) agrave 099-136 ppm (J= 7-83Hz) alors que les produits preacutepareacutes agrave partir de
24-pentanedione (5k et 5l) sont caracteacuteriseacutes par la preacutesence drsquoun singulet vers 208-210
ppm correspondant aux protons du groupement meacutethyle de la fonction ceacutetone
Le groupement meacutethyle lieacute agrave la double liaison du noyau DHPM reacutesonne entre 208 et 250
ppm sous forme de singulet
Les spectres des produits preacutepareacutes agrave partir de la dimeacutedone font apparaitre
Les deux protons caracteacuteristiques des deux groupements amine N1 et N3 reacutesonnent
respectivement vers 861-969 et 492-857 ppm
Le proton caracteacuteristique H4 sort sous forme drsquoun singulet entre 390 et 652 pmm
Les protons des groupements meacutethyles apparaissent sous forme de deux singulets tregraves
intenses respectivement vers 086-097 et 101-104 ppm
Les deux (CH2) du cycle hexanedione reacutesonnent come suit
Chapitre I Reacutesultats et discussions
63
Les deux protons porteacutes par le C6 qui est le plus deacuteblindeacute (CH2 adjacent de la fonction
ceacutetone) sous forme drsquoun singulet vers 244-336 ppm
Les deux autres protons porteacutes par le C8 reacutesonnent souvent sous forme drsquoun multiplet dugrave au
couplage geacuteminal avec un deacuteplacement chimique qui varie entre 199-237 ppm et une
constante de couplage qui varie entre 16-161 Hz et ils peuvent ecirctre singulets comme pour les
composeacutes (4p 4q 4s 4v)
Les spectres de RMN 13C sont caracteacuteriseacutes par la preacutesence des signaux suivants
Pour le carbone de la fonction carbonyle de lrsquoester un signal deacuteblindeacute sort vers 1646-1665
ppm correspondant aux produits (a-j) et un signal plus deacuteblindeacute apparaicirct vers 1741-1742
ppm pour les composeacutes (k l) pour la fonction ceacutetone (des composeacutes 4m et 4n) ils
apparaissent vers 1922 1943 ppm Cependant les composeacutes (o-w) reacutesonnent entre 1928 et
1961 ppm
- pour les composeacutes dihydropyrimidinones le signal correspondant au carbone C=O de la
fonction diamide apparaicirct vers 1515-1570 ppm alors que le carbone C=S des
produits dihydropyrimidithiones reacutesonne agrave 1651 ppm Les composeacutes obtenus via une
condensation avec la dimeacutedone (o-w) le C=O de lrsquoamide apparait vers 1508-1625
ppm
- Les carbones hybrideacutes sp2 de la double liaison du cycle DHPM (C6 C8a) reacutesonnent avec les
carbones aromatiques et les autres carbones (C5 C4a) respectivement et sortent plus
blindeacutes comme suit (1450-1508 et 1200-1520) ppm et (983-1436 et 1069-1145)
ppm
- Le carbone asymeacutetrique C4 caracteacuteristique du cycle DHPM reacutesonne agrave champ moyen entre
403ppm et 558 ppm pour les ceacutetones tandis quil nest pas tregraves deacuteblindeacute pour leurs
analogues soufreacutes 5m et 5n (54 et 53 ppm)
Chapitre I Reacutesultats et discussions
64
Tableau I6 Donneacutees de RMN1H (deacuteplacements chimiques et constantes de couplage) des 3 4-dihydropyrimidin-2-onesthiones
NH
NH
R1
R3
R2
O
Ent-reacutee R1 NH HC4 R2 CH3
4a 729-736(m5H) 570(sl1HNH) 775(sl1HNH)
543(dJ=291HC4H)
119(t J=723HCH3) 410(q
J=722HCH2) 238(s3HCH3)
4b 234(s3HCH3)
713(d J=802H) 723(d J=812H)
583(sl1HNH) 826(sl1HNH) 538(s1H C4H) 410(q J=712HCH2)
122(tJ=713HCH3) 234(s3HCH3)
4c 711-718 (m 4H) 242 (s 3H)
762 (s 1H) 915 (s 1H) 540 (s1H) 099 (t J=71Hz 3H)
389 (q J=71 2H) 230(s 3H)
4d 670(d J=812H) 703(d J=812H)
936(s1HOH)
763(s1HNH) 912(s1HNH) 504(d J=321HC4H)
109(t J=703HCH3)
398(q J=702HCH2) 223(s3HCH3)
4e 680(s2H H2H5) 387(s3HOCH3)
531(s1HOH)
583(s1HNH) 813(s1HNH) 587(s1HC4H)
118(t J=703HCH3) 408(q
J=702HCH2) 235(s3HCH3)
4f 704(dJ=842H) 667(dJ=852H) 285(s6H2CH3)
913(s1HNH) 763(s1HNH) 504(s1HHC4)
399(qJ=692HCH2) 111(tJ=73HCH3)
223(s3HCH3)
4g 720-737 (m4H) 779 (s 1H) 927 (s 1H) 517 (s 1H) 399 (q J=71 Hz 2H)
110 (t J=71 Hz 3H) 227(s 3H)
4h 838-767(m4H) 929(s1HNH) 561(dJ=331HHC4) 424(qJ=712HCH2) 136(tJ=713HCH3)
253(s3HCH3)
4i 689-695 (m 2H) 735 (d J=81 Hz 1H)
790 (s 1 H) 930 (s1H) 542 (s 1H) 117 (t J=71 Hz 3H)
406 (q J=71 Hz 2H) 222 (s 3H)
4j 188-181(m1H) 084(dJ=756H2CH3)
619(dJ=121HNH) 561(dJ=41HHC4) 475(qJ=82HCH2) 105(tJ=83HCH3)
333(s3HCH3)
4k 724-735(m5H) 784(s1HN3H) 919(s1HN1H) 520(s1HC4H) 336(s3HCH3) 210(s3HCH3)
4l 725(d J=52H) 734(d J=52H) 335(s3HCH3)
778(s1HN3H) 915(s1HN1H) 521(s1H C4H) 250(s3HCH3)
208(s3HCH3)
4m 721-736(m5H)
966(s1HN3H) 1034(s1HN1H) 517(s1HC4H) 110(t J=753HCH3)
401(q J=752HCH2) 250(s3HCH3)
4n 709(d J=752H)
723(d j=75H) 226(s3HCH3)
962(s1HN3H) 1031(s1HN1H) 513(s1H C4H) 4(q J=52HCH2)
110(t J=753HCH3) 250(s3HCH3)
Chapitre I Reacutesultats et discussions
65
Tableau I6 Donneacutees de RMN1H (deacuteplacements chimiques et constantes de couplage) des 3 4-dihydropyrimidin-2-ones
NH
NH
R1
O
O
Entreacutee R1 NH HC4 2CH2 2CH3
4o 715-733(m5H)
776(s1HN3H) 947(s1HN1H) 515(s1HC4H)
202(dj=161HCH2) 219(dj=161HCH2)
335(s2HCH2)
089(s3HCH3) 102(s3HCH3)
4p 705-652(m4H) 286(s3HCH3) 282(s3HCH3)
857(s1HNH) 652(s1HHC4)
250(s2HCH2) 231(s2HCH2)
104(s3HCH3) 097(s3HCH3)
4q 711-714(m4H) 771(s1HN3H) 942(s1HN1H) 510(s1HC4H) 225(s2HCH2)
333(s2HCH2) 089(s3HCH3) 101(s3HCH3)
4r 685(d j=752Harom)
714(d j=52Harom) 371(s3HCH3)
769(s1HN3H) 942(s1HN1H)
509(s1H C4H)
199-237(m2HCH2) 250(s2HCH2)
090(s3HCH3) 101(s3HCH3)
4s 752-839(m4H)
574(s1HNH) 969(dj=631HNH)
443(s1HHC4)
251(s2HCH2) 208(s2HCH2)
104(s3HCH3) 086(s3HCH3)
4t 693-719(m4H) 861(s1HNH) 492(s1HNH)
461(s1HHC4)
244(s2HCH2) 218(dj=161H) 209(dj=161H)
104(s3HCH3) 093(s3HCH3)
4u 685(d j=752Harom) 713(d j=75Harom)
371(s3HCH3)
770(s1HN3H) 943(s1HN1H)
509(s1H C4H)
201(dj=161HCH2) 218(dj=161HCH2)
336(s2HCH2)
089(s3HCH3) 101(s3HCH3)
4v 718(d j=752Harom) 751(d j=75Harom)
780(s1HN3H) 953(s1HN1H)
513(s1H C4H)
250(s2HCH2) 335(s2HCH2)
087(s3HCH3) 101(s3HCH3)
4w 064(d
j=756H2CH3) 163-156(m 1HCH)
850(s1HNH) 390(dj=381HC4H) 226(s4H2CH2) 213(s6H2CH3)
Chapitre I Reacutesultats et discussions
66
Tableau I7 Donneacutees de RMN13C (deacuteplacements chimiques et constantes de couplage) des 3 4-dihydropyrimidin-2-onesthiones
NH
NH
R1
R3
O
O
12
3
45
6
78
9
10
THP C7O(ester-cetone) C2O C4 C5 C6 C8 C9 C10 (CH3) Carom Ar
4a 1655 1529 558 1436 1485 601 141 188 1287-1266 -
4b 1657 1534 554 1015 1461 600 141 186 1265-1408 281
4c 1652 1515 504 991 1484 590 139 176 1432-1265 186
4d 1658 1570 538 1001 1482 595 145 182 1526 1359-1154 -
4e 1657 1533 539 1014 1463 600 142 186 1501 1457-1106 552
4f 1665 1534 543 1009 1508 602 152 188 1486-1133 415
4g 1651 1519 536 986 1489 592 140 177 1472-1248 -
4h 1648 1520 535 983 1473 591 135 177 1485 1462-1210 -
4i 1650 1522 493 998 1488 593 141 176 1486-1234 -
4j 1646 1525 544 973 1468 577 128 145 - 331 171165
4k 1922 1521 538 1095 1481 303 189 - 1442-1264 -
4l 1943 1521 535 1095 1479 301 188 - 1413-1263 206
4m 1742 1651 540 1007 1450 595 140 171 1434-1263 -
4n 1741 1651 537 1008 1448 595 140 171 1405-1262 206
Chapitre I Reacutesultats et discussions
67
Tableau I8 Donneacutees de RMN13C (deacuteplacements chimiques et constantes de couplage) des 3 4-dihydropyrimidin-2-ones
NH
NH
R1
O
O
1
2
3456
78
9
10
4a
8a
THP C5O C2O C4a C8a C4 C6-8(2CH2) C7 C9 10
(2CH3) Carom Ar
4o 1928 1519 1074 1493 498 519-322 287 268 1446-1271 -
4p 1947 1500 1118 1476 465 513-321 275 278 1482 1297-1149 312
4q 1928 1521 1075 1519 498 516-322 287 268 1521 1417-1260 -
4r 1928 1520 1076 1519 498 513-322 287 268 1583 1368-1136 550
4s 1954 1534 1113 1481 508 568-330 298 271 1509 1444-1217 -
4t 1961 1625 1145 1489 403 504-318 288 269 1459-1262 -
4u 1928 1583 1076 1520 513 550-498 322 287 1519-1136 268
4v 1928 1525 1069 1517 497 515-322 287 268 1440-1201 -
4w 1958 1508 1104 1200 509 350-319 298 269 - 313 192
Chapitre I Partie expeacuterimentale
68
Conclusion
Dans ce chapitre nous avons preacutesenteacute la reacuteaction de Biginelli qui est une reacuteaction agrave
composants multiples et aussi lrsquoimportance des produits issus de cette reacuteaction (DHPMs) sur
le plan biologique et pharmacologique
Durant toutes ces anneacutees plusieurs meacutethodes et protocoles pour la synthegravese des -3 4-
dihydropyrimidin-2-ones et ses deacuteriveacutes ont eacuteteacute appliqueacutes afin drsquoameacuteliorer les conditions
optimales et par conseacutequent le rendement de ces produits De notre part nous avons pu faire
une approche laquo verte de la synthegravese raquo de Biginelli en employant deux nouveaux catalyseurs
(acides de Brϕnsted) drsquoorigine naturels qui sont lrsquoacide ascorbique et lrsquoacide aceacutetylsalicylique
avec une quantiteacute de 5 mol dans des conditions sans solvant et 80degC Ces deux catalyseurs
reacutepondent aux exigences de la chimie moderne qui eacutevoque lrsquoutilisation de reacuteactifs
catalyseurs et meacutethodes de synthegravese eacuteconomiques et respectueuses de lrsquoenvironnement
Les rendements des produits obtenus par cette condensation eacutetaient excellents les structures
des produits obtenus ont eacuteteacute identifieacutees par les meacutethodes spectroscopiques usuelles (RMN 1H
RMN 13C et IR)
Chapitre I Partie expeacuterimentale
69
I6 Partie expeacuterimentale
Mode opeacuteratoire geacuteneacuterale
Un meacutelange reacuteactionnel de (2mmol) de lrsquoaldeacutehyde (2mmol) du β-ceacutetoester (3mmol) de
lrsquoureacutee ou de la thioureacutee avec (5mol) de lrsquoacide ascorbique ou de lrsquoacide aceacutetylsalicylique
dans un milieu sans solvant est chauffeacute agrave 80degC la reacuteaction est suivie par chromatographie sur
couche mince (CCM) apregraves lrsquoachegravevement de la reacuteaction le meacutelange reacuteactionnel est refroidi agrave
tempeacuterature ambiante et ensuite verseacute sur de lrsquoeau glaceacutee avec une agitation de 10 minutes Le
solide obtenu est filtreacute laveacute avec lrsquoeau glaceacutee et purifieacute par recristallisation dans lrsquoEthanol
95 Les produits obtenus ont eacuteteacute identifieacutes par les meacutethodes spectroscopiques IR RMN H1
RMN C13 Tdegfusion
4a) 6-meacutethyl-2-oxo-4-pheacutenyl-1234-teacutetrahydropyrimidine-5-carboxylate drsquoeacutethyle
NH
NHO
O
O
Tdegfus 205-206degC IR (KBr cm-1) ν 3414 3230 3109 2936 1702 1649 1599 RMN
H1(250 MHz DMSO-d6) δ 729-736(m 5H) 570(sl 1H NH) 775(sl 1H NH) 543(d
J=29 1H C4H) 119(t J=72 3H CH3) 410(q J=72 2H CH2) 238(s 3H CH3) RMN
C13(629MHz DMSO-d6) δ 1655 1529 1487 1460 1436 1287 1279 1266 601
558 188 141
4b) 6-meacutethyl-2-oxo-4-p-tolyl-1234-teacutetrahydropyrimidine-5-carboxylate drsquoeacutethyle
NH
NHO
O
O
Chapitre I Partie expeacuterimentale
70
Tdegfus 215-217 degC IR (KBr cm-1) ν 3240 3110 1695 1665 1560 RMN H1(250 MHz
DMSO-d6) δ 234(s 3H CH3) 713(d J=80 2Harom) 723(d J =81 2Harom) 583(sl 1H
NH) 826(sl 1H NH) 538(s 1H C4H) 410(q J =71 2H CH2) 122(t J =71 3H CH3)
234(s 3H CH3) RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ 1656 1534 1461 1408 1376
1293 1264 1014 599 553 280 21 0 186 141
4c) 6-meacutethyl-2-oxo-4-o-tolyl-1234-teacutetrahydropyrimidine-5-carboxylate drsquoeacutethyle
NH
NHO
O
O
Tdegfus 206-208 degC IR (KBr cm-1) ν 3249 3112 1688 1661 1562 RMN H1(250 MHz
DMSO-d6) δ 711-718 (m 4H) 242 (s 3H) 762 (s 1H) 915 (s 1H) 099 (t J=71Hz
3H) 389 (q J=71 2H) 230(s 3H) RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ 1652 1515
1484 1432 1346 1300 1271 1265 991 590 504 186 176 139
4d) 4-(4-hydroxypheacutenyl)-6-meacutethyl-2-oxo-1234-teacutetrahydropyrimidine-5-carboxylate
drsquoeacutethyle
NH
NHO
O
O
OH
Tdegfus 214-216degC IR (KBr cm-1) ν 3416 3237 3085 2941 1728 1694 1588 1509 RMN
H1(250 MHz DMSO-d6) δ 670(d J=81 2Harom) 703(d J =81 2Harom) 936(s 1H OH)
763(s 1H NH) 912(s 1H NH) 504(d J =32 1H C4H) 109(t J =70 3H CH3) 398(q
J =70 2H CH2) 223(s 3H CH3) RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ 1658 1569
1526 1482 1358 1278 1154 1001 806 595 538 181 145
Chapitre I Partie expeacuterimentale
71
4e) 4-(3-hydroxy-4-meacutethoxypheacutenyl)-6-meacutethyl-2-oxo-1234-teacutetrahydropyrimidine-5-
carboxylate drsquoeacutethyle
NH
NHO
O
O
OOH
Tdegfus 230-232degC IR (KBr cm-1) ν 3415 3241 3114 2954 1708 1646 1512 RMN
H1(250 MHz DMSO-d6) δ 680(s 2H H2 H5arom) 387(s 3H OCH3) 531(s 1H OH)
583(s 1H NH) 813(s 1H NH) 587(s 1H C4H) 118(t J =70 3H CH3) 408(q J=70
2H CH2) 235(s 3H CH3) RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ 1656 1532 1501
1463 1457 1370 1182 1129 1105 1013 599 552 539 186 141
4f) 4-(4-(dimeacutethylamino)pheacutenyl)-6-meacutethyl-2-oxo-1234-teacutetrahydropyrimidine-5-carboxylate
drsquoeacutethyle
NH
NHO
O
O
N
Tdegfus 255-256degC IR (KBr cm-1) ν 32402 31168 16432 17011 14542 12266 RMN
H1(250 MHz DMSO-d6) δ 704(d J=84 2H) 667(d J =85 2H)285(s 6H 2CH3)
913(s 1H NH) 763(s 1H NH) 504(s 1H HC4) 399(q J =69 2H CH2) 111(t J =7
3H CH3) 223(s 3H CH3) RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ 1666 1534 1508
1487 1337 1279 1133 1009 602 543 188 152
Chapitre I Partie expeacuterimentale
72
4g) 4-(3-chloropheacutenyl)-6-meacutethyl-2-oxo-1234-teacutetrahydropyrimidine-5-
carboxylate drsquoeacutethyle
NH
NHO
O
O
Cl
Tdegfus 196-198degC IR (KBr cm-1) ν 3227 3117 1707 1657 1475 1088 1429 1227 759
RMN H1(250 MHz DMSO-d6) δ 720-737 (m 4H) 779 (s 1H) 927 (s 1H) 517 (s 1H)
399 (q J=71 Hz 2H) 110 (t J=71 Hz 3H) 227(s 3H) RMN C13(629MHz DMSO-d6)
δ 1651 1519 1489 1472 1329 1304 1272 1262 1249 986 592 536
178 140
4h) 6-meacutethyl-4-(3-nitropheacutenyl)-2-oxo-1234-teacutetrahydropyrimidine-5-carboxylate drsquoeacutethyle
NH
NHO
O
O
NO2
Tdegfus 222-224degC IR (KBr cm-1) ν 33289 31013 17011 16278 13154 12228 RMN
H1(250 MHz DMSO-d6) δ 838-767(m 4H) 929(s 1H NH) 561(d J =331H HC4)
24(q J =71 2H CH2) 136(t J =71 3H CH3) 253(s 3H CH3) RMN C13(629MHz
DMSO-d6) δ 1648 1520 485 1473 1462 1323 1288 1216 1210 983 591 535
177 135
4i) 6-meacutethyl-2-oxo-4-(thiophegraven-2-yl)-1234-teacutetrahydropyrimidine-5-carboxylate drsquoeacutethyle
NH
NHO
O
O
S
Chapitre I Partie expeacuterimentale
73
Tdegfus 207-210degC IR (KBr cm-1) ν 3418 3235 3092 2941 1728 1690 1591 1512 RMN
H1(250 MHz DMSO-d6) δ 689-695 (m 2H) 735 (d J=81 Hz 1H) 790 (s 1H) 930 (s
1H) 542 (s 1H) 117 (t J=71 Hz 3H) 406 (q J=71 Hz 2H) 222 (s 3H) RMN
C13(629MHz DMSO-d6) δ 1650 1522 1488 1486 1266 1246 1235 998
593 493 176 141
4j) 4-isopropyl-6-meacutethyl-2-oxo-1234-teacutetrahydropyrimidine-5-carboxylate drsquoeacutethyle
NH
NHO
O
O
Tdegfus 168-170degC IR (KBr cm-1) ν 33250 31746 16702 15699 12806 RMN H1(250
MHz DMSO-d6) δ 188-181(m 1H) 084(d J =75 6H 2CH3) 619(d J =12 1H NH)
561(d J =4 1H HC4) 475(q J =8 2H CH2) 105(t J =8 3H CH3) 333(s 3H CH3)
RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ 1646 1525 1468 973 577 544 331 171 165
145 128
4k) 5-aceacutetyl-6-meacutethyl-4-pheacutenyl-34-dihydropyrimidin-2(1H)-one
NH
NH
O
O
Tdegfus 234-236degC IR (KBr cm-1) ν 3259 1701 1676 1236 RMN H1(250 MHz DMSO-
d6) δ 724-735(m 5H) 784(s 1H N3H) 919(s 1H N1H) 520(s 1H C4H) 336(s 3H
CH3) 210(s 3H CH3) RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ 19421521 1481 1442 1285
1273 1264 1095 538 303 189
Chapitre I Partie expeacuterimentale
74
4l) 5-aceacutetyl-6-meacutethyl-4-p-tolyl-34-dihydropyrimidin-2(1H)-one
NH
NH
O
O
Tdegfus 196-198degC IR (KBr cm-1) ν 3290 1701 1620 1238 RMN H1(250 MHz DMSO-
d6) δ 725(d J =5 2Harom) 734(d J =5 2Harom) 335(s 3H CH3) 778(s 1H N3H)
915(s 1H N1H) 521(s 1H C4H) 250(s 3H CH3) 208(s 3H CH3) RMN C13(629MHz
DMSO-d6) δ 1943 1521 1499 1479 1413 1365 1290 1263 1095 535 301 206
188
4m) 6-meacutethyl-4-pheacutenyl-2-thioxo-1234-teacutetrahydropyrimidine-5-carboxylate drsquoeacutethyle
NH
NHO
O
S
Tdegfus 204-206degC IR (KBr cm-1) ν 3229 1670 1176 1195 RMN H1(250 MHz DMSO-
d6) δ 110(t J =75 3H CH3) 250(s 3H CH3) 401(q J =75 2H CH2) 517(s 1H C4H)
721-736(m 5H) 966(s 1H N3H) 1034(s 1H N1H) RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ
1742 1651 1450 1434 1283 1276 1263 1007 595 539 171 139
4n) 6-meacutethyl-2-thioxo-4-p-tolyl-1234-teacutetrahydropyrimidine-5-carboxylate drsquoeacutethyle
NH
NHO
O
S
Chapitre I Partie expeacuterimentale
75
Tdegfus 194-196degC IR (KBr cm-1) ν 3312 3171 2984 1666 1576 1460 1179 1119 768
RMN H1(250 MHz DMSO-d6) δ 110(t J =75 3H CH3) 226(s 3H CH3) 250(s 3H
CH3) 4(q J =5 2H CH2) 513(s 1H C4H) 709(d j=75 2Harom) 723(d J =75Harom)
962(s 1H N3H) 1031(s 1H N1H) RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ 1741 1651
1448 1405 1369 1289 1262 1007 595 537 206 171 139
4o) 77-dimeacutethyl-4-pheacutenyl-3478-teacutetrahydroquinazoline-25(1H6H)-dione
NH
NH
O
O
Tdegfus 212-214degC IR (KBr cm-1) ν 32556 31245 17050 16047 RMN H1(250 MHz
DMSO-d6) δ 089(s 3H CH3) 102(s 3H CH3) 202(d J =16 1H CH2) 219(d J =16
1H CH2) 335(s 2H CH2) 515(s 1H C4H) 715-733(m 5H) 776(s 1H N3H) 947(s
1H N1H) RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ 1928 1519 1493 1446 1280 1275
1271 1074 519 498 322 287 268
4p) 4-(4-(dimeacutethylamino)pheacutenyl)-77-dimeacutethyl-3478-teacutetrahydroquinazoline-25(1H6H)-
dione
NH
NH
O
O
N
Tdegfus 210-212degC IR (KBr cm-1) ν 34253 33019 17165 15931 13694 RMN H1(250
MHz DMSO-d6) δ 857(s 1H NH) 705-652(m 4H) 652(s 1H HC4) 286(s 3H CH3)
282(s 3H CH3) 250(s 2H CH2) 231(s 2H CH2) 104(s 3H CH3) 097(s 3H CH3)
RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ 19471499 1482 1476 1297 1273 1270 1149
1118 513 465 321 312 278 275
Chapitre I Partie expeacuterimentale
76
4q) 4-(4-chloropheacutenyl)-77-dimeacutethyl-3478-teacutetrahydroquinazoline-25(1H6H)-dione
NH
NH
O
O
Cl
Tdegfus 268-270degC IR (KBr cm-1) ν 32440 31168 17050 16432 RMN H1(250 MHz
DMSO-d6) δ 089(s 3H CH3) 101(s 3H CH3) 225(s 2H CH2) 333(s 2H CH2) 510(s
1H C4H) 711-714(m 4H) 771(s 1H N3H) 942(s 1H N1H) RMN C13(629MHz
DMSO-d6) δ 1928 1521 1519 1417 1361 1288 1261 1075 516 498 322 287
268
4r) 4-(4-meacutethoxypheacutenyl)-77-dimeacutethyl-3478-teacutetrahydroquinazoline-25(1H6H)-dione
NH
NH
O
O
O
Tdegfus 280-282degC IR (KBr cm-1) ν 32479 29586 16780 16124 10338 RMN H1(250
MHz DMSO-d6) δ 090(s 3H CH3) 101(s 3H CH3)199-237(m 2H CH2) 250(s 2H
CH2) 371(s 3H CH3-O) 509(s 1H C4H) 685(d J =75 2Harom) 714(d J =5 2Harom)
769(s 1H N3H) 942(s 1H N1H) RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ 1928 1583 1520
1519 1368 1289 1136 1076 550 513 498 322 287 268 206
4s) 77-dimeacutethyl-4-(3-nitropheacutenyl)-3478-teacutetrahydroquinazoline-25(1H6H)-dione
NH
NHO
O
NO2
Chapitre I Partie expeacuterimentale
77
Tdegfus 201-203degC IR (KBr cm-1) ν 33289 30975 17011 16317 13578 12266 RMN
H1(250 MHz DMSO-d6) δ 752-839(m 4H) 574(s 1H NH) 492(s 1H NH) 443(s 1H
HC4) 251(s 2H CH2) 208(s 2H CH2) 104(s 3H CH3) 086(s 3H CH3) RMN
C13(629MHz DMSO-d6) δ 1954 1534 1509 1481 1444 1335 1300 1228 1217
1113 568 508 330 298 271
4t) 4-(3-chloropheacutenyl)-77-dimeacutethyl-3478-teacutetrahydroquinazoline-25(1H6H)-dione
NH
NH
O
O
Cl
Tdegfus 194-196degC IR (KBr cm-1) ν 33675 30782 16702 14697 RMN H1(250 MHz
DMSO-d6) δ 861(s 1H NH) 693-719(m 4H) 492(s 1H NH) 461(s 1H HC4) 244(s
2H CH2) 218(d J =16 1H) 209(d J =16 1H) 104(s 3H CH3) 093(s 3H CH3) RMN
C13(629MHz DMSO-d6) δ 1961 1625 1489 1459 1333 1289 1282 1263 1262
1145 504 403 319 288 269
4u) 77-dimeacutethyl-4-p-tolyl-3478-teacutetrahydroquinazoline-25(1H6H)-dione
NH
NHO
O
Tdegfus 298-300 degC IR (KBr cm-1) ν 32518 29625 17050 16162 RMN H1(250 MHz
DMSO-d6) δ 089(s 3H CH3) 101(s 3H CH3) 201(d J =16 1H CH2) 218(d J =16
1H CH2) 336(s 2H CH2) 371(s 3H CH3) 509(s 1H C4H) 685(d J =75 2Harom)
713(d J =75 Harom) 770(s 1H N3H) 943(s 1H N1H) RMN C13(629MHz DMSO-d6)
δ 1928 1583 1520 1519 1368 1273 1136 1076 550 513 498 322 287 268
Chapitre I Partie expeacuterimentale
78
4v) 4-(4-bromopheacutenyl)-77-dimeacutethyl-3478-teacutetrahydroquinazoline-25(1H6H)-dione
NH
NH
O
O
Br
Tdegfus 242-244degC IR (KBr cm-1) ν 33250 29586 16702 16124 RMN H1(250 MHz
DMSO-d6) δ 087(s 3H CH3) 101(s 3H CH3) 250(s 2H CH2) 335(s 2H CH2) 513(s
1H C4H) 718(d J =75 2Harom) 751(d J =75Harom) 780(s 1H N3H) 953(s 1H N1H)
RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ 1928 1525 1517 1439 1312 1285 1201
1069 515 497 322 287 268
4w) 4-isopropyl-77-dimeacutethyl-3478-teacutetrahydroquinazoline-25(1H6H)-dione
NH
NH
O
O
Tdegfus 253-255degC IR (KBr cm-1) ν 32826 31900 16355 16085 RMN H1(250 MHz
DMSO-d6) δ 064(d J =75 6H 2CH3) 163-156(m 1H CH) 213(s 6H 2CH3) 226(s
4H 2CH2) 390(d J =38 1H C4H) 85(s 1H NH) RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ
1958 1509 1200 1104 509 350 319 313 298 268 192
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Chapitre II
Nouvelles proceacutedures laquo vertes raquo dans la synthegravese des deacuteriveacutes de la 14-
dihydropyridine
Chapitre II Introduction
85
II1 Introduction
La synthegravese des composeacutes heacuteteacuterocycliques et la production de nouvelles moleacutecules
complexes et diversifieacutees a importance biologique et pharmacologique est lrsquoobjectif majeur
des chimistes de synthegravese 1 Les reacuteactions agrave composants multiples (MCR) sont deacutesigneacutees
comme la meacutethode la plus facile eacuteconomique et seacutelective agrave la fois pour geacuteneacuterer toute une
bibliothegraveque de produits avec des proprieacuteteacutes theacuterapeutiques tregraves importantes 2-4
Il y a plus dun siegravecle (1882) Arthur Hantzsch5 rapporta la synthegravese des 14-dihydropyridines
(DHPs) qui sont des esters obtenus via une condensation en une seule eacutetape drsquoun aldeacutehyde
aromatique lrsquoaceacutetoaceacutetate drsquoeacutethyle avec lrsquoammoniaque ou sel drsquoammonium dans lrsquoeacutethanol
sous reflux (Scheacutema II1) Cette reacuteaction fait partie de la classe des reacuteactions agrave composants
multiples elle est consideacutereacutee comme la premiegravere synthegravese heacuteteacuterocyclique
Me
OEtO
O+
Ar
NH
Me
EtO
O
EtOH
O
HAr
Me
OEtO
O Me
OEt
O
NH4OH
Reflux
Scheacutema II1
Les composeacutes 14-dihydropyridines comportent principalement dans leur structure un noyau
pyridine (Fig II1) ce qui leur confegravere une ressemblance structurelle aux nicotinamides
adeacutenines dinucleacuteotides (NADH) (Fig II2) qui sont les cofacteurs les plus importants pour
loxydo-reacuteduction dans les systegravemes vivants6 Depuis les esters de Hantzsch ont pris une large
importance dans le domaine de la chimie meacutedicinale7 ils sont employeacutes comme agents
antihypertensifs telle que la nifedipine (Fig II3) et ses analogues comme lrsquoAmlodipine et la
Nicardipine (Fig II4 et II5) 8 ils ont prouveacutes aussi des activiteacutes anti-inflammatoires 9
antituberculeuses 10 anticancer 11 anticonvulsant 12 anti-Alzheimer 13etc
Chapitre II Introduction
86
N
O
P OO
OHOH
N
N
NN
NH2O
O
P
O
O O ON
O
NH2
HH
OHHO
Fig II1 Fig II2
NH
MeO2CNO2CO2Me
Nifedipine(troisiegraveme geacuteneacuteration)
NH
MeO2CClCO2Et
ONH2
Amlodipine(Premiegravere geacuteneacuteration)
NH
CO2MeO2C
NO2
N
Nicardipine(Deuxiegraveme geacuteneacuteration)
Fig II3 Fig II4 Fig II5
La synthegravese originale de Hantzsch a connu une grande ameacutelioration par le deacuteveloppement de
plusieurs strateacutegies et meacutethodologies de synthegravese vertes et plus efficaces crsquoest-agrave-dire qui sont
propres eacuteconomiques et respectueuses de lrsquoenvironnement y compris lrsquoutilisation des micro-
ondes 14 lrsquoultrason 15 la meacutethode sans solvant 16 ou en utilisant les liquides ioniques 17 les
nanoparticules 18 les supports solides 19 etc ce qui rend cette reacuteaction tregraves utile aussi bien
dans le domaine acadeacutemique quindustriel 20
Chapitre II Introduction
87
II11 Historique de la reacuteaction de Hantzsch
La premiegravere structure des 14-dihydropyrimidines a eacuteteacute formeacutee agrave partir drsquoune condensation
drsquoun aldeacutehyde (aceacutetaldeacutehyde) deux moleacutecules drsquoaceacutetoaceacutetate drsquoeacutethyle avec lrsquoammoniaque
dont le nom est 246-trimeacutethyl-23-dihydropyridine-35-dicarboxylate de dieacutethyle (Fig
II6) Puis elle a eacuteteacute remplaceacutee par une autre structure plus stable 246-trimeacutethyl-14-
dihydropyridine-35-dicarboxylate de dieacutethyle (Fig II7) 21 22 23 24 Trois librairies de reacuteactifs
de deacutepart ont contribueacute dans lrsquoeacutelargissement de la synthegravese des DHPs les aldeacutehydes les
composeacutes agrave meacutethylegravene activeacute et lrsquoammoniac et ses deacuteriveacutes
N
OO
O O
NH
OO
O O
Fig II6 Fig II7
II111 Aldeacutehydes
Tous les types drsquoaldeacutehydes classiques ont eacuteteacute utiliseacutes dans cette reacuteaction agrave la place du
lrsquoaceacutetaldeacutehyde ou le formaldeacutehyde qui sont utiliseacutes au deacutepart On trouve les aldeacutehydes
aliphatiques 25-37 aromatiques 35-49 spiroaldeacutehydes 50 et autre aldeacutehydes heacuteteacuterocycles 35 37 42-
44 51-53
II112 Composeacutes agrave meacutethylegravene active
A la place de lrsquoaceacutetoaceacutetate drsquoeacutethyle les 1 3-diceacutetones 35-37 42 43 45 54-56 les omeacutega-
cyanoaceacutetopheacutenones 57 ou les omeacutega-pheacutenylthioaceacutetopheacutenones sont utiliseacutes dans cette
reacuteaction pour obtenir des bases symeacutetriques de Hantzsch et lrsquoamino crotonate 58 lrsquoeacutenamino
ceacutetone 59 ou lrsquoindane-1 3-dione 60 pour obtenir des produits de Hantzsch dissymeacutetriques
II113 Lrsquoammoniac et ses deacuteriveacutes
Les composeacutes le plus utiliseacutes dans la synthegravese de Hantzsch sont lrsquoammoniac 42-44 52 et
lrsquoaceacutetate drsquoammonium 61 49 54 62-63
Chapitre II Introduction
88
Autres deacuteriveacutes sont employeacutes comme les nitrate drsquoammonium 64 65 le formate drsquoammonium 66 lrsquohydroxylamine 67 lrsquoheacutexameacutethyllegraveneacuteteacutetramine 54 les hydrazines 68 lrsquoureacutee 6970 les amines
primaires et secondaires 71 72
II12 Meacutecanisme de la reacuteaction de Hantzsch
Plusieurs meacutecanismes pour la reacuteaction de Hantzsch ont eacuteteacute rapporteacutes 73 74 Knoevenagel a
rapporteacute dans son eacutetude que le produit intermeacutediaire qui deacutetermine la voie de la reacuteaction
deacutepend des conditions utiliseacutees dans la reacuteaction (catalyseurs reacuteactifs etc) 75 76 (Fig II8 et
II9)
En 1986 le meacutecanisme a eacuteteacute eacutetudieacute par une meacutethode spectroscopique RMN les reacutesultats
confirment la formation de lrsquointermeacutediaire (Fig II8) issu drsquoune reacuteaction entre un meacutethylegravene
activeacute et lrsquoammoniac qui va reacuteagir par une addition de Michael avec le produit (Fig II9) qui
est obtenu via une condensation de Knoevenagel entre un aldeacutehyde et uncomposeacute agrave meacutethylegravene
activeacute 77 et par une cyclisation et une deacuteshydratation on peut avoir les produits deacutesireacutes qui
sont les DHPs (scheacutema II2)
O
ONH2
O
CH
O O
R
Fig II8 Fig II9
Chapitre II Introduction
89
Le meacutecanisme
OCH
O O
R
O
ONH2
R O
O
O O
O
O O
Condensation
de Knoevenagel
+Addition de Michael
- H2ONH
R
O
O
O
O
Cyclisation
DHPs
O
O OH
-H2O
NH3 -H2O
Scheacutema II2
Ce deuxiegraveme chapitre est une continuiteacute du chapitre preacuteceacutedant On se propose aussi drsquoeacutetudier
lrsquoefficaciteacute des deux catalyseurs objets de notre eacutetude sur la reacuteaction de Hantzsch
II13 Utilisation des produits DHPs
Le noyau pyridine est un preacutecurseur tregraves important dans la fabrication de plusieurs
meacutedicaments et autres composeacutes actifs comme les insecticides les herbicides
les deacutesinfectants les arocircmes alimentaires les colorants les adheacutesifs les peintures et les
explosifs
Lrsquooxydation des 14-dihydropyridines permet drsquoobtenir des noyaux pyridines Des lors
plusieurs meacutethodes ont eacuteteacute deacuteveloppeacutees dans le but de synthegravetiser des composeacutes agrave noyau
pyridine agrave partir des dihydropyridines (scheacutemaII3)
Mark C Bagley et M C Lubinuont78 ont reacutealiseacute une aromatisation des produits issus
de la reacuteaction de Hantzsch lrsquooxydation des 14-dihydropyridines est assisteacutee par
micro-ondes en employant le dioxyde de manganegravese (MnO2) pour catalyser cette
oxydation les produits deacutesireacutes sont obtenus avec de bons rendements en seulement
une minute
Chapitre II Introduction
90
N
R1O
RO
OR1
O
N
R1O
RO
OR1
O
MnO2 10eq
CH2Cl2 M-O (150W 100degC 1min)
Scheacutema II3
Les esters de Hantzsch sont aussi employeacutes comme des agents reacuteducteurs (scheacutema II4) ou comme des catalyseurs (scheacutema II5) ce qui va donner par conseacutequant des cycles pyridines
P Chauhan et Coll79 ont deacuteveloppeacute un nouveau protocol pour la reacuteduction des nitro-
oleacutefines ils ont utiliseacute les esters de Hantzsch comme reacuteducteurs pour ce but
Pour trouver les conditions optimales pour cette reacuteaction ils ont utiliseacute les trans β-
nitrostyregravenes qui vont se reacuteduire en nitroalkanes Les polyhydroquinolines utiliseacutes vont
srsquooxydeacutes de leurs part et par conseacutequent les cycles 14-dihydropyridines vont
srsquoaromatiser
Le scheacutema ci-dessous montre les conditions finales trouveacutees
NH
NO2EtO2C CO2Et NO2
Sans solvant 100degC 2h
11 eq
Scheacutema II4
NO2
R
N
EtO2C CO2EtH H
H
H+
N
EtO2C CO2Et
NO2
R +
Scheacutema II5
Q P B Nguyen et T H Kim80 ont preacutepareacute les amines secondaires et tertiaires via une
amination des carbonyles (aldeacutehydes ou ceacutetones) avec une amine primaire via les
esters de Hantzsch comme reacuteducteur (Scheacutema II6)
Chapitre II Introduction
91
N
EtO2C CO2Et+N
H
EtO2C CO2Et
Sans solvant 150degCR1 R2
O+ NH2
R3
R1
NR2
R3
Scheacutema II6
Chapitre II Inteacuterecircts biologiques des 1 4-dihydropyridines
92
II2 Inteacuterecircts biologiques des 1 4-dihydropyridines et deacuteriveacutes
II21 Activiteacutes antimicrobienne antibacteacuterienne et antifongique
Douze produits seacutepareacutes en deux seacuteries via la reacuteaction de Hantzsch et rapporteacutes par
Vijesh et Coll81 ont tous montreacute leur activiteacute antifongique deux composeacutes ont montreacute
une excellente activiteacute antimicrobienne contre les souches choisies (Escherichia coli
ATCC 25922 staphylococcus aureus ATCC 25923 et Pseudomonas aeruginosa
ATCC 27853) pour leur nature infectieuse avec une concentration de 1 05 et 025
mgml (Fig II10 et Fig II11) Deux autres produits ont reacuteagi avec une bonne activiteacute contre (S aureus P
aeruginosa) (Fig II12 et Fig II13)
Les deux derniers composeacutes ont montreacute une activiteacute modeacutereacutee face aux souches
proposeacutees et qui sont les composeacutes (Fig II14 et Fig II15)
NH
OEt
O
EtO
O
NHN
S
NH
OEt
O
EtO
O
NHN
Cl
Fig II10 Fig II11
NH
OEt
O
EtO
O
NHNS
Cl
Cl
NH
O
O O
O
NHN
Fig II12 Fig II13
Chapitre II Inteacuterecircts biologiques des 1 4-dihydropyridines
93
NH
OEt
O
EtO
O
NHN
Cl
Cl
NH
OEt
O
EtO
O
NHN
O
Fig II14 Fig II15
Drsquoapregraves les eacutetudes effectueacutees par Tale et son groupe82 sur lrsquoactiviteacute antibacteacuterienne des
composeacutes 4-(3-arylureido)phenyl-1 4-dihydropyridines trois composeacutes ont montreacute
une forte action contre les souches testeacutees avec des concentration minimales
drsquoinhibition ces composeacutes sont repreacutesenteacutes par les Fig II16-II18
NHO
O
OOHNO
NH
ClCl
HN O
O
O O NH
O
HN Cl
Cl
NHO
O
OOHNO
NH
N
Fig II16 Fig II17 Fig II18
Une seacuterie de produits a eacuteteacute eacutevalueacutee pour son activiteacute antibacteacuterienne 83 deux parmi
neuf produits ont montreacute une bioactiviteacute contre les organismes de Gam (+) et Gam (ndash)
en mecircme temps et qui sont (Fig II19 et II20) tandis que les autres ont montreacute une
activiteacute modeacutereacutee soit pour les souches de Gam (+) ou Gam (-)
HN
OO
O
O
Cl
NH
O
O O
O
Cl
Fig II19 Fig II20
Chapitre II Inteacuterecircts biologiques des 1 4-dihydropyridines
94
II22 Activiteacute antioxydante
Lrsquoactiviteacute antioxydante de la seacuterie des composeacutes de Hantzsch (Fig II21-II29) a eacuteteacute
eacutetudieacutee et leur efficaciteacute a eacuteteacute deacutemontreacutee 84-85
NH
O
OO
OHO
NH
O
OO
OHO
NH
O
OO
OHO
Fig II21 Fig II22 Fig II23
NH
O
OO
OHO
NH
O
OO
OH
NH
O
O
O
O
OHO
Fig II24 Fig II25 Fig II26
NH
O
OO
OHO
NH
O
OO
OHO
NH
OO
Fig II27 Fig II28 Fig II29
Chapitre II Inteacuterecircts biologiques des 1 4-dihydropyridines
95
II23 Activiteacute anti-inflammatoire
Une seacuterie structurellement diverse de la 4 - (3-ary-ureido) pheacutenyl-14-dihydropyridine
a eacuteteacute eacutetudieacutee pour son activiteacute anti-inflammatoire 86 parmi les produits on trouve trois
composeacutes (Fig II30-II32) qui montrent une activiteacute contre le TNF-α et IL-6 avec un
pourcentage drsquoinhibition de 73-96 et une concentration de 10 Μm
HN
OO
O
O
NH
OHN
F
F
FCl
NHO
O
OOHNO
NH
F
F
F
HN O
O
O O NH
O
HN F
F
Fig II30 Fig II31 Fig II32
II24 Activiteacute antituberculeuse
Les eacutetudes reacutecentes ont montreacute que les deacuteriveacutes des 1 4-dihydropyridine-3 5-
dicarbamoyl avec des groupes lipophiles ont une activiteacute significative
antituberculeuse Trivedi et Coll 87ont syntheacutetiseacute une seacuterie de produits via la reacuteaction
de Hantzsch ils ont eacutevalueacute leurs activiteacutes contre les souches de mycobacteacuteries (MTB
H37Rv) consideacutereacute comme cause de la maladie tuberculeuse
Trois composeacutes (Fig II33-II35) parmi les analogues preacutepareacutes ont montreacute une
puissante activiteacute avec seulement 002μgml cela est du agrave leur cractegravere lipophile
Par conseacutequent ces composeacutes offrent dexcellentes pistes en tant que nouvelles
moleacutecules antituberculeuses
Chapitre II Inteacuterecircts biologiques des 1 4-dihydropyridines
96
NH
OO
OO
NN
N+O O-
NH
OO
OO
N
N
F
NH
OO
OO
N
N
Br
Fig II33 Fig II34 Fig II35
II25 Activiteacutes antihypertensive et vasodilatation
Une seacuterie de 4-phenyl-1 4-DHPs a eacuteteacute syntheacutetiseacutee et eacutetudieacutee pour leur potentiel
antihypertensif le produit (Fig II36) avec un ester isopropyle substitueacute en position
meacuteta a diminueacute la moyenne de pression arteacuterielle systolique agrave une dose comparable agrave
la nifeacutedipine et a diminueacute par conseacutequent la probabiliteacute drsquoune attaque cardiaque
En geacuteneacuteral les DHPs comportant une fonctionnaliteacute isobutyryle sur le cycle 4-pheacutenyl
preacutesentent une activiteacute vasodilatatrice puissante indeacutependamment de substitutions
desters symeacutetriques ou asymeacutetriques Les composeacutes DHPs syntheacutetiseacutes par Bansal et
Coll 88(avec un isobutyryle comme substituant dans la structure) ont eacuteteacute compareacutes sur
leur potentiel vasodilatateur avec la nifedipine Deux produits (Fig II36 et Fig
II37) ont montreacute une excellente activiteacute avec une concentration de 035μM
HN
OO
O
O
O O
HN
OO
O
O
O
O
Fig II36 Fig II37
Chapitre II Inteacuterecircts biologiques des 1 4-dihydropyridines
97
II26 Activiteacute myorelaxante
Une eacutetude est rapporteacutee par Şafak et son groupe 89 sur vingt cinq nouveaux produits
syntheacutetiseacutes via la condensation de Hantzsch Ils ont eacutevalueacute leurs activiteacutes de
modulateurs des canaux calciques sur un fond gastrique isoleacute drsquoun lapin Les bloqueurs des canaux calciques inhibent seacutelectivement linflux de calcium agrave
travers la membrane cellulaire ce qui induit une relaxation des cellules neuronales et
les muscles 90
Les reacutesultats obtenus par cette eacutetude indique une efficaciteacute trouveacutee pour sept (Fig
II38-II44) produits parmi les vingt syntheacutetiseacutes avec un potentiel qui est relativement
moindre en comparaison agrave celui de la nifedipine consideacutereacutee comme un antagoniste
calcique
NH
COOCH2
O
N
Cl
F
NH
COOCH2
N
Cl
FO
NH
COOCH2
N
F
FO
Fig II38 Fig II39 Fig II40
NH
COOCH2
N
CF3
ClO
NH
COOCH2
N
Cl
FO
NH
COOCH2
N
Cl
FO
Fig II41 Fig II42 Fig II43
NH
COOCH2
N
F
FO
Fig II44
Chapitre II Inteacuterecircts biologiques des 1 4-dihydropyridines
98
II27 Activiteacute anticancereuse
Amgoth et son eacutequipe91 ont syntheacutetiseacute quatorze nouveaux produits DHPs via la
condensation de Hantzsch seulement deux produits parmi huit produits actifs contre le
cancer ont montreacute une grande action contre les cellules canceacutereuses (Fig II45
II46) et un seul contre lrsquoactiviteacute de lrsquoATPase avec une concentration de 16μM (Fig
II45) - Le composeacute (Fig II38) a montreacute une activiteacute contre les ligneacutees cellulaires de cancer
du sein (MDA-MB)
- Le composeacute (Fig II46) a montreacute une activiteacute contre les ligneacutees cellulaires de cancer
du cocirclon (HT-29)
Tandis que le meacutedicament de reacutefeacuterence le Cisplatine eacutetait plusieurs fois plus puissant
contre les deux types de ligneacutees cellulaires canceacutereuses (656μM)
HN
O
O
OO
N+O O-
HN
O
O
OO Cl
Fig II45 Fig II46
Chapitre II Meacutethodes de preacuteparations des DHPs
99
II3 Meacutethodes de preacuteparations des DHPs
Apregraves la synthegravese des DHPs par lrsquoallemand Arthur Hantzsch en 1882 les 14-
dihydropyridines ont pris beaucoup drsquointeacuterecirct agrave cause de leurs proprieacuteteacutes biologiques et
pharmacologiques qui sont tregraves riches et ils ont attireacute lrsquoattention de nombreux groupes de
chercheurs chimistes organiciens
Nous rapportans ci-dessous quelques meacutethodes de preacuteparation des polyhydroquinolines
deacuterivants de la reacuteaction de Hantzsch
II31 Utilisation des acides de Lewis
Les triflates de meacutetaux rares sont eacuteteacute tregraves utiliseacutes reacutecemment dans plusieurs reacuteactions ils sont
utiliseacutes dans la reacuteaction de Hantzsch comme acides de Lewis recyclables citons par
exemples Yb(OTf)3 et Sc(OTf)3
Li-Min Wang et Coll92 ont utiliseacute lrsquoYtterbium(III) triflate (Yb(OTf)3) pour catalyser
la condensation de lrsquoaldeacutehyde lrsquoaceacutetoaceacutetate drsquoeacutethyle avec la dimeacutedone en preacutesence
de lrsquoaceacutetate drsquoammonium pou donner les 14-dihydropyridines avec de bons
rendements (scheacutema II7) O
O
+ NH4OAcR1 H
O+
OEt
O ON
R1O
OEt
O
Yb(OTf)3 5mol
EtOH Tdeg a(2 - 8)h
+
Scheacutema II7
J L Donelson et Coll93 ont rapporteacute les proprieacuteteacutes catalytiques du Scandium Triflate
(Sc(OTf)3) dans la reacuteaction de Hantzsch dans lrsquoEthanol et agrave tempeacuterature ambiante les
produits sont obtenus avec des rendements tregraves eacuteleveacutes (scheacutema II8) O
O
+ NH4OAcR1 H
O+
OEt
O ON
R1O
OEt
O
Sc(OTf)3 5mol
EtOH Tdeg a(2 - 6)h
+
Scheacutema II8
Chapitre II Meacutethodes de preacuteparations des DHPs
100
R Surasani et Coll94 ont utiliseacute le FeF3 comme un catalyseur recyclable dans la
reacuteaction de Hantzsch le catalyseur a montreacute une grande efficaciteacute cela est ducirc agrave sa
grande aciditeacute et sa stabiliteacute thermique Les rendements trouveacutes sont excellents dans
un temps tregraves court (scheacutema II9)
++
NH4OAc
R H
O
OR1
O O
R2 R3
O
O
FeF3 5mol
Ethanol 75-80degC1h N
RO
OR1
O
R3
R2
+
Scheacutema II9
Si Ko et Ching-Fa Yao95 ont utiliseacute le nitrate dammonium ceacuterique (CAN) pour
obtenir les polyhydroquinoleacuteines et deacuteriveacutes issus de la condensation de Hantzsch Une
varieacuteteacute drsquoaldeacutehydes et de β-ceacutetoesters ont eacuteteacute employeacutes les rendements obtenus dans
un minimum de temps sont excellents (scheacutema II10)
++
NH4OAc
R H
O
OR1
O O
R2 R3
O
O
CAN 005mmol
Ethanol Tdeg aN
RO
OR1
O
R3
R2
+
Scheacutema II10
M A Zolfigol et Coll96 ont prepareacute les N-hydroxyeacutethyl-14-dihydropyridines via la
condensation scheacutematiseacutee ci-dessous (scheacutema II11)
Chapitre II Meacutethodes de preacuteparations des DHPs
101
O H
OHterephthalaldehyde
2-aminoeacutethanol
+O
OO
Ar H
O
NCH2
R
MeO
O
OMe
O
H2C OH
N
CO2MeMeO2C
CH2
MeO2C CO2Me
CH2H2C OH
H2C OH
Catalyseur
Sans solvant40degC
Meacutethode A B C
Meacutethode A C
H2N
OH
Scheacutema II11
Ils ont syntheacutetiseacute une seacuterie des deacuteriveacutes des DHPs en appliquant trois meacutethodes qui ont
donneacute de tregraves bons rendements
-Meacutethode A catalyseur = (CH3COOH+I2) (15 015) mmol
-Meacutethode B catalyseur = (CH3COOH) (15) mmol
-Meacutethode C catalyseur = (I2) (015) mmol
Les produits obtenus peuvent former une nouvelle seacuterie drsquoaldeacutehydes agrave structures
complexes par une simple oxydation
II32 Lrsquoutilisation de lrsquoIode (I2)
S Ko et son eacutequipe97 ont exploreacute la reacuteaction de Hantzsch par lrsquoutilisation de lrsquoiode
moleacuteculaire agrave tempeacuterature douce (25degC 40degC) Les produits 14-dihydropyridines
sont obtenus via la condensation drsquoun aldeacutehyde lrsquoaceacutetate drsquoammonium et un β-
ceacutetoester (lrsquoaceacutetoaceacutetate drsquoethyle et la dimeacutedone ou son deacuteriveacute qui est ici le 13-
cyclohexandione) [1 1 1 1] comme montre le (scheacutema II12)
Chapitre II Meacutethodes de preacuteparations des DHPs
102
RR
O
O
+ +NH4OAcAr H
O+
O
OO I2
Tdeg aN
ArO
O
O
R
R
R= HR= CH3
Scheacutema II12
Les rendements trouveacutes sont de (85-99) dans des temps qui varient de 25min agrave 6h
II33 Utilisation des acides de Brϕnsted
Scott et Coll98 ont utiliseacute lrsquoacide aceacutetique glacial en preacutesence de la pipeacuteridine pour catalyser
la condensation drsquoun aldeacutehyde aromatique un β-ceacutetoester avec un deacuteriveacute eacutenaminoester Les
rendements varient entre 5 et 99 en fonction du reacuteactif mis en jeu (scheacutema II13)
Ar H
O+
O
OO
R3
CH3COOHpipeacuteridine
ArR1
R2
O
OOR3
R1R2
CH3COOH
O
NH2 OR4
NH
ArO
R3O
O
OR4
Scheacutema II13
II34 Utilisation de la levure de boulanger
A Kumar et R A Maurya99 ont utiliseacute la levure de boulanger (saccharomyces
cerevisiae) pour la synthegravese des deacuteriveacutes des polyhydroquinoleacuteines ils ont fait la
condensation avec diffeacuterents aldeacutehydes aromatiques et avec lrsquoaceacutetaldeacutehyde les
reacutesultats varient entre 62 et 82 ) en 24h les conditions optimales trouveacutees sont
deacutecrites dans le scheacutema suivant (scheacutema II14)
Chapitre II Meacutethodes de preacuteparations des DHPs
103
O
O
+
NH4OAc
R H
O
OR1
O O N
RO
OR1
O
levure de boulanger 200mg
Sans solvant Tdeg aD-glucose 300mg
tampon phosphate 5ml
N
R1O
RO
OR1
OOR1O
O
Scheacutema II14
II35 Synthegravese asymeacutetrique
L Zare et M Nikpassand100 ont syntheacutetiseacute les 14-dihydropyridines en preacutesence drsquoun
catalyseur organique recyclable la L-Proline dans un milieu aqueux les produits
obtenus sont ensuite recristalliseacutes dans lrsquoEthanol avec des rendements tregraves eacuteleveacutes qui
varient entre 80 et 95 (scheacutema II15) O
O
+ NH4OAcR1 H
O+
N
R1O O
2L-Proline 15mol
H2O Reflux (25 - 35)h
Scheacutema II15
A Kumar et R A Maurya101 ont syntheacutetiseacute les deacuteriveacutes polyhydroquinolines dans un
milieu sec et agrave tempeacuterature ambiante en utilisant la L-Proline (10mol) les produits
sont ensuite purifieacutes par une recristallisation dans le meacutethanol
Pour trouver les conditions optimales ils ont testeacute la reacuteaction sans catalyseur mais les
rendements eacutetaient tregraves faibles (8-15) avec plusieurs solvants en utilisant plusieurs
organocatalyseurs mais les meilleures conditions qui permettent de donner des
reacutesultats qui varient de 83 agrave 95 sont montreacutees dans le scheacutema suivant (scheacutema
II16)
Chapitre II Meacutethodes de preacuteparations des DHPs
104
O
O
+ NH4OAcR1 H
O+
OR2
O ON
R1O
OR2
O
L-Proline 10mol
Sans solvant Tdeg a (05)h
+
Scheacutema II16
N N Karade et son eacutequipe102 ont rapporteacute de leur coteacute la synthegravese des deacuteriveacutes
polyhydroquinoleacuteiniques par la L-Proline pour la condensation de (3mmol) drsquoun
aldeacutehyde (3mmol) de la dimeacutedone (3mmol) de lrsquoaceacutetoaceacutetate drsquoeacutethyle avec (6mmol)
de lrsquoaceacutetate drsquoammonium (scheacutema II17)
O
O
+ NH4OAcR1 H
O+
OR2
O ON
R1O
OR2
O
L-Proline 10mol
EtOH Reflux(6-7)h
+
Scheacutema II17
II36 Utilisation de la biocatalyse
La catalyse enzymatique est un outil efficace de la biotransformation que se soit dans
la synthegravese organique ou bioorganique103 Jun-Liang Wang et Coll104 ont rapporteacute
lrsquoemploi de la lipase B dans la synthegravese de Hantzsch ils ont utiliseacute pour la premiegravere
fois lrsquoaceacutetamide comme source drsquoammonium La reacuteaction est meneacutee dans le meacutethyl
tert-butyl ether (MTBE 06ml) en preacutesence de (100mg) de CAL-B pendant trois
jours (scheacutema II18)
NH
R1
R2R2
O O
R1 H
O+
R2
OO
NH2
O+
100mg CAL-B
06ml MTBE50degC 3jours
Scheacutema II18
Chapitre II Meacutethodes de preacuteparations des DHPs
105
II37 Utilisation des supports solides
A M Zonouz et N Sharanavard105 ont deacuteveloppeacute la reacuteaction de Hantzsch en utilisant
la montmorillonite [K10] dans un milieu aqueux ce catalyseur a prouveacute son
efficaciteacute dans drsquoautres reacuteactions chimiques en plus de son caractegravere non corrosif et
recyclable et sa grande disponibiliteacute Les produits DHPs ont eacuteteacute preacutepareacutes par la condensation de (1eq) de lrsquoaldeacutehyde (2eq)
de lrsquoaceacutetoaceacutetate drsquoeacutethyle avec (12eq) de lrsquoammoniac qui a eacuteteacute ajouteacute agrave plusieurs
reprises pendant 48h en preacutesence de 20mol du catalyseur
Les reacutesultats trouveacutes sont beaucoup plus eacuteleveacutes en comparaison avec ceux trouveacutes agrave
partir de lrsquoaceacutetate drsquoammonium (scheacutema II19)
+O
O
O + NH3NH
R
EtO
O
OEt
O
[K10] (20mol)
H2O RefluxAr H
O
Scheacutema II19
M Maheswara et Coll106 ont reacutealiseacute la synthegravese de Hantzsch dans un milieu sec et agrave
une tempeacuterature de 80degC par le biais drsquoun catalyseur heacuteteacuterogegravene recyclable sous
forme de support solide qui est le HClO4-SiO2 (scheacutema II20)
+O
O
O
R
+NH
R
R
O
R
O
HClO4-SiO2 (50mg)
Sans solvant 80degCAr H
ONH4OAc
Scheacutema II20
Les produits sont obtenus dans un minimum de temps et avec de tregraves bons rendements
ils sont ensuite purifieacutes par chromatographique sur colonne
L S Gadekar et son eacutequipe107 ont effectueacute la synthegravese des deacuteriveacutes de la
polyhydroquinoline via lrsquoutilisation drsquoun catalyseur heacuteteacuterogegravene qui est la Scolicite
(Ca(Al2Si3O10)3H2O) ce composeacute inorganique deacuterive de la famille des Zeacuteolites
La reacuteaction est reacutealiseacutee en preacutesence drsquoeacutethanol comme solvant de reacuteaction
Chapitre II Meacutethodes de preacuteparations des DHPs
106
Ce catalyseur est recyclable mecircme apregraves quatre fois drsquoutilisation avec une bonne
efficaciteacute Les rendements trouveacutes varient entre 81 et 95 (scheacutema II21)
R2 R2
O
O+ + NH4OAcR1 H
O+
O
OO
Ethanol Reflux
(35-60)minNH
R1O
O
O
R2
R2
Scolicite
Scheacutema II21
Lrsquoacide polyphosphorique supporteacute sur gel de Silice (PPA-SiO2) est employeacute dans la
preacuteparation des DHPs par A Khojastehnezhad et Coll 108 avec une quantiteacute (003g
00150mmol H+) du catalyseur dans un milieu sans solvant selon le scheacutema
suivant (scheacutema II22) O
O
+ +NH4OAcR1 H
O+
O
OO
Sans solvant80degC
(40-60)min N
R1O
O
OPPA-SiO2
85-92Scheacutema II22
J Safari et son eacutequipe109 ont rapporteacute une meacutethode catalytique efficace pour la
synthegravese de moleacutecules biologiquement actives issues de la reacuteaction de Hantzsch
catalyseacutee par un catalyseur recyclable et biodeacutegradable sous forme drsquoun support
solide qui est cellulose acide sulfurique (CSA) Apregraves avoir preacutepareacute le catalyseur
005g de cette poudre blanche est la quantiteacute catalytique neacutecessaire pour la
condensation en one-pot de trois composants un deacuteriveacute de chalcone (1 3-dipheacutenyl-2-
propegraven-1-one) un aceacutetoaceacutetate drsquoeacutethyle avec lrsquoaceacutetate drsquoammonium en preacutesence de
H2O agrave reflux (scheacutema II23)
OEtO
O
OR1 R2
+NH4OAc
H2O Reflux
OOO O
OSO3H
OSO3HOSO3H
OSO3H
OHO3SO
HO3SO
n
NH
EtO
OR1
R2
Scheacutema II23
Chapitre II Meacutethodes de preacuteparations des DHPs
107
II38 Utilisation des micro-ondes
S A Kotharkar et D B Shinde110 ont rapporteacute la synthegravese de Hantzsch via la
condensation drsquoun aldeacutehyde un aceacutetoaceacutetate drsquoeacutethyle et aceacutetate drsquoammonium dans un
milieu sec sans lrsquoutilisation du catalyseur en utilisant lrsquoirradiation micro-ondes les
produits obtenus sont ensuite purifieacutes par chromatographique sur colonne (scheacutema
II24)
+O
O
O
R
+NH
R
R
O
R
O
Sans solvant M-O (90W)
Ar H
ONH4OAc 3-5min 85-95
Scheacutema II24
S Balalaie et E Kowsari111 ont rapporteacute la synthegravese des N-substitueacutees 4-aryl-14-
dihydropyridines avec lrsquoutilisation des micro-ondes pendant 4 minutes pour catalyser
cette condensation ils ont testeacute plusieurs supports solides (gel de Silice
montmorillonite K-10 la Zeacuteolite HY) agrave la place de lrsquoacide aceacutetique les reacutesultats
trouveacutes montrent que le gel de Silice (SiO2 2g) eacutetait le plus efficace cela est ducirc agrave sa
grande surface (scheacutema II25)
Ar H
O
R2NH2
CO2R1H
+
2 NR2
Ar
OR1R1O
O O
SiO2 (2g)
Sans solvant M-O
Scheacutema II25
MA Zolfigol et M Mokhlesi 112 ont deacuteveloppeacute la synthegravese des deacuteriveacutes de la DHP
avec des rendements tregraves eacuteleveacutes par la condensation drsquoun aldeacutehyde un
aminoaceacutetaldeacutehyde dimeacutethyl aceacutetal avec lrsquoaceacutethylegravene carboxylate deacutethyle dans un
milieu sec suivie drsquoune deacuteprotection les produits obtenus ont permis de fournir une
vase gamme drsquoaldeacutehydes qui peuvent ecirctre ensuite des produits de deacutepart de plusieurs
reacuteactions chimiques (scheacutema II26)
Chapitre II Meacutethodes de preacuteparations des DHPs
108
CO2EtH
Ar H
O+
OEtEtO
H2N
2
N
Ar
EtO2C CO2Et
OEt
OEt
Sans solvant M-O
SiO2 4-18min
Scheacutema II26
Scheacutema II27
II39 Utilisation des ultrasons
Shu-Xiang Wang et Coll113 ont fait la synthegravese des 14-dihydropyridines via la
condensation de (1mmol) aldeacutehyde (25mmol) aceacutetoaceacutetate drsquoeacutethyle et (12mmol)
aceacutetate drsquoammonium sans la preacutesence du catalyseur et du solvant sous lrsquoirradiation
ultrason et agrave tempeacuterature ambiante (scheacutema II28)
+R H
O
O
O
O + NH4OAcNH
R
EtO
O
OEt
O
Sans solvant Tdeg a
U-S (Tdeg=28-35degC Freq=25kHz 250W)
2
Scheacutema II28
Lrsquoutilisation de cette meacutethode a permis drsquoobtenir des rendements tregraves eacuteleveacutes dans un
temps court qui varie entre 25minutes et 70minutes
Chapitre II Meacutethodes de preacuteparations des DHPs
109
II310 Utilisation de lrsquoirradiation infrarouge
R Gόmez-Pliego et Coll114 ont syntheacutetiseacute les 14-DHPs avec une meacutethode verte la
reacuteaction est meneacutee dans un milieu aqueux agrave tempeacuterature ambiante avec lrsquoutilisation
lrsquoirradiation infrarouge par un lampe (375W 220V) Les rendements varient entre 70 et 97 dans une peacuteriode courte (07-25h) les
produits obtenus sont recristalliseacutes dans lrsquoeacutethanol (scheacutema II29)
+O
O
O + NH4OAcNH
R
EtO
O
OEt
O
H2O Tdeg a
IR lompe Philips (375W 220V)
2O
G
Scheacutema II29
II311 Utilisation des liquides ioniques
M Tajbakhsh et Coll 115 ont employeacute un liquide ionique pour la synthegravese des 14-
DHPs (1mol) du 2-meacutethylpyridinium trifluoromeacutethanesulfonate en preacutesence de
H2O et agrave tempeacuterature ambiante sont les conditions optimales pour donner de bons
rendements dans un temps tregraves court (1-15) min (scheacutema II30)
R2 R2
O
O
+ +NH4OAcR1 H
O+
O
OO
H2O Tdeg a N
R1O
O
O
R2
R2
[2-MPyH]OTf
Scheacutema II30
II312 Utilisation du couple Oxyde-Meacutetal
La surface doxydes meacutetalliques preacutesente agrave la fois un acide de Lewis et des caractegraveres
de base de Lewis Ceci est caracteacuteristique de nombreux oxydes de meacutetaux en
particulier TiO2 Al2O3 ZnO etchellip et ils sont dexcellents adsorbants pour une grande
varieacuteteacute de composeacutes organiques et ainsi ils augmentent la reacuteactiviteacute de la reaction116
F M Moghaddam et son eacutequipe117 ont utiliseacute un catalyseur heacuteteacuterogegravene non toxique et
recyclable qui est le ZnO
Chapitre II Meacutethodes de preacuteparations des DHPs
110
Le scheacutema ci-dessous montre les conditions optimales pour la synthegravese de deux seacuteries
des deacuteriveacutes des DHPs avec de bons rendements (scheacutema II31)
+
O
O O
Ar H
O
NH
Ar
EtO
O
OEt
O
ZnO (10mol)
Ehanol80degC 60min
O
O
O
O
O
NH
O Ar O
NH4OAc
Scheacutema II31
II313 Utilisation des nanoparticules
S B Sapkal et Coll118 ont rapporteacute la synthegravese des DHPs en utilisant pour la premiegravere
fois un catalyseur heacuteteacuterogegravene qui est le Nickel nanoparticule (nano Ni 80plusmn05 nm) ce
catalyseur est recyclable et comporte une large surface il est preacutepareacute par la meacutethode
micro-eacutemulsion (scheacutema II32)
O
O
+ +NH4OAcR1 H
O+
O
OO
Sans solvant M-O
N
R1O
O
Onano Ni 10
85-96Scheacutema II32
J Safari et Coll119 ont reacutealiseacute la reacuteaction de Hantzsch par la condensation drsquoun
aldeacutehyde (1mmol) la dimeacutedone (1mmol) lrsquoaceacutetopheacutenone ou un β-ceacutetoester (1mmol)
et lrsquoaceacutetate drsquoammonium (1mmol) La reacuteaction est meneacutee dans un milieu sec agrave
tempeacuterature ambiante dans une peacuteriode entre (1-2) h en la preacutesence drsquoun catalyseur
heacuteteacuterogegravene qui est le Cobalt nanoparticule (nano Co 10mol) les rendements
trouveacutes sont tregraves eacuteleveacutes en comparaison avec la reacuteaction meneacutee dans la preacutesence du
Cobalt commercial (6h 50) Le catalyseur est recyclable mecircme apregraves quatre usages et il est seacutepareacute par une
deacutecantation magneacutetique (scheacutema II33)
Chapitre II Meacutethodes de preacuteparations des DHPs
111
+
OR
O O
Ar H
O nano Co (10)
Sans solvant Tdeg aO
O
NH
O Ar O
OR
NH4OAc
NH
O ArO
Scheacutema II33
En 2013 S M Vahdat et Coll120 ont apporteacute la synthegravese des polyhydroquinolines par
lrsquoemploi drsquoun catalyseur heacuteteacuterogegravene recyclable qui est le dioxide drsquoeacutetain nanoparticule
(nano SnO2) les rendements trouveacutes sont tregraves eacuteleveacutes et le catalyseur peut ecirctre
reacuteutiliseacute jusquagrave cinq fois avec une grande efficaciteacute (scheacutema II34)
EtOH Tdeg a
+Ar H
O
O
O
NH
O
O Ar O
OEt
NH4OAc
NH
O Ar
nano SnO2 (1mol)O
O O
O
O O
OEt
O
Scheacutema II34
II314 Utilisation de la meacutethode sans catalyseur
A Heydari et Coll121 ont preacutepareacute une diversiteacute structurale agrave base de lrsquouniteacute
dihydropyridine avec de bons rendements par lrsquoemploi de diffeacuterentes structures
drsquoaldeacutehydes dans les conditions sans catalyseur 70degC pendant 3h
Chapitre II Meacutethodes de preacuteparations des DHPs
112
Le solvant utiliseacute dans cette reacuteaction crsquoest le trifluoroeacutethanol (TFE) ce solvant a
comme proprieacuteteacute recyclable une forte polariteacute faible nucleacuteophilie soluble dans
lrsquoeau une forte capaciteacute de donner une liaison hydrogegravene (scheacutema II35)
+
O
O O
Ar H
O
NH
Ar
EtO
O
OEt
O
TFE (2 ml)
70degC 3h
O
O
NH
O Ar O
OEt
NH4OAc
O
O O
2
O
O2
NH
O Ar O
Scheacutema II35
KA Undale et son eacutequipe122 ont reacutealiseacute la synthegravese des polyhydroquinolines sans
lrsquoutilisation du catalyseur avec un excegraves de lrsquoaceacutetate drsquoammonium La reacuteaction est meneacutee en preacutesence drsquoeacutethanol agrave tempeacuterature ambiante selon le scheacutema
suivant (scheacutema II36)
R2 R2
O
O
+ +NH4OAcR1 H
O+
O
OO
Ethanol (6-11)h
(46-91) N
R1O
O
O
R2
R2
Tdeg a
Scheacutema II36
S Kumar et Coll123 ont deacuteveloppeacute une synthegravese eacuteconomique des DHPs puisqursquoelle
rentre dans le domaine de la chimie verte en faisant la condensation en utilisant la
meacutethode du broyage dans un milieu sec et en absence de catalyseur (scheacutema II37)
Chapitre II Meacutethodes de preacuteparations des DHPs
113
+
O
O O
Ar H
O Tdeg a
Sans solvant BroyageO
O
NH
O Ar O
OEt
NH4OAc
EWG
CN
NH
O ArEWG
NH2EWG= CN CO2R
Scheacutema II37
Les produits syntheacutetiseacutes agrave partir de lrsquoaceacutetoaceacutetate drsquoeacutethyle sont obtenus avec de bons
rendements (80-95) dans un temps qui varient de 12 minutes agrave 45 minutes tandis
que les produits obtenus agrave partir drsquoun deacuteriveacute du malononitrile sont relativement bons et
la dureacutee de la reacuteaction varie entre (15-25) min
Chapitre II Reacutesultats et discussions
114
II4 Reacutesultats et discussion
Jusqursquoagrave preacutesent beaucoup de meacutethodes ont eacuteteacute appliqueacutees dans la synthegravese de Hantzsch dont les micro-ondes les ultra-sons la meacutethode sans solvant sans catalyseur qui sont des protocoles verts (voire la partie meacutethodes de preacuteparation) Cependant lrsquoapplication des catalyseurs naturels dans cette reacuteaction non pas eacuteteacute rapporteacutes dans la bibliographie Lrsquoimportance des produits issus de cette condensation (les 14-dihydropyridines dans le domaine pharmacologique et biologique nous a pousseacutes agrave continuer notre eacutetude de cette reacuteaction en utilisant les deux nouveaux catalyseurs drsquoorigine naturelle les acides ascorbique et aceacutetyle salicylique (qui ont deacutejagrave prouveacutes leur efficaciteacute dans la reacuteaction de Biginelli Chapitre I)
Nous avons commenceacute notre eacutetude par lrsquooptimisation des conditions opeacuteratoires avec les deux catalyseurs pour la condensation de 1mmol du Benzaldeacutehyde 2mmol de dimeacutedone avec 4mmol drsquoaceacutetate drsquoammonium
Pour choisir le meilleur solvant nous avant utiliseacute quatre solvant varieacutes (disponible dans notre laboratoire) et nous avons eacutegalement utiliseacute le milieu sec
-Lrsquoeacutethanol eacutetant protique polaire
-Lrsquoaceacutetonitrile aprotique polaire
-Le teacutetrahydrofurane (THF) aprotique polaire
-Le toluegravene aprotique apolaire
Les autres facteurs dont la quantiteacute catalytique (10 mol) sont fixeacutes les reacutesultats pour les deux catalyseurs sont reacuteunis dans le Tableau II1
Tableau II1
Catalyseurs
Entreacutee
Solvants
Cat (mol )
Acide ascorbique Acide aceacutetylsalicylique
Temps(h) Rdt() Temps(h) Rdt()
1 Aceacutetonitrile a 10 7 75 6 51 2 THF a 10 7 71 6 60 3 Toluene a 10 7 64 6 75 4 EtOH a 10 7 93 6 77
5 Sans solvant b 10 7 96 6 82 a Les reacuteactions sont meneacutees agrave reflux du solvant b la reacuteaction est meneacutee agrave 80degC
Nous avons controcircleacute les cinq reacuteactions par (CCM) la reacuteaction meneacutee sans solvant est la premiegravere agrave ecirctre compleacutete pour les deux catalyseurs (sept heures pour lrsquoacide ascorbique) (six
Chapitre II Reacutesultats et discussions
115
heures pour lrsquoacide aceacutetyle salicylique) nous avons arrecircteacute les autres reacuteactions pour comparer rendements
Drsquoapregraves les reacutesultats de rendements des 14-dihydropyridines le milieu sans solvant est meilleur choix pour la condensation que ce soit avec le premier catalyseur (96 7h) ou avec le second (82 6h) Tableau I1
Nous avons ensuite eacutetudieacute lrsquoeffet du deuxiegraveme facteur qui est le plus important il srsquoagit des quantiteacutes optimales du catalyseur
Nous avons utiliseacute des quantiteacutes catalytiques deacutecroissantes (50 20 10 5) neacutecessaires pour ameacuteliorer le rendement et le temps de reacuteaction pour chaque catalyseur dans ce milieu sec en fixant le dernier facteur qui est la tempeacuterature (80degC) Les reacutesultats obtenus sont rassembleacutes dans le Tableau II2
Les reacutesultats trouveacutes montrent qursquoune quantiteacute catalytique de 5mol eacutetait suffisante pour donner un tregraves bon rendement dans un minimum de temps (92 45h) pour lrsquoacide ascorbique et (97 35h) en utilisant lrsquoacide aceacutetylsalicylique comme le montre le tableau ci-dessous
Tableau II2
Catalyseurs
Entreacutee
Cat (mol )
Acide ascorbique Acide aceacutetylsalicylique
Temps(h) Rdt() Temps(h) Rdt()
1 50 45 67 35 71 2 20 45 68 35 58 3 10 45 68 35 70 4 5 45 92 35 97
Le dernier facteur agrave trouver dans cette eacutetude est la tempeacuterature neacutecessaire pour un bon deacuteroulement de la reacuteaction Nous avons testeacute trois tempeacuteratures (80degC 60degC Tempeacuterature ambiante) en fixant les autres conditions (5 mol de catalyseur et sans solvant) pour chaque catalyseur
Les meilleurs reacutesultats sont trouveacutes agrave une tempeacuterature de 80degC TableauII3
Tableau II3
Catalyseurs
Entreacutee
T (degC)
Acide ascorbique Acide aceacutetylsalicylique
Temps(h) Rdt() Temps(h) Rdt() 1 80 45 91 35 96 2 60 45 84 35 68 3 Tdeg a 45 35 35 49
Chapitre II Reacutesultats et discussions
116
Les conditions optimales finales pour la condensation de Hantzsch pour les deux catalyseurs sont scheacutematiseacutees ci-dessous Scheacutema II37
O
R2O
R2
R1 H
O
NH4OAcO
R2O
R2
NH
R1 O
R2
R2
R2 R2
O
++ acide ascorbique ou
acide aceacutetylsalicylique(5mol)
Sans solvant 80degC
Scheacutema II37
Nous avons preacutepareacute deux seacuteries via cette condensation 5a-5l en utilisant une varieacuteteacute drsquoaldeacutehydes la premiegravere seacuterie est catalyseacutee par lrsquoacide ascorbique la deuxiegraveme seacuterie par lrsquoacide aceacutetylsalicylique Tableau II4
Tableau II4
Catalyseurs
Entreacutee
Produits
R1
R2
Acide ascorbique
Acide aceacutetylsalicylique
Tf mesureacutee
(degC) Temps(h) Rdt() Temps(h) Rdt()
1 5a 4-(Me)-C6H4- Me 25 80 2 75 271-272 2 5b 2-(Me)-C6H4- Me 3 66 25 85 gt300degC 3 5c C6H5- Me 45 91 35 96 192-194 4 5d 2-thienyl Me 4 83 45 99 236-238 5 5e 4-Ethyl-C6H4- Me 3 86 3 87 gt300degC 6 5f 4-(NMe2)-
C6H4- Me 4 91 35 83 266-268 7 5g 4-(Cl)-C6H4- Me 3 89 25 90 229-230 8 5h 4-(Br)-C6H4-4- Me 25 88 2 91 241-243 9 5i 4-MeO- C6H4- Me 35 95 35 96 270-272 10 5j (CH3)2-CH- Me 6 35 7 33 244-246 11 5k 4-Cl- C6H4- H 5 85 45 84 268-270 12 5l 4-(NMe2)-
C6H4- H 35 47 275 77 310-312
Drsquoapregraves les reacutesultats trouveacutes tous les DHPs syntheacutetiseacutes sont obtenus purs mecircme avant purification avec drsquoexcellents rendements et dans des temps records Notant que lrsquoutilisation des aldeacutehydes aromatiques comportant des groupements eacutelectroattracteurs a donneacute les meilleurs reacutesultats que ce soit pour le premier catalyseur Vit C Ou bien pour le deuxiegraveme catalyseur Aspirine voir les composeacutes (lrsquoentreacutees 7 8 9) avec lrsquoemploi de la dimeacutedone dans la condensation et le composeacute (lrsquoentreacutee 11) avec le 13-cyclohexandione
Chapitre II Reacutesultats et discussions
117
Nous avons remarqueacute aussi que le catalyseur qui a donneacute le meilleur rendement eacutetait lrsquoacide aceacutetylsalicylique avec lrsquoutilisation de lrsquoaldeacutehyde heacuteteacuterocyclique le thiophegravene-2-carbaldehyde (99 45h pour le composeacute 5d)
Les reacutesultats satisfaisants remarqueacutes pour les deux catalyseurs nous a permis de reacutealiser drsquoautres manipulations avec drsquoautres reacuteactifs afin drsquoeacutelargir notre eacutetude et obtenir une bibliographie des 14-dihydropyridines
- Avec lrsquoutilisation de (1mmol) du 55-dimeacutethylcyclohexane-13-dione et (1mmol) du cyclohexane-13-dione
acide ascorbique ouacide aceacutetylsalicylique
(5mol)
Sans solvant 80degC
O
O
R1 H
O
NH4OAc
O
O
NH
R1 OO
+
Scheacutema II38
Tableau II5
Catalyseurs
entreacutee
Produits
R1
Acide ascorbique
Acide aceacutetylsalicylique
Tf mesureacutee
(degC) Temps(h) Rdt() Temps(h) Rdt()
13 5m 4-OH-C6H4- 2 76 15 58 gt300degC
14 5n 4-MeO-C6H4- 6 86 5 82 182-184
Les composeacutes syntheacutetiseacutes sont obtenus avec de bons rendements dans un court temps
- Avec lrsquoutilisation de (1mmol) du 55-dimeacutethylcyclohexane-13-dione cyclohexane-13-dione et (1mmol) de lrsquoaceacutetoaceacutetate drsquoeacutethyle
acide ascorbique ouacide aceacutetylsalicylique
(5mol)
Sans solvant 80degC
O
R2O
R2
R1 H
O
NH
Me
EtO2C
H3C
OEt
O
O R1 O
R2
R2
NH4OAc
+
Scheacutema II39
Chapitre II Reacutesultats et discussions
118
Tableau II6
Catalyseurs
entreacutee
Produits
R1
R2
Acide ascorbique
Acide aceacutetylsalicylique
Tf mesureacutee
(degC) Temps(h) Rdt() Temps(h) Rdt()
1 5o 4-OH-C6H4- Me 15 85 2 94 238-240 2 5p 4-MeO-C6H4- Me 5 99 6 97 260-262 3 5q 4-Ethyl-C6H4- H 2 80 25 83 231-233 4 5r 3Cl- C6H4- H 3 81 35 82 gt300degC
Tous les composeacutes sont obtenus avec de tregraves bons rendements Neacuteanmoins le couple (dimeacutedone - aceacutetoaceacutetate drsquoeacutethyle 5p) eacutetait leacutegegraverement meilleur que le couple (13-cycloheanedione - aceacutetoaceacutetate drsquoeacutethyle 5q 5r) pour les deux catalyseurs
- Avec lrsquoutilisation de (2mmol) de lrsquoaceacutetoaceacutetate drsquoeacutethyle
acide ascorbique ouacide aceacutetylsalicylique
(5mol)
Sans solvant 80degC
R1 H
O
H3C OEt
O O
NH
CO2Et
MeMe
EtO2CH3C OEt
O O R1
NH4OAc
+
Scheacutema II40
Tableau II7
Catalyseurs
entreacutee
Produits
R1
Acide ascorbique
Acide aceacutetylsalicylique
Tf mesureacutee
(degC) Temps(h) Rdt() Temps(h) Rdt() 19 5s Furfurald- 3 92 3 75 158-160 20 5t 2-Thienyl 2 77 25 68 152-154
Tous les produits syntheacutetiseacutes sont obtenus avec de bons rendements le meilleur reacutesultat trouveacute eacutetait avec le furaldehyde comme aldeacutehyde et lrsquoacide ascorbique comme catalyseur (5s 92 3h)
Chapitre II Reacutesultats et discussions
119
Nous proposons ci-dessous le meacutecanisme reacuteactionnel pour cette reacuteaction
O
Me
OOR2
HH
OOR2
OHMe
2
OO
OHO
OH
OH
eacutenolisation
O
Me
O
OR2
H HO
OR2
OHMe
2eacutenolisation
O
O
O O
OO
OH
OH
OH
OH
OO
OHO
OH
OH H+
H
O
O
O O
O
O
O OH
H+
H
O
Me
OOR2
HH
O
Me
OOR2
HHNH4OAc 4 NH4OAc 4
33
H H
-H2O
OO
OH
OOH
OH
-H2O
H2NCH3
OR2O
H2NCH3
OR2O
6
6
2O
OR2
OMe
2
HR1
O
HR1
O
1
1
++
condensation de Knoevenagel condensation de
KnoevenagelO
OR2
OMe
R1
77
H H H
OOR2
OMe H
OO
OH O
OHOH
O
O
OO
OO O
O
7+addition de Michael
OH3C
OR2
O R1
CH3
OR2
O
HNNH
OR2
O R1
OR2
O
H3C CH3
cyclisation
deacuteshydratation
58
6
OOR2
OMe
R1
Scheacutema II41
Chapitre II Reacutesultats et discussions
120
Les structures des DHPs preacutepareacutees ont eacuteteacute bien eacutetablies par les meacutethodes
spectroscopiques usuelles qui sont IR RMN 1H RMN 13C
Les spectres Infrarouge des dihydropyridines (5a-5t) sont caracteacuteriseacutes par la preacutesence
drsquoune bande correspondante de la fonction amine (N-H) du noyau DHP qui apparait vers
29586-34485cm-1 drsquoune bande (C-H) qui se situe vers 28776-29817cm-1 le groupement
carbonyle (C=O) de la fonction ceacutetone pour les produits (5a-5r) ou ester pour les produits
(5o-5t) sont caracteacuteriseacutes par deux bandes qui sortent respectivement vers 15085-16471cm-1
et 16548-17011cm-1
Drsquoapregraves les reacutesultats drsquoanalyse des spectres fournis par la RMN 1H des structures de
produits DHPs obtenus via la reacuteaction de Hantzsch
Deux pics caracteacuteristiques des DHPs (5a-5t) qui sont un singulet correspondant au
proton porteacute par le carbone asymeacutetrique (C4) du noyau dihydropyridine qui sort vers 387-563
ppm lrsquoautre pic crsquoest le proton de la fonction amine du noyau dihydropyridine qui sort un peu
deacuteblindeacute vers 571-1231 ppm
- Les spectres des produits preacutepareacutes agrave partir de la dimeacutedone et de la cyclohexanedione
Font apparaicirctre deux singulets agrave champ fort concernant les protons des deux groupements
meacutethyles qui sortent respectivement vers (084-134) ppm et (097-148) ppm pour les
produits (5a-5p)
Les groupements (CH2) pour les produits (5a-5r) apparaissent vers (169-255) ppm et
reacutesonnent geacuteneacuteralement sous forme de multiplet pour le cycle hexanedione pour la dimeacutedone
les deux protons du CH2 en α de la fonction ceacutetone apparaissent deacuteblindeacutes sous forme de
singulet tans dis que les deux protons en α de la double liaison du noyau dihydropyridine
reacutesonnent sous forme de deux doublets agrave cause du couplage geacuteminal entre eux
-Les spectres des produits preacutepareacutes agrave partir de lrsquoaceacutetoaceacutetate drsquoeacutethyle pour les produits
(5o-5t) on observe
Un singulet correspondant aux protons du groupement meacutethyle qui sort vers 223-273 ppm
Le groupement (CH2) apparait vers 397-408 ppm sous forme de quadruplet avec une
constante de couplage entre (7 et 8) Hz
Un triplet qui correspond au groupement (CH3) sort vers 111-127 ppm avec une constante de
couplage vers (7-8) Hz
Chapitre II Reacutesultats et discussions
121
Les spectres de la RMN 13C sont caracteacuteriseacutes par la preacutesence des signaux suivants
- Le carbone asymeacutetrique C4 caracteacuteristique du cycle DHP pour les produits (5a-5t) reacutesonne
entre 292 et 372 ppm
- Les carbones de la fonction ceacutetone apparaissent entre 1899 ppm et 1965 ppm
- Pour les carbones de la fonction carbonyle de lrsquoester des produits DHPs (5o-5t) reacutesonnent
entre 1669 ppm et 1680 ppm
- Le carbone quaternaire porteur de deux groupements meacutethyles reacutesonne blindeacute entre 264
ppm et 372 ppm
- Les (CH2) reacutesonnent comme suit
Le CH2 en α de la fonction ceacutetone apparaissent vers 470-600 ppm tans dis que celui
en α de la double liaison du noyau pyridine reacutesonne vers 312-507 ppm
Les autres CH2 qui appartiennent au cycle hexanedione sortent plus blindeacutes vers 208-
371 ppm
- Pour les composeacutes obtenus via une condensation avec lrsquoaceacutetoaceacutetate drsquoeacutethyle les CH3
reacutesonnent vers (182-198) ppm les carbones CH3 et CH2 de la fonction ester
apparaissent respectivement vers (141-148) ppm et (598-795) ppm
Chapitre II Reacutesultats et discussions
122
Tableau II8 Donneacutees de RMN1H (deacuteplacements chimiques et constantes de couplage) des 1 4-dihydropyridines
NH
R1 O
R2
R2
R2R2
O
DHP R1 NH HC4 R2 CH2
5a 707(dJ=9 2H) 698(dJ=9 2H) 229(s3HCH3)
119(s1HNH) 550(s1H C4H) 122(s6H2CH3) 109(s6H2CH3)
219-247(m8H4CH2)
5b 709-688(m4H) 273(s3HCH3)
885(s1HNH) 490(s1H C4H) 101(s6H2CH3) 085(s6H2CH3)
236(dJ=1692H) 226(dJ=1712H) 411(dJ=1632H) 195(dJ=1632H)
5c 735-705(m5H) 765(s1HNH) 508(s1H C4H) 106(s6H2CH3)
095(s6H2CH3) 232-
212(m8H4CH2)
5d 712-710(m1H)
687(ddJ=55361H) 664-663(m1H)
1231(s1HNH) 563(s1H C4H) 122(s6H2CH3) 110(s6H2CH3)
225-240(m8H4CH2)
5e 724(dJ=52H) 701(dJ=52H) 115(tJ=5CH3)
251(qJ=75CH2)
726(s1HNH) 507(s1H C4H) 106(s6H2CH3) 096(s6H2CH3)
213-233 (m8H4CH2)
5f 718(dJ=92H) 654(dJ=92H)
280(s6H2CH3) 726(s1HNH) 499(s1H C4H) 105(s6H2CH3)
095(s6H2CH3) 224-
210(m8H4CH2)
5g 728(dJ=92H) 716(dJ=92H) 786(s1HNH) 506(s1H C4H) 107(s6H2CH3)
095(s6H2CH3) 230-213
(m8H4CH2)
5h 767(dJ=852H) 759(dJ=852H) 912(s1HNH) 535(s1H C4H) 148(s6H2CH3)
134(s6H2CH3)
280(dJ=1691H) 270(dJ=1701H) 259(dJ=1631H) 248(dJ=1631H)
5i 365(s3HCH3-O) 710(dJ=862H) 662(dJ=862H)
886(s1HNH) 481(s1H C4H) 101(s6H2CH3) 088(s6H2CH3)
235(dJ=1701H) 226(dJ=1631H) 212(dJ=1591H) 199(dJ=1621H)
5j 065(s3HCH3)
061(s3HCH3) 164-151(m1HCH)
862(s1HNH) 387(dJ=41HC4H) 104(s3HCH3) 101(s3HCH3)
226(s4H2CH2) 217(dJ=1651H) 209(dJ=1661H)
5k 720(dJ=8 2H) 715(dJ=8 2H) 948(s1HNH) 488(s1HC4H) -
255-240(m4H) 226-214(m4H) 195-188(m2H) 183-173(m2H)
5l 717(dJ=8 2H) 655(dJ=8 2H) 281(s6H2CH3)
826(s1HNH) 507(s1H C4H) - 237-233(m9H) 197-183(m3H)
Chapitre II Reacutesultats et discussions
123
Tableau II9 Donneacutees de RMN13C (deacuteplacements chimiques et constantes de couplage) des 1 4-dihydropyridines
NH
R1 O
R2
R2
R2R2
O
1
23
4
567891011
12
13
THP CO C (NH)
C (CO) CH CH2
(CO) CH2 (NH) CH2 R2
C (R2)
Carom R1
5a 1904 1353 1157 324 471 465 - 297274 314 1349-1267 209 5b 1941 1478 1129 286 497 312 - 257 284 1459-1242 187 5c 1958 1489 1133 336 509 408 - 295271 326 1466-1260 - 5d 1899 1437 1160 304 470 463 - 299268 312 1264-1235 - 5e 1959 1485 1137 328 509 410 - 274 296 1439-1275 311154
5f 1961 1487 1135 326 509 406 - 296272 324 1487-1286 1122 406
5g 1959 1491 1129 334 508 407 - 295271 326 1452-1281 - 5h 1948 1487 1119 305 503 329 - 266291 320 1458-1187 -
5i 1944 1484 1121 303 503 319 - 265 290 1568 1392-1124 544
5j 1954 1504 1098 292 503 344 - 263 307 - 313186
5k 1948 1514 1120 319 - - 367263207 - - 1462-1276 -
5l 1965 1509 1145 319 - - 373271211 - - 1489-1285
1124 407
Chapitre II Reacutesultats et discussions
124
Tableau II10 Donneacutees de RMN1H (deacuteplacements chimiques et constantes de couplage) des 1 4-dihydropyridines
NH
R1 OO
DHP R1 NH HC4 CH2 2CH3
5m 689(dJ=8 2H) 649(dJ=9 2H) 923(s1HOH)
916(s1HNH) 472(s1H C4H) 250-
169(m10H)
097(s3HCH3) 084(s3HCH3)
5n 724(dJ=8 2H) 671(dJ=8 2H)
366(s3HCH3-O) 799(s1HNH) 503(s1H C4H)
234-211(m10H)
106(s3HCH3) 095(s3HCH3)
Tableau II11 Donneacutees de RMN13C (deacuteplacements chimiques et constantes de couplage) des 1 4-dihydropyridines
1
23
4
567891011
12
1314 N
H
R1 OO
DHP CO C(NH) C(CO) CH CH2 (CO)
CH2 (NH) CH2 R2 C(R2) Carom R1
5m 19441943
1508 1488
1130 1119 314 503 371
208 321 320
265 291 264 1550
1379-1143 -
5n 19631961
1508 1491
1145 1133 328 509 406
211 326 325
271 296 372 1577 1392
1289 1133 550
Chapitre II Reacutesultats et discussions
125
Tableau II12 Donneacutees de RMN1H (deacuteplacements chimiques et constantes de couplage) des 1 4-dihydropyridines
NH
Me
EtO2C
R1 O
R2
R2
Entreacutee R1 NH HC4 CH2 R2 CH3 Ethyl
5o
693(dJ=82H) 655(dJ=82H) 902(s1HOH)
894(s1HNH) 474(s1HC4H)
239(dJ=16 1H) 227(dJ=16 1H) 214(dJ=16 1H) 197(dJ=16 1H)
101(s3HCH3) 086(s3HCH3)
226(s3HCH3)
397(qJ=80 2H) 113(tJ=80CH3)
5p 706(dJ=8 2H) 674(dJ=8 2H)
366(s3HCH3-O) 902(s1HNH) 480(s1HC4H)
241(d J =16 1H) 228(dJ=16 1H) 216(dJ=16 1H) 197(dJ=16 1H)
100(s3HCH3) 085(s3HCH3)
251(s3HCH3)
397(qJ=80CH2) 111(tJ=80CH3)
5q
720(dJ=8 2H) 702(dJ=8 2H) 117(tJ=8CH3) 256(qJ=8CH2)
674(s1HNH) 506(s1HHC4) 242-238(m2H) 232-225(m2H) 201-188(m2H)
- 223(s3HCH3) 120(tJ=80CH3) 405(qJ=80CH2)
5r 720(dJ=671H) 710-701(m3H) 642(s1HNH) 519(s1HHC4) 201-180(m2H)
247-229(m4H) - 273(s3HCH3) 408(qJ=70CH2) 120(tJ=72CH3)
Chapitre II Reacutesultats et discussions
126
Tableau II13 Donneacutees de RMN13C (deacuteplacements chimiques et constantes de couplage) des 1 4-dihydropyridines
a4
a8
1
2
3456
78
NH
R1
O
OO
R2
R2
Entreacutee C5O CO C4 R2 C7 CH2(C6C8) C7H2 Ca8 Ca4 C3(CO) C2 CH3 CH2-CH3
Carom R1
5o 1961 1680 355 298 269 327 600507 - 1451 1109 1051 1508 188 795
148
1557 1392-1126
-
5p 1943 1669 349 291 264 321 502398 - 1446 1102 1039 1492 182 600
141
1572 1400-1130
548
5q 1959 1676 359 - - 371284 211 1445 1134 1062 1499 193 598 142
1433-1274
154 274
5r 1961 1678 372 - - 329276 210 1472 1147 1075 1499 196 599 144
1359-1260 -
Chapitre II Reacutesultats et discussions
127
Tableau II11 Donneacutees de RMN1H (deacuteplacements chimiques et constantes de couplage) des 1 4-dihydropyridines
NH
CO2Et
MeMe
EtO2C
R1
DHP R1 NH HC4 CH3 CH2-CH3
5s 723(dd J =1808H2)
621(s1HH3) 594(s1HH4)
571(s1HNH) 519(s1HHC4) 233(s6H2CH3)
421-411(m4H2CH2) 124(t J =722CH3)
5t 704(dd J =55 13 1H) 684(dd J =55 36 1H)
697-680(m1H)
586(s1HNH) 535(s1HC4H) 233(s6H2CH3)
423-411(m4H2CH2) 127(t J =802CH3)
Tableau II13 Donneacutees de RMN13C (deacuteplacements chimiques et constantes de couplage) des 1 4-dihydropyridines
1
2
345
6 NH
MeMe
R1 O
O
O
O
DHP CO C4 C2 C3 CH3 CH2-CH3 R1(Carom)
5s 1676 336 1452 1010 198 600146 1588 1411-1047
5t 1673 344 1516 1036 195 599143 1445-1231
Chapitre II Conclusion
128
II5 Conclusion
Dans ce deuxiegraveme chapitre nous nous somme inteacuteresseacutes agrave la reacuteaction de Hantzsch
lrsquoimportance des produits 14-dihydropyridines issus de cette condensation dans le domaine
biologique et pharacologique (comme la Nifedipine) nous a pousseacutes agrave essayer lrsquoapplication
de la meacutethode verte en employant nos deux nouveaux catalyseurs qui sont lrsquoacide ascorbique
(acide naturel la vitamine C) et lrsquoacide aceacutetylsalicylique (acide drsquoorigine naturel Aspirine)
pour la preacuteparation des DHPs
Cette voie preacutesente des avantages tregraves inteacuteressants en comparaison avec les meacutethodes
rapporteacutees puisqursquoelle ameacuteliore les rendements dans un temps record et facilite la
manipulation drsquoun coteacute et eacutevite la toxiciteacute et les risques qui reacutesultent apregraves ce qui permet une
synthegravese douce et respectueuse de lrsquoenvironnement drsquoun autre coteacute
Les reacutesultats que nous avons trouveacutes eacutetaient tregraves satisfaisants nous avons pu syntheacutetiser une
gamme de produits avec drsquoexcellents rendements nous avons eacutegalement eacutelargi notre eacutetude par
la synthegravese de quelques nouvelles moleacutecules avec une grande pureteacute et un excellent
rendement
Chapitre II Partie expeacuterimentale
129
II5 Partie expeacuterimentale
Mode opeacuteratoire geacuteneacuterale
Un meacutelange reacuteactionnel de (1mmol) de lrsquoaldeacutehyde (2mmol) du β-ceacutetoester (4mmol) de
lrsquoaceacutetate drsquoammonium avec (5mol) de lrsquoacide ascorbique ou de lrsquoacide aceacutetylsalicylique
dans un milieu sans solvant est chauffeacute agrave une tempeacuterature 80degC la reacuteaction est suivie par
(CCM) Apregraves lrsquoachegravevement de la reacuteaction le meacutelange est refroidi agrave tempeacuterature ambiante et
ensuite verseacute sur de lrsquoeau glaceacutee avec une agitation de 10 minutes Le solide obtenu est filtreacute
laveacute avec lrsquoeau glaceacutee et purifieacute par recristallisation dans lrsquoeacutethanol 95 Les produits obtenus
ont eacuteteacute identifieacutes par les meacutethodes spectroscopiques IR RMN H1 RMN C13 Tdegfusion
5a) 3366-teacutetrameacutethyl-9-p-tolyl-3467-teacutetrahydroacridine-18(2H5H9H10H)-dione
NH
O O
Tdegfus 271-272 degC IR (KBr cm-1) ν 29586 28776 15699 13694 RMN H1(250 MHz
DMSO-d6) δ 119(s 1H NH) 707(d J=9 2H) 698(d J =9 2H) 550(s 1H C4H) 229(s
3H CH3) 219-247(m 8H 4CH2) 122(s 6H 2CH3) 109(s 6H 2CH3) RMN
C13(629MHz DMSO-d6) δ 1904 1353 1349 1290 1286 1267 1157 471 465
324 314 297 274 209
5b) 3366-teacutetrameacutethyl-9-o-tolyl-3467-teacutetrahydroacridine-18(2H5H9H10H)-dione
NH
O O
Tdegfus gt300 degC IR (KBr cm-1) ν 31823 29586 16350 14900 13655 RMN H1(250
MHz DMSO-d6) δ 885(s 1H NH) 709-688(m 4H) 490(s 1H C4H) 236(d J =169
2H) 226(d J =171 2H) 411(d J =163 2H) 195(d J =163 2H) 273(s 3H CH3)
Chapitre II Partie expeacuterimentale
130
101(s 6H 2CH3) 085(s 6H 2CH3) RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ 1941 1478
1459 1348 1281 1271 1245 1242 1129 497 313 287 284 257 187
5c) 3366-teacutetrameacutethyl-9-pheacutenyl-3467-teacutetrahydroacridine-18(2H5H9H10H)-dione
NH
O O
Tdegfus 192-194 degC IR (KBr cm-1) ν 32788 29547 16317 13655 RMN H1(250 MHz
DMSO-d6) δ 765(s 1H NH) 735-705(m 5H) 508(s 1H C4H) 232-212(m 8H 4CH2)
106(s 6H 2CH3) 095(s 6H 2CH3) RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ 1958 1489
1466 1280 1279 1260 1133 509 408 336 326 295 271
5d) 3366-teacutetrameacutethyl-9-(thiophen-2-yl)-3467-teacutetrahydroacridine-18(2H5H9H10H)-
dione
NH
O OS
Tdegfus 236-238 degC IR (KBr cm-1) ν 32749 29586 15931 14774 13732 RMN H1(250
MHz DMSO-d6) δ 1231(s 1H NH) 712-710(m 1H) 687(dd J =5536 1H) 664-
663(m 1H) 563(s 1H C4H) 225-240(m 8H 4CH2) 122(s 6H 2CH3) 110(s 6H
2CH3) RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ 1899 1437 1264 1246 1235 1160 470
463 312 304 299 268 SMHR (MS-ESI+ MZ) [M+H]+ calculeacutee pour (C21H26NO2S)
3561606 trouveacutee 3561679
Chapitre II Partie expeacuterimentale
131
5e) 9-(4-eacutethylpheacutenyl)-3366-teacutetrameacutethyl-3467-teacutetrahydroacridine-18(2H5H9H10H)-
dione
NH
O O
Tdegfus gt300 degC IR (KBr cm-1) ν 32788 29586 16047 14928 13694 RMN H1(250
MHz DMSO-d6) δ 726(s 1H NH) 724(d J =5 2H) 701(d J =5 2H) 507(s 1H C4H)
251(qj=75CH2) 213-233 (m8H4CH2) 115(tj=5CH3) 106(s6H2CH3) 096(s 6H
2CH3) RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ 1958 1485 1439 1414 1280 1274 1135
509 410 328 311 296 274 154
5f) 9-(4-(dimeacutethylamino)pheacutenyl)-3366-teacutetrameacutethyl-3467-teacutetrahydroacridine-
18(2H5H9H10H)-dione
NH
O O
N
Tdegfus 266-268 degC IR (KBr cm-1) ν 32749 28776 16085 14851 13617 RMN H1(250
MHz DMSO-d6) δ 726(s 1H NH) 718(d J =9 2H) 654(d J =9 2H) 499(s 1H C4H)
280(s 6H 2CH3) 224-210(m 8H 4CH2) 105(s 6H 2CH3) 095(s 6H 2CH3) RMN
C13(629MHz DMSO-d6) δ 1961 1487 1354 1286 1135 1122 509 406 406 326
324 296 272
Chapitre II Partie expeacuterimentale
132
5g) 9-(4-chloropheacutenyl)-3366-teacutetrameacutethyl-3467-teacutetrahydroacridine-18(2H5H9H10H)-
dione
NH
O O
Cl
Tdegfus 229-230 degC IR (KBr cm-1) ν 34369 29547 16471 16124 13655 RMN H1(250
MHz DMSO-d6) δ 786(s 1H NH) 728(d J =9 2H) 716(d J =9 2H) 506(s 1H C4H)
230-213 (m 8H 4CH2) 107(s 6H 2CH3) 095(s 6H 2CH3) RMN C13(629MHz DMSO-
d6) δ 1959 1491 1452 1316 1295 1281 1129 508 407 334 326 295 271
5h) 9-(4-bromopheacutenyl)-3366-teacutetramethyl-3467-teacutetrahydroacridine-18(2H5H9H10H)-
dione
NH
O O
Br
Tdegfus 241-243 degC IR (KBr cm-1) ν 31746 29547 16471 16085 13655 RMN H1(250
MHz DMSO-d6) δ 912(s 1H NH) 767(d J =85 2H) 759(d J =85 2H) 535(s 1H
C4H) 280(d J =169 1H) 270(d J =170 1H) 259(d J =163 1H) 248(d J =163 1H)
148(s 6H 2CH3) 134 (s 6H 2CH3) RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ 1948 1487
1458 1302 1295 1187 1119 503 329 320 305 291 266
Chapitre II Partie expeacuterimentale
133
5i) 9-(4-meacutethoxypheacutenyl)-3366-teacutetrameacutethyl-3467-teacutetrahydroacridine-18(2H5H9H10H)-
dione
NH
O O
O
Tdegfus 270-272 degC IR (KBr cm-1) ν 34485 29547 16432 16124 13655 11418 RMN
H1(250 MHz DMSO-d6) δ 886(s 1H NH) 710(d J =86 2H) 662(d J =86 2H) 481(s
1H C4H) 365(s 3H CH3-O) 235(d J =170 1H) 226(d J =163 1H) 212(d J=159
1H) 199(d J =162 1H) 101(s 6H 2CH3) 088(s 6H 2CH3) RMN C13(629MHz
DMSO-d6) δ 1944 1568 1484 1392 1283 1124 1121 544 503 319 303 290
265
5j) 9-isopropyl-3366-teacutetrameacutethyl-3467-teacutetrahydroacridine-18(2H5H9H10H)-dione
NH
O O
Tdegfus 244-246 degC IR (KBr cm-1) ν 32826 29547 28737 16085 13809 RMN H1(250
MHz DMSO-d6) δ 862(s 1H NH) 387(d J =4 1H C4H) 226(s 4H 2CH2) 217(d J
=165 1H) 209(d J =166 1H) 164-151(m 1H CH) 104(s 3H CH3) 101(s 3H CH3)
065(s 3H CH3) 061(s 3H CH3) RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ 1954 1504 1098
503 344 313 307 292 263 186 SMHR (MS-ESI+ MZ) [M+H]+ calculeacutee pour
(C20H31NO2) 3152198 trouveacutee 3152277
Chapitre II Partie expeacuterimentale
134
5k) 9-(4-chloropheacutenyl)-3467-teacutetrahydroacridine-18(2H5H9H10H)-dione
NH
Cl
O O
Tdegfus gt300 degC IR (KBr cm-1) ν 32710 29316 16432 RMN H1(250 MHz DMSO-d6)
δ 948(s 1H NH) 720(d J =8 2H) 715(d J =8 2H) 488(s 1H C4H) 255-240(m 4H)
226-214(m 4H) 195-188(m 2H) 183-173(m 2H) RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ
1948 1514 1462 1300 1293 1276 1120 367 319 263 207
5l) 9-(4-(dimeacutethylamino) pheacutenyl)-3467-teacutetrahydroacridine-18(2H5H9H10H)-dione
NH
N
O O
Tdegfus 310-312degC IR (KBr cm-1) ν 32788 29470 16047 13578 RMN H1(250 MHz
DMSO-d6) δ 826(s 1H NH) 717(d J =8 2H) 655(d J =8 2H) 507(s 1H C4H) 281(s
6H 2CH3) 237-233(m 9H) 197-183(m 3H) RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ 1965
1509 1489 1355 1285 1145 1124 407 373 319 271 211 SMHR (MS-ESI+
MZ) [M+H]+ calculeacutee pour (C27H25N2O2) 3361838 trouveacutee 3361911
Chapitre II Partie expeacuterimentale
135
5m) 9-(4-hydroxypheacutenyl)-33-dimeacutethyl-3467-teacutetrahydroacridine-18(2H5H9H10H)-
dione
NH
OH
O O
Tdegfus gt300 degC IR (KBr cm-1) ν 32788 29547 16085 14812 13694 RMN H1(250
MHz DMSO-d6) δ 923(s 1H OH) 916(s 1H NH) 689(d J =8 2H) 649(d J =9 2H)
472(s 1H C4H) 250-169(m 10H) 097(s 3H CH3) 084(s 3H CH3) RMN
C13(629MHz DMSO-d6) δ 1943 1550 1508 1488 1379 1283 1143 1130 1119
503 371 321 320 291 265 264 208
5n) 9-(4-meacutethoxypheacutenyl)-33-dimeacutethyl-3467-teacutetrahydroacridine-18(2H5H9H10H)-
dione
NH
O
O O
Tdegfus 182-184 degC IR (KBr cm-1) ν 32788 29547 16085 14812 13655 RMN H1(250
MHz DMSO-d6) δ 799(s 1H NH) 724(d J =8 2H) 671(d J =8 2H) 503(s 1H C4H)
366(s 3H CH3-O) 234-211(m 10H) 106(s 3H CH3) 095(s 3H CH3) RMN
C13(629MHz DMSO-d6) δ 1961 1577 1491 1392 1289 1133 1132 550 509
406 372 328 326 325 296 271 211
Chapitre II Partie expeacuterimentale
136
5o) 4-(4-hydroxypheacutenyl)-277-trimeacutethyl-5-oxo-145678-heacutexahydroquinoline-3-
carboxylate drsquoeacutethyle
ONH
OH
O O
Tdegfus 238-240 degC IR (KBr cm-1) ν 32826 29586 16857 16124 13771 12189 RMN
H1(250 MHz DMSO-d6) δ 902(s 1H OH) 894(s 1H NH) 693(d J =8 2H) 655(d J
=8 2H) 474(s 1H C4H) 397(q J =8 2H) 226(s 3H CH3) 239(d J =16 1H) 227(d J
=16 1H) 214(d J =16 1H) 197(d J =16 1H) 113(t J =8 CH3) 101(s 3H CH3)
086(s 3H CH3) RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ 1961 1680 1557 1508 1451
1392 1291 1152 1126 1109 1051 795 600 507 355 327 298 269 188 148
5p) 4-(4-meacutethoxypheacutenyl)-277-trimeacutethyl-5-oxo-145678-heacutexahydroquinoline-3-
carboxylate drsquoeacutethyle
O
NH
O
O O
Tdegfus 260-262 degC IR (KBr cm-1) ν 32016 29586 17011 16047 13809 10338 RMN
H1(250 MHz DMSO-d6) δ 902(s 1H NH) 706(d J =8 2H) 674(d J =8 2H) 480(s
1H C4H) 397(q J =8 CH2) 366(s 3H CH3-O) 251(s 3H CH3) 241(d J =16 1H)
228(d J =16 1H) 216(d J =16 1H) 197(d J =16 1H) 111(t J =8 CH3) 100(s 3H
CH3) 085(s 3H CH3) RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ 1943 1669 1572 1492
1446 1400 1284 1130 1102 1039 589 548 502 349 321 291 264 182 141
Chapitre II Partie expeacuterimentale
137
5q) 4-(4-eacutethylpheacutenyl)-2-meacutethyl-5-oxo-145678-heacutexahydroquinoline-3-carboxylate
drsquoeacutethyle
NH
O
O O
Tdegfus 231-233 degC IR (KBr cm-1) ν 32365 29509 16972 15085 14612 13609 RMN
H1(250 MHz DMSO-d6) δ 720(d J =8 2H) 702(d J =8 2H) 674(s 1H NH) 506(s
1H HC4) 405(q J =8 CH2) 256(q J =8 CH2) 223(s 3H CH3) 242-238(m 2H) 232-
225(m 2H) 201-188(m 2H) 120(t J =8 CH3) 117(t J =8 CH3) RMN C13(629MHz
DMSO-d6) δ 1959 1676 1499 1445 1433 1417 1278 1274 1134 1062
598 371 359 284 274 210 193 154 142 SMHR (MS-ESI+ MZ) [M+H]+
calculeacutee pour (C21H26NO3) 3391834 trouveacutee 3391907
5r) 4-(3-chloropheacutenyl)-2-meacutethyl-5-oxo-145678-heacutexahydroquinoline-3-
carboxylate drsquoeacutethyle
NH
O
O
O
Cl
Tdegfus gt300 degC IR (KBr cm-1) ν 32826 29470 16972 16132 14850 13771 RMN
H1(250 MHz DMSO-d6) δ 720(d J =67 1H) 710-701(m 3H) 642(s 1H NH) 519(s
1H HC4) 273(s 3H CH3) 247-229(m 4H) 201-180(m 2H) 408(q J =70 CH2)
120(t J =72 CH3) RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ 1961 1678 1499 1472 1359
1299 1290 1260 1147 1075 599 329 276 210 196 144 SMHR (MS-ESI+
MZ) [M+H]+ calculeacutee pour (C19H21ClNO3) 3451132 trouveacutee 3451204
Chapitre II Partie expeacuterimentale
138
5s) dieacutethyl 26-dimeacutethyl-4-(thiophegraven-2-yl)-14-dihydropyridine-35-dicarboxylate
ONH
OO OS
Tdegfus 158-160 degC IR (KBr cm-1) ν 33443 29817 16548 10299 RMN H1(250 MHz
DMSO-d6) δ 704(dd J =55 13 1H) 684(dd J =55 36 1H) 697-680(m 1H) 586(s
1H NH) 535(s 1H C4H) 423-411(m 4H 2CH2) 233(s 6H 2CH3) 127(t J =8 2CH3)
RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ 1673 1516 1445 1263 1232 1231 1036 599
344 195 143
5t) dieacutethyl 4-(furan-2-yl)-26-dimeacutethyl-14-dihydropyridine-35-dicarboxylate
ONH
OO OO
Tdegfus 152-154 degC IR (KBr cm-1) ν 33443 29817 17011 13701 RMN H1(250 MHz
DMSO-d6) δ 723(dd J =1808 H2) 621(s 1H H3) 594(s 1H H4) 571(s 1H NH)
519(s 1H HC4) 421-411(m 4H 2CH2) 233(s 6H 2CH3) 124(t J =72 6H 2CH3)
RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ 1676 1589 1452 1411 1102 1047 1010 600
336198146
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Chapitre III
Nouvelles proceacutedures laquo vertes raquo dans la synthegravese des deacuteriveacutes du
teacutetrahydrobenzo[b]pyrane
Chapitre III Introduction
147
III1 Introduction
Le deacuteveloppement de meacutethodes de synthegravese respectueuses de lenvironnement et propres est
devenu lobjectif de la synthegravese organique ces derniegraveres anneacutees
La meacutethode RCM preacutesente des avantages significatifs puisqursquoelle permet lrsquoeacuteconomie de
temps et deffort de synthegravese avec une haute efficaciteacute de formation des produits deacutesireacutes qui
peut sappliquer agrave la recherche dans le domaine de la chimie meacutedicinale1
Beaucoup de synthegraveses heacuteteacuterocycliques tregraves importantes sont reacutealiseacutes par des reacuteactions agrave
composants multiples comme la reacuteaction de Biginelli2 et Hantzsch3 Reacutecemment les
teacutetrahydrobenzo[b]pyranes et les dihydropyrano[c]chromegravenes ont attireacute attention pour leurs
activiteacutes biologiques et proprieacuteteacutes pharmacologiques tregraves varieacutees
Ces moleacutecules comportent principalement dans leurs structures un noyau pyrane qui
constitue lrsquouniteacute structurale drsquoune gamme de produits naturels 4 employeacutes geacuteneacuteralement
comme additifs alimentaires agents cosmeacutetiques et aussi utiliseacutes comme agrochimiques
biodeacutegradables potentiels 5-8 Les 4H-pyranes ont des activiteacutes anticoagulante spasmolytique
diureacutetique anticanceacutereuse 9 antibacteacuterienne anti-malaria 10-14 et ils peuvent ecirctre utiliseacutes
comme mateacuteriaux photo actifs 15 ils sont actifs contre les maladies neurodegeacuteneacuteratives
comme lrsquoAlzheimer la maladie de Parkinson la schizophreacutenie et la myoclonie 16
Les teacutetrahydrobenzo[b]pyranes sont les produits drsquoune condensation drsquoun aldeacutehyde avec un
meacutethylegravene activeacute et le malononitrile (cyanoaceacutetate) en preacutesence de la pipeacuteridine en utilisant
ou lrsquoeacutethanol ou lrsquoaceacutetonitrile comme solvant de reacuteaction (Scheacutema III1) 17-19 Les meacutethodes
deacutecrites preacuteceacutedemment preacutesentent des inconveacutenients tels que la toxiciteacute ou de lindisponibiliteacute
des reacuteactifs la longues dureacutees de reacuteaction des solvants toxiques volatils coucircteux Plusieurs
meacutethodes ont contribueacute au deacuteveloppement de cette reacuteaction dans le domaine de la chimie
verte citant par exemple les micro-ondes 20 les ultrasons 21 les supports solides 22 les
liquides ioniques 23 les nanoparticules 24 reacutecemment lrsquoutilisation de seulement deux
composants pour la synthegravese des benzo[b]pyranes 25
Chapitre III Introduction
148
R OOH
CNNC
+
EtOH ou Aceacutetonitrile
O NH2
CN
R
Pipiridine
Scheacutema III1
III11 Nomenclature des teacutetrahydrobenzo[b]pyranes
Le teacutetrahydropyrane est un composeacute heacuteteacuterocyclique de formule C5H6O Non aromatique il est
constitueacute de six chaicircnons avec cinq atomes de carbone et un atome doxygegravene Il contient
deux doubles liaisons Il existe deux isomegraveres de dihydropyranne (Fig III1) qui diffegraverent par
la position des doubles liaisons Dans le 2H-pyrane les doubles liaisons sont en position 2 et
4 dans le 4H-pyrane elles sont en position 2 et 5
Les pyranes partiellement reacuteduits sont toujours nommeacutes en utilisant le suffixe 2H tels que les
structures 3 et 4 La structure 3 est nommeacutee 34-dihydro-2H-pyranes Il en va de mecircme pour
la structure 4 qui est nommeacutee 56-dihyro-2H-pyranes (Fig III2) 26
La mecircme terminologie est suivie lorsque le carbone satureacute est remplaceacute par la fonction
carbonyle dans les structures 5 et 6 Ainsi les composeacutes 5 et 6 sont nommeacutes 2H-pyrane-2-one
et 4H-pyrane-4-one selon la convention de lrsquoIUPAC Ils sont eacutegalement nommeacutes les 2-
pyranones et 4-pyranones respectivement (Fig III3)
O1
O4
O2
O3
O O5
O
O
6
Fig III1 Fig III2 Fig III3
Chapitre III Introduction
149
Avec le souci croissant sur la deacutegradation de lenvironnement lutilisation de meacutethodes
respectueuses de lenvironnement telles que les conditions sans solvant repreacutesentent des
proceacutedures de technologie chimique verte tregraves inteacuteresantes agrave la fois du point de vue
eacuteconomique et syntheacutetique Afin de reacuteduire la pollution et beacuteneacuteficier des avantages que nous
propose la chimie verte nous avons dans ce chapitre deacuteveloppeacute la synthegravese des
teacutetrahydrobenzo[b]pyranes en utilisant les deux catalyseurs beacutenins proposeacutes et deacutejagrave testeacutes sur
leur efficaciteacute dans les deux chapitres preacuteceacutedants
III12 Meacutecanisme de la formation des teacutetrahydrobenzopyranes
Le meacutecanisme de la synthegravese des teacutetrahydrobenzo[b]pyranes a eacuteteacute eacutetudieacute et rapporteacute par
plusieurs groupes de chercheurs 27 28 29 59 la majoriteacute des meacutecanismes deacutecrivent que les THPs
sont obtenus via une reacuteaction en one-pot drsquoun aldeacutehyde un meacutethylegravene activeacute avec le
malononitrile La reacuteaction commence par une condensation de Knoevenagel entre un
aldeacutehyde protoneacute et le malononitrile activeacute par lrsquointermeacutediaegravere du catalyseur le produit
obtenu va reacuteagir avec le meacutethylegravene activeacute de la dimeacutedone par une addition de Michael puis
par un reacutearangement et une cyclisation on obtient le produit deacutesireacute le 2-amino-4-aryl-3-cyano-
7 7-dimeacutethyl-5-oxo-4H-5 6 7 8-teacutetrahydrobenzopyrane
Nous rapportons ici un meacutecanisme propposeacute par Ziarani et son eacutequipe 30 Scheacutema III2
O
O
OH
O
HOH
O
Catalyseur
OR CNCN
CNCN
H
+ OH
R Hcondensation de Knoevenagel
CN
CNR
OH
O
RCN
N O
O RCNH
NH O
O RCN
NH2
THPs
1 3
2
4
CN
CNR
OH
O
addition de Michael
Catalyseur
Scheacutema III2
Chapitre III Inteacuterecircts biologiques des teacutetrahydrobenzo[b]pyranes
150
III2 Inteacuterecircts biologiques des teacutetrahydrobenzo[b]pyranes
III21 Activiteacutes antimicrobienne antibacteacuterienne et antifongique
Deux seacuteries de produits les 2-amino-4H-pyrannes et les 2-amino-5-oxo-5678-
teacutetrahydro-4H-chromegravenes ont eacuteteacute preacutepareacutees par Kumar et son eacutequipe31 les composeacutes
syntheacutetiseacutes ont eacuteteacute testeacutes pour leurs proprieacuteteacutes antibacteacuteriennes contre trois souches
bacteacuteriennes agrave savoir Escherichia coli (MTCC 41) Staphylococcus aureus (MTCC
1144) et Pseudomonas putida (MTCC 1072)
Huit produits (Fig III4-Fig III11) ont montreacute une inhibition complegravete agrave 128 mg
ml ou moins Le reste des composeacutes a montreacute une inhibition incomplegravete
O
EtO
O
CN
NH2 O
EtO
O
CN
NH2
Cl
O
EtO
O
CN
NH2
O
Fig III4 Fig III5 Fig III6
O
CN
NH2
O
O
O
CN
NH2
O
NO2
O
CN
NH2
O
NO2
Fig III7 Fig III8 Fig III9
Chapitre III Inteacuterecircts biologiques des teacutetrahydrobenzo[b]pyranes
151
O
CN
NH2
O
Cl
O
CN
NH2
O
OH
Fig III10 Fig III11
Les deacuteriveacutes 4H-chromegravenes et coumarines ont eacuteteacute choisis pour une eacutetude rapporteacutee par
Sabry et son eacutequipe 32 il est connu que ces deacuteriveacutes font partie drsquoune famille
importante de substances actives avec un large eacuteventail de proprieacuteteacutes
pharmacologiques Vingt-et-un composeacutes de deux deacuteriveacutes 4H-chromegravenes et
coumarines ont eacuteteacute preacutepareacutes et examineacutes in vitro pour leurs activiteacutes antibacteacuteriennes
et antifongiques contre divers champignons et bacteacuteries (gram-positives gram-
neacutegatif) Les composeacutes (Fig III12- Fig III14) ont montreacute une forte activiteacute contre
tous les microorganismes testeacutes
O N
N
NH
Et2N
NH2
Cl
N
N
O
NH
N
Br
NH2
O N
N
NH
Et2N
Cl
Fig III12 Fig III13 Fig III14
Six composeacutes (Fig III15- Fig III20) ont preacutesenteacute33 une excellente activiteacute
antibacteacuterienne de MIC 339 agrave 738 IM et eacutetaient plus efficaces que les meacutedicaments
standards comme lrsquoeacutethambutol (MIC de 763 IM) la ciprofloxacine (CMI de 944 IM)
Le composeacute (Fig III15) eacutetait le plus actif avec une MIC (339 IM)
Les cinq autres composeacutes ont montreacute une activiteacute modeacutereacutee dans lactuelle seacuterie
Chapitre III Inteacuterecircts biologiques des teacutetrahydrobenzo[b]pyranes
152
En geacuteneacuteral les composeacutes ayant le groupe trifluoromeacutethyle en sixiegraveme position sur le
1234-teacutetrahydropyrimidine-5-carboxylate deacutethyle ont limpact potentiel dans
lameacutelioration de lactiviteacute par rapport au groupement meacutethyle pheacutenyle et
chloromeacutethyle La substitution Nitro sur 4H-chromegravene agrave la 6 egraveme position joue un rocircle
important dans lameacutelioration de lactiviteacute par rapport au brome meacutethyle et pheacutenyle
O
NHHN
OEtO
O
CF3
O
O
NHHN
OEtO
O
O
O2N
Fig III15 Fig III16
O
NHHN
OEtO
O
O
NO2 O
NHHN
OEtO
O
CF3
O
Fig III17 Fig III18
O
NHHN
OO
O
CF3
O
O
O
NHHN
OO
O
CF3
O
O
Fig III19 Fig III20
Chapitre III Inteacuterecircts biologiques des teacutetrahydrobenzo[b]pyranes
153
III22 Activiteacute anticanceacutereuse
Le Cancer est une prolifeacuteration rapide et incontrocircleacutee de cellules anormales et est la principale
cause de la mort humaine Malgreacute les progregraves consideacuterables de la biologie et de la
pharmacologie le cancer reste un problegraveme grave une recherche seacutelective et puissante de
nouveaux agents chimiotheacuterapeutiques est neacutecessaire pour lutter contre ce danger 34
Les reacutesultats in vitro de lactiviteacute anti-microbacteacuterienne rapporteacutes preacuteceacutedemment ont
encourageacutes le groupe de Raju35 a eacutevaluer les effets anticanceacutereux des 2-oxo-4-(4-oxo-
4H-chromeacuten-3-yl)-1234-teacutetrahydropyrimidine-5-carboxylates contre un groupe de
trois ligneacutees cellulaires de cancer humain y compris le poumon ( A549 ) SNC ( SK -
N- SH ) et du col uteacuterin ( HeLa ) les reacutesultats sont compareacutes avec un meacutedicament
standard le doxorubicine Les produits (Fig III21-Fig III34) ont montreacute une
activiteacute anticanceacutereuse sur diffeacuterentes cellules
O
NHHN
OEtO
S
O
Br
O
NHHN
OEtO
O
O
Cl
O
NHHN
OEtO
O
O
NO2
Fig III21 Fig III22 Fig III23
O
NHHN
OEtO
S
O
O
NHHN
OO
S
O
Br
O
O
NHHN
OO
S
O
O O
NHHN
OEtO
O
CF3
O
Fig III24 Fig III25 Fig III26 Fig III27
O
NHHN
OO
O
O
O
O
NHHN
OO
O
O
O
O
NHHN
OO
O
CF3
O
O
Fig III28 Fig III29 Fig III30
Chapitre III Inteacuterecircts biologiques des teacutetrahydrobenzo[b]pyranes
154
O
NHHN
OEtO
O
O
O2N
O
HN
HN
O
O
O
O
O
O
NHHN
OO
O
O
O
O
Fig III31 Fig III32 Fig III33
O
NHHN
OO
S
CF3
O
O
Fig III34
III23 Activiteacute antirhinovirus
Les rhinovirus humains (VRC) sont dimportants agents pathogegravenes causant la plupart des
infections des voies respiratoires supeacuterieures chez les humains36 Les infections VRC sont
eacutegalement associeacutees agrave plusieurs complications meacutedicales graves comme lotite moyenne la
bronchite chronique et lrsquoasthme37 Plus de cent seacuterotypes de VRC ont permis le
deacuteveloppement drsquoun vaccin mais qui eacutetait peu pratique pour cette raison des efforts
consideacuterables ont eacuteteacute concentreacutes sur le deacuteveloppement dagents antiviraux efficaces pour le
traitement des infections aux rhinovirus humain (HRV)
Une eacutetude a eacuteteacute meneacutee par Conti et Desideri 38 ougrave une seacuterie de 3-benzylchromegravenes et
chromanes a eacuteteacute syntheacutetiseacutee et testeacutee in vitro contre deux seacuterotypes repreacutesentatifs des
rhinovirus (HRV) Trois nouveaux composeacutes (Fig III35-Fig III37) ont montreacute
une activiteacute puissante contre ces seacuterotypes (VRC) avec des indices theacuterapeutiques
remarquables
Chapitre III Inteacuterecircts biologiques des teacutetrahydrobenzo[b]pyranes
155
Les faibles cytotoxiciteacute de tous les produits deacuteriveacutes ont donneacute lieu agrave des composeacutes
ayant un indice theacuterapeutique eacuteleveacute (TI)
O
O
Cl
O
Cl
Cl
Fig III35 Fig III36 Fig III37
III24 Activiteacute neuroprotective
La maladie dAlzheimer (MA) est lrsquoune des maladies neurodeacutegeacuteneacuteratives elle est la plus
freacutequente des deacutemences deacutegeacuteneacuteratives primaires39
Au cours de la derniegravere deacutecennie linhibition du cholinesteacuterase est devenue lapproche
clinique la plus feacutequente pour traiter la maladie drsquoAlzheimer les inhibiteurs du cholinesteacuterase
(Achei) tel que la tacrine qui est un inhibiteur de laceacutetylcholinesteacuterase puissant et reacuteversible 40 a eacuteteacute le premier meacutedicament approuveacute aux Eacutetats-Unis pour le traitement palliatif de la MA
mais il preacutesentait des effets secondaires comme hepatotoxiciteacute41
Le doneacutepeacutezil la rivastigmine et la galantamine ont aussi eacuteteacute approuveacutes par la FDA (Food
and Drug Administration) et lEMEA (European Medicines Agency) pour le traitement des
symptocircmes de MA 42 43 44
De nouveaux analogues de tacrine teacutetracycliques multipotentes sont deacutecrits par Marco-
Contelles et Coll45 Les composeacutes (Fig III38- Fig III40) ont montreacute un effet
neuroprotecteur significatif sur les cellules de neuroblastome soumis agrave une surcharge
de Ca2+ ou de la toxiciteacute induite par les radicaux libres Ces composeacutes sont des
inhibiteurs de lAChE Le meilleur inhibiteur (Fig III40) est 50 fois moins puissant
que la tacrine Sur la base de ces reacutesultats certaines de ces moleacutecules peuvent ecirctre
Chapitre III Inteacuterecircts biologiques des teacutetrahydrobenzo[b]pyranes
156
consideacutereacutees comme des candidats principaux pour le deacuteveloppement de meacutedicaments
anti-Alzheimer
O N
O NH2
CF3
O N
O NH2
NO2
O N
O NH2
OMe
Fig III38 Fig III39 Fig III40
III25 Activiteacute antioxydante
Les tanins sont des substances naturelles pheacutenoliques qui peuvent preacutecipiter les proteacuteines agrave
partir de leurs solutions aqueuses46 On les retrouve dans le theacute les fruits et les leacutegumes Les
teacutetrahydrobenzopyranes ont une structure de base similaire agrave celle des tanins Apregraves la
deacutecouverte de leur effet antioxydant plusieurs recherches ont eacuteteacute eacutelaboreacutees sur cette famille
des produits
Heravi et Coll 47ont deacuteveloppeacute deux nouvelles seacuteries de produits avec une activiteacute
antioxydante
O
R
CN
NH2
OH2N
NC
R
R= C6H5 4-NO2-C6H5 4-MeO-C6H5 4-Cl-C6H5 3-NO2-C6H5
Fig III41
Chapitre III Inteacuterecircts biologiques des teacutetrahydrobenzo[b]pyranes
157
III26 Activiteacute protectrice du cartilage
Lrsquoarthrite rhumatoiumlde fait partis des maladies deacutegeacuteneacuteratives des joints articulateurs
causeacutees par la destruction du cartilage par les enzymes meacutetalloproteacuteases matricielles48 Kemnizer et Coll49 ont rapporteacute la synthegravese des 2-amino-3-cyano-4-pheacutenyl-4H-
naphtol [12-b] pyranes qui ont un rocircle tregraves important dans la preacutevention du cartilage
Ces composeacutes ont la capaciteacute de bloquer la synthegravese des enzymes meacutetalloproteacuteases
matricielles Ils ont rapporteacute aussi que le groupement succinimido sunbstitueacute en
position 2 (2-(25-dioxopyrrolidin-1-yl)-4-(3-nitrophenyl)-4H-benzo[h]chromene-3-
carbonitrile Fig III42) agrave la place du groupe amino (2-amino-4-(3-nitrophenyl)-4H-
benzo[h]chromegravene-3-carbonitrile Fig III43) favorise une stabiliteacute du produit dans le
milieu acide cette nouvelle structure a permis une synthegravese des anti-tubilines sous une
nouvelle forme (voie orale)
O
NO2
CN
N
O
O
O
NO2
CN
NH2
Fig III42 Fig III43
Chapitre III Meacutethodes de preacuteparations des THPs
158
III3 Meacutethodes de preacuteparations des teacutetrahydrobenzopyranes
Les 4-H-pyranes constituent un vaste groupe de structures des produits naturels qui ont des
activiteacutes biologiques et pharmacologiques comme anti-spasmolytiques anticoagulants
anticanceacutereux anti-anaphylactiques
III31 Utilisation de la meacutethode eacutelectroorganique
L Fotouhi et Coll50 ont deacuteveloppeacute la synthegravese des teacutetrahydrobenzo[b]pyranes avec
une meacutethode eacutelectroorganique ougrave ils ont employeacute une base eacutelectrogeacuteneacuteratrice (EGB)
cette base est preacutepareacutee comme suivant
En faisant subir une pro-base agrave une reacuteduction on obtient un intermeacutediaire qui reacuteagit comme
une base celui lagrave est deacutecrit comme base eacutelectrogeacuteneacuteratrice (EGB)
La pro-base dans ce cas est le malononitrile qui par une reacuteduction dans une eacutelectrode qui
contient le Platinium comme cathode et une bande de Magneacutesium comme anode (scheacutema
III4)
Ar H
O+CN
CN
+
O
O
eacutelectrolyse (e-)
10mA (4-5)h Sans solvant
O
CN
NH2
O Ar
Scheacutema III4
La reacuteaction a permis drsquoobtenir les composeacutes actifs en laquo one-po raquot dans des conditions tregraves
seacutecuriseacutees et sans lrsquoutilisation de solvants organiques et de catalyseurs
III32 Utilisation des acides de Lewis
Mohammad Seifi et Hassan Sheibani 51 ont utiliseacute un catalyseur heacuteteacuterogegravene qui
est lrsquooxyde de magnesium (MgO 025g) dans la condensation drsquoun aldeacutehyde une
dimeacutedone et un malonitrile
L es composeacutes agrave meacutethylegravene actif utiliseacute dans ce travail sont
-La dimeacutedone
-1 3-cyclohexandiones
Chapitre III Meacutethodes de preacuteparations des THPs
159
-Hydroxycoumarines (Fig III44)
-4-hydroxy-6-meacutethylpyrone (Fig III45)
-1 3-dimeacutethylbarbiturique (Fig III46)
-1 3-dimeacutethyl-6-aminouracil (Fig III47)
O
OH
OR2
R1
R1=R2=(-CH=CH-CH=CH-)
O
OH
OR2
R1
R1=HR2=CH3
N
OHO
O
N
NO
O
NH2
Fig III44 Fig III45 Fig III46 Fig III47
Le catalyseur (MgO) est preacutepareacute par une calcination de lrsquohydroxyde de magneacutesium
(Mg(OH)2) pendant deux heures agrave 400-500degC de tempeacuterature avant drsquoecirctre employeacute dans la
reacuteaction
Ils ont aussi utiliseacute ce catalyseur
-Dans la condensation de Knoevenagel (aldeacutehyde+malonitrile) pendant environ 5-7 minutes
avec (005g MgO) en preacutesence drsquoun meacutelange eacutethanoleau les rendements obtenus sont
excellents et varient entre (93-96) (scheacutema III5)
Ar H
OCN
CN
+ MgOH2O Ethanol
Ar
H
CN
CN
Scheacutema III5
-Dans lrsquoaddition de Michael (benzylidegravenemalononitrile+dimeacutedone) pendant 20-28 minutes et
(02g MgO) dans le mecircme milieu et qui donnent des rendements excellents (92-96)
(scheacutema III6)
+
O
CN
NH2
O Ar
MgOH2O Ethanol
Ar
H
CN
CN
O
O
Scheacutema III6
Chapitre III Meacutethodes de preacuteparations des THPs
160
Wen-Bo Sun et son eacutequipe52 ont syntheacutetiseacute les teacutetrahydro-4-H-chromegravenes dans un
milieu aqueux en utilisant le bromure de lithium qui est un catalyseur recyclable peu
coucircteux et permet drsquoobtenir des rendements tregraves eacuteleveacutes dans un temps de reacuteaction tregraves
court (scheacutema III7)
O
O
ArOCN
NH2O
OH
OAr H
O+ CN
CN+
H2O
LiBr
Scheacutema III7
G Sabitha et Coll53 ont prepareacute les 4-H-benzo[b]pyranes via la condensation drsquoun
aldeacutehyde un malononitrile et la dimeacutedone en utilisant le CeCl37H2O pour la catalyse
de cette reacuteaction (scheacutema III8)
Ar H
O
+
CN
R1+
O
O O
R1
NH2
O Ar
CeCl37H2O
Scheacutema III8
S Nemouchi et Coll54 ont rapporteacute la synthegravese des teacutetrahydrobenzo[b]pyranes en
utilisant lrsquoacide pheacutenylboronique ce catalyseur non toxique a prouveacute son efficaciteacute
dans la reacuteaction de Biginelli rapporteacute par A Debache et son eacutequipe
Une quantiteacute catalytique de 5mol agrave reflux un milieu eacutethanoleau sont les conditions qui
ont permis drsquoobtenir une seacuterie de 21 produits avec de bons rendements dans un minimum de
temps Les produits sont ensuite recristalliseacutes dans lrsquoeacutethanol (scheacutema III9)
Ar H
O
+
CN
CN+
R2
R1
O
O
PhB(OH)2 5mol
O
CN
NH2R2R1
O Ar
H2O EtOH Reflux
Scheacutema III9
Chapitre III Meacutethodes de preacuteparations des THPs
161
Le citrate de sodium (C6H5Na3O7) est utiliseacute comme un catalyseur recyclable dans la
synthegravese des 4-H-pyranes et des dihydropyrano[c]chromegravenes deacuteveloppeacutee par J Zheng
et Yi-Qun Li55 (scheacutema III10)
Ar H
O+ CN
CN H2O EtOH (11)Reflux
5mol
O
O
ArOCN
NH2
RR
O
O
O
CN
NH2RR
O Ar
O
OH
O
OH
OO
OO
OO
3Na
Trisodium Citrate
Trisodium Citrate
Scheacutema III10
III34 Utilisation de lrsquoIodine moleacuteculaire (I2 avec K2CO3)
Yi-Ming Ren et C Cai 56 ont syntheacutetiseacute les 2-amino-2-chromegravenes dans les conditions
suivantes milieu aqueux le couple lrsquoiode moleacuteculaire avec le carbonate de
potassium (I2 K2CO3) pour catalyser la condensation de lrsquoaldeacutehyde avec 1-naphtol et
le malononitrile
Afin de trouver les conditions optimales ils ont preacutepareacute le benzylidegravenemalononitrile par la
reacuteaction de Knoevenagel ce composeacute va reacuteagir avec le meacutethylegravene actif qui est le 1-naphtol
pour donner le produit deacutesireacute la quantiteacute catalytique neacutecessaire est (6mol) agrave une
tempeacuterature de 100degC dans un milieu aqueux (scheacutema III11)
Chapitre III Meacutethodes de preacuteparations des THPs
162
Ar H
OR
CN+ I2 K2CO3
DMF EtOHTdeg a
R= CN CO2Et
H
Ar CN
R
H
Ar CN
CN+
OH
Ar H
O+ CN
CN
+
OHI2 K2CO3 KI H2O
100degC
O
R
CN
NH2
Scheacutema III11
Le (KI) est ajouteacute pour permettre la dissolution de lrsquoiode dans lrsquoeau
III35 Utilisation des bases de Lewis
Le phosphate de potassium (K3PO4) est utiliseacute comme catalyseur dans la synthegravese des
teacuterahydrobenzo[b]pyranes agrave tempeacuterature ambiante ce protocol est meneacute par D M
Pore et son eacutequipe 57 qui ont obtenu de tregraves bons rendements
Apregraves plusieurs tests les conditions optimales trouveacutees sont scheacutematiseacutees ci-
dessous (scheacutema III12)
Ar H
O
+
CN
CN+
R1
R1
O
OEtOH-H2O (7030)
(30-60)min
K3PO4 5mol
O
CN
NH2R1R1
O Ar
Scheacutema III12
KS Niralwad et son eacutequipe58 ont utiliseacute pour la synthegravese des
teacutetrahydrobenzo[b]pyranes un catalyseur qui est lrsquohypochlorite de sodium (NaClO4)
La reacuteaction est meneacutee par broyage dans un mortier sans solvant et agrave tempeacuterature
ambiante et elle est controcircleacutee par CCM Les produits obtenus sont recristalliseacutes dans
lrsquoeacutethanol (scheacutema III13)
Ar H
O
+
CN
CN+
O
OBroyage (10-30)min
(80-88)
NaClO4 10mol
O
CN
NH2
O Ar
Scheacutema III13
Chapitre III Meacutethodes de preacuteparations des THPs
163
D Tahmassebi et Coll59 ont rapport lrsquoutilisation du 1 4-Diazabicyclo[222]octane
(DABCO) pour la synthegravese des teacutetrahydrobenzo[b]pyranes dans diffeacuterentes conditions
comme montre le scheacutema ci-dessous (scheacutema III14)
Ar H
O
+
CN
R1+
O
O O
R1
NH2
O Ar
DABCO 10mol
Reflux 2h
Solvant R1=CN H2OR1=CO2Et 50 Ethanol aqueux
Scheacutema III14
III36 Synthegravese asymeacutetrique
N M H Elnagdi et N S Al-Hokbany 60 ont utiliseacute la L-Proline dans la synthegravese en
one-pot des teacutetrahydrobenzo[b]pyranes ou des thiopyranes
Ils ont effectueacute plusieurs synthegraveses avec une bonne seacutelectiviteacute et de bons rendements en
utilisant plusieurs meacutethylegravenes activeacutes
-La synthegravese de 6-amino-3 4-dimeacutethyl-4-pheacutenyl-2 4-dihydropyrano[2 3-c]pyrazole-5-
carbonitrile avec une activiteacute optique = +24702 ([α]D 25degC c=1 DMF)
- Le 2-amino-4 6-dipheacutenyl-4H-pyran-3 5-dicarbonitrile
-Synthegravese de (R) -6-amino-5-cyano-4-pheacutenyl-4H-pyran-3-carboxylate drsquoeacutethyle
Les synthegraveses effectueacutees sont montreacutees dans le (scheacutema III15)
Chapitre III Meacutethodes de preacuteparations des THPs
164
Ph H
O+ CN
CN H2O EtOH Reflux (4h)
10moll-Proline
N NH
O
Ph CNO
O
O
PhCN
NH2
EtO2C
NH2
CN
Ph
HNN
O
Ph
CN
NH2
NC
Rdt= 81
Phee= 70
CO2Etpropiolate deacutethyle
3-oxo-3-phenylpropanenitrile
3-meacutethyl-1H-pyrazole-5 (4H)-one
Scheacutema III15
La purification se fait par chromatographie sur une colonne (aceacutetate drsquoeacutethyle comme
eacuteluant)
III37 Utilisation des supports solides
K S Shriran et Coll 61 ont rapport lrsquoutilisation drsquoun catalyseur heacuteteacuterogegravene sous forme
drsquoun ion meacutetallique supporteacute sur gel (ZnO-beta Zeacuteolite) ce couple catalytique acide
est recyclable disponible non toxique non corrosif doux et facile agrave manipuler Il est
deacutejagrave utiliseacute dans des reacuteactions chimiques comme la reacuteaction de Heck 62 (scheacutema
III16)
Ar H
O
+CN
CN+
O
O
ZnO-beta Zeolite10mol
O
CN
NH2
O Ar
EtOH-Reflux(35-52)min(86-95)
Scheacutema III16
A Davoodnia et Coll63 ont reacutealiseacute la synthegravese des 2-amino-3-cyano-4-aryl
teacutetrahydrobenzo[b]pyranes en utilisant un catalyseur heacuteteacuterogegravene qui est lrsquoacide
polyphosphorique supporteacute sur gel de silice (PPA-SiO2) dans un milieu aqueux
(scheacutema III17)
Chapitre III Meacutethodes de preacuteparations des THPs
165
Ar H
O
+
CN
CN+
O
O
PPA-SiO2
O
CN
NH2
O Ar
H2O-Reflux
Scheacutema III17
G M Ziarani et Coll 64 ont employeacute la silice agrave base dacide sulfonique (SiO2-Pr-
SO3H) comme un catalyseur heacuteteacuterogegravene nanoporeux acide pour la synthegravese des
teacutetrahydrobenzo[b]pyranes (scheacutema III18)
Ar H
O
+
CN
R1+
O
O O
R1
NH2
O Ar
SiO2-Pr-SO3H 002g
H2O Ethanol (41) (15-35 min)
Scheacutema III18
III38 Utilisation des micro-ondes
I Devi et P J Bhuyan 65 ont utiliseacute lrsquoirradiation aux micro-ondes pendant 10min
pour la synthegravese des teacutetrahydrobenzo[b]pyranes Ils ont reacutealiseacute la condensation drsquoun aldeacutehyde une dimeacutedone et un deacuteriveacute de lrsquoalkyl
nitrile en preacutesence de 04mmol de Bromure de Sodium (scheacutema III19)
Ar H
O
+
CN
R1+
O
O
04 mmol NaBr
O
R1
NH2
O Ar
Sans solvant 10min M-O(Temp=(60-70)degC
Puissance=60)
Scheacutema III19
III39 Utilisation des liquides ioniques
HR Shaterian et Coll66 ont utiliseacute 027mmol du 2-Hydroxy eacutethyle Ammonium
Formate [NH3+-CH2-CH2-OH] [HCOO-] comme liquide ionique pour catalyser la
preacuteparation des teacutetrahydrobenzo[b]pyranes et des dihydropyrano[c]chromegravenes les
produits obtenus sont recristalliseacutes dans lrsquoeacutethanol (scheacutema III20)
Chapitre III Meacutethodes de preacuteparations des THPs
166
Ar H
O+ CN
CN Sans solvant Tdeg a (1-45min)
O
O
ArOCN
NH2
O
OH
O
O
OO
CN
NH2
O Ar
Catalyseur 027 mmol
Scheacutema III20
Le catalyseur est recyclable et on peut le seacuteparer du produit par ajout drsquoeau et
filtration
PP Salvi et Coll 67 ont testeacute lrsquoeffet de plusieurs catalyseurs pour la synthegravese des
teacutetrahydrobenzo[b]pyranes celui qui a donneacute de bons reacutesultats avec le meilleur
rendement et un minimum de temps est le 4-amino-1-(2 3-dihydroxy propyl)
hydroxide de pyridinium ([ADPPY]OH) avec une quantiteacute catalytique de 10mol
(scheacutema III21)
Ar H
O
+
CN
R2+
R1
R1
O
O
[ADPPY] OH (10mol)
O
R1
NH2
O Ar
H2O Tdeg a
Scheacutema III21
J Zheng et Y Li68 ont utiliseacute un liquide ionique basique qui est le trifluoroaceacutetate
trieacutethylegraveneteacutetraammonium ([TETA]TFA) pour la synthegravese des
teacutetrahydrobenzo[b]pyranes et des pyran[c]chromegravenes Ce catalyseur est preacutepareacute dans lrsquoeacutethanol en faisant reacuteagir (005mol) de diffeacuterents
acides de Brϕnsted avec 005mol de diffeacuterents acides de Lewis le couple
[TETA]TFA a formeacute le meilleur liquide ionique (scheacutema III22)
Chapitre III Meacutethodes de preacuteparations des THPs
167
Ar H
O+ CN
CN H2O-EtOH (11)Reflux
O
O
ArOCN
NH2
O
OH
O
O
OO
CN
NH2
O Ar
[TETA]TFA 5mol
N NH
NH2 H2NH[TETA]TFA=
Scheacutema III22
En 2009 SGurumurthi et Coll69 ont effectueacute la synthegravese des
teacutetrahydrobenzo[b]pyranes dans trois conditions dans lrsquoEthanol dans lrsquoeau et sans
solvant (avec broyage) agrave tempeacuterature ambiante en utilisant (10mol) de bromure de
teacutetrabutylammonium [TBAB] Le milieu sans solvant a donneacute de tregraves bons rendements dans un temps relativement
court (scheacutema III23)
Ar H
O
+
CN
R2+
R1
R1
O
O
[TBAB] (10mol)
O
R1
NH2
O Ar
Sans solvant Broyage Tdeg a
Scheacutema III23
En 2010 A Mobinikhaledi et Coll70 ont employeacute le [TBAB] dans un milieu aqueux agrave
reflux pour catalyser la synthegravese des teacutetrahydrobenzo[b]pyranes et des pyrano[2 3-d]
pyrimidinones (scheacutema III24)
Chapitre III Meacutethodes de preacuteparations des THPs
168
O
CN
NH2
HN
NH
O Ar
Ar H
O+ CN
CN H2OReflux
O
OO
CN
NH2
O Ar
TBAB 10mol
O
HNNH
O
OO
Scheacutema III24
Autres Lhydroxyde de teacutetrameacutethylammonium 71 Fluorure de teacutetrabutylammonium 72
Bromure de teacutetrabutylammonium 73 Bromure drsquohexadeacutecyldimeacutethyl benzyl ammonium 74 ont eacutegalement eacuteteacute utiliseacutes
III310 Utilisation des nanoparticules
La synthegravese des teacutetrahydrobenzo[b]pyranes et des dihydropyrano[c]chromegravenes est
deacuteveloppeacutee par M Khoobi et son eacutequipe75 afin drsquoameacuteliorer le rendement des produits
agrave proprieacuteteacutes biologiques et pharmacologiques importantes en employant un systegraveme
catalytique magneacutetique nanoparticule type [inorganique-organique hybride γ-F2O3
encapsuleacute par lrsquohydroxyapatite magneacutetique (γ-F2O3HAP) supporteacute sur 2-
aminomeacutethyl-pheacutenol qui est recyclable Le catalyseur a montreacute une tregraves grande capaciteacute pour catalyser la preacuteparation des
teacutetrahydrobenzo[b]bpyranes et les dihydropyrano[c]chromegravenes dans un temps minimal
de 10min avec de tregraves bons rendements (scheacutema III25)
Chapitre III Meacutethodes de preacuteparations des THPs
169
Ar H
O+ CN
CN H2O Reflux (10min)
O
O
ArOCN
NH2
O
OH
O
O
OO
CN
NH2
O Ar
Catalyseur
Scheacutema III25
H Hosseini-Savari et S Shafiee-Haghighi76 ont rapport lrsquoutilisation drsquoun catalyseur
efficace recyclable qui est le nano ZnO en raison de leur tregraves petite taille (taille
nanomeacutetrique) et de leur grande surface par rapport au volume (scheacutema III26)
Ar H
O
+
CN
R2+
R1
R1
O
O
nano ZnO (10mol)
O
R1
NH2
O Ar
H2O 80degC
Scheacutema III26
III311 Utilisation de la meacutethode sans catalyseur
S J Tu et son eacutequipe77 ont rapporteacute la synthegravese des 2-amino-5 6 7 8-teacutetrahydro-5-
oxo-4-aryl-7 7-dimeacutethyle-4H-benzo[b]pyranes via une addition de Michael drsquoune
dimeacutedone avec un arylmeacutethylegravene malononitrile ou un arylmeacutethylegravene cyanoaceacutetate en
preacutesence de lrsquoeacutethylegravene glycol comme solvant pendant 2h agrave 80degC la reacuteaction est meneacutee
sans catalyseur Ils ont testeacute la reacuteaction avec lrsquoacide aceacutetique comme catalyseur mais les rendements
nrsquoeacutetaient pas satisfaisants (scheacutema III27)
Chapitre III Meacutethodes de preacuteparations des THPs
170
H
Ar CN
XHO OH
X= COC2H5X= CN
+
O
O2h 80degC
O
X
NH2
O Ar
Scheacutema III27
Deux seacuteries de produits ont eacuteteacute preacutepareacutees les rendements trouveacutes montrent que
lrsquoarylmeacutethylegravene malononitrile est plus reacuteactif que lrsquoarylmeacutethylegravene cyanoaceacutetate
Chapitre III Reacutesultats et discussions
171
III4 Reacutesultats et discussions
La synthegravese des teacutetrahydrobenzo[b]pyranes a eacuteteacute eacutetudieacutee et rapporteacutee dans la litteacuterature en utilisant une varieacuteteacute de catalyseurs et plusieurs meacutethodes afin drsquoameacuteliorer les rendements Reacutecemment notre eacutequipe a utiliseacute lrsquoacide phenylboronique59 qui est un catalyseur peu toxique et peu coucircteux
Aujourdrsquohui nous rapportons une approche verte agrave cette synthegravese en employant deux nouveaux catalyseurs drsquoorigine naturels qui ont deacutejagrave eacuteteacute testeacutes dans les deux chapitres preacuteceacutedants et qui ont donneacute des produits purs avec de tregraves bons rendements
Nous avons preacutepareacute deux seacuteries des produits benzopyranes par une condensation drsquoun aldeacutehyde (1mmol) avec un β-ceacutetoester (la dimeacutedone) (1mmol) et le malononitrile (1mmol) la premiegravere seacuterie est catalyseacutee par lrsquoacide ascorbique la deuxiegraveme seacuterie est meneacutee par lrsquoacide aceacutetylsalisylique
Dans le but de faire une comparaison entre le pouvoir catalytique des deux catalyseurs nous avons utiliseacute les mecircmes reacuteactifs de deacutepart pour les deux seacuteries Tableau III4
Nous avons suivi les mecircmes eacutetapes deacutecrites dans les deux chapitres preacuteceacutedents pour deacuteterminer les conditions optimales avec les deux catalyseurs
La premiegravere eacutetape consiste agrave deacuteterminer le meilleur solvant en fixant le facteur de temps (eacutetant 28h le temps reacuteactionnel de la premiegravere reacuteaction compleacuteteacutee donc nous avons arrecircteacute les autres reacuteactions pour effectuer la comparaison) et 10mol comme quantiteacute catalytique Pour cela cinq conditions ont eacuteteacute testeacutees dont le milieu sec ce dernier eacutetait le meilleur choix pour les deux catalyseurs avec un rendement de 70 pour lrsquoacide ascorbique et 68 pour lrsquoaspirine nous avons aussi remarqueacute que cette synthegravese neacutecessite plus de temps Tableau III1
Tableau III1
Catalyseurs
Entreacutee
Solvants
Cat (mol )
Acide ascorbique Acide aceacutetylsalicylique
Temps(h) Rdt() Temps(h) Rdt()
1 Aceacutetonitrile a 10 28 45 28 62 2 THF a 10 28 43 28 50 3 Toluene a 10 28 44 28 48 4 EtOH a 10 28 46 28 67
5 Sans solvant b 10 28 70 28 68 a Les reacuteactions sont meneacutees agrave reflux du solvant b la reacuteaction est meneacutee agrave 80degC
Chapitre III Reacutesultats et discussions
172
La deuxiegraveme eacutetape consiste agrave trouver la quantiteacute catalytique neacutecessaire dans ce milieu sec
pour ameacuteliorer les reacutesultats
Nous avons utiliseacute des quantiteacutes deacutecroissantes comme suit 50 20 10 5 pour chaque
catalyseur en fixant le dernier facteur qui est la tempeacuterature (80degC) La quantiteacute 5 mol dans
les conditions sans solvant agrave 80degC a donneacute de bons rendements et a reacuteduit un peu le temps de
reacuteaction cela est constateacute pour les deux catalyseurs (86 24h) (87 22h) Tableau III2
Tableau III2
Catalyseurs
Entreacutee
Cat (mol )
Acide ascorbique Acide aceacutetylsalicylique
Temps(h) Rdt() Temps(h) Rdt()
1 50 24 60 22 55 2 20 24 71 22 53 3 10 24 78 22 64 4 5 24 86 22 87
La troisiegraveme partie consiste agrave eacutetudier et fixer la meilleure tempeacuterature pour le deacuteroulement de
la synthegravese Nous avons testeacute trois tempeacuteratures 80degC 60degC tempeacuterature ambiante et fixeacute les
autres facteurs deacutejagrave eacutetudieacutes (5 mol cat milieu sans solvant) pour les deux catalyseurs Les
meilleurs reacutesultats sont trouveacutes agrave 80degC comme le montre le Tableau III3 ci-dessous
Tableau III3
Catalyseurs
Entreacutee
T (degC)
Acide ascorbique Acide aceacutetylsalicylique
Temps(h) Rdt() Temps(h) Rdt() 1 80 24 86 22 86 2 60 24 51 22 74 3 Tempdeg amb 24 30 22 19
Les conditions optimales finales trouveacutees avec les deux catalyseurs pour la synthegravese des
teacutetrahydrobenzopyranes sont les mecircmes (Sans solvant 5mol 80degC) Scheacutema III50
Chapitre III Reacutesultats et discussions
173
acide ascorbique ouacide aceacutetylsalicylique
(5mol)
Sans solvant 80degC
1 2 3 4
R1
H
O
CN
CN O NH2
CNOO
O R1
+ +
Scheacutema III29
Tous les THPs syntheacutetiseacutes sont obtenus pratiquement purs avant recrystallisation et avec un
excellent rendement dans des temps relativement courts Tableau III4
Tableau III4
Catalyseurs
Entreacutee
Produits
R1 Acide Ascorbique Acide AceacutetylSalicylique Tfus
mesureacutee (degC) Temps(h) Rdt() Temps(h) Rdt()
1 4a C6H5- 24 85 22 86 232-234 2 4b 4-(OH)-C6H4- 12 84 11 82 214-216 3 4c 4-(Cl)- C6H4- 11 88 13 97 208-210 4 4d 4-(NMe2)- C6H4- 18 83 15 86 215-217 5 4e 4-(MeO)- C6H4-- 13 75 11 85 202-204 6 4f 4-(Br)- C6H4- 14 86 12 98 206-208 7 4g 4-(Me)- C6H4- 19 85 19 84 215-217 8 4h 2-(Me)- C6H4- 17 76 21 61 211-213 9 4i 4-Ethyl- C6H4- 18 83 17 85 -
Deux seacuteries de dix-huit produits (neuf composeacutes pour chaque catalyseur) ont eacuteteacute preacutepareacutees par
une condensation drsquoun aldeacutehyde avec la dimeacutedone et le malononitrile Drsquoapregraves les reacutesultats
obtenus on remarque que la synthegravese a donneacute de bons rendements des THPs mais qui ont
neacutecessiteacute plusieurs heures ces reacutesultats sont remarqueacutes en utilisant les deux catalyseurs le
meilleur rendement trouveacute dans la premiegravere seacuterie (en utilisant lrsquoacide ascorbique) est 88
attribueacute au composeacute 4c avec lrsquoutilisation de lrsquoaldeacutehyde 4-chlorobenzaldeacutehyde tandis que le
composeacute 4f en utilisant le 4-bromobenzaldeacutehyde a donneacute 98 pour la deuxiegraveme seacuterie par la
catalyse de lrsquoacide aceacutetylsalicylique Tableau I5
Toutes et les produits obtenus ont eacuteteacute refroidis et verseacutes sur lrsquoeau glaceacutee puis isoleacutes par
filtration et purifieacutes par recristallisation dans lrsquoeacutethanol on peut dire que la meacutethode utiliseacutee est
efficace eacuteconomique et facile agrave mettre en oeuvre
Chapitre III Reacutesultats et discussions
174
Nous proposons ci-dessous le meacutecanisme de la reacuteaction
3
CCN
HH
CN
3
- H2O
R 1CH
C CN
CN
5
O
CN
NH
R1OO
OH
R1
CN
N - H2O
OO
OHOH
OH
OH
OO
OHO
OH
OH H+ O
O
O O
O
O
O OH
H+
2
OO
OHO
OH
OH
eacutenolisation2
eacutenolisation
O
O
O O
H
H
H
R1
O
HR1
O
11
++
condensation de Knoevenagel condensation de
Knoevenagel
H H
OO
OH O
OHOH
OO
OO
CCN
HH
C
N
- H2O
R 1
CH
C CN
CN
4
5
2 +addition de Michael cyclisation
6
5
R2
R2
R2
R2
O
OR2
R2
HHO
OR2
R2
HH
OR2
R2
OH
OR2
R2
OH
Scheacutema III29
Les structures des THPs preacutepareacutees ont eacuteteacute deacutetermineacutes et confirmeacutes avec les meacutethodes
spectroscopiques usuelles qui sont IR RMN 1H RMN 13C et sont similaire avec les donneacutees
de la bibliographie
Les spectres Infrarouge des teacutetrahydrobenzo[b]pyranes sont caracteacuteriseacutes par la
preacutesence de cinq bandes caracteacuteristiques
Une bande qui correspond agrave la fonction amine NH2 qui apparait vers 3321-3398cm-1 une
bonde qui apparait entre 2958 et 3024cm-1 repreacutesente le C-H
Une autre bande qui indique la preacutesence du (CN) apparait entre 2162 et 2198cm-1
Chapitre III Reacutesultats et discussions
175
La bande du groupement carbonyle (C=O) du cycle heacutexanedione apparait vers 1608-1681cm-
1 et finalement une bande qui se situe entre 1365 et 1369cm-1 repreacutesente le CO du cycle
pyrane
Les spectres de la RMN 1H des structures de produits de la synthegravese des
tetrahydrobenzopyrans sont en parfait accord avec ceux de la litteacuterature
-Les deux protons caracteacuteristiques du groupement amine NH2 reacutesonnent sous forme de signal
singulet vers 454-726 ppm pour les produits (4e 4f) nous nrsquoavons pas remarqueacute les pics du
groupement NH2 porteacute par le carbone en position 2
-Le proton caracteacuteristique H4 sort sous forme drsquoun singulet entre 377 et 484 ppm
Les protons des groupements meacutethyles apparaissent sous forme de deux singulets tregraves
intenses respectivement vers 062-097 et 070-111 ppm
Les deux (CH2) du cycle hexanedione reacutesonnent come suit
Les deux protons porteacutes par le C6 qui est le plus deacuteblindeacute (CH2 adjacent de la fonction
ceacutetone) sous forme drsquoun singulet vers 225-346 ppm
Les deux autres protons porteacutes par le C8 reacutesonnent souvent sous forme drsquoun multiplet ducirc au
couplage geacuteminal le premier proton avec un deacuteplacement chimique qui varie entre 172-219
ppm avec une constante de couplage (J= 161Hz) et un autre proton vers 183-237 ppm avec
une constante de couplage qui varie entre 161-162Hz
Les spectres de la RMN 13C sont caracteacuteriseacutes par la preacutesence des signaux suivants
-Le carbone de la fonction carbonyle du cycle hexanedione (C5O) apparait sous forme drsquoun
signal deacuteblindeacute qui sort vers 1948-1967 ppm
-Pour le carbone C2 porteur du groupement amine le pic apparait deacuteblindeacute vers 1610 - 1629
ppm cependant le carbone C3 porteur du groupement cyanure sort vers 508-606 ppm Ce
dernier (CN) se situe entre 1190 et 1256 ppm
-Le signal correspondant au carbone C4 apparaicirct vers 292-400 ppm
-Le carbone hybrideacute sp2 de la double liaison du cycle DHPM (C8a) reacutesonne avec les carbones
aromatiques et les autres carbones vers 1432-1589 ppm le deuxiegraveme carbone hybrideacute sp2
(C4a) reacutesonne vers 1122-1168 ppm
-Le carbone quaternaire C7 qui appartient au cycle hexanedione apparait blindeacute entre 278 et
345 ppm
-Les carbones des groupements meacutethyles sont les plus blindeacutes et sortent vers (263ppm et
284ppm) les carbone C6 et C8 sortent respectivement vers 409-505 et 318-389 ppm
Chapitre III Reacutesultats et discussions
176
Tableau III5 Donneacutees de RMN1H (deacuteplacements chimiques et constantes de couplage) des teacutetrahydrobenzo[b]pyranes
O NH2
CN
O R1
Entreacutee R1 NH2 HC4 2CH3 2CH2
4a 727-731(m 2H) 714-720(m 2H)
699(s 1H) 575(s2HNH2) 418(s1H C4H) 105(s3HCH3)
096(s3HCH3) 336(s2HCH2)
226(d J =161H CH2) 211(d J =161H CH2)
4b
881(s1HOH) 702(d J =842H) 672(d J =832H)
582(s2HNH2) 424(s1H C4H) 110(s3HCH3)
102(s3HCH3) 307(s2HCH2)
224(d J =1621H CH2) 215(d J =1631H CH2)
4c 705(d J =82H) 684(d J =82H)
575(s2HNH2) 412(s1H C4H) 104(s3HCH3)
095(s3HCH3) 334(s2HCH2)
225(d J =161H CH2) 209(d J =161H CH2)
4d 291(s6H2CH3)
663(d J =872H) 622(d J =872H)
585(s2HNH2) 377(s1H C4H) 070(s3HCH3) 062(s3HCH3)
250(s2HCH2) 183(d J =1621H CH2) 172(d J =1611H CH2)
4e 373(s3HO-CH3)
707(d J =862H) 668(d J =862H)
- 414(s1H C4H) 105(s3HCH3) 096(s3HCH3)
340(s2HCH2) 237(d J =161H CH2) 210(d J =161H CH2)
4f 707-688(m4H) - 484(s1H C4H) 109(s3HCH3)
097(s3HCH3) 283(s2HCH2)
221(d J =161H CH2) 213(d J =161H CH2)
4g 335(s3HCH3)
708(d J =82H) 703(d J =82H)
574(s2HNH2) 413(s1H C4H) 104(s3HCH3) 095(s3HCH3)
225(s2HCH2) 225(d J =161H CH2) 209(d J =161H CH2)
4h 283(s3HCH3)
688-707(m 4H)
726(s2HNH2) 484(s1H C4H) 109(s3HCH3) 097(s3HCH3)
246(s2HCH2) 221(d J =161H CH2) 213(d J =161H CH2)
4i 741(d J =82H) 712(d J =82H)
124(t J=83HCH3) 372(qJ=122HCH2)
454(s2HNH2) 437(s1H C4H) 111(s3HCH3) 103(s3HCH3)
245(s2HCH2) 225(d J =161H CH2) 219(d J =161H CH2)
Chapitre III Reacutesultats et discussions
177
Tableau III6 Donneacutees de RMN1H (deacuteplacements chimiques et constantes de couplage) des teacutetrahydrobenzo[b]pyranes
O NH2
CN
O R1
12
3456
78
9
10
11
4a
8a
THP C5O C2 C3 CN C4 2CH2 C8a C4a C7 2CH3 (R1)Carom (R1)Ar
4a 1961 1629 588 1202 360 504323 1589 1132 289 273 1452-1270 -
4b 1955 1610 606 1217 315 501342 1555 1135 283 269 157813431279 1148 -
4c 1961 1626 554 1202 352 505322 1589 1135 289 272 1584-1287 1141 -
4d 1948 1605 592 1190 336 495398 1573 1128 279 263 1482-1269 1113 309
4e 1957 1622 586 1198 318 500348 1584 1130 284 268 1579-1282 1137 550
4f 1957 1626 577 1195 352 499318 1585 1122 283 268 1441-1196 -
4g 1960 1627 589 1202 356 505322 1589 1133 289 272 1423-1275 211
4h 1967 1621 508 1256 292 409322 1432 1168 278 273 1374-1262 197
4i 1956 1618 589 1199 400 500389 1583 1132 345 284 1492-1277 1123 317267
Chapitre III Conclusion
178
III5 Conclusion
Dans ce chapitre consacreacute agrave la synthegravese des teacutetrahydrobenzopyranes une classe importate de
moleacutecules qui preacutesentent une grande diversiteacute drsquoactiviteacutes biologiques et pharmacologiques
nous avons apporteacute notre contribution agrave lrsquoenrichissement des nombreuses meacutethodes deacutejagrave
deacutecrites Mais lrsquoutilisation pour notre part de deux catalyseurs nouveaux drsquoorigine naturels
peu coucircteux disponibles car commerciaux non dangereux pour lrsquohomme et benins pour la
nature constitue un apport important au deacuteveloppement de la chimie verte et par conseacutequent agrave
la preacuteservation de la nature
La meacutethode que nous proposons est simple agrave mettre en œuvre efficace propre et permet
lrsquoaccegraves aux moleacutecules cibles avec des rendements appreacuteciables Les produits eacutetant tous
solides leur seacuteparation du milieu reacuteactionnel est aiseacutee et leur purification si neacutecessaire se fait
par une simple recritallisation
Par ailleurs les deacuteterminations des structures se font aiseacutement par les meacutethodes usuelles
drsquoanalyses qui sont lrsquoIR La RMN 1H et la RMN 13C
Chapitre III Partie expeacuterimentale
179
III5 Partie expeacuterimentale
Mode opeacuteratoire geacuteneacuterale
Un meacutelange reacuteactionnel de (1mmol) de lrsquoaldeacutehyde (1mmol) de la dimeacutedone (1mmol) du
malononitrile avec (5mol) de lrsquoacide ascorbique ou de lrsquoacide aceacutetylsalicylique dans un
milieu sans solvant agrave tempeacuterature 80degC La reacuteaction est suivie par (CCM) Apregraves
lrsquoachegravevement de la reacuteaction le meacutelange est refroidi agrave tempeacuterature ambiante et ensuite verseacute
sur de lrsquoeau glaceacutee avec une agitation de 10 minutes Le solide obtenu est filtreacute laveacute avec
lrsquoeau glaceacutee et purifieacute par recristallisation dans lrsquoeacutethanol 95 Les produits obtenus ont eacuteteacute
identifieacutes par les meacutethodes spectroscopiques IR RMN H1 RMN C13 et tempeacuterature de
fusion
4a) 2-amino-77-dimeacutethyl-5-oxo-4-pheacutenyl-5678-teacutetrahydro-4H-chromegravene-3-carbonitrile
O
OCN
NH2
Tdegfus 232-234degC IR (KBr cm-1) ν 3394 3024 2198 1670 1369 RMN H1(250 MHz DMSO-d6) δ 727-731(m 2H) 714-720(m 2H) 699(s 1H) 575(s 2H NH2) 418(s 1H C4H) 336(s 2H CH2) 226(d J=16 1H CH2) 211(d J=16 1H CH2) 105(s 3H CH3) 096(s 3H CH3) RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ 1961 1630 1590 1452 1288 1286 1276 1270 1802 1132 588 505 360 323 289 273
4b) 2-amino-4-(4-hydroxypheacutenyl)-77-dimeacutethyl-5-oxo-5678-teacutetrahydro-4H-chromegravene-3-carbonitrile
O
OCN
NH2
OH
Tdegfus 214-216degC IR (KBr cm-1) ν 3598 3259 2962 2194 1681 1369 RMN H1(250 MHz DMSO-d6) δ 881(s 1H OH) 702(d J =84 2H) 672(d J =83 2H) 582(s 2H NH2) 424(s 1H C4H) 307(s 2H CH2) 224(d J =162 1H CH2) 215(d J =163 1H
Chapitre III Partie expeacuterimentale
180
CH2) 110(s 3H CH3) 102(s 3H CH3) RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ 1955 1610 1578 1555 1348 1279 1279 1217 1148 1135 606 501 342 315 283 269
4c) 2-amino-4-(4-chloropheacutenyl)-77-dimeacutethyl-5-oxo-5678-teacutetrahydro-4H-chromegravene-3-carbonitrile
O
OCN
NH2
Cl
Tdegfus 208-210degC IR (KBr cm-1) ν 3371 2958 2191 1654 1369 RMN H1(250 MHz DMSO-d6) δ 705(d J =8 2H) 684(d J =8 2H) 575(s 2H NH2) 412(s 1H C4H) 334(s 2H CH2) 225(d J =16 1H CH2) 209(d J =16 1H CH2) 104(s 3H CH3) 095(s 3H CH3) RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ 1961 1626 1589 1584 1374 1287 1202 1141 1135 555 505 352 322 289 272
4d) 2-amino-4-(4-(dimeacutethylamino)pheacutenyl)-77-dimeacutethyl-5-oxo-5678-teacutetrahydro-4H-chromegravene-3-carbonitrile
O
OCN
NH2
N
Tdegfus 215-217degC IR (KBr cm-1) ν 3390 2962 2198 1666 1369 RMN H1(250 MHz DMSO-d6) δ 663(d J =87 2H) 622(d J =87 2H) 585(s 2H NH2) 377(s 1H C4H) 291(s 6H 2CH3) 250(s 2H CH2) 183(d J =162 1H CH2) 172(d J =161 1H CH2) 070(s 3H CH3) 062(s 3H CH3) RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ 1948 1605 1573 1482 1313 1269 1190 1128 1113 592 495 398 336 309 278 263
4e) 2-amino-4-(4-meacutethoxypheacutenyl)-77-dimeacutethyl-5-oxo-5678-teacutetrahydro-4H-chromegravene-3-carbonitrile
O
OCN
NH2
O
Chapitre III Partie expeacuterimentale
181
Tdegfus 202-204degC IR (KBr cm-1) ν 3375 2962 2191 1654 1369 1164 RMN H1(250 MHz DMSO-d6) δ 707(d j=862H) 668(d j=862H) 414(s1H C4H) 373(s3HO-CH3) 340(s2HCH2) 237(d j=161H CH2) 210(d j=161H CH2) 105(s3HCH3) 096(s3HCH3) RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ 1957 1622 1584 1579 1369 1282 1198 1137 1130 586 550 500 348 318 284 268
4f) 2-amino-4-(4-bromopheacutenyl)-77-dimeacutethyl-5-oxo-5678-teacutetrahydro-4H-chromegravene-3-carbonitrile
O
OCN
NH2
Br
Tdegfus 206-208degC IR (KBr cm-1) ν 3321 2962 2198 1670 1369 RMN H1(250 MHz DMSO-d6) δ 707-688(m 4H) 484(s 1H C4H) 283(s 2H CH2) 221(d J =16 1H CH2) 213(d J =16 1H CH2) 109(s 3H CH3) 097(s 3H CH3) RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ 1957 1626 1585 1441 1311 1295 1196 1195 1122 577 499 352 318 283 268
4g) 2-amino-77-dimeacutethyl-5-oxo-4-p-tolyl-5678-teacutetrahydro-4H-chromegravene-3-carbonitrile
O
OCN
NH2
Tdegfus 215-217degC IR (KBr cm-1) ν 3325 2958 2191 1678 1365 RMN H1(250 MHz DMSO-d6) δ 708(d J =8 2H) 703(d J =8 2H) 574(s 2H NH2) 413(s 1H C4H) 335(s 3H CH3) 225(s 2H CH2) 225(d J =16 1H CH2) 209(d J =16 1H CH2) 104(s 3H CH3) 095(s 3H CH3) RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ 1960 1627 1589 1423 1360 1293 1275 1201 1133 589 505 356 322 289 272 210
4h) 2-amino-77-dimeacutethyl-5-oxo-4-o-tolyl-5678-teacutetrahydro-4H-chromegravene-3-carbonitrile
O
OCN
NH2
Chapitre III Partie expeacuterimentale
182
Tdegfus 211-213degC IR (KBr cm-1) ν 3371 2962 2187 1674 1365 RMN H1(250 MHz DMSO-d6) δ 726(s 2H NH2) 688-707(m 4H) 484(s 1H C4H) 283(s 3H CH3) 246(s 2H CH2) 221(d J =16 1H CH2) 213(d J =16 1H CH2) 109(s 3H CH3) 097(s 3H CH3) RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ 1967 1621 1432 1374 1302 1276 1262 1256 1168 508 409 322 292 278 273 197
4i) 2-amino-4-(4-eacutethylpheacutenyl)-77-dimeacutethyl-5-oxo-5678-teacutetrahydro-4H-chromegravene-3-carbonitrile
O
OCN
NH2
IR (KBr cm-1) ν 3382 2958 2191 1608 1365 RMN H1(250 MHz DMSO-d6) δ 741(d J =8 2H) 712(d J =8 2H) 454(s 2H NH2) 437(s 1H C4H) 372(q J =12 2H CH2) 225(d J =16 1H CH2) 245(s 1H CH2) 219(d J =16 1H CH2) 124(t J =8 3H CH3) 111(s 3H CH3) 103(s 3H CH3) RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ 1958 1620 1584 1493 1326 1277 1200 1133 1124 590 501 400 387 346 318 286 268
Chapitre III Bibliographie
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Conclusion Geacuteneacuterale
187
Conclusion geacuteneacuterale
Les exigences de la chimie moderne comme le deacuteveloppement de nouvelles synthegraveses avec
de nouveaux protocoles seacutecuriseacutes et respectueux de lrsquoenvironnement nous orientent vers le
domaine de la chimie verte
Crsquoest ainsi nous avons contribueacute agrave cet effet agrave deacutevelopper des approches vertes agrave trois
reacuteactions les plus connues la reacuteaction de Biginelli (chapitre I) la reacuteaction de Hantzsch
(chapitre II) et la synthegravese des teacutetrahydrobenzo[b]pyranes (chapitre III) qui sont consideacutereacutees
comme des synthegraveses vertes eacuteconomiques (one-pot) et sources tregraves importantes des produits
hautement theacuterapeutiques
Nous nous somme interesseacute eacutegalement dans ce travail de recherche au neuviegraveme principe de
la chimie verte la catalyse qui est le facteur cleacute dans une reacuteaction pour son influence sur le
temps reacuteactionel et rendement des produits cibles
Nous avons proposeacute deux nouveaux catalyseurs drsquoorigine naturels lrsquoacide ascorbique (VitC)
et lrsquoacide aceacutetylsalicylique (lrsquoaspirine) Drsquoapregraves les reacutesultats des eacutetudes effectueacutees dans notre
laboratoire ces deux acides de Brϕnsted non toxiques disponibles et peu coucircteux ont prouveacute
un grand pouvoir catalytique puisqrsquoils ont permis drsquoavoir de bons rendements dans des temps
relativement courts avec seulement (5mol) du catalyseur
Les trois reacuteactions dont on a fait lrsquoeacutetude de ces deux nouveaux catalyseurs sont meneacutees agrave une
tempeacuterature de 80degC dans un milieu sans solvant Ce dernier reacutepond cinquiegraveme principe de la
chime verte Ce qui a rendu les proceacutedeacutes plus innovants et plus seacutecuritaires
En fin nous avons deacuteveloppeacute des proceacutedeacutes de synthegravese seacutecuritaires qui nous ont permis de
produire une varieacuteteacute de produits actifs et synthegravetiser de nouvelles moleacutecules originales
Annexe
4i) 6-meacutethyl-2-oxo-4-(thiophegraven-2-yl)-1234-teacutetrahydropyrimidine-5-carboxylate drsquoeacutethyle
(DHPMs)
4q) 4-(4-chloropheacutenyl)-77-dimeacutethyl-3478-teacutetrahydroquinazoline-25(1H6H)-dione
(DHPMs)
5d) 3366-teacutetrameacutethyl-9-(thiophen-2-yl)-3467-teacutetrahydroacridine-18(2H5H9H10H)-
dione (DHPs)
5q) 4-(4-eacutethylpheacutenyl)-2-meacutethyl-5-oxo-145678-heacutexahydroquinoline-3-carboxylate
drsquoeacutethyle (DHPs)
4d) 2-amino-4-(4-(dimeacutethylamino)pheacutenyl)-77-dimeacutethyl-5-oxo-5678-teacutetrahydro-4H-chromegravene-3-carbonitrile (THPs)
4e) 2-amino-4-(4-meacutethoxypheacutenyl)-77-dimeacutethyl-5-oxo-5678-teacutetrahydro-4H-chromegravene-3-carbonitrile (THPs)
Reacutesumeacute
Dans ce manuscrit nous avons exposeacute lrsquoobjectif de notre eacutetude et les reacutesultats obtenus Nous
nous sommes interesseacutes au deacuteveloppement de nouveaux protocoles qui rentrent dans le
domaine de la chimie verte (chimie durable) en proposant deux nouveaux catalyseurs acides
de Brϕnsted drsquoorigine naturelle (lrsquoacide ascorbique et lrsquoacide aceacutetylsalicylique) les reacuteactions
dont on a fait lrsquoeacutetude sont des reacuteactions agrave composants multiples la reacuteaction de Biginelli
Hantzsch et la synthegravese des benzopyranes qui sont preacutesenteacutees dans trois chapitres
Les trois reacuteactions sont meneacutees dans un milieu sec ce qui a eacutetait un plus pour notre recherche
nous avons pus obtenir de tregraves bons reacutesultats que ce soit pour les rendements ou pour les
temps necessaires pour le deacuteroulement des reacuteactions Nous avons aussi enrichi la bibliothegraveque
des moleacutecules par la production de nouvelles moleacutecules avec de tregraves bons rendements dans
des temps record
Mots cleacutes chimie verte acide ascorbique acide aceacutetylsalicylique reacuteactions agrave composants
multiples la reacuteaction de Biginelli Hantzsch et la synthegravese des benzopyranes
الرحمان
الحمد لا
الملخص
جدیدة بروتوكولات تطویرب مھتمون ونحن علیھا الحصول تم التي والنتائج دراستنا من الغرض شرحنا المخطوط ھذا في
من و ھي جدیدةال برونستیدال أحماض من اثنین قدملھذا نو ) المستدامة الكیمیاء( الخضراء الكیمیاء مجال ضمن تقع التي
في بھا قمنا التي التفاعلات ) السالیسیلیك أسیتیل وحمض الاسكوربیك حمض( الطبیعي الأصلدات الحفازة المواد
وبینزوبیران ھانتسش و بیجینیلي تفاعلمثل المركبات المتعددة التفاعلات ھي ھذه دراستنا
و جدا جیدة نتائج على الحصول من فتمكنا لأبحاثنا بمثابة اضافة كان الذي جاف وسط في جریتا لثلاثةا التفاعلات
وقت في جدا جیدة غلة مع جدیدة جزیئات وإنتاج المركبات مكتبة باثراء أیضا انقم جیدین دومرد و وقت على حصلنا
قیاسي
المكونات المتعددة التفاعلات السالیسیلیك أسیتیل حمض الأسكوربیك حمض الخضراء الكیمیاء الرئیسیة الكلمات
وبینزوبیران ھانتسش و بیجینیلي تفاعل
Abstract
In this manuscript we explained the purpose of our study and the results obtained We are
interested in developing new protocols that fall within the field of green chemistry
(sustainable chemistry) offering two new Brϕnsted acids of natural origin catalysts ( ascorbic
acid and acetylsalicylic acid) the reactions on which we did our study are multi-component
reactions reaction Biginelli Hantzsch and synthesis of benzopyran which are divided into
three chapters
The three reactions are carried out in a dry environment which was a plus for our research
we could obtain very good results that am for returns or for necessary for the progress of the
reactions we have also enriched the library of molecules the production of new molecules
with very good yields in record time
Keywords green chemistry ascorbic acid acetylsalicylic acid multicomponent reactions
the reaction of Biginelli Hantzsch and synthesis of benzopyran
DMSO Dimeacutethylsulfoxyde
Tdeg fus Tempeacuterature de fusion
NADH Nicotinamide Adeacutenine Dinucleotide
VitE Vitamine E
Eq Equivalent
h Heure
CAN Nitrate drsquoAmmonium Ceacuterique
Freq Freacutequence
ee Exceacutes eacutenantiomeacuterique
TFE Trifluoroeacutethanol
EWG Electron Withdrawing Groupe
UIPAC International Union of Pure and Applied Chemistry
VRC Rhinovirus humain
TI Indice theacuterapeutique
MA Maladie drsquoAlzheimer
EGB Base eacutelectrogeacuteneacuteratrice
m A milliampegravere
LDH Lacticodeacuteshydrogeacutenase (enzymes)
DMF Dimeacutethylformamide
Notes techniques
Lrsquoappareillage utiliseacute au cours de ce travail est le suivant
Spectromeacutetrie de Reacutesonnance Magneacutetique Nucleacuteaire RMN
Lrsquoappareil utiliseacute est
Spectromegravetre agrave transformeacutee de Fourier DP 250 (250 MHz pour le 1H 629 MHz pour le 13C) du
deacutepartement de Chimie de lrsquouniversiteacute Constantine 1
Les deacuteplacements chimiques δ sont exprimeacutes en partie par million (ppm) par rapport au
teacutetrameacutethylsilane (TMS) utiliseacute comme reacutefeacuterence interne pour la RMN du 1H et du 13C
Les spectres sont enregistreacutes dans le DMSO deuteacutereacute ou le chloroforme deuteacutereacute CDCl3
Les constantes de couplage (J) sont exprimeacutees en Hertz (Hz) pour deacutecrire la multipliciteacute des
signaux les abreacuteviations suivantes ont eacuteteacute utiliseacutees
s singulet d doublet dd doublet deacutedoubleacute m multiplet t triplet q quadruplet
Les notations utiliseacutees en carbone 13 sont Cq carbone quaternaire CAr carbone aromatique eq
eacutequivalent
Spectromeacutetrie Infra Rouge
Spectromegravetre Shimadzu F IR-8201 PC de lrsquouniversiteacute Constantine1 Les composeacutes solides sont
greffeacutes sur des pastilles en KBr Les freacutequences drsquoabsorption sont donneacutees en cm-1
Point de fusion
Les points de fusion ont eacuteteacute deacutetermineacutes agrave lrsquoaide drsquoun banc Koumlfler et drsquoun appareil pour point de
fusion agrave capillaire laquo Fine Control Electrothermal Capillary raquo
Chromatographie
Les chromatographies analytiques sur couche mince (CCM) ont eacuteteacute effectueacutees sur des plaques
Merck en aluminium recouvertes de gel de silice 60 F 254 (eacutepaisseur 02 mm) et reacuteveacuteleacutees par une
lampe UV reacutegleacutee sur 254 nm
Table de matiegravere
INTRODUCTION GENERALEhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip01
Bibliographie helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip11
Chapitre I Nouvelles proceacutedures laquo vertes raquo dans la synthegravese des deacuteriveacutes de la
34-dihydropyrimidin-2(1H)-one I1 Introductionhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip13
I11 Historique de la reacuteaction de Biginellihelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip15
I111 Aldeacutehydeshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip15
I112 Composeacutes agrave meacutethylegravene activeacutehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip16
I113 Lrsquoureacutee et ses deacuteriveacutes helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip17
I12 Meacutecanisme de la reacuteaction de Biginelli helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip17
I2 Inteacuterecircts biologiques des 3 4-dihydropyrimidin-2-ones et deacuteriveacuteshelliphelliphellip23
I21 Activiteacute antifilarienne helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip23
I22 Activiteacute antifongique et antimicrobienne helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip23
I23 Activiteacute antituberculeusehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip25
I24 Activiteacute antioxydantehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip27
I25 Activiteacute anticanceacutereuse et antivirale (contre HIV-1)helliphelliphelliphelliphelliphelliphellip29
I26 Activiteacute de blocage des canaux calciqueshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip31
I27 Antagonistes des reacutecepteurs α1a- adreacutenergiqueshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip32
I3 Meacutethodes de preacuteparation des 34-DHPMshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip34
I31 Utilisation de la meacutethode organocatalyse helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip34
I32 Utilisation de la meacutethode de transfert de phase helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip 34
I33 Utilisation des acides de Lewis helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip35
I34 Lrsquoutilisation de lrsquoIodine (I2) helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip39
I35 Utilisation des Bases de Lewis helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip39
I36 Utilisation des acides de Brϕnsted helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip40
I37 Synthegravese asymeacutetrique helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip 40
I38 Utilisation de la biocatalyse helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip43
I39 Utilisation des supports solides helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip43
I310 Utilisation des micro-ondes helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip46
I311 Utilisation des ultrasons helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip48
I312 Utilisation des liquides ioniques helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip49
I313 Utilisation des nanoparticules helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip50
I314 Utilisation des catalyseurs naturels helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip51
I315 Utilisation drsquoautres catalyseurshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip52
I4 Reacutesultats et discussionhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip55
I5 Conclusionhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip68
I6 Partie expeacuterimentalehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip69
Bibliographiehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip79
Chapitre II Nouvelles proceacutedures laquo vertes raquo dans la synthegravese des deacuteriveacutes de la 14- dihydropyridine
II1 Introductionhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip85
II11 Historique de la reacuteaction de Hantzsch helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip87
II111 Aldeacutehydeshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip87
II112 Composeacutes agrave meacutethylegravene activehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip87
II113 Lrsquoammoniac et ses deacuteriveacuteshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip87
II12 Meacutecanisme de la reacuteaction de Hantzsch helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip88
II13 Utilisation des produits DHPshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip89
II2 Inteacuterecircts biologiques des 1 4-dihydropyrimidines et deacuteriveacutes helliphelliphelliphelliphellip92
II21 Activiteacutes antimicrobienne antibacteacuterienne et antifongique helliphelliphelliphellip92
II22 Activiteacute antioxydantehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip94
II23 Activiteacute anti-inflammatoire helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip95
II24 Activiteacute antituberculeuse helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip95
II25 Activiteacutes antihypertensive et vasodilatation helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip96
II26 Activiteacute myorelaxantehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip97
II27 Activiteacute anticancereuse helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip98
II3 Meacutethode de preacuteparation des 34-DHPshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip99
II31 Utilisation des acides de Lewis helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip99
II32 Lrsquoutilisation de lrsquoIodine (I2) helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip101
II33 Utilisation des acides de Brϕnstedhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip102
II32 Utilisation de la levure de boulanger helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip102
II33 Synthegravese asymeacutetrique helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip103
II34 Utilisation de la biocatalyse helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip104
II35 Utilisation des supports solides helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip105
II36 Utilisation des micro-ondes helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip107
II37 Utilisation des ultrasons helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip108
II3 Utilisation de lrsquoirradiation infrarouge helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip109
II39 Utilisation des liquides ioniques helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip109
II310 Utilisation du couple Oxyde-Meacutetal helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip109
II311 Utilisation des nanoparticules helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip110
II312 Utilisation de la meacutethode sans catalyseur helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip111
II4 Reacutesultats et discussionhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip114
II5 Conclusionhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip128
II6 Partie expeacuterimentalehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip129
Bibliographiehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip139
Chapitre III Nouvelles proceacutedures laquo vertes raquo dans la synthegravese des deacuteriveacutes du teacutetrahydrobenzo[b]pyrane
III1 Introductionhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip147
III11 Nomenclature des teacutetrahydrobenzo[b]pyranes helliphelliphelliphellip148
III12 Meacutecanisme de la reacuteaction helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip149
III2 Inteacuterecircts biologiques des teacutetrahydrobenzo[b]pyranes helliphelliphelliphelliphelliphellip150
III21 Activiteacutes antimicrobienne antibacteacuterienne et antifongique helliphellip150
III22 Activiteacute anticanceacutereusehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip153
III23 Activiteacute antirhinovirushelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip154
III24 Activiteacute neuroprotectivehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip155
III25 Activiteacute antioxydantehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip156
III25 Activiteacute protectrice du cartilagehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip157
III3 Meacutethodes de preacuteparation des teacutetrahudrobenzo[b]pyranes helliphelliphelliphellip158
III31 Utilisation de la meacutethode eacutelectroorganiquehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip158
III32 Utilisation des acides de Lewis helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip158
III33 Utilisation de lrsquoIodine moleacuteculaire (I2 avec K2CO3)helliphelliphelliphelliphelliphelliphellip161
III34 Utilisation des bases de Lewis helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip162
III35 Synthegravese asymeacutetrique helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip163
III36 Utilisation des supports solides helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip164
III37 Utilisation des micro-ondes helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip165
III38 Utilisation des liquides ioniques helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip165
III39 Utilisation des nanoparticules helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip168
III310 Utilisation de la meacutethode sans catalyseur helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip169
III4 Reacutesultats et discussionhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip171
III5 Conclusionhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip178
III6 Partie expeacuterimentalehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip179
Bibliographiehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip183
CONCLUSION GENERALEhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip187
Introduction Geacuteneacuterale
Introduction geacuteneacuterale
1
Introduction geacuteneacuterale
Le plus grand deacutefi de toutes les branches de la science moderne est de creacuteer une harmonie
entre la nature et lrsquoecirctre humain
La chimie est une science ou le savoir nrsquoest jamais seacutepareacute de faire cela fait drsquoelle un vaste
domaine drsquoinnovation Le rocircle principale de la chimie est drsquoameacuteliorer lrsquoenvironnement de
lrsquoecirctre humain ainsi que de proteacuteger sa vie avec les moyens les plus simples et disponibles
Jusquagrave preacutesent la socieacuteteacute a tendance agrave consideacuterer que la chimie et lrsquoindustrie chimique
nuisent agrave lrsquoenvironnement et que tout produit chimique creacuteeacute par lrsquohomme comme funeste et
tout ce qui est naturel comme bon cela est ducirc sans doute aux accidents dangereux qui ont
laisseacute une mauvaise image de la chimie et lrsquoindustrie chimique citant par exemple
-Lrsquoexplosion drsquoun reacuteacteur dans lrsquousine chimique drsquoIcmesa (Milan-Italie 10-07-1976)
contamination de plus de 1800 personnes
-Une fuite drsquoun gaz mortel lisocyanate de meacutethyle (MIC) drsquoune usine de pesticide (Bhopal-
Inde 03-12-1984) preacutes de 20000 morts et 100000 handicapeacutes
-Explosion de lrsquousine de Nitrate drsquoAmmonium AZF (Toulouse-France 21-09-2001) 29
morts et 450 blesseacutes
Le terme de chimie verte traduit le concept de chimie pour un deacuteveloppement durable
La chimie durable ou chimie verte peut ecirctre assimileacutee agrave une chimie qui maicirctrise durablement
son empreinte environnementale tout en respectant les impeacuteratifs de compeacutetitiviteacute
eacuteconomique et de progregraves social elle est reacutesolument un secteur multisectoriel et les grands
enjeux concernent plus speacutecifiquement la durabiliteacute des proceacutedeacutes la gestion des ressources et
lrsquointeacutegration de la chimie dans les filiegraveres drsquoavenir
Autrement dit une chimie qui veille agrave lrsquoeacutequilibre eacuteconomique social et environnemental du
milieu dans lequel elle srsquoinsegravere Elle vise notamment
A concevoir des produits et des proceacutedeacutes chimiques permettant de reacuteduire et
drsquoeacuteliminer lrsquoutilisation et la synthegravese de substances dangereuses 1 (une deacutefinition est
proposeacutee par lsquorsquoUS Environnemental Protection Agencyrsquorsquo en 1991)
Introduction geacuteneacuterale
2
A lrsquooptimisation des proceacutedeacutes (valorisation des deacutechets eacuteconomie drsquoatomes
drsquoeacutenergie de temps) par lrsquoadoption des douze principes de la laquoGreen Chemistryraquo
suivants
1 La Preacutevention deacuteveloppement de reacuteaction qui induit moins de deacutechets ce qui eacutevite
lrsquoeacutelimination de ces derniers
2 lrsquoEconomie drsquoatome incorporer le maximum drsquoatomes des reacuteactifs dans les produits
finaux moins de produits secondaires donc moins de deacutechets (comme par exemple
les reacutearrangements transpositions MCRs condensationshellip)
3 Synthegraveses moins dangereuses donc lrsquoutilisation des reacuteactifs chimiques peu toxiques
et non polluants
4 Conception de produits chimiques plus seacutecuritaires
Donc assurer la fabrication et la commercialisation des produits pharmaceutiques
cosmeacutetiques ou phytosanitaires plus sucircrs
5 Solvants et Auxiliaires plus seacutecuritaires lrsquoutilisation des reacuteactions sans solvant ou
sur support solide mineacuteral hellippeuvent ameacuteliorer les facteurs
6 Conception pour lefficaciteacute eacutenergeacutetique les besoins eacutenergeacutetiques des proceacutedeacutes
doivent ecirctre minimiseacutes en choisissant comme solution lrsquoutilisation des Micro-ondes
tempeacuterature et pression ambiantes
7 Utilisation des matiegraveres premiegraveres renouvelables la matiegravere premiegravere qui deacuterive des
plantes est facile agrave ecirctre renouveleacutee et moins coucircteuse plutocirct que celle qui deacuterive du
peacutetrole et de gaz naturel
8 Reacuteduction du nombre de deacuteriveacutes reacuteduction des produits deacuterivants qui apparaissent
avant lrsquoobtention du produit final en minimisant lrsquoutilisation des agents reacuteactifs des
radicaux bloquants (protecteursdeacuteprotecteurs) qui peuvent produire des deacutechets
9 La catalyse crsquoest le facteur auquel on srsquointeacuteresse pour son rocircle important dans une
reacuteaction par sa seule preacutesence ou par son intervention (il acceacutelegravere la reacuteaction en
reacuteduisant le temps et lrsquoeacutenergie neacutecessaire il peut reacuteduire les deacutechets augmenter la
seacutelectiviteacute diminuer la quantiteacute des reacuteactifs utiliseacutes peut catalyser deux produits qui
sont solubles dans des diffeacuterents solvants par transfegravert de phase du agrave leur caractegravere
bipolaire) et qui revient agrave sa forme initiale
10 Conception de la deacutegradation les produits chimiques syntheacutetiseacutes doivent ecirctre
deacutegradeacutes en substances non toxiques et non persistantes dans lrsquoenvironnement
Introduction geacuteneacuterale
3
11 Analyse en temps reacuteel pour la preacutevention de la pollution cest-agrave-dire suivre et
calculer la dureacutee avant la peacuteremption et la deacutegradation drsquoun produits chimique pour
preacutevenir la pollution
12 Chimie essentiellement seacutecuritaire afin de preacutevenir les accidents les substances
utiliseacutees devraient ecirctre choisies depuis le deacutebut drsquoune faccedilon agrave minimiser les risques
drsquoaccident chimiques
Depuis la deacutefinition des douze principes de la chimie verte 2 par P Anastas et J Warner agrave la
fin des anneacutees 1990 cette derniegravere a connu un essor fulgurant et intervient aujourdrsquohui dans
tous les niveaux de la socieacuteteacute de lrsquoaspect socieacutetal agrave lrsquoeacutemergence de technologies proceacutedeacutes et
produits toujours plus innovants et plus seacutecuritaires
La biotechnologie a permis lrsquoapparition et la deacutecouverte de plusieurs outils novateurs dont la
chimie combinatoire cette derniegravere reacutepond essentiellement agrave la neacutecessiteacute de deacutevelopper de
nouveaux meacutedicaments via des protocoles de synthegravese rapides efficaces et avec une grande
quantiteacutee Pour cela la conception et la mise en œuvre de nouveaux proceacutedeacutes de synthegravese
durable est lun des deacutefis majeurs dans la synthegravese organique moderne
Les reacuteactions agrave composants multiples (MCR) 3 sont une classe importante des reacuteactions en
tandem
Gracircce agrave leur capaciteacute intrinsegraveque agrave former plusieurs liaisons en une seule eacutetape les reacuteactions agrave
composants multiples sont assureacutement un outil de choix dans le domaine de la chimie
combinatoire dans le fait qursquoelles permettent de geacuteneacuterer en un temps record et avec de bons
rendements des structures moleacuteculaires preacutesentant une grande complexiteacute
La premiegravere MCR a eacuteteacute reacutealiseacutee en 1850 par Aldolph STRECKER qui a syntheacutetiseacute les α-
amino acides apregraves lrsquohydrolyse des α-aminonitriles via lrsquoaddition de un aldeacutehyde le cyanure
de potassium et le chlorure drsquoammonium 4 (Scheacutema 1)
STRECKER
R C
O
HNH3 HCN CH
NH2
CN
R+ +
Scheacutema 1
Introduction geacuteneacuterale
4
En 1882 la premiegravere synthegravese MCR drsquoheacuteteacuterocycles par HANTZSCH via une reacuteaction entre
un aldehyde deux moleacutecules de β-ceacutetoester et lrsquoammoniaque comme donneur drsquoazote 5 la
mecircme anneacutee RADZISZEWSKI preacutepara des produits agrave noyau imidazolique 6 (Scheacutemas 23)
HANTZSCH et RADZISZEWSKI
OCH3
OO
H3C
H3C
O O
OCH3
H3C CO
H
NH4OH
N
CH3
CH3H3C
OO
H3CO OCH3++
Scheacutemas 2 3
O
O
CH2O
MeNH2
NH3
N
N+
La synthegravese des 34-dihydropyridin-2(1H)-ones en 1891 par BIGINELLI vient quelques
anneacutees apregraves en faisant reacuteagir un aldehyde un β-ceacutetoester et lrsquoureacutee 7 (Scheacutema 4)
BIGINELLI
H2N NH2
O
EtO2C CH3
O OPhCHO
NH
NHO
EtO2CPh
H+Cat++
Scheacutema 4
MANNICH propose la synthegravese des β-aminoceacutetones en 1912 via une condensation du
formaldeacutehyde une amine et un composeacute carbonyleacute eacutenolisable 8 (Scheacutema 5)
MANNICH
H H
O
RH3C
O H2NCH2
H2C R
ONH4Cl
H+ OH-ou+
Scheacutema 5
Introduction geacuteneacuterale
5
En 1917 ROBINSON 9 reacutealisa la synthegravese de produits naturels tels que la tropinone comme
le montre le Scheacutema 6
ROBINSON
OHC
CHO +CO2Me
CO2Me
O
N O
CO2MeCO2Me
CH3NH2
+
Scheacutema 6
En utilisant un carbonyle un acide carboxylique et un isocyanide PASSERINI en 1921 put
syntheacutetiser les carboxamides 10 (Scheacutema 7)
PASSERINI
R1OH
O
R2
O
H R1O
HN
R3
O
O
R2
R3-C N++ +
Scheacutema 7
En 1934 BUCHERER-BERGS proposeront la premiegravere synthegravese agrave quatre composants pour
obtenir les hydantoiumlnes 11 (Scheacutema 8)
BUCHERER-BERGS
ONH3
CO2
HCN
NHHN
R1 R2
O
O
+
R1R2
Scheacutema 8
Introduction geacuteneacuterale
6
UGI en 1959 deacuteveloppa la reacuteaction de Passerini en ajoutant un nouveau reacuteactif qui est une
amine primaire 12 (Scheacutema 9)
UGI
R3
-CN+
R2OH
O + R1
O
H+
+R4NH2
H N+R4
R1
NR2
R1O
HN
R3OR4
-acylaminocarboxamide
Scheacutema 9
En 1973 PAUSON et coll deacuteveloppegraverent une MCR pour la synthegravese des cyclopentanones 13
(Scheacutema 10)
PAUSON et Coll
R4
R3 H H
O
R2R1
R1
O
R3
R4 R2
+
Scheacutema 10
YONEMITSU et coll (1978) preacuteparegraverent des structures indoliques en utilisant lrsquoindole et
lrsquoacide de Meldrum une reacuteaction que BAILEY developpa peu apregraves (1983) 14 15 16
(Scheacutemas 11 12)
YONEMITSU et Coll
NH
R H
NH
O
OR1H
O
OR
OO
O
O
HH
R1CHO
NH
R1
R CO2Et
Scheacutema 11
Introduction geacuteneacuterale
7
BAILEY
NCH3
CH3HCHO ++
O
OO
O NCH3
CH3
O
OO
O
Scheacutema 12
En 1993 PETASIS deacuteveloppa la reacuteaction de Mannich en remplaccedilant le composeacute carbonyleacute
eacutenolisable par lrsquoacide vinyl boronique pour preacuteparer les allylamines 17 (Scheacutema 13)
PETASIS
R1NR2
R3
R2NR1 H
(CH2O)ndioxane or toluene
R2N
R1 OH
NCH2
R1 R2R2N
R1
NR1R2
+
C C R3
H2O
HOB
HOR3
90degC30 minou 25degC3hrs
R3
OBH
OO
BO
Scheacutema 13
Ces reacuteactions sont approprieacutees pour la synthegravese organique verte car elles impliquent des
processus dans lequel trois ou plusieurs composants reacuteagissent directement pour former un
produit unique ce qui donne une bonne eacuteconomie datome 3 18-20
Il est important de noter que dans ces reacuteactions lisolement de produits intermeacutediaires est
inutile ce qui rend le proceacutedeacute plus simple
Par conseacutequent les MCR aussi appeleacutees processus one-pot sont utiles dans la synthegravese
organique verte parce quils ont beaucoup datouts importants dont le petit nombre drsquoeacutetapes et
Introduction geacuteneacuterale
8
par conseacutequent une proceacutedure de purification simple ce qui ameacuteliore lefficaciteacute de synthegravese
et leacuteconomie du temps des solvants et autres ressources ces facteurs sont en accord avec les
principes de la chimie verte
Ainsi on comprend que les reacuteactions agrave composants multiples aient attireacute lrsquoattention des
chercheurs que ce soit dans les universiteacutes ou dans lrsquoindustrie Notre laboratoire speacutecialiseacute
dans la synthegravese des moleacutecules drsquointeacuterecircts biologiques srsquoinscrit parfaitement dans le cadre de
cette dynamique
Les reacuteactions one-pot permettent de construire drsquoune maniegravere rapide des moleacutecules
complexes cycliques tregraves diversifieacutees et qui ont des inteacuterecircts et des potentiels tregraves inteacuteressants
dans les domaines de la pharmacie et dans la meacutedecine
Le travail de recherche reacutealiseacute dans le cadre de cette thegravese est baseacute sur les composeacutes
provenant de trois grandes reacuteactions celle de Biginelli celle de Hantzsch et la synthegravese des
teacutetrahydrobenzo[β]pyranes ayant pour but drsquoameacuteliorer les strateacutegies de synthegravese par des
proceacutedures expeacuterimentales commodes et peu coucircteuses tout en respectant lrsquoenvironnement
La chimie verte a permis drsquointroduire des moleacutecules naturelles dans ces reacuteactions pour jouer
le rocircle de catalyseurs on peut citer comme exemples les ligands les enzymes les acides
naturels comme lrsquoacide citrique et le jus de citron Elle a permis aussi de deacutevelopper des
meacutethodes douces et respectueuses de lrsquoenvironnement comme les micro-ondes les ultra
sons les supports parfois des meacutethodes sans solvant et sans catalyseur qui permettent une
eacuteconomie de lrsquoeacutenergie du coucirct et du temps et peuvent influencer sur le rendement de la
reacuteaction qui est notre objectif majeur
Pour notre part nous avons utiliseacute deux catalyseurs acides de Brϕnsted cycliques drsquoorigine
naturels lrsquoacide ascorbique (Vitamine C) tregraves disponible et lrsquoacide aceacutetyle salicylique
(lrsquoAspirine) Figures (1-2)
OO
HOOH
OH
HO
O CH3
O
O OH
Figure 1 Figure 2
Introduction geacuteneacuterale
9
Cette thegravese est structureacutee en trois chapitres
Le premier chapitre est consacreacute agrave la reacutealisation drsquoune cyclocondensation en une seule eacutetape
de 2mmol drsquoaldeacutehyde 2mmol de β-ceacutetoester et 3mmol de lrsquoureacutee dans un milieu sans solvant
et agrave une tempeacuterature de 80degC en introduisant une quantiteacute catalytique de (5mol) Ces
conditions ont eacuteteacute optimiseacutees pour les deux catalyseurs une comparaison a eacuteteacute faite sur lrsquoeffet
catalytique des deux acides de Brϕnsted sur les rendements des DHPMs et le temps
reacuteactionnel neacutecessaire (Scheacutema 1)
R1
O H+
O O
+ H2N
R2
NH2
NH
NH
R1
R2
O5mol catalyseur
80degC Sans solvant
Scheacutema 1
Le deuxiegraveme chapitre fait lrsquoobjet de la synthegravese de deux seacuteries des deacuteriveacutes de la 1 4-
dihydropyridine par une cyclocondensation agrave 80degC et en milieu sec drsquoaldeacutehyde un β-ceacutetoester
avec lrsquoaceacutetate drsquoammonium agrave lrsquorsquoaide drsquoune quantiteacute catalytique (5mol) des acides de
Brϕnsted proposeacutes (Scheacutema 2)
R1
O H +
O O
+NH
R1O
5mol catalyseur
80degC Sans solvant
O
NH4OAc
O O
Scheacutema 2
Introduction geacuteneacuterale
10
Le troisiegraveme chapitre sera consacreacute agrave lrsquoeacutetude sur lrsquoefficaciteacute de ces nouveaux catalyseurs en
les employant dans une reacuteaction one-pot qui a permis drsquoacceacuteder agrave la classe des produits
teacutetrahydrobenzo[β]pyranes La synthegravese de ces composeacutes neacutecessite (5mol) de ces
catalyseurs pour la condensation entre un aldeacutehyde un β-ceacutetoester et le malonitrile dans un
milieu sans solvant agrave 80degC pour donner les produits deacutesireacutes via une voie nouvelle et verte
(Scheacutema 3)
R1
O H+
O O
+
CN
R2
O
R1
NH2
O5mol catalyseur
80degC Sans solvant
R2
Scheacutema 3
On termine notre manuscrit dans le cadre de cette thegravese par une conclusion geacuteneacuterale mettant
en relief notre contribution dans la synthegravese organique
Bibliographie
11
Bibliographie
[1] (a) Lancaster M Green Chem 2002 310
[2] Anastas PTWarner JC Green Chem 1998 30
[3] Zhu J Bienaymeacute H Multicomponent reactions eds Wiley-VCH Weinhein 2005
[4] (a) Strecker A Justus Liebigs Ann Chem 1850 75 27 (b) A Strecker Justus Liebigs Ann Chem 1854 91 349
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[6] Radziszewski B Ber Dtsch Chem Ges 1882 15 1499
[7] (a) Biginelli P Ber Dtsch Chem Ges 1891 24 2962 (b) Biginelli P Ber Dtsch Ges 1893 26 447 (c) Biginelli P Gazz Chim Ital 1893 23 360 (d) Biginelli Reaction [Ber 1891 24 1317] (e) Biginelli P Gazz Chim Ital 1889 19 212
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[15] Oikawa Y Hirasawa H Yonemitsu O Tetrahedron Lett 1982 30 7437
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[18] Pandey G Singh R Gary A Singh V Tetrahedron lett 2005 46 2137
[19] Ugi I Werner B Domling A Molecules 2003 8 53
[20] Kappe C Chem Res 2000 33 879
Chapitre I
Nouvelles proceacutedures laquo vertes raquo dans la
synthegravese des deacuteriveacutes de la 34-
dihydropyrimidin-2(1H)-one
Chapitre I Introduction
13
I1 Introduction
Les reacuteactions multicomposants (MCRs) sont parmi les protocoles les plus importants dans la
synthegravese organique et la chimie meacutedicinale 1 Cela reacuteside sur le fait que des produits
diversifieacutes et complexes peuvent ecirctre syntheacutetiseacutes en faisant varier les reacuteactifs en une seule
eacutetape et selon le mecircme mode opeacuteratoire La diversiteacute lefficaciteacute et laccegraves rapide aux petites
et tregraves fonctionnaliseacutees moleacutecules organiques rendent cette approche drsquoimportance centrale
actuellement dans la construction de bibliothegraveques combinatoires et loptimisation de
processus de synthegravese de meacutedicaments 2
En 1893 le chimiste italien Pietro Biginelli a donneacute naissance aux 2-oxo-1234-
teacutetrahydropyrimidines sous lrsquoacronyme de (THPMs) par lintermeacutediaire dune condensation
one-pot agrave trois composants entre un aldeacutehyde (1) lureacutee (3) et un composeacute dicarbonyleacute
facilement eacutenolisable (2) en preacutesence dacide de Brϕnsted 3 comme le montre le (scheacutemaI1)
Me OEt
OO
O
NH2H2N+
Ar
NH
NH
OMe
EtO
OHCl
EtOH RefluxO
HAr
1 2 3
4
+
Scheacutema I1
Recemment la synthegravese des 34-dihydropyrimidin-2 (1H) -onesthiones a attireacute lattention de
nombreux chercheurs dans le domaine de la chimie organique cette attention peut ecirctre
attribueacutee agrave leur eacuteventail fascinant de proprieacuteteacutes theacuterapeutiques et pharmacologiques comme
antiviral antitumoral (Fig I1) antibacteacuterien anti-inflammatoire 4 en outre certains dentre
eux ont eacutemergeacute comme bloqueurs de canaux calciques (Fig I2) ou comme des
antihypertenseurs ou des antagonistes (Fig I3) 5
La reacuteaction de Biginelli implique plusieurs critegraveres de la chimie verte comme la reacuteduction du
nombre deacutetapes qui permet une reacuteduction des exigences de purification et donc une
eacuteconomie de temps et drsquoargent une seacutelectiviteacute qui permet la production de moleacutecules
hautement pures et actives en minimisant la quantiteacute des sous produits et donc une eacutelimination
de la pollution
Chapitre I Introduction
14
NH
NHEtO
O
S
OH
NH
Ni-PrO
O
O
NO2
NH2
O
Fig I1 (S)-monastrol (anticancer) Fig I2 (R)-SQ 32926 (inhibiteur des canaux calciques)
NH
NH3CO
O
O
F
NH
O
F
H3CO
N
N
Fig I3 (S)-L-771668 (antagoniste des α-1A-adreacutenoreacutecepteurs)
La meacutethode rapporteacutee par Biginelli a connu un essort fulgurant neacuteaumoins elle souffre de la
longue dureacutee de la reacuteaction drsquoune forte aciditeacute du milieu reacuteactionel et de faibles rendements
Plusieurs proceacutedures nouvelles et ameacutelioreacutees qui reacutepondent aux exigences de la chimie verte
ont eacuteteacute signaleacutees et qui conduisent agrave des produits chimiques respectueux de lenvironnement
comme lutilisation de diverses catalyseurs qui sont sucircrs seacutelectifs disponibles et non
toxiques ou dutiliser un autre type de catalyseurs qui sont des matiegraveres recyclables tels que
les liquides ioniques 6 nanoparticules 7 des supports solides 8 ou en appliquant des meacutethode
telles que les micro-ondes 9 les ultrasons 9 ou lrsquoirradiation UV 10 sans solvant et sans
catalyseur 11 afin doptimiser leacuteconomie de leacutenergie du temps et de la matiegravere
Chapitre I Introduction
15
I11 Historique de la reacuteaction de Biginelli
La premiegravere structure des 34-dihydropyrimidinones a eacuteteacute formeacutee agrave partir drsquoune condensation
drsquoun aldeacutehyde aromatique un β-ceacutetoester avec lrsquoureacutee dont le nom est 6-meacutethyl-2-oxo-4-
pheacutenyl-1234-teacutetrahydropyrimidine-5-carboxylate drsquoeacutethyle Depuis trois librairies de reacuteactifs
de deacutepart ont contribueacute dans lrsquoeacutelargissement de la production des DHPMs il srsquoagit des
aldeacutehydes des composeacutes agrave meacutethylegravene activeacute et des deacuteriveacutes de lrsquoureacutee (Fig I4)
N
NH
R1
R2
R3
R4
X
R1= H alkyle aryle carbohydrateR2= ester amide acyl nitrile etcR3= H alkyle aryleR4= H alkyle aryleX= O S NR
Fig I4
I111 Aldeacutehydes
Plusieurs types drsquoaldeacutehydes ont eacuteteacute utiliseacutes dans cette reacuteaction On peut trouver des aldeacutehydes
heacuteteacuterocycliques complexes mais aussi des aldeacutehydes chiraux des aldeacutehydes aromatiques qui
sont les plus utiliseacutes des aldeacutehydes aliphatiques ces derniers sont moins utiliseacutes agrave cause de
leur faible reacuteactiviteacute (Fig I5-I17)
O
OHC H
OBn
BnO OBn
BnO
CHOFe
OCHO
BzO
OBz
dibenzylpentose CHO
Fig I5 Fig I6 Fig I7 Fig I8
CHO
X
CHO
X N
CHO
X
CHO
Fig I9 Fig I10 Fig I11 Fig I12
X= H Cl Br R OH CF3 NO2 OR etc
Chapitre I Introduction
16
O
O
CHO
O
CHO
CHO
CHO
HCHO
Fig I13 Fig I14 Fig I15 Fig I16 Fig I17
I112 Composeacutes agrave meacutethylegravene activeacute
Les DHPMs peuvent ecirctre syntheacutetiseacutes agrave partir des β-dicarbonyleacutes acycliques ou cycliques ou
autres types de meacutethylegravenes activeacutes (Fig I18-I26)
O
R2
O
R1
OO
NHR3
O
OR
R
R1= Me NEt2 Ph Et NO2 CH2Cl OCH2Cl R2= Me OEt OMe R3= Ph H Me CO2CH3 CH(CH3)3C2H5 R= H CH3
Fig I18 Fig I19 Fig I20
O
OEt
O
O
O O
OH
O
Fig I21 Fig I22 Fig I23
S
OO
O
OO
EtO2C
BnO
BnO OBn
Fe
O
O
Fig I24 Fig I25 Fig I26
Chapitre I Introduction
17
I113 Lrsquoureacutee et ses deacuteriveacutes
Dans la condensation de Biginelli lrsquoureacutee et ses deacuteriveacutes sont utiliseacutes comme source drsquoazote
neacutecessaire pour obtenir le cycle teacutetrahydropyrimidine Cependant la thioureacutee et ses deacuteriveacutes
sont moins inteacutegreacutees pour raison des rendements obtenus plus faibles des DHPMs et de la
longe dureacutee de la reacuteaction (Fig I27-I31)
NH2
O
RHN NH2
S
RHN R1
NH
H2N
R= H Ph Me R1= NH2 OMe
Fig I27 Fig I28 Fig I29
NH
O
H2N
S
NH
H2N
OMe
Fig I30 Fig I31
I12 Meacutecanisme de la reacuteaction de Biginelli
Le meacutecanisme reacuteactionnel de la reacuteaction de Biginelli reste toujours en discussion pour les
chimistes Plusieurs propositions ont eacuteteacute formuleacutees et elles passent par les intermeacutediaires
suivants (Fig I32-I36)
NHO
H2N
HN
H2NO O
O
EtO
NH
OH2N
EtO
HN
H2N
O
O
Fig I32 Fig I33 Fig I34 Fig I35
Chapitre I Introduction
18
N
ONH
HO
O
O
Fig I36
En 1933 Folkers et Johnson12 ont reacutealiseacute la premiegravere eacutetude sur le meacutecanisme de cette
reacuteaction Ils ont prouveacute la formation de lrsquointermeacutediaire Fig I32 ce qui indique une
condensation entre un aldeacutehyde et deux moleacutecules de lrsquoureacutee via (NN-benzylidenebisureacutee) ce
bis-ureacuteide va ensuite reacuteagir avec lrsquoaceacutetoaceacutetate drsquoeacutethyle par une addition nucleacuteophile (Scheacutema
I2)
RO
O O
+Ar H
O
H2N NH2
O
NH
NHRO
O R
O
ArNH
O
H2N
NH
H2N
O
Hydrolyse
NH
O
NH
O
RO
Ar
R= NHCONH2
R
ScheacutemaI2
En 1973 Sweet et Fissekis13 ont rapporteacute le meacutecanisme de la condensation de Biginelli par
lrsquointermeacutediaire drsquoun catalyseur acide ougrave lrsquoaldeacutehyde et lrsquoaceacutetoaceacutetate drsquoeacutethyle reacuteagissent par
Chapitre I Introduction
19
une condensation aldolique pour obtenir un carbocation et par une addition nucleacuteophile de
lrsquoureacutee suivie drsquoune cyclisation intramoleacuteculaire et une deacuteshydratation pour conduire au
produit final (Scheacutema I3)
EtOO
O+
Ar H
O EtO
O
OH
Ar
O
EtO
O
O
Ar
O
+H+
H
H
-H2O
EtO
OAr
O-H2O
H2N NH2
OEtO O
Ar
O HN
NH2
O-H2O
NH
NHEtO
O Ar
O
EtO
OAr
O
ScheacutemaI3
En 1997 Kappe 14 observe la formation du N-acyliminium (Fig I34) apregraves une attaque
nucleacuteophile de lrsquoureacutee sur lrsquoaldeacutehyde suivie drsquoune addition nucleacuteophile de lrsquoaceacutetoaceacutetate
drsquoeacutethyle (Scheacutema I4)
RO
O O
+Ar H
ONH
HO
R
XH2N
+H+
-H2OH2N NH2
X
RO O
R
O HN
NH2
X-H2ON
H
NHRO
O R
O
NHHO
R
XH2N
Scheacutema I4
Chapitre I Introduction
20
En 2007 Cepanec 15 ont rapporteacute une eacutetude sur le meacutecanisme reacuteactionel de la synthegravese des
produits de Biginelli via le lrsquointermeacutediaire Fig I35 (Scheacutema I5)
RO O
O+
Ar H
O
H2N NH2
X
-H2O NH
NHRO
O Ar
X
EtO
HN
H2N
X
O
Scheacutema I5
En 2011 Raj et Coll 16 ont rapporteacute le meacutecanisme de la reacuteaction de biginelli en utilisant une
base (K2CO3) comme catalyseur et en suivant le deacuteroulement de la reacuteaction par spectromeacutetrie
de Masse
Les reacutesultats remarqueacutes sont les suivants
- Aucun signe de formation de bis-ureacuteide ce qui exclut la possibiliteacute de la voie bis-
ureacuteide
- Une condensation de Knoevenagel entre lrsquoaldeacutehyde et lrsquoaceacutetoaceacutetate drsquoeacutethyle ne donne
pas le produit final deacutesireacute
- Apparition drsquoun pic deacutetecteacute par spectromeacutetrie de Masse deacutecrit lrsquointermeacutediaire Fig
I36 qui confirme une condensation initiale entre lrsquoureacutee et lrsquoaceacutetoaceacutetate drsquoeacutethyle (via
3-ureido-crotonate) suivie drsquoune attaque du centre nucleacuteophile reacutesultant de la
condensation sur lrsquoaldeacutehyde
Chapitre I Introduction
21
Le meacutecanisme final rapporteacute par Raj et Coll est le suivant (Scheacutema I6)
N
ONH
HO
O
O
H2N NH2
O+
O
OO
NH
ONH
O
O
OH
NH
HO NH2
O
O
O
Cyclisation
DHPMs
Scheacutema I6
En 2013 P S Harikrishnan et son eacutequipe17 ont rapporteacute un meacutecanisme reacuteactionnel pour cette
reacuteaction ils ont prouveacute que la reacuteaction de Biginelli peu ecirctre reacutealiseacutee dans des conditions sans
solvant par irradiation des micro-ondes et surtous sans catalyseur
Lrsquoabsence de ce dernier prouve que la premiegravere eacutetape nrsquoest pas lrsquoionisation du β-ceacutetoester et
que crsquoest plutocirct lrsquointermeacutediaire reacutesultant de la condensation de Knoevenagel entre lrsquoaldeacutehyde
et lrsquoureacutee thioureacutee (Fig I33) qui provoque lrsquoeacutenolisation du β-ceacutetoester (Scheacutema I7)
Chapitre I Introduction
22
Le meacutecanisme est illustreacute dans le scheacutema suivant
X NH2
NH2
ArH
O
32
NH
NH2X
OH
Ar
5-H2O
N
NH2X
ArCO2Et
OH RR= (-CH2-SO2-Ar)
reacuteaction type-aldol (addition de Michaeumll)
6
N
Ar
H
NH2X
CO2Et
OR
cyclisationNH
Ar
NHX
CO2Et
OHR-H2O
NH
Ar
NHX
CO2Et
R
784X= O S
Sheacutema I7
Chapitre I Inteacuterecircts biologiques des 3 4-dihydropyrimidin-2-ones
23
I2 Inteacuterecircts biologiques des 3 4-dihydropyrimidin-2-ones et deacuteriveacutes
I21 Activiteacute antifilarienne
Des seacuteries de 4-aryl-2-sulfanyl-6-meacutethyl-1 4-dihydropyrimidines qui sont obtenues
par une simple alkylation des 3 4-dihydropyrimidin-2-thiones ont eacuteteacute eacutetudieacutees pour
une activiteacute antifilarienne (contre Brugia Malayi parasites filaires lymphatiques) par
Singh et son eacutequipe18 un des produits a montreacute une puissante activiteacute adulticide avec
la steacuterilisation de vers femelles (6861) Fig I37 et il peut servir comme conducteur
de prototype pour de plus amples optimisations et le deacuteveloppement de nouveaux
agents antifilariens
N
NH
F
EtO
O
S
Fig I37
I22 Activiteacute antifongique et antimicrobienne
Une seacuterie de produits issue de la reacuteaction de Biginelli a eacuteteacute syntheacutetiseacutee et testeacutee pour
son activiteacute antifongique et antimicrobienne par Akhaja et Coll 19 quatre produits ont
montreacute une excellente activiteacute contre tous les microbes et les souches fongiques
utiliseacutees il srsquoagit des moleacutecules suivantes Fig I38- Fig I41
NH
NH
S
ONN
SN
NH
O
Cl
NH
NH
O
O
NN
SN
NH
O
Br
Fig I38 Fig I39
Chapitre I Inteacuterecircts biologiques des 3 4-dihydropyrimidin-2-ones
24
NH
NH
O
O
NN
SN
NH
O
Cl
NH
NH
S
O
NN
SN
NH
O
O2N
Fig I40 Fig I41
Les teacutetrahydropyrimidinyl-1 3 4-thiadiazolylimino-1 3-dihydro-2H-indol-2-ones et
deacuteriveacutes ont eacuteteacute syntheacutetiseacutes et ensuite leurs activiteacutes biologiques eacutetudieacutees Les produits
(Fig I42 et Fig I4) ont montreacute une activiteacute antibacteacuterienne et antifongique Le
groupement eacutelectroattracteur (lrsquohalogegravene) qui est en position 5 dans le 1 H-indole-2 3-
dione aide agrave renforcer la puissance du meacutedicament syntheacutetiseacute plus lrsquohalogegravene est
eacutelectroattracteur plus lrsquoactiviteacute biologique est excellente 20
NH
NH
S
O
NN
SN
NH
O
F
NH
NH
S
O
NN
SN
NH
O
F
Fig I42 Fig I43
Une seacuterie des deacuteriveacutes de la dihydropyrimidine-2(1H)-thione a montreacute une activiteacute
antibacteacuterienne meilleure en comparaison avec drsquoautres meacutedicaments selon une eacutetude
rapporteacutee par Rajasekaran et son eacutequipe 21 Les moleacutecules comportants le groupement
nitro comme substituant posseacutedent un large spectre dactiviteacute antibacteacuterienne et ont
tendance agrave supprimer les radicaux libres(Fig I44 et Fig I45)
N
HN
S
NH
O
O
NO2
N
HN
S
NH
O
ONO2
Fig I44 Fig I45
Chapitre I Inteacuterecircts biologiques des 3 4-dihydropyrimidin-2-ones
25
Une seacuterie de Pyrimido[45-c]quinoleacuteines N-substitueacutees et non substitueacutees est obtenue
via la reacuteaction de Biginelli par Nadaraj et Coll 22 tous les produits sont testeacutes sur leur
activiteacute antibacteacuterienne certains produits nrsquoont pas montreacute une activiteacute tandis que
autres ont montreacute une activiteacute excellente (Fig I46) ou modeacutereacutee (Fig I47 et I48)
NH
NHHN
O
O
OH N
H
NHHN
O
O
Cl NH
NHHN
O
O
Cl
Fig I46 Fig I47 Fig I48
I23 Activiteacute antituberculeuse
Akhaja et Coll 23ont eacutetudieacute lrsquoactiviteacute biologique des 1 3-dihydro-2H-indol-2-ones
contre le M tuberculose H37Rν la majoriteacute des produits syntheacutetiseacutes ont prouveacute une
activiteacute antituberculeuse mais avec des degreacutes qui se diffeacuterent drsquoune moleacutecule agrave une
autre Cinq produits ont donneacute de bons reacutesultats (Fig I49-I53)
NH
NH
S
O
NN
SN
NH
S
F
NH
NH
O
O
NN
SN
NH
S
F
Fig I49 Fig I50
NH
NH
S
O
NN
SN
NH
S
O2N
NH
NH
S
O
NN
SN
NH
S
Cl
Fig I51 Fig I52
Chapitre I Inteacuterecircts biologiques des 3 4-dihydropyrimidin-2-ones
26
NH
NH
O
O
NN
SN
NH
S
O2N
Fig I53
En 2012 Akhaja et son eacutequipe 24ont deacuteveloppeacute leurs recherches sur lrsquointeacuterecirct
biologique des produits issus de la reacuteaction de Biginelli et ils ont continueacute sur
lrsquoactiviteacute antituberculeuse des 1 3-dihydro-2H-indol-2-ones Parmi une seacuterie de
composeacute deux produits qui sont le 5-chloro-3-(-5-(4-(furan-2-yl)-6-methyl-2-
oxothioxo-1 2 3 4-tetrahydropyrimidin-5-yl)-1 3 4-thiadiazol-2-ylimino) indolin-
2one ont prouveacute une excellente activiteacute contre le M tuberculose H37Rν avec un
pourcentage drsquoinhibitionde 99 pour les deux produits (Fig I54 et Fig I55)
NH
NH
S
O
NN
SN
NH
O
Cl
NH
NH
S
O
NN
SN
NH
S
Cl
Fig I54 Fig I55
Tous les produits syntheacutetiseacutes par Rajasekaran et son eacutequipe 25 ont montreacute une
bioactiviteacute contre les oxydants les bacteacuteries et la tuberculose Neacuteanmoins Les composeacutes portant le groupement nitro ont donneacute des reacutesultats les plus
satisfaisants et possegravedent une activiteacute tregraves puissante contre le Mycobacterium
tuberculi (Fig I56 et Fig I57)
Chapitre I Inteacuterecircts biologiques des 3 4-dihydropyrimidin-2-ones
27
N
HN
S
NH
O
ONO2
N
HN
S
NH
O
O
NO2
Fig I58 Fig I57
Une seacuterie des deacuteriveacutes des dihydropyrimidines provenant de la condensation
entre lrsquoureacutee ou thioureacutee un β-ceacutetoester avec un aldeacutehyde de type 1 3-diaryl-1H-
Pyrazole-4-carbaldeacutehyde a eacuteteacute preacutepareacutee par Yadlapalli et Coll 26
Lrsquoeacutevaluation de la bioactiviteacute des produits syntheacutetiseacutes indique une forte activiteacute contre
le Mycobacterium Tuberculosis MTB H37Rν (99 drsquoinhibition avec une tregraves petite
concentration 0125μgml) remarqueacutee pour le composeacute Fig I58
Les autres produits ont donneacute de bons reacutesultats comme le Fig I59
NH
NH
NN
Cl
EtO
O
S
Ph
NH
NH
NN
Cl
EtO
O
O
Ph
Fi I58 Fig I59
I24 Activiteacute antioxydante
Trois produits ont eacuteteacute syntheacutetiseacutes et identifieacutes pour la premiegravere fois par Chavda et
Coll 27 et ils ont montreacute une activiteacute antioxydante qui est toujours en rapport avec
lrsquoeacutelectroneacutegativiteacute des substiuants du cycle dihydropyrimidine Le composeacute avec un groupe NH est plus antioxydant que celui avec un S et ce dernier
et plus actif que celui avec un O Fig I60-I62
Chapitre I Inteacuterecircts biologiques des 3 4-dihydropyrimidin-2-ones
28
OH
N
NHN
O
O
O
O
N NH
HN N
O
O
OH
N
NS
O
O
O
O
N NH
HN N
O
O
Fig I60 Fig I61
OH
N
NO
O
O
O
O
N NH
HN N
O
O
Fig I62
Une seacuterie de produits qui a deacutejagrave eacuteteacute citeacutee parmi les moleacutecules ayant une activiteacute
antibacteacuterienne rapporteacute par Rajasekaran et Coll 28 montre aussi sa haute capaciteacute et
activiteacute antioxydante (Fig I63-I66)
Chapitre I Inteacuterecircts biologiques des 3 4-dihydropyrimidin-2-ones
29
N
HN
S
NH
O
O
N
HN
S
NH
O
O
Fig I63 Fig I64
N
HN
S
NH
O
O
Cl
N
HN
S
NH
O
OCl
Fig I65 Fig I66
I25 Activiteacutes anticanceacutereuse et antivirale (contre HIV-1)
Le monastrol (Fig I67) bloque la mitose par linhibition speacutecifique de lactiviteacute
mitotique de la kineacutesie Eg5 qui est une proteacuteine motrice neacutecessaire pour la bipolariteacute
spinale Le monastrol est la seule moleacutecule cellulairement permeacuteable connue agrave lheure
actuelle comme inhibiteur de la kineacutesie mitotique Eg5 et peut ecirctre consideacutereacute comme
un leader pour le deacuteveloppement de nouveaux meacutedicaments anticanceacutereux 29
Activiteacute antiprolifeacuterative
Le potentiel de pieacuteger les espegraveces reacuteactives de lrsquooxygegravene ou lrsquoazote ainsi que
drsquoinhiber la croissance des cellules canceacuterigegravenes a eacuteteacute eacutetudieacute sur une seacuterie de 20
produits DHPMs 16 produits analogues 30 du manostrol (Fig I67) quelques uns
sont repreacutesenteacutes dans les figures I68-I70
Chapitre I Inteacuterecircts biologiques des 3 4-dihydropyrimidin-2-ones
30
NH
NH
S
EtO
O
HO
NH
NH
S
O
EtO
O
NH
NH
S
EtO
O
O
OH
NH
NH
S
EtO
O
Fig I67 Fig I68 Fig I69 Fig I70
Le produit Fig I71 qui a prouveacute son activiteacute contre la tuberculose montre une
inhibition maximale contre les cellules canceacuterigegravenes drsquoapregraves lrsquoeacutetude lanceacutee par
Yadlapalli et coll 31 sur la relation entre la structure et lrsquoactiviteacute Ils ont conclu que les
composeacutes contenant un atome de sulfure eacutetaient plus puissants que ceux qui portent
lrsquooxygegravene par conseacutequent la preacutesence de la thioureacutee est plus importante que celle de
lrsquoureacutee
NH
NH
S
O
NN
SN
NH
S
F
Fig I71
Une eacutetude a reacutealiseacutee par Kim et Coll32 en faisant une optimisation sur les produits
dihydropyrimidinones et analogues afin de trouver le meilleur ester qui permet
drsquoinhiber la reacuteplication des virus avec une stabiliteacute meacutetabolique ameacutelioreacutee
Pour cela ils ont utiliseacute diffeacuterents lactones ceacutetones et bioisosters Les plus actifs sont
repreacutesenteacutes dans les figures I72-I74
Chapitre I Inteacuterecircts biologiques des 3 4-dihydropyrimidin-2-ones
31
HN
NH
OH
Cl
O
O
HN
NH
OH
Cl
O
O
N
HN
NH
OH
Cl
O
S
N
Fig I72 Fig I73 Fig I74
I26 Activiteacute de blocage des canaux calciques
Cette activiteacute a eacuteteacute remarqueacutee pour la premiegravere fois en 1975 pour les DHPs et elles
sont devenues comme la nifedipine (Fig I75) indispensables pour le traitement des
maladies cardiovasculaires et diffeacuterents analogues qui sont maintenant des produits
commerciaux 33
Cependant ces produits nrsquoont pas montreacute une activiteacute hypertensive ce qui a meneacute les
chercheurs a eacutetudieacute ces activiteacutes sur les DHPMs pour leurs ressemblances structurales aux
DHPs ces derniers ont montreacute une grande activiteacute cardiovasculaire ainsi une activiteacute de
blocage des canaux calcique similaire agrave celles des DHPs comme les produits Fig I76-I79
Notant que la modification des substituant en position N3 permet drsquoavoir une activiteacute plus
durable 34
NH
O
OMe
O
MeO
O2N
N
N
O
O
O
i-PrO2C
O2N
N
Ph
Fig I75 Fig I76
Chapitre I Inteacuterecircts biologiques des 3 4-dihydropyrimidin-2-ones
32
NH
N
O
O
OC7H15-n
O
O
O2N
NH
N
O
O
O
O
O2N
NH
N
O
S
O
i-PrO2C
O2N
Fig I77 Fig I78 Fig I79
Autres deacuteriveacutes des DHPMs qui comportent des bicycles dans leurs structures ont aussi prouveacute
leur activiteacute de blocage des canaux calciques Fig I80
NH
N
O
i-PrO2C
O2N
N
NH2O
Fig I80
I27 Antagonistes des reacutecepteurs α1a adreacutenergiques
Les antagonistes non seacutelectifs des reacutecepteurs α1a adreacutenergiques telle la teacuterazosine
(Fig I81) sont actuellement employeacutes dans le traitement de la BPH (Lhyperplasia
prostatique beacutenigne) cependant le potentiel des antagonistes α1a se corregravele bien avec
laffiniteacute de fixation du sup-type α1a avec un reacutecepteur humain cloneacute Pour cela
Plusieurs modifications ont remplaceacute le corps DHP par celui de la DHPMs comme
dans le SNAP6201 (Fig I82) et ce pour eacuteviter les problegravemes associeacutes avec
loxydation des DHPs 35 Le SNAP6201 et ses analogues ont montreacute une tregraves grande
efficaciteacute sans aucuns effets cardiovasculaires
Chapitre I Inteacuterecircts biologiques des 3 4-dihydropyrimidin-2-ones
33
N
N
N
N
O
O
O
O
N
N
EtH
O
O
NH
N
CO2MePh
O
H2N
FF
Fig I81 Fig I82
Chapitre I Meacutethodes de preacuteparations des DHPMs
34
I3 Meacutethodes de preacuteparations des DHPMs
La reacuteaction de Pietro Biginelli a eacuteteacute deacutecrite en 1891 mais ce nrsquoest qursquoapregraves une vingtaine
drsquoanneacutees qursquoelle a connue un grand inteacuterecirct Et depuis tous les travaux sont orienteacutes pour
ameacuteliorer lrsquoefficaciteacute de cette reacuteaction
I31 Utilisation de lrsquoorganocatalyse
Durant ces derniegraveres anneacutees plusieurs meacutethodes catalytiques ont eacuteteacute deacuteveloppeacutees afin
drsquoameacuteliorer les rendements des produits ayant des activiteacutes biologiques qui sont fournis via la
reacuteaction de Biginelli peu drsquoexemples des organocatalyseurs ont eacuteteacute deacutecrits
La β-cyclodextrine est une moleacutecule naturelle de la famille drsquooligosaccharides non
toxique recyclable elle a eacutetait utiliseacutee par Liberta et son eacutequipe 36 pour catalyser la
condensation de Biginelli apregraves avoir testeacute lrsquoeffet du solvant sur les trois familles de
ce catalyseur qui sont (α β et γ cyclodextrine) crsquoest la β-cyclodextrine qui a donneacute un
bon rendement dans un milieu sec la quantiteacute catalytique utiliseacutee est 05mol et
3heures de temps de reacuteaction (Scheacutema I8)
R1 H
O
+ H2N NH2
R3R2 OO
+NH
NHR2
O R1
R3100degC 3h Sans solvant
-cyclodextrines (05mol)
Scheacutema I8
Une seacuterie de produits a eacuteteacute reacutealiseacutee avec de bons rendements
I32 Utilisation de la meacutethode de transfert de phase
Les halogegravenures drsquoammonium trialkyles forment aujourdrsquohui une classe tregraves
importante dans la catalyse par transfert de phase K R Reddy et Coll 37 ont fait trois
tests pour la condensation de Biginelli
Le scheacutema ci-dessous montre le deacuteroulement de la reacuteaction sans catalyseur avec le
Bromure drsquoammonium et le bromure de N-butyl-NN-dimethyl-α-
Chapitre I Meacutethodes de preacuteparations des DHPMs
35
phenylethylammonium pour la premiegravere fois Le nouveau catalyseur a donneacute de bons
reacutesultats (Scheacutema I9)
R1 H
O+
H2N NH2
OR2
O
O
+
NH
NHR2
O R1
OSans solvant 20-60min
catalyseur (035mol)
Scheacutema I9
I33 Utilisation des acides de Lewis
J M Blacquiere et Coll 38ont deacuteveloppeacute une nouvelle meacutethode dans la reacuteaction de
Biginelli qui est de remplacer lrsquoaldeacutehyde simple par un deacuteriveacute de lrsquoacide boronique
sans lrsquoutilisation drsquoun catalyseur pour activer la reacuteaction cela est du aux proprieacuteteacutes et
au caractegravere unique de cet acide puisqursquoil reacuteagit comme un acide de Lewis c-agrave-d
par la fonction (CHO) il peut reacuteagir comme carbonyle et par la fonction acide (-
B(OH)2) il peut catalyser la reacuteaction (Scheacutema I10)
Le Bore est connu pour son effet dans la chimiotheacuterapie donc sa preacutesence dans les
composeacutes DHPMs renforce leurs activiteacutes anticanceacutereuses Les composeacutes trouveacutes ont
eacuteteacute examineacutes pour leur habiliteacute agrave inhiber la ligneacutee cellulaire MCF7 du cancer du sein
ArB +
H2N NH2
OR2O
O
+
NH
NHR2
O Ar
OCH3CN 24-55h
Tdeg aOH
OH
BOHHO
OHC
Scheacutema I10 Co(HSO4)2 lrsquohydrosulfate de cobalt utiliseacute comme un catalyseur acide de Lewis dans
la reacuteaction de Biginelli par Memarian et Ranjbar 39
La reacuteaction ci-dessous montre les conditions optimales finales
Les produits trouveacutes sont recristalliseacutes dans lrsquoeacutethanol et les rendements obtenus sont
tregraves eacuteleveacutes (Scheacutema I11)
Chapitre I Meacutethodes de preacuteparations des DHPMs
36
R1+
H2N NH
XR2 O
O
+
N
NHR2
O R1
XEtOH 85degC
Co(HSO4)2 03molH
O
R3
Scheacutema I11
D S Bose et Coll40 ont utiliseacute le Chlorure de Cerium III pour catalyser la
condensation de Biginelli
Le catalyseur a bien reacuteagi dans lrsquoeacutethanol (5ml) en preacutesence de 25mol du catalyseur
les rendements en produits formeacutes sont tregraves eacuteleveacutes dans un temps court de 25heures
Les conditions optimales sont repreacutesenteacutees par le scheacutema suivant (Scheacutema I12)
R1
+
H2N NH2
R3R2 O
O
+NH
NHR2
O R1
R3EtOH
H2O25-3h
CeCl37H2O (10-25)mol
H
O
Scheacutema I12
J Lu et Coll41 ont rapporteacute une nouvelle meacutethode dans le but drsquoameacuteliorer le
rendement des 3 4-dihydropyrimidin-2-ones en employant le Chlorure de Lanthanum
hydrateacute (LaCl3 6H2O 5mmol) dans le meacutelange reacuteactionnel les rendements trouveacutes
sont excellents (Scheacutema I13)
R1
+H2N NH2
R3R2 O
O
+NH
NHR2
O R1
R3EtOH5h
LaCl37H2O H+ (5)mmol
H
O
Scheacutema I13
J S Yadav et Coll 42 ont utiliseacute le perchlorate de Lithium (LiClO4) dans la synthegravese
de Biginelli avec une quantiteacute catalytique de 20mol dans lrsquoaceacutetonitrile comme
solvant de la reacuteaction la dureacutee de la reacuteaction varie entre 5 et 8 heures et les
rendements des produits sont excellents (Scheacutema I14)
Chapitre I Meacutethodes de preacuteparations des DHPMs
37
R1
+
H2N NH2
R3R2O
O
+
NH
NHR2
O R1
R3CH3CN
5-8h
LiClO4 20molH
O
Scheacutema I14
D S Bose et Coll 43 ont deacutecrit une nouvelle voie de synthegravese des DHPMs en utilisant
le Triflate de trimethylsilyle avec une quantiteacute de 1mol et agrave tempeacuterature ambiante
comme le montre le scheacutema ci-dessous (Scheacutema I15)
R1
+H2N NH2
R3R2 O
O
+
NH
NHR2
O R1
R3Tdeg a (15-25)min
(1)mmolH
O S O S CF3
O
O
Scheacutema I15
En comparaison avec les meacutethodes classiques le temps de la reacuteaction est reacuteduit de
(18-48) heures jusqursquoagrave (15-25) minutes avec des rendements tregraves eacuteleveacutes
Shima Khodadoost et Coll44 ont rapporteacute la synthegravese des DHPMs avec le
chlorotrimethylsilane comme catalyseur et le DMF comme solvant aprotique de la
reacuteaction
Les trois reacuteactifs utiliseacutes dans cette condensation sont la thioureacutee le benzoyl-aceacutetone
comme β-ceacutetoester et un nouvel aldeacutehyde syntheacutetiseacute pour la premiegravere fois qui
comporte le cycle thiazole (Scheacutema I16)
NS
CHO
Ar
+O
O
+H2N NH2
S
Benzoyl-aceacutetone
TMSC
NH
NHR2
O
R3
SN
Ar
DMF
Scheacutema I16
Chapitre I Meacutethodes de preacuteparations des DHPMs
38
Le tosylate de fer (Fe (OTs)3 6H2O) est rapporteacute par JT Starcevich et son eacutequipe 45
comme un non toxique recyclable dans la synthegravese de Biginelli suivant le scheacutema si-
dessous (Scheacutema I17)
R1 H
O
+
H2N NH2
R3
R2O
O
+
NH
NHR2
O R1
R3Relux loctane ou
lisopropanol
Fe (OTs)3 6H2O (5mol)
Scheacutema I17
Les meilleurs solvants trouveacutes apregraves les tests dans diffeacuterentes conditions
sont lrsquoisopropanol (83 15heures 70degC) et lrsquooctane (82 35heures 125degC)
sauf que le solvant isopropanol est plus respectueux de lrsquoenvironnement par rapport agrave
lrsquooctane
Les produits obtenus sont recristalliseacutes dans lrsquoEtOH et montrent drsquoexcellents
rendements
A Debache et son eacutequipe 46 ont rapporteacute une nouvelle synthegravese efficace des deacuteriveacutes
des 3 4-dihydropyrimidin-2-ones via la condensation de lrsquoaldeacutehyde de lrsquoaceacutetoaceacutetate
drsquoeacutethyle et lrsquoureacutee ou la thioureacutee en la preacutesence drsquoune quantiteacute catalytique 10mol de
lrsquoacide phenylboronique utiliseacute pour la premiegravere fois dans cette reacuteaction
Ce catalyseur a prouveacute son efficaciteacute dans les travaux preacuteceacutedents comme les
condensations lrsquoamidation Dans ce travail une seacuterie de douze produits a eacuteteacute preacutepareacutee
agrave reflux dans lrsquoaceacutetonitrile les rendements trouveacutes sont excellents dans un temps
relativement court (Scheacutema I18)
R1 H
O+
H2N NH2
OR2 O
O
+
NH
NHR2
O R1
OCH3CN Reflux
PhB(OH)2 (10mol)
Scheacutema I18
Chapitre I Meacutethodes de preacuteparations des DHPMs
39
Autres
Drsquoautres travaux ont eacuteteacute reacutealiseacutes nous citons quelques uns
Lrsquoutilisation du triflate de lrsquoAnthanide (Yb(OTf)3) 47 le chlorure de Bismuth III
(BiCl3) 48 lrsquoacide Borique (H3BO3) 49 le chlorure drsquoEtain II (SnCl2) 50
I34 Lrsquoutilisation de lrsquoIode (I2)
RS Bhosale et Coll 51ont syntheacutetiseacute le DHPMs en utilisant lrsquoiode moleacuteculaire qui est
un catalyseur doux type acide de Lewis dans le toluegravene sous reflux pendant une
peacuteriode de 3 agrave 5 heures
La quantiteacute catalytique utiliseacutee est de 15 mol ce qui eacutetait neacutecessaire pour donner les
produits deacutesireacutes avec de bons rendements (Scheacutema I19)
R1
+H2N NH2
R3R2 O
O
+
NH
NHR2
O R1
R3Toluegravene (3-5)h
Iodine 15 mol
H
O
Scheacutema I19
Cette meacutethodologie simple repreacutesente une alternative valable aux proceacutedures
existantes en particulier pour les composeacutes portant des groupes sensibles agrave lacide
I35 Utilisation des Bases de Lewis
Une meacutethode simple et efficace pour la synthegravese des deacuteriveacutes des 34-
dihydropyrimidin-2-ones en une seule eacutetape utilisant la triphenylphosphine comme
catalyseur a eacuteteacute deacutecrite et rapporteacutee par A Debache et son eacutequipe 52 dans un milieu
sans solvant et agrave 100degC Les produits obtenus sont recristalliseacutes dans lrsquoeacutethanol 95 et les reacutesultats trouveacutes sont
excellents (Scheacutema I20)
R1
+H2N NH2
R3R2 O
O
+
NH
NHR2
O R1
R3Sans solvant (10)h
PPH3 10mol
H
O
Scheacutema I20
Chapitre I Meacutethodes de preacuteparations des DHPMs
40
I36 Utilisation des acides de Brϕnsted
A D Sagar et Coll 53 ont catalyseacute la reacuteaction de Biginelli par un acide de Brϕnsted
qui est lrsquoacide phenylphosphonique (PPA 10mol) dans lrsquoaceacutetonitrile comme
solvant agrave reflux pendant huit heures Une seacuterie de quatorze produits a eacuteteacute syntheacutetiseacutee
avec des rendements tregraves eacuteleveacutes (Scheacutema I21)
R1
+H2N NH2
R3R2 O
O
+
NH
NHR2
O R1
R3Aceacutetonitrile (8)h
PPA 10molH
O
Scheacutema I21
M A Bigdeli et Coll 54 ont utiliseacute lrsquoacide p-dodecylbenzensulfonique (DBSA) ils
ont testeacute lrsquoeffet catalytique sur le rendement des produits en changeant les conditions
de la reacuteaction Pour cela ils ont utiliseacute deux milieux reacuteactionnels 20mol du
catalyseur dans lrsquoeau agrave 54degC et 20mol du catalyseur dans un milieu sec sans solvant
agrave 100degC Les deux milieux ont eacuteteacute favorables pour un bon deacuteroulement de la reacuteaction
les rendements trouveacutes ont eacuteteacute excellents sauf que le temps neacutecessaire fait la
diffeacuterence Ils ont remarqueacute que la reacuteaction en preacutesence drsquoeau dure plus longtemps
(ScheacutemaI22)
R1
+
H2N NH2
R3
R2O
O
+
NH
NHR2
O R1
R3
Catalyseur 20molH2O
H
O
ou Catalyseur 10molsant solvant
Scheacutema I22
I37 Synthegravese asymeacutetrique
Les DHPMs montrent diffeacuterentes activiteacutes biologiques les eacutetudes sur ces composeacutes chiraux
ont montreacute que la chiraliteacute de ces produits et preacuteciseacutement le carbone en position quatre est le
centre qui deacutetermine leurs proprieacuteteacutes biologiques le (s)-Monastrol (Fig 183) par exemple
est un eacutenantiomegravere qui preacutesente une activiteacute anticanceacutereuse le (R)-SQ32926 (Fig 184)
exhibeacute un effet antihypertensif
Chapitre I Meacutethodes de preacuteparations des DHPMs
41
NH
NH
OH
O
O
S NH
N
O
NH2
O
NO2
O
O
Fig I83 Fig I84
R Gonzalez-Olvera et Coll55 ont deacuteveloppeacute plusieurs deacuteriveacutes de (1s4s)-25-
diazabicyclo[221]heptane comme organocatalyseurs chiraux dans la reacuteaction de
Biginelli Apregraves avoir fait une comparaison de lrsquoeffet catalytique de trois deacuteriveacutes du catalyseur
chiral agrave tempeacuterature ambiante pendant cinq jours
NH
HN
NH
N
NH
N
Ph
(S)
(S)
(S)
(S)
(S)
(S)(R)
2HBr 2HBr 2HBr
-1- -2- -3-
Fig I85
Crsquoest la troisiegraveme diamine chirale qui donne un tregraves bon rendement avec une quantiteacute
catalytique de 10mol en preacutesence drsquoun meacutelange isopropanol-meacutethanol (6 1) comme
solvant (Scheacutema I23) La majoriteacute des produits synthegravetiseacutes sont des enantiomegraveres (S)
+H2N NH2
OC2H5OO
O
+isopropanol-methanol (6 1)
Tempeacuterature ambiante 5jours
(10mol)NH
NPh
(S)
(S)(R) 2HBr
NH
NHO
O
O
R1O H
R1
Scheacutema I23
Xiao-Hua Chen et Coll56 ont appliqueacute la synthegravese asymeacutetrique agrave la reacuteaction de
Biginelli en impliquant les acides phosphoriques agrave base de BINOL avec une meilleur
eacutenantioseacutelectiviteacute ils ont utiliseacute 10mol dans le dichloromeacutethane pour obtenir des
produits optiquement pures (de 85 ee jusqursquoagrave 97 ee) (Scheacutema I24)
Chapitre I Meacutethodes de preacuteparations des DHPMs
42
R1 H
O
+ H2N NH2
OC2H5OO
O
+NH
NH
C2H5O
O R1
O
Ph
OO
Ph
P OH
10mol
CH2Cl2 25degC
OH
Scheacutema I24
A K Prasad et Coll 57ont utiliseacute la biocatalyse seacutelective pour seacuteparer le meacutelange
raceacutemique formeacute par la condensation de Biginelli le (plusmn)-4-aryl-6-meacutethyl-34-
dihydropyrimidin-2-one-5-carboxylate drsquoeacutethyle Ils ont utiliseacute la lipase immobilieacutee
candida antarctica CAL (A) qui a montreacute une seacutelectiviteacute tregraves importante agrave une
tempeacuterature qui varie entre 55 et 60degC en preacutesence de 20ml THF et un meacutelange
drsquoacides anhydres (aceacutetique propanoiumlque butanoiumlque valarique et heptanoiumlque)
pendant une peacuteriode de 10 agrave 35heures
Les reacutesultats trouveacutes montrent que les produits eacutenantiomeacuteriques (-)-4-aryl-6-meacutethyle-
34-dihydropyrimidin-2-one-5-carboxylate drsquoeacutethyle sont majoritaires dans toutes les
seacuteparations (Scheacutema I25)
+
H2N NH2
O
C2H5O OO
+
NH
NHC2H5O
O
OR1
R2
CHOR1
R2
(plusmn)
FeC3 SiO2
Micro-ondes850W 1-2min
NH
NHC2H5O
O
O
R1
R2
( - )
CAL-L(A) 10-35h 55-60degC
THF acides anhydrides NH
NHC2H5O
O
O
R1
R2
( + )
+
Scheacutema I25
Chapitre I Meacutethodes de preacuteparations des DHPMs
43
I38 Utilisation de la biocatalyse
Pour une synthegravese propre les chimistes cherchent toujours agrave introduire des meacutethodes vertes
qui respectent lrsquoenvironnement et qui sont efficaces en mecircme temps
Apregraves son utilisation dans la synthegravese des alcegravenes trisubstitueacutes et les colorants
styryles B N Borse et son eacutequipe 58 ont utiliseacute la lipase de Rhizopus Oryzae comme
catalyseur bio-organique Cette lipase a montreacute une grande efficaciteacute en preacutesence du
solvant eutectique profond (DES) qui est un meacutelange de chlorure de choline et de
lureacutee ce qui va entraicircner une tregraves forte deacutepression du point de congeacutelation les
proprieacuteteacutes physiques de ce solvant sont semblables aux liquides ioniques La reacuteaction proposeacutee est la suivante (Scheacutema I26)
R1
+H2N NH2
R3R2 O
O
+
NH
NH
R2
O R1
R3
Lipase 5mol DES 3mlH
O
H2O55degC4h
Scheacutema I26
K Konkala et Coll 59 ont rapporteacute un protocole nouveau dans la synthegravese de Biginelli
en employant comme catalyseur le carbone fonctionnaliseacute en acide sulfonique agrave base
de bio-glyceacuterol ce catalyseur a permis drsquoobtenir de tregraves bons rendements (Scheacutema
I27) HO3S
HO3S
SO3H
R1+
H2N NH2
R3R2 O
O
+NH
NH
R2
O R1
R3CH3CN 75-80degC
(4)h
H
O10mol
Scheacutema I27
I39 Utilisation des supports solides
S Reddy Narahari et son eacutequipe60 ont reacutealiseacute la synthegravese des 4-aryl dihydropyrimidin-
2(1H)-ones en utilisant le gel de silice dopeacute par 5 drsquoacide perchlorique sous forme
drsquoun acide doux (HClO4-SiO2) la reacuteaction est faite dans un milieu sans solvant le gel
de silice est ensuite reacutecupeacutereacute et peut ecirctre reacuteutiliseacute sans baisser le rendement de la
Chapitre I Meacutethodes de preacuteparations des DHPMs
44
reacuteaction ce catalyseur a montreacute son efficaciteacute par rapport agrave lrsquoutilisation de lrsquoacide
perchlorique seule dans lrsquoEtOH (Scheacutema I28)
R1+
H2N NH2
XR2
R3
O
O
+NH
NH
R3
R2
O R1
XSans solvant (3)h
HClO4-SiO2 5mol
H
O
Scheacutema I28
Kulkarni et Coll 61 ont fait la synthegravese des dihydropyrimidinones dont le monastrol
qui est lrsquoinhibiteur de la Kineacutesine Eg5 dans les conditions suivantes sans solvant et
avec une quantiteacute catalytique de Zeacuteolite qui est recyclable cette reacuteaction est adaptable
agrave lrsquoeacutechelle multigramme (Scheacutema I29)
R1+
H2N NH2
R3R2 O
O
+
NH
NHR2
O R1
R3Sans solvant 50degC
Zeacuteolite TS-1 10molH
O
Scheacutema I29
M Tajbakhsh et son eacutequipe62 ont deacuteveloppeacute la synthegravese de Biginelli en utilisant les
Heulandites naturelles type Zeolite (HTMA) comme catalyseurs en preacutesence de
lrsquoacide aceacutetique glacial dans la reacuteaction la quantiteacute du HTMA est calculeacutee par rapport
agrave lrsquoaldeacutehyde (02g pour 0006mol de lrsquoaldeacutehyde) Les produits deacutesireacutes sont obtenus dans un temps relativement court et avec de bons
rendements (Scheacutema I30)
R1
+
H2N NH2
R3R2 O
O
+
NH
NHR2
O R1
R3
H
O HTMA(02g pour 0006ml Aldeacutehyde)
acide aceacutetique glacial100degC
Scheacutema I30
M A Chari et K Syamasundar 63 ont utiliseacute un catalyseur heacuteteacuterogegravene le sodium
bisulfate dopeacute sur le gel de silice pour la synthegravese des DHPMs Les conditions de cette reacuteaction permettent drsquoobtenir de bons rendements dans un
minimum de temps (Scheacutema I31)
Chapitre I Meacutethodes de preacuteparations des DHPMs
45
R1
+
H2N NH2
R3R2 OO
+
NH
NHR2
O R1
R3
SiO2-NaHSO4 10molH
O
CH3CN
Scheacutema I31
M Moosavifar64 a reacutealiseacutee la synthegravese des dihydropyrimidinones en utilisant un
catalyseur peu couteux et facile agrave reacutecupeacuterer qui est un heacuteteacuteropolyacide supporteacute sur
Zeacuteolite Les rendements trouveacutes sont tregraves eacuteleveacutes par rapport agrave ceux trouveacutes en utilisant
le Zeacuteolite seul (Scheacutema I32)
R1
+
H2N NH2
R3R2 O
O
+
NH
NHR2
O R1
R3
Zeacuteolite-supporteacute HPA 10molH
O
CH3CN
Scheacutema I32
M Salmon et Coll65 ont reacutealiseacute la synthegravese de Biginelli en employant lrsquoargile
Bentonite comme catalyseur sans solvant et lrsquoinfrarouge comme moyen drsquoeacutenergie
(Scheacutema I33)
R1
+H2N NH2
R3R2 O
O
+
NH
NHR2
O R1
R3H
O
IR 4h
TAFF (500mg)
Scheacutema I33
A Hasaninejad et Coll 66 ont rapporteacute un nouveau protocol vert pour la synthegravese des
DHPMs en faisant reacuteagir un aldeacutehyde un β-ceacutetoester lrsquoureacutee ou la thioureacutee en
preacutesence de pentoxyde de phosphore supporteacute sur le gel de silice (P2O5 SiO2 3515
g) Apregraves lrsquooptimisation la reacuteaction est meneacutee sans solvant agrave 80degC les produits sont
ensuite recristalliseacutes dans EtOH (Scheacutema I34)
R1
+
H2N NH2
R3R2 O
O
+
NH
NHR2
O R1
R3H
OP2O5 SiO2 30mol
Sans solvant 85degC 2h
Scheacutema I34
Chapitre I Meacutethodes de preacuteparations des DHPMs
46
Autres Drsquoautres eacutetudes ont eacuteteacute reacutealiseacutees sur la reacuteaction de Biginelli en utilisant les supports
solides on peut citer
-Yb III ndashreacutesine et polymegravere supporteacute67
-ZnCl2 supporteacute sur gel68
I310 Utilisation des micro-ondes
Actuellement lrsquoutilisation des micro-ondes dans les reacuteactions agrave composants multiples est
pratiqueacutee largement en raison de leurs prouesses agrave minimiser le temps de reacuteaction la
consommation drsquoeacutenergie et la production de deacutechets
K K Pasunooti et Coll 69 ont deacuteveloppeacute la reacuteaction de Biginelli en utilisant le micro-
ondes comme source drsquoeacutenergie et le triflate de cuivre Cu(OTf)2 qui est un catalyseur
de Lewis peu couteux et peu toxique dans les conditions suivantes (Scheacutema I35)
R1
+
H2N NH2
R3R2 O
O
+
NH
NHR2
O R1
R3
H
OCu (OTf)2 10mol
EtOH 100degC 1hM-O (200W)
Scheacutema I35
Le chauffage uniforme des micro-ondes permis drsquoobtenir des rendements excellents
M Kidwai et Coll 70 ont appliqueacute une meacutethode verte sans lrsquoutilisation drsquoun catalyseur
et dans un milieu sans solvant les reacutesultats eacutetaient tregraves satisfaisants (Scheacutema I36)
R1
+
H2N NH2
R3R2 OO
+
NH
NHR2
O R1
R3
H
O M-O (800W)110-120degC 1min
Sans solvant
Scheacutema I36
En 2013 P S Harikrishnan et Coll17 ont reacutealiseacute lrsquooptimisation sur la reacuteaction de
Biginelli avec diffeacuterents catalyseurs et sans catalyseur la meacutethode sans catalyseur eacutetait
satisfaisante sans solvant et sous reflux et avec lrsquoirradiation des micro-ondes comme
source drsquoeacutenergie cette reacuteaction eacutetait tregraves rapide elle se fait en 10 minutes
Chapitre I Meacutethodes de preacuteparations des DHPMs
47
Par conseacutequent sans catalyseur sans solvant et sous micro-ondes est une meacutethode
tregraves inteacuteressante et entre dans le domaine de la chimie verte (Scheacutema I37)
R1
+H2N NH2
X+
NH
NHEtO
O R1
XH
OM-O (53W 2bar)150degC 5-10minEtO
OO
Sans solvantSO2Ar
O2SAr
4-arylsulfonyl-3-oxobutanoate deacutethyle
Scheacutema I37
V R Choudhary et son eacutequipe71 ont utiliseacute la meacutethode du support solide dans la
reacuteaction de Biginelli un acide de Lewis (FeCl3) porteacute sur une argile qui est la
montmorillonite [K10] formant le catalyseur FeCl3 Si-MCM-41 avec les micro-
ondes comme moyen drsquoeacutenergie (Scheacutema I38)
R1
+
H2N NH2
X+
NH
NHEtO
O R1
X
H
OM-O
Catalyseur 10mol 3-5minEtO
OO
Sans solvant
Scheacutema I38
La reacuteaction de Biginelli a eacutegalement eacuteteacute reacutealiseacutee sous micro-ondes en 2011 par Fang et
Lam72 en utilisant lrsquoacide trifluoroaceacutetique pour donner les 5-substitueacute-34-
dihydropyrimidin-2-onesthiones avec de bons rendements selon le scheacutema (Scheacutema
I39)
R1
+
H2N NH
X+
N
NH
HO2C
R1
XH
O M-OTFA 06eq 10-15minHO2C
OH
OO R2
R2
C2H4Cl2
Scheacutema I39
Le nitrate de bismuth utiliseacute pour catalyser la reacuteaction de Biginelli dans un milieu sans
solvant et les micro-ondes pour un chauffage uniforme sont les conditions proposeacutees
par Banik et sont eacutequipe73 pour une synthegravese verte des DHPMs avec de bons
rendements et dans un minimum de temps (Scheacutema I40)
Chapitre I Meacutethodes de preacuteparations des DHPMs
48
R1
+
H2N NH2
X+
NH
NH
R1
XH
O M-OBi(NO3)3 2mol 4-5minEtO
OO
Sans solvant
EtO
O
Scheacutema I40
I311 Utilisation des ultrasons
Lrsquoeacutequipe de Ji-Taili74 a utiliseacute les ultrasons (freacutequence 4059 KHZ puissance
minimale 250w) dans la synthegravese des 3 4-dihydropyrimidin-2-ones en preacutesence de
lrsquoacide amidosulfonique (NH2SO3H) Les conditions optimales ont eacuteteacute fixeacutees comme deacutemontre le scheacutema (Scheacutema I41)
NH2SO3H 25-30degC
EtOH ultrasonR1
+
H2N NH2
O+
NH
NH
R1
OH
OEtO
OO
EtO
O
89-9840min
Scheacutema I41
Un simple protocol de synthegravese a eacuteteacute meneacute par Stefani et Coll75 sur la reacuteaction de
Biginelli en utilisant les ultrasons (Freacutequence 40 KHZ Puissance 130W Tdeg=60degC)
en preacutesence du chlorure drsquoammonium comme acide de Lewis Apregraves une purification par colonne (Hexane Aceacutetate drsquoeacutethyle 7 3) les produits sont
obtenus avec de tregraves bon rendements (Scheacutema I42)
R1
+
H2N NH2
X+
NH
NH
R1
XH
O U-SNH4Cl 10mmol
ROO
O
MeOH 3-4h
RO
O
Scheacutema I42
A M A Al-Kadasi et G M Nazeruddin76 ont utiliseacute lrsquoacide chlorosulfonique pour
catalyser la reaction de Biginelli (HClSO3) est une moleacutecule tregraves toxique et dangereuse souvent appeleacutee gaz de combat
surtout en preacutesence de lrsquoH2O et du chauffage comme deacutemontre le scheacutema (Scheacutema
I43)
Chapitre I Meacutethodes de preacuteparations des DHPMs
49
HCl + H2SO4H2O
chauffageHClSO3
Scheacutema I43
Ce nouveau protocol lanceacute dans les ultrasons (freacutequence 36plusmn3KHZ puissance 100w) est
reacutealiseacute dans des conditions seacuteches pour eacuteviter la deacutecomposition du catalyseur a permis
drsquoobtenir les DHPMs avec de bons rendements (Scheacutema I44)
R1
+
H2N NH2
X+
NH
NH
R1
XH
O U-SHClSO3 02mmolEtO
OO
Sans solvant Tdeg a 5-30min
EtO
O
Scheacutema I44
I312 Utilisation des liquides ioniques
Les liquides ioniques sont des sels formeacutes agrave partir de cations organiques et sont deacutefinis
comme des entiteacutes liquides agrave une tempeacuterature inferieure agrave 100degC Ces liquides ont une tregraves
faible pression de vapeur une forte polariteacute et dans certains cas une forte hydrophobie Ils ne
sont pas solubles dans les solvants organiques usuels ainsi ils sont disponibles et recyclables
Ces caracteacuteristiques en font des solvants inteacuteressants
H Khabazzadeh et Coll77 ont preacutepareacute les 3 4-dihydropyrimidin-2-ones via un sel
drsquoammonium de lrsquoacide sulfurique [Et3NH] [HSO4] qui est un liquide ionique avec un
caractegravere drsquoun acide doux La reacuteaction eacutetait meneacutee agrave 100degC dans un milieu sans solvant avec une quantiteacute
catalytique (3mmol) de trieacutethyle ammonium hydrosufate et les rendements varient de
(75-87) avec des temps de reacuteaction qui varient entre 55-120 minutes (Scheacutema I45)
R1
+
H2N NH2
X+
NH
NH
R1
X
H
O
[Et3NH] [HSO4] 3mmolEtOO
O
Sans solvant 100degC
EtO
O
Scheacutema I45
Chapitre I Meacutethodes de preacuteparations des DHPMs
50
F Dong et son eacutequipe78 ont proposeacute une meacutethode en utilisant un liquide ionique dans
la reacuteaction de Biginelli agrave tempeacuterature de 90degC ce catalyseur recyclable porte un
groupe acide sulfonique drsquoalcane dans un cation trialkyle ammonium acyclique
SO3HNRc
RaRb
A
Ra= Me
Rb= Et
Rc= n-But
A= HSO4
Figure I86 Les rendements trouveacutes varient entre 72-94 dans un temps tregraves court (Scheacutema I46)
R1
+H2N NH2
X+
NH
NH
R1
XH
O TSILs 02mmolEtO
OO
Sans solvant 90degC 10-15min
EtO
O
Scheacutema I46
I313 Utilisation des nanoparticules
Durant les derniegraveres anneacutees la nanotechnologie se deacuteveloppe agrave un rythme acceacuteleacutereacute et les
nanoparticules sont de plus en plus utiliseacutees comme catalyseurs efficaces en synthegravese
organique
F Tamaddon et S Moradi79 ont utiliseacute les nanoparticules drsquooxyde de zinc (nano ZnO)
dans la reacuteaction de Biginelli pour catalyser la condensation drsquoun aldeacutehyde un β-
ceacutetoester et lrsquoureacutee et controcircler la seacutelectiviteacute de la reacuteaction Ce catalyseur nrsquoest pas cher
et disponible non toxique et recyclable (Scheacutema I47)
R1
+
H2N NH2
X+
NH
NH
R1
XH
OZnO nano ZnO 5molEtO
OO
Sans solvant 60degC
EtO
O
Scheacutema I47
Les rendements trouveacutes sont tregraves eacuteleveacutes dans des temps tregraves courts
J Safari et S Gandomi-Ravandi80 ont deacuteveloppeacute la reacuteaction de Biginelli en utilisant le
nano composant (Meacutetal-Organique) lrsquooxyde du manganegravese (003mg) avec un carbone
Chapitre I Meacutethodes de preacuteparations des DHPMs
51
nanotube (MnO2)-CNT sous conditions sans solvant et une irradiation par micro-
ondes (80w) pour la condensation drsquoun aldeacutehyde lrsquoaceacutetopheacutenone et lrsquoureacutee
Ils ont fait une comparaison entre lrsquooxyde du manganegravese (MnO2) et le nano
composant de MnO2 les reacutesultats trouveacutes en utilisant le nano MnO2 sont excellents
qui varient entre 87 et 97 avec des temps de reacuteaction tregraves courts qui varient entre 5
et 25 minutes
Ce catalyseur peut ecirctre seacutepareacute apregraves une filtration rinceacute avec une solution de
bicarbonate de sodium puis seacutecheacute dans lrsquoautoclave pendant 1heure (Scheacutema I48)
R1
+
H2N NH2
X+
NH
NH
R1
XH
O nano MnO2-CNTs 003g
M-O Sans solvant
O
R2
R2
Scheacutema I48
G Sabiha et Coll81 ont syntheacutetiseacute les DHPMs via lrsquoutilisation de 10mol drsquoun
catalyseur nano composant [oxyde de Ceacuteriumvinyle pyridine polymegravere] ce couple
forme la structure [4vp-co-dvb] (Scheacutema I49)
R1
+
H2N NH2
X+
NH
NH
R1
XH
O (4vp-co-dvb) 10molEtOO
O
H2O 80degC 45-10h
EtO
O
Scheacutema I49
Les reacutesultats trouveacutes sont bons avec un temps relativement court
I314 Utilisation des catalyseurs naturels
Le souci de deacutevelopper des meacutethodes propres et respectueuses de lrsquoenvironnement et de la vie
a ameneacute les chercheurs agrave trouver des catalyseurs naturels Crsquoest ainsi que quelques proceacutedures
utilisant des catalyseurs naturels ont eacuteteacute appliqueacutees agrave la synthegravese des produits de Biginelli
Ramu et son eacutequipe82 ont deacutecrit un simple et nouveau protocol pour la synthegravese des 3
4-dihydropyrimidin-2-ones qui entre dans le domaine de la chimie verte
Chapitre I Meacutethodes de preacuteparations des DHPMs
52
Ils ont fait des tests dans les mecircmes conditions de plusieurs catalyseurs types organo-
catalyseurs qui sont solubles dans lrsquoeau comme lrsquoacide maleacuteique lrsquoacide malonique
lrsquoacide paratoluegravene sulfonique et lrsquoacide citrique
Ce dernier a donneacute le meilleur rendement (92) par rapport aux autres qui ont donneacute
respectivement 72 75 55
Ce catalyseur naturel est relativement fort il est non toxique non corrosif et
facilement biodeacutegradable (Scheacutema I50)
R1
+H2N NH2
X+
NH
NH
R1
XH
OCatalyseur 05eqEtO
OO
Sans solvant 80degC 1-5h
EtO
O
Scheacutema I50
Patil et son eacutequipe83 ont utiliseacute le jus de citron pour catalyser la condensation de
Biginelli
Le jus de citron contient principalement 85 drsquohumiditeacute 112 de carbohydrates 5-
7 de lrsquoacide citrique 1 de proteacuteines 05 du vitamine C 031 mineacuterales 16
des fibres 09 de matiegraveres grasses avec un PH=2-3
R1
+H2N NH2
X
+
NH
NH
R1
XH
OCatalyseur 2mlEtO
O
O
Sans solvant Tdeg a 2h
EtO
O
Scheacutema I51
La reacuteaction ci-dessus montre les conditions optimales pour cette synthegravese touts les
produits obtenus ont eacuteteacute recristalliseacute dans lrsquoeacutethanol avec de tregraves bons rendements
(Scheacutema I51)
I315 Utilisation drsquoautres catalyseurs
R Tayebee et son eacutequipe84 en 2013 ont appliqueacute une nouvelle meacutethode en utilisant
un catalyseur acide solide type (organique ndash mateacuteriau hybride inorganique)
H5PW10V2O40pipeacuterazine-SBA-15 dans un milieu sec
Chapitre I Meacutethodes de preacuteparations des DHPMs
53
La preacuteparation de ce catalyseur heacuteteacuterogegravene commence par la preacuteparation de la partie
organique la silice mesoporeuse nanoparticules (pipeacuterazine-SBA-15) suivant la litteacuterature le
H5PW10V2O40 est ensuite supporteacute sur cette silice
La reacuteaction de Biginelli est lanceacutee agrave 100degC dans un milieu sec et en preacutesence de 2mol du
catalyseur (Scheacutema I52)
R1 H
O
+
H2N NH2
R3
R2O
O
+
NH
NHR2
O R1
R3
H5PW10V2O40pipeacuterazine-SBA-15 (2mol)
100degC 033-4 h
Scheacutema I52
Ce systegraveme catalytique a prouveacute une efficaciteacute inteacutereacutessante en comparaison avec les autres
systegravemes et autres catalyseurs en eacutetant agrave la fois recyclable et respectueux de
lrsquoenvironnement
K Singh et Coll85 ont fait la synthegravese de Biginelli en utilisant la reacutesine eacutechangeuse
drsquoions Dowex qui est une moleacutecule immense comportant des groupements ionisables
utiliseacutee geacuteneacuteralement dans la seacuteparation des produits Les rendements trouveacutes
montrent lrsquoefficaciteacute de ce catalyseur (Scheacutema I53)
R3 H
O+
NH
NH
X
R2
R1
O
O
+
N
N
R2
R1
O R3
X130degC Sans solvant 90min
Dowex-50w
R4 R5
R4
R5
Scheacutema I53
Les meacutetallophtalocyanines sont des complexes organiques avec un noyau meacutetallique
et un caractegravere insoluble dans les solvants usuels cela permet une seacuteparation plus
facile S L Jain et son eacutequipe86 ont introduit ce complexe comme catalyseur
heacuteteacuterogegravene recyclable dans la condensation de Biginelli
Chapitre I Meacutethodes de preacuteparations des DHPMs
54
Apregraves avoir fait le test sur diffeacuterents meacutetallophtalocyanines dans diffeacuterents solvants et
diffeacuterentes concentration catalytiques le Cobalt II pc a donneacute de tregraves bons rendements
dans un temps tregraves court (Scheacutema I54)
R1 H
O+
H2N NH2
O
R2O
O
+
NH
NHR2
O R1
OCH3CN Reflux
Metallophthalocyanine (2)
Scheacutema I54
Une seacuterie de 21 produits a eacuteteacute preacutepareacutee avec de bon rendements le catalyseur a prouveacute
sont efficaciteacute apregraves cinq utilisations
Autres
Fluorapatite (Ca5(PO4)3F) supporteacute avec un meacutetal halogegravene 87 Ziegler ndashNatta (MgCl2
cocatalyse le TiCl4)88
Chapitre I Reacutesultats et discussions
55
I4 Reacutesultats et discussion
Lrsquoeacutetude de la reacuteaction de Biginelli dans le domaine de la chimie verte a commenceacute il y a deacutejagrave
quelques anneacutees soit par lrsquoutilisation de meacutethodes eacuteconomiques et seacutecuritaires agrave la fois ou
par lrsquointermeacutediaire des catalyseurs non toxiques recyclables ou naturels
Dans ce cadre on se propose drsquoeacutetudier le pouvoir catalytique de deux catalyseurs drsquoorigine
naturels qui sont lrsquoacide ascorbique et lrsquoacide aceacutetylsalicylique sur la reacuteaction de Biginelli
- lrsquoacide ascorbique
OO
HO
OH
OH
HO
Fig I86
Origine
On trouve lrsquoacide ascorbique dans le corps humain notamment dans le foie la rate le
cerveau et les glandes endocrines
Il est aussi disponible dans les leacutegumes verts et dans les fruits acides lrsquoorange le citron le
kiwi les pamplemousses les tomates et dans le poivre la pomme de terre hellipetc
Caractegraveristiques
De formule brute C6H8O6 poudre de couleur blanche pka=41
Il est soluble dans lrsquoeau en milieu acide il fixe lrsquooxygegravene dissous agrave la tempeacuterature ordinaire
en formant lrsquoacide deacutehydroascorbique il est aussi indispensable pour la production des
enzymes et des hormones
Rocircle
Lacide ascorbique ayant deux atomes de carbone asymeacutetriques et eacutetant sans plan de symeacutetrie
il se preacutesente sous la forme de deux paires deacutenantiomegraveres diasteacutereacuteoisomegraveres entre elles
Il acceacutelegravere la cicatrisation est antioxydant favorise la formation du collagegravene et facilite
lrsquoabsorption du fer
Chapitre I Reacutesultats et discussions
56
- lrsquoacide aceacutetylsalicylique
O CH3
O
O OH
Fig I87
Origine
Plus connu sous le nom daspirine il vient de lrsquoaceacutetylation de lrsquoacide salicylique qui est un
acide naturel isoleacute de lrsquoeacutecorce de saule du nom latin Salix
Caractegraveristiques
De formule brute C9H8O4 poudre de couleur blanche pka=35
Rocircle
Cest un des meacutedicaments les plus consommeacutes au monde pour ses activiteacutes tregraves inteacuteressantes
antalgique antipyreacutetique anti-inflammatoire et antiagreacutegant
Lrsquoimportance de ces deux catalyseurs en comparaison avec les autres acides de Brϕnsted
simples rapporteacutes dans la litteacuterature crsquoest qursquoils sont drsquoorigine naturels tregraves disponibles peu
coucircteux et non toxiques
Dans cette partie de notre travail nous avons eacutetudieacute lrsquoeffet catalytique de lrsquoacide ascorbique et de lrsquoacide aceacutetylsalicylique sur la synthegravese des 34-dihydropyrimidinones Pour cela on srsquoest inteacuteresseacute agrave la synthegravese de quatre seacuteries (2 seacuteries de deacuteriveacutes pour chaque catalyseur) et les modegraveles que nous avons choisis sont
1) aldeacutehyde aromatique + ureacutee + aceacutetoaceacutetate drsquoeacutethyle 2) aldeacutehyde aromatique + ureacutee + dimeacutedone
Sur les deux modegraveles nous avons eacutevalueacute lrsquoeacutefficaciteacute de chaque catalyseur et pour pouvoir
comparer les diffeacuterents reacutesultats nous avons utiliseacute les mecircmes reacuteactifs Tableau I4
Dans un premier temps nous avons eacutetudieacute lrsquooptimisation des conditions opeacuteratoires afin de
trouver les meilleures pour chaque catalyseur seacuteparement
Chapitre I Reacutesultats et discussions
57
Pour cela nous avons testeacute lrsquoeffet de plusieurs solvants et lrsquoeffet drsquoun milieu sec en fixant les
autres facteurs la quantiteacute catalytique (20 mol) Nous avons controcircleacute les cinq reacuteactions tests
par chromatographie sur couche mince (CCM) la cinquiegraveme reacuteaction est compleacuteteacutee apregraves dix
heures pour lrsquoacide ascorbique tans dis qursquoelle est compleacuteteacutee apregraves neuf heures pour lrsquoacide
aceacutetylsalicylique nous avons arrecircteacute les autres reacuteactions pour comparer les rendements
Le milieu sans solvant srsquoest aveacutereacute le meilleur choix pour la condensation en terme de
rendement et de temps de reacuteaction que ce soit avec le premier catalyseur (77) ou avec le
second (76) Tableau I1
Tableau I1
Catalyseurs
Entreacutee
Solvants
Cat (mol ) Acide ascorbique Acide
aceacutetylsalicylique
Temps(h) Rdt() Temps(h) Rdt()
1 Aceacutetonitrile a 20 10 62 9 28 2 THF a 20 10 18 9 14 3 Toluene a 20 10 60 9 45 4 EtOH a 20 10 29 9 60
5 Sans solvant b 20 10 77 9 76 a Les reacuteactions sont meneacutees agrave reflux du solvant b la reacuteaction est meneacutee agrave 80degC
Nous avons par la suite eacutevalueacute la quantiteacute catalytique necessaire dans ce milieu sec pour
ameacuteliorer les reacutesultats Pour cela nous avons utiliseacute des quantiteacutes deacutecroissantes comme suit
(50 20 10 5) pour chaque catalyseur en fixant le dernier facteur qui est la
tempeacuterature (80degC) Lrsquoutilisation de 5 mol dans les conditions sans solvant 80degC a
ameacutelioreacute le rendement et a reacuteduit le temps de reacuteaction pour chaque catalyseur (82 8h)
(98 7h) Tableau I2
Tableau I2
Catalyseurs
Entreacutee
Cat (mol )
Acide ascorbique Acide aceacutetylsalicylique
Temps(h) Rdt() Temps(h) Rdt()
1 50 8 64 7 55 2 20 8 77 7 69 3 10 8 77 7 76 4 5 8 82 7 99
Chapitre I Reacutesultats et discussions
58
La troisiegraveme eacutetape de cette eacutetude est de trouver la meilleure tempeacuterature pour le deacuteroulement
de la reacuteaction Pour cela nous avons testeacute trois tempeacuteratures 80degC 60degC et Tempeacuterature
ambiante et fixeacute les autres facteurs deacutejagrave eacutetudieacutes (5 mol cat milieu sans solvant) pour
chaque catalyseur Les meilleurs reacutesultats sont calculeacutes dans une reacuteaction meneacutee agrave 80degC
comme le montre le Tableau I3 ci-dessous
Catalyseurs
Entreacutee
T (degC)
Acide ascorbique Acide aceacutetylsalicylique
Temps(h) Rdt() Temps(h) Rdt() 1 80 8 82 7 99 2 60 8 66 7 70 3 Tdeg a 8 17 7 19
Les conditions optimales trouveacutees pour la condensation de Biginelli sont les mecircmes pour les
deux catalyseurs Scheacutema I55
R1 H
O
R2
O
O
H2N NH2
R3+ +
acide ascorbique ou acide aceacutetylsalicylique
(5mol)
Sans solvant 80degC
NH
NH
R1
R3
R2
O
1 2 34
Scheacutema I55
Tous les rendements des DHPMs syntheacutetiseacutes via la reacuteaction de Biginelli calculeacutes apregraves
purification et sont bons agrave excellents dans des temps relativement courts On remarque que
les reacutesultats obtenus sont leacutegegraverement meilleurs avec lrsquoacide aceacutetylsalycilique ceci srsquoexplique
probablement par le caractegravere plus acide de ce dernier Tableau I4
Chapitre I Reacutesultats et discussions
59
Tableau I 4
Catalyseurs
Entreacutee
Produits
R1
R2
R3
Acide ascorbique Acide aceacutetylsalicylique
Tf mesureacutee
(degC)
Tf rapporteacutee
(degC) Temps(h) Rdt() Temps(h) Rdt() 1 4a C6H5- OEt O 8 82 7 99 205-206 202-204 2 4b 4-(Me)-C6H4- OEt O 7 78 7 75 215-217 215-216 3 4c 2-(Me)-C6H4- OEt O 6 85 11 76 206-208 208-210 4 4d 4-(OH)-C6H4- OEt O 6 61 6 76 214-216 213-215 5 4e 4-(OH)-3-
(OMe)-C6H3- OEt O 7 60 7 73 230-232 231-232
6 4f 4-(NMe2)-C6H4- OEt O 7 70 7 82 255-256 256-258
7 4g 3-(Cl)-C6H4- OEt O 7 80 7 80 196-198 194-196 8 4h 3-(NO2)-C6H4- OEt O 8 81 14 77 222-224 227-228 9 4i 2-thienyl OEt O 9 74 9 65 207-210 215-217 10 4j (Me)2CH- OEt O 6 25 6 26 168-170 170-171 11 4k C6H5- Me O 6 78 5 69 234-236 233-236 12 4l 4-(Me)-C6H4- Me O 8 87 7 84 196-198 192-193 13 4m C6H5- OEt S 12 55 12 41 204-206 208-210 14 4n 4-(Me)-C6H4- OEt S 12 53 13 59 194-196 192-194
Dans notre eacutetude nous avons utiliseacute une varieacuteteacute drsquoaldeacutehydes les aldeacutehydes aromatiques ont
donneacute drsquoexcellents rendements quelque soit la nature des substituants porteacutes par le noyau
aromatique (entreacutees 1-9) La reacuteaction a eacutegalement eacuteteacute effectueacutee avec un aldeacutehyde
heacuteteacuterocyclique le thiophegravene-2-carbaldeacutehyde (entreacutee 9) qui a donneacute un bon rendement
Cependant lrsquoaldeacutehyde aliphatique tel que lrsquoisobutyraldeacutehyde a donneacute un rendement modeacutereacute
avec un temps relativement long (entreacutee 10)
Nous avons aussi utiliseacute agrave la place de lrsquoaceacutetoaceacutetate drsquoeacutethyle le 2 4-pentadione ce dernier a
eacuteteacute tregraves reacuteactif et a donneacute de tregraves bons rendements (entreacutees 11 12) tandis que les rendements
obtenus par lrsquoutilisation de la thioureacutee dans cette condensation nrsquoont pas eacuteteacute eacuteleveacutes et ils sont
obtenus avec des temps de reacuteaction plus longs (entreacutees 13 14)
Pour eacutelargir notre eacutetude nous avons utiliseacute eacutegalement la dimeacutedone agrave la place de lrsquoaceacutetoaceacutetate
drsquoeacutethyle pour syntheacutetiser deux seacuteries de neuf produits DHPs pour chaque catalyseur Scheacutema
I56
Chapitre I Reacutesultats et discussions
60
acide ascorbique ouacide aceacutetylsalicylique
(5mol)
Sans solvant 80degC1 2 3 4
R1 H
O
H2N NH2
O+ +
O
O NH
NH
R1
O
O
Scheacutema I56
Tableau I5
Catalyseurs
entreacutee
Produits
R1 Acide ascorbique Acide
aceacutetylsalicylique
Tf mesureacutee (degC) Temps(h) Rdt() Temps(h) Rdt()
15 4o C6H5- 51 67 51 67 212-214 16 4p 4-(NMe2)-
C6H4- 26 74 26 62 210-212 17 4q 4-(Cl)-C6H4- 39 89 39 97 268-270 18 4r 4-(MeO)-
C6H4- 28 79 27 84 280-282 19 4s 3-(NO2)-C6H4- 47 88 47 80 201-203 20 4t 3-(Cl)-C6H4- 24 85 23 46 194-196 21 4u 4-(Me)-C6H4- 22 86 19 81 298-300 22 4v 4-(Br)-C6H4- 33 86 34 93 242-244 23 4w (Me)2CH- 58 69 54 62 253-255
Drsquoapregraves les reacutesultats obtenus Tableau I5 de la condensation des aldeacutehydes avec la dimeacutedone
et lrsquoureacutee on remarque que la synthegravese a donneacute de bons rendements de produits DHPMs mais
les reacuteactions ont neacutecessiteacute plusieurs heures en comparaison avec les reacutesultats des deux
premiegraveres seacuteries Les reacutesultats sont identiques pour les deux catalyseurs
Dans tous les cas toutes les reacuteactions ont eacuteteacute propres et les produits obtenus ont eacuteteacute refroidis
et verseacutes sur lrsquoeau glaceacutee puis isoleacutes par filtration et purifieacutes par recristallisation dans
lrsquoeacutethanol
Chapitre I Reacutesultats et discussions
61
Nous proposans ci-dessous le meacutecanisme reacuteactionnel pour cette reacuteaction
HR1
O NH2R3
NH2
NH
NH
R1
OR2
O
Me R3
+
H
NR1
R3NH2
O
Me
OOR2
HH
OOR2
OMe
- H20
- H20
NH
R1
OR2
O
MeO NH2
R3
+O
OR2
OMe
H
NR1
R3NH2
1 3
2
4
5
2 5
OO
OHO
OH
OH
eacutenolisation
addition de Michael cyclisation
HR1
O NH2
R3NH2
+
H
NR1
R3NH2
O
Me
O
OR2
H HO
OR2
OMe
- H20
13
2
5
eacutenolisation
O
O
O O
OO
OO
OO
OHOH
OH
OH
OO
OHO
OH
OH H+
H
O
O
O O
O
O
O OH
+
H
H H
OO
OH O
OHOH
H
6
Scheacutema I57
Les structures des DHPMs preacutepareacutees ont eacuteteacute bien eacutetablies par les meacutethodes spectroscopiques
usuelles qui sont IR RMN 1H RMN 13C et les points de fusion et sont en parfait accord avec
les donneacutees bibliographiques
Les spectres laquo Infrarouge raquo des dihydropyrimidinones sont caracteacuteriseacutes par la preacutesence de
deux bandes successives correspondantes agrave lrsquoeacutelongation de deux liaisons N-H du noyau
DHPM qui apparaissent respectivement vers 3256-3290cm-1 et 3107-3121cm-1
Chapitre I Reacutesultats et discussions
62
Le groupement carbonyle (C=O) de la fonction ester (ou ceacutetone pour les DHPMs 4k et 4l 4o-
4w) est caracteacuteriseacute par la bande qui sort vers 1701-1709cm-1 suivie par la bande dun autre
groupement (C=O) qui appartien agrave la fonction amide en C2 qui donne une bande intense agrave
1636-1667cm-1 (alors que pour les composeacutes 5m et 5n le groupement C=S donne une bande agrave
1575-1576cm-1)
Dautres bandes enregistreacutees vers 1615-1615cm-1 sont attribueacutees aux doubles liaisons C=C du
cycle aromatique et du noyau DHPM
Les donneacutees fournies par la RMN 1H des structures de produits de la reacuteaction de Biginelli sont
en accord avec celles dans la liteacuterature
Les deux protons caracteacuteristiques des deux groupements amine N1 et N3 des produits (a-l) qui
reacutesonnent sous forme de signaux singulets larges agrave champs faibles respectivement vers 775-
930 et 570-929 ppm pour le noyau dihydropyrimidinone
Alors que ceux du noyau dihydropyrimidinethione des produits (m n) sortent plus deacuteblindeacutes
successivement vers 1031-1034 et 962-966 ppm
Le proton caracteacuteristique H4 sort sous forme drsquoun singulet entre 504 et 587 pmm
Les spectres des produits preacutepareacutes agrave partir de lrsquoaceacutetoaceacutetate drsquoeacutethyle font apparaicirctre
deux signaux agrave champ fort concernant les protons du groupement eacutethyle de la fonction ester
un quadruplet de deux protons (CH2) vers 389-475 ppm (J= 52-82Hz) et un triplet de trois
protons (CH3) agrave 099-136 ppm (J= 7-83Hz) alors que les produits preacutepareacutes agrave partir de
24-pentanedione (5k et 5l) sont caracteacuteriseacutes par la preacutesence drsquoun singulet vers 208-210
ppm correspondant aux protons du groupement meacutethyle de la fonction ceacutetone
Le groupement meacutethyle lieacute agrave la double liaison du noyau DHPM reacutesonne entre 208 et 250
ppm sous forme de singulet
Les spectres des produits preacutepareacutes agrave partir de la dimeacutedone font apparaitre
Les deux protons caracteacuteristiques des deux groupements amine N1 et N3 reacutesonnent
respectivement vers 861-969 et 492-857 ppm
Le proton caracteacuteristique H4 sort sous forme drsquoun singulet entre 390 et 652 pmm
Les protons des groupements meacutethyles apparaissent sous forme de deux singulets tregraves
intenses respectivement vers 086-097 et 101-104 ppm
Les deux (CH2) du cycle hexanedione reacutesonnent come suit
Chapitre I Reacutesultats et discussions
63
Les deux protons porteacutes par le C6 qui est le plus deacuteblindeacute (CH2 adjacent de la fonction
ceacutetone) sous forme drsquoun singulet vers 244-336 ppm
Les deux autres protons porteacutes par le C8 reacutesonnent souvent sous forme drsquoun multiplet dugrave au
couplage geacuteminal avec un deacuteplacement chimique qui varie entre 199-237 ppm et une
constante de couplage qui varie entre 16-161 Hz et ils peuvent ecirctre singulets comme pour les
composeacutes (4p 4q 4s 4v)
Les spectres de RMN 13C sont caracteacuteriseacutes par la preacutesence des signaux suivants
Pour le carbone de la fonction carbonyle de lrsquoester un signal deacuteblindeacute sort vers 1646-1665
ppm correspondant aux produits (a-j) et un signal plus deacuteblindeacute apparaicirct vers 1741-1742
ppm pour les composeacutes (k l) pour la fonction ceacutetone (des composeacutes 4m et 4n) ils
apparaissent vers 1922 1943 ppm Cependant les composeacutes (o-w) reacutesonnent entre 1928 et
1961 ppm
- pour les composeacutes dihydropyrimidinones le signal correspondant au carbone C=O de la
fonction diamide apparaicirct vers 1515-1570 ppm alors que le carbone C=S des
produits dihydropyrimidithiones reacutesonne agrave 1651 ppm Les composeacutes obtenus via une
condensation avec la dimeacutedone (o-w) le C=O de lrsquoamide apparait vers 1508-1625
ppm
- Les carbones hybrideacutes sp2 de la double liaison du cycle DHPM (C6 C8a) reacutesonnent avec les
carbones aromatiques et les autres carbones (C5 C4a) respectivement et sortent plus
blindeacutes comme suit (1450-1508 et 1200-1520) ppm et (983-1436 et 1069-1145)
ppm
- Le carbone asymeacutetrique C4 caracteacuteristique du cycle DHPM reacutesonne agrave champ moyen entre
403ppm et 558 ppm pour les ceacutetones tandis quil nest pas tregraves deacuteblindeacute pour leurs
analogues soufreacutes 5m et 5n (54 et 53 ppm)
Chapitre I Reacutesultats et discussions
64
Tableau I6 Donneacutees de RMN1H (deacuteplacements chimiques et constantes de couplage) des 3 4-dihydropyrimidin-2-onesthiones
NH
NH
R1
R3
R2
O
Ent-reacutee R1 NH HC4 R2 CH3
4a 729-736(m5H) 570(sl1HNH) 775(sl1HNH)
543(dJ=291HC4H)
119(t J=723HCH3) 410(q
J=722HCH2) 238(s3HCH3)
4b 234(s3HCH3)
713(d J=802H) 723(d J=812H)
583(sl1HNH) 826(sl1HNH) 538(s1H C4H) 410(q J=712HCH2)
122(tJ=713HCH3) 234(s3HCH3)
4c 711-718 (m 4H) 242 (s 3H)
762 (s 1H) 915 (s 1H) 540 (s1H) 099 (t J=71Hz 3H)
389 (q J=71 2H) 230(s 3H)
4d 670(d J=812H) 703(d J=812H)
936(s1HOH)
763(s1HNH) 912(s1HNH) 504(d J=321HC4H)
109(t J=703HCH3)
398(q J=702HCH2) 223(s3HCH3)
4e 680(s2H H2H5) 387(s3HOCH3)
531(s1HOH)
583(s1HNH) 813(s1HNH) 587(s1HC4H)
118(t J=703HCH3) 408(q
J=702HCH2) 235(s3HCH3)
4f 704(dJ=842H) 667(dJ=852H) 285(s6H2CH3)
913(s1HNH) 763(s1HNH) 504(s1HHC4)
399(qJ=692HCH2) 111(tJ=73HCH3)
223(s3HCH3)
4g 720-737 (m4H) 779 (s 1H) 927 (s 1H) 517 (s 1H) 399 (q J=71 Hz 2H)
110 (t J=71 Hz 3H) 227(s 3H)
4h 838-767(m4H) 929(s1HNH) 561(dJ=331HHC4) 424(qJ=712HCH2) 136(tJ=713HCH3)
253(s3HCH3)
4i 689-695 (m 2H) 735 (d J=81 Hz 1H)
790 (s 1 H) 930 (s1H) 542 (s 1H) 117 (t J=71 Hz 3H)
406 (q J=71 Hz 2H) 222 (s 3H)
4j 188-181(m1H) 084(dJ=756H2CH3)
619(dJ=121HNH) 561(dJ=41HHC4) 475(qJ=82HCH2) 105(tJ=83HCH3)
333(s3HCH3)
4k 724-735(m5H) 784(s1HN3H) 919(s1HN1H) 520(s1HC4H) 336(s3HCH3) 210(s3HCH3)
4l 725(d J=52H) 734(d J=52H) 335(s3HCH3)
778(s1HN3H) 915(s1HN1H) 521(s1H C4H) 250(s3HCH3)
208(s3HCH3)
4m 721-736(m5H)
966(s1HN3H) 1034(s1HN1H) 517(s1HC4H) 110(t J=753HCH3)
401(q J=752HCH2) 250(s3HCH3)
4n 709(d J=752H)
723(d j=75H) 226(s3HCH3)
962(s1HN3H) 1031(s1HN1H) 513(s1H C4H) 4(q J=52HCH2)
110(t J=753HCH3) 250(s3HCH3)
Chapitre I Reacutesultats et discussions
65
Tableau I6 Donneacutees de RMN1H (deacuteplacements chimiques et constantes de couplage) des 3 4-dihydropyrimidin-2-ones
NH
NH
R1
O
O
Entreacutee R1 NH HC4 2CH2 2CH3
4o 715-733(m5H)
776(s1HN3H) 947(s1HN1H) 515(s1HC4H)
202(dj=161HCH2) 219(dj=161HCH2)
335(s2HCH2)
089(s3HCH3) 102(s3HCH3)
4p 705-652(m4H) 286(s3HCH3) 282(s3HCH3)
857(s1HNH) 652(s1HHC4)
250(s2HCH2) 231(s2HCH2)
104(s3HCH3) 097(s3HCH3)
4q 711-714(m4H) 771(s1HN3H) 942(s1HN1H) 510(s1HC4H) 225(s2HCH2)
333(s2HCH2) 089(s3HCH3) 101(s3HCH3)
4r 685(d j=752Harom)
714(d j=52Harom) 371(s3HCH3)
769(s1HN3H) 942(s1HN1H)
509(s1H C4H)
199-237(m2HCH2) 250(s2HCH2)
090(s3HCH3) 101(s3HCH3)
4s 752-839(m4H)
574(s1HNH) 969(dj=631HNH)
443(s1HHC4)
251(s2HCH2) 208(s2HCH2)
104(s3HCH3) 086(s3HCH3)
4t 693-719(m4H) 861(s1HNH) 492(s1HNH)
461(s1HHC4)
244(s2HCH2) 218(dj=161H) 209(dj=161H)
104(s3HCH3) 093(s3HCH3)
4u 685(d j=752Harom) 713(d j=75Harom)
371(s3HCH3)
770(s1HN3H) 943(s1HN1H)
509(s1H C4H)
201(dj=161HCH2) 218(dj=161HCH2)
336(s2HCH2)
089(s3HCH3) 101(s3HCH3)
4v 718(d j=752Harom) 751(d j=75Harom)
780(s1HN3H) 953(s1HN1H)
513(s1H C4H)
250(s2HCH2) 335(s2HCH2)
087(s3HCH3) 101(s3HCH3)
4w 064(d
j=756H2CH3) 163-156(m 1HCH)
850(s1HNH) 390(dj=381HC4H) 226(s4H2CH2) 213(s6H2CH3)
Chapitre I Reacutesultats et discussions
66
Tableau I7 Donneacutees de RMN13C (deacuteplacements chimiques et constantes de couplage) des 3 4-dihydropyrimidin-2-onesthiones
NH
NH
R1
R3
O
O
12
3
45
6
78
9
10
THP C7O(ester-cetone) C2O C4 C5 C6 C8 C9 C10 (CH3) Carom Ar
4a 1655 1529 558 1436 1485 601 141 188 1287-1266 -
4b 1657 1534 554 1015 1461 600 141 186 1265-1408 281
4c 1652 1515 504 991 1484 590 139 176 1432-1265 186
4d 1658 1570 538 1001 1482 595 145 182 1526 1359-1154 -
4e 1657 1533 539 1014 1463 600 142 186 1501 1457-1106 552
4f 1665 1534 543 1009 1508 602 152 188 1486-1133 415
4g 1651 1519 536 986 1489 592 140 177 1472-1248 -
4h 1648 1520 535 983 1473 591 135 177 1485 1462-1210 -
4i 1650 1522 493 998 1488 593 141 176 1486-1234 -
4j 1646 1525 544 973 1468 577 128 145 - 331 171165
4k 1922 1521 538 1095 1481 303 189 - 1442-1264 -
4l 1943 1521 535 1095 1479 301 188 - 1413-1263 206
4m 1742 1651 540 1007 1450 595 140 171 1434-1263 -
4n 1741 1651 537 1008 1448 595 140 171 1405-1262 206
Chapitre I Reacutesultats et discussions
67
Tableau I8 Donneacutees de RMN13C (deacuteplacements chimiques et constantes de couplage) des 3 4-dihydropyrimidin-2-ones
NH
NH
R1
O
O
1
2
3456
78
9
10
4a
8a
THP C5O C2O C4a C8a C4 C6-8(2CH2) C7 C9 10
(2CH3) Carom Ar
4o 1928 1519 1074 1493 498 519-322 287 268 1446-1271 -
4p 1947 1500 1118 1476 465 513-321 275 278 1482 1297-1149 312
4q 1928 1521 1075 1519 498 516-322 287 268 1521 1417-1260 -
4r 1928 1520 1076 1519 498 513-322 287 268 1583 1368-1136 550
4s 1954 1534 1113 1481 508 568-330 298 271 1509 1444-1217 -
4t 1961 1625 1145 1489 403 504-318 288 269 1459-1262 -
4u 1928 1583 1076 1520 513 550-498 322 287 1519-1136 268
4v 1928 1525 1069 1517 497 515-322 287 268 1440-1201 -
4w 1958 1508 1104 1200 509 350-319 298 269 - 313 192
Chapitre I Partie expeacuterimentale
68
Conclusion
Dans ce chapitre nous avons preacutesenteacute la reacuteaction de Biginelli qui est une reacuteaction agrave
composants multiples et aussi lrsquoimportance des produits issus de cette reacuteaction (DHPMs) sur
le plan biologique et pharmacologique
Durant toutes ces anneacutees plusieurs meacutethodes et protocoles pour la synthegravese des -3 4-
dihydropyrimidin-2-ones et ses deacuteriveacutes ont eacuteteacute appliqueacutes afin drsquoameacuteliorer les conditions
optimales et par conseacutequent le rendement de ces produits De notre part nous avons pu faire
une approche laquo verte de la synthegravese raquo de Biginelli en employant deux nouveaux catalyseurs
(acides de Brϕnsted) drsquoorigine naturels qui sont lrsquoacide ascorbique et lrsquoacide aceacutetylsalicylique
avec une quantiteacute de 5 mol dans des conditions sans solvant et 80degC Ces deux catalyseurs
reacutepondent aux exigences de la chimie moderne qui eacutevoque lrsquoutilisation de reacuteactifs
catalyseurs et meacutethodes de synthegravese eacuteconomiques et respectueuses de lrsquoenvironnement
Les rendements des produits obtenus par cette condensation eacutetaient excellents les structures
des produits obtenus ont eacuteteacute identifieacutees par les meacutethodes spectroscopiques usuelles (RMN 1H
RMN 13C et IR)
Chapitre I Partie expeacuterimentale
69
I6 Partie expeacuterimentale
Mode opeacuteratoire geacuteneacuterale
Un meacutelange reacuteactionnel de (2mmol) de lrsquoaldeacutehyde (2mmol) du β-ceacutetoester (3mmol) de
lrsquoureacutee ou de la thioureacutee avec (5mol) de lrsquoacide ascorbique ou de lrsquoacide aceacutetylsalicylique
dans un milieu sans solvant est chauffeacute agrave 80degC la reacuteaction est suivie par chromatographie sur
couche mince (CCM) apregraves lrsquoachegravevement de la reacuteaction le meacutelange reacuteactionnel est refroidi agrave
tempeacuterature ambiante et ensuite verseacute sur de lrsquoeau glaceacutee avec une agitation de 10 minutes Le
solide obtenu est filtreacute laveacute avec lrsquoeau glaceacutee et purifieacute par recristallisation dans lrsquoEthanol
95 Les produits obtenus ont eacuteteacute identifieacutes par les meacutethodes spectroscopiques IR RMN H1
RMN C13 Tdegfusion
4a) 6-meacutethyl-2-oxo-4-pheacutenyl-1234-teacutetrahydropyrimidine-5-carboxylate drsquoeacutethyle
NH
NHO
O
O
Tdegfus 205-206degC IR (KBr cm-1) ν 3414 3230 3109 2936 1702 1649 1599 RMN
H1(250 MHz DMSO-d6) δ 729-736(m 5H) 570(sl 1H NH) 775(sl 1H NH) 543(d
J=29 1H C4H) 119(t J=72 3H CH3) 410(q J=72 2H CH2) 238(s 3H CH3) RMN
C13(629MHz DMSO-d6) δ 1655 1529 1487 1460 1436 1287 1279 1266 601
558 188 141
4b) 6-meacutethyl-2-oxo-4-p-tolyl-1234-teacutetrahydropyrimidine-5-carboxylate drsquoeacutethyle
NH
NHO
O
O
Chapitre I Partie expeacuterimentale
70
Tdegfus 215-217 degC IR (KBr cm-1) ν 3240 3110 1695 1665 1560 RMN H1(250 MHz
DMSO-d6) δ 234(s 3H CH3) 713(d J=80 2Harom) 723(d J =81 2Harom) 583(sl 1H
NH) 826(sl 1H NH) 538(s 1H C4H) 410(q J =71 2H CH2) 122(t J =71 3H CH3)
234(s 3H CH3) RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ 1656 1534 1461 1408 1376
1293 1264 1014 599 553 280 21 0 186 141
4c) 6-meacutethyl-2-oxo-4-o-tolyl-1234-teacutetrahydropyrimidine-5-carboxylate drsquoeacutethyle
NH
NHO
O
O
Tdegfus 206-208 degC IR (KBr cm-1) ν 3249 3112 1688 1661 1562 RMN H1(250 MHz
DMSO-d6) δ 711-718 (m 4H) 242 (s 3H) 762 (s 1H) 915 (s 1H) 099 (t J=71Hz
3H) 389 (q J=71 2H) 230(s 3H) RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ 1652 1515
1484 1432 1346 1300 1271 1265 991 590 504 186 176 139
4d) 4-(4-hydroxypheacutenyl)-6-meacutethyl-2-oxo-1234-teacutetrahydropyrimidine-5-carboxylate
drsquoeacutethyle
NH
NHO
O
O
OH
Tdegfus 214-216degC IR (KBr cm-1) ν 3416 3237 3085 2941 1728 1694 1588 1509 RMN
H1(250 MHz DMSO-d6) δ 670(d J=81 2Harom) 703(d J =81 2Harom) 936(s 1H OH)
763(s 1H NH) 912(s 1H NH) 504(d J =32 1H C4H) 109(t J =70 3H CH3) 398(q
J =70 2H CH2) 223(s 3H CH3) RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ 1658 1569
1526 1482 1358 1278 1154 1001 806 595 538 181 145
Chapitre I Partie expeacuterimentale
71
4e) 4-(3-hydroxy-4-meacutethoxypheacutenyl)-6-meacutethyl-2-oxo-1234-teacutetrahydropyrimidine-5-
carboxylate drsquoeacutethyle
NH
NHO
O
O
OOH
Tdegfus 230-232degC IR (KBr cm-1) ν 3415 3241 3114 2954 1708 1646 1512 RMN
H1(250 MHz DMSO-d6) δ 680(s 2H H2 H5arom) 387(s 3H OCH3) 531(s 1H OH)
583(s 1H NH) 813(s 1H NH) 587(s 1H C4H) 118(t J =70 3H CH3) 408(q J=70
2H CH2) 235(s 3H CH3) RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ 1656 1532 1501
1463 1457 1370 1182 1129 1105 1013 599 552 539 186 141
4f) 4-(4-(dimeacutethylamino)pheacutenyl)-6-meacutethyl-2-oxo-1234-teacutetrahydropyrimidine-5-carboxylate
drsquoeacutethyle
NH
NHO
O
O
N
Tdegfus 255-256degC IR (KBr cm-1) ν 32402 31168 16432 17011 14542 12266 RMN
H1(250 MHz DMSO-d6) δ 704(d J=84 2H) 667(d J =85 2H)285(s 6H 2CH3)
913(s 1H NH) 763(s 1H NH) 504(s 1H HC4) 399(q J =69 2H CH2) 111(t J =7
3H CH3) 223(s 3H CH3) RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ 1666 1534 1508
1487 1337 1279 1133 1009 602 543 188 152
Chapitre I Partie expeacuterimentale
72
4g) 4-(3-chloropheacutenyl)-6-meacutethyl-2-oxo-1234-teacutetrahydropyrimidine-5-
carboxylate drsquoeacutethyle
NH
NHO
O
O
Cl
Tdegfus 196-198degC IR (KBr cm-1) ν 3227 3117 1707 1657 1475 1088 1429 1227 759
RMN H1(250 MHz DMSO-d6) δ 720-737 (m 4H) 779 (s 1H) 927 (s 1H) 517 (s 1H)
399 (q J=71 Hz 2H) 110 (t J=71 Hz 3H) 227(s 3H) RMN C13(629MHz DMSO-d6)
δ 1651 1519 1489 1472 1329 1304 1272 1262 1249 986 592 536
178 140
4h) 6-meacutethyl-4-(3-nitropheacutenyl)-2-oxo-1234-teacutetrahydropyrimidine-5-carboxylate drsquoeacutethyle
NH
NHO
O
O
NO2
Tdegfus 222-224degC IR (KBr cm-1) ν 33289 31013 17011 16278 13154 12228 RMN
H1(250 MHz DMSO-d6) δ 838-767(m 4H) 929(s 1H NH) 561(d J =331H HC4)
24(q J =71 2H CH2) 136(t J =71 3H CH3) 253(s 3H CH3) RMN C13(629MHz
DMSO-d6) δ 1648 1520 485 1473 1462 1323 1288 1216 1210 983 591 535
177 135
4i) 6-meacutethyl-2-oxo-4-(thiophegraven-2-yl)-1234-teacutetrahydropyrimidine-5-carboxylate drsquoeacutethyle
NH
NHO
O
O
S
Chapitre I Partie expeacuterimentale
73
Tdegfus 207-210degC IR (KBr cm-1) ν 3418 3235 3092 2941 1728 1690 1591 1512 RMN
H1(250 MHz DMSO-d6) δ 689-695 (m 2H) 735 (d J=81 Hz 1H) 790 (s 1H) 930 (s
1H) 542 (s 1H) 117 (t J=71 Hz 3H) 406 (q J=71 Hz 2H) 222 (s 3H) RMN
C13(629MHz DMSO-d6) δ 1650 1522 1488 1486 1266 1246 1235 998
593 493 176 141
4j) 4-isopropyl-6-meacutethyl-2-oxo-1234-teacutetrahydropyrimidine-5-carboxylate drsquoeacutethyle
NH
NHO
O
O
Tdegfus 168-170degC IR (KBr cm-1) ν 33250 31746 16702 15699 12806 RMN H1(250
MHz DMSO-d6) δ 188-181(m 1H) 084(d J =75 6H 2CH3) 619(d J =12 1H NH)
561(d J =4 1H HC4) 475(q J =8 2H CH2) 105(t J =8 3H CH3) 333(s 3H CH3)
RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ 1646 1525 1468 973 577 544 331 171 165
145 128
4k) 5-aceacutetyl-6-meacutethyl-4-pheacutenyl-34-dihydropyrimidin-2(1H)-one
NH
NH
O
O
Tdegfus 234-236degC IR (KBr cm-1) ν 3259 1701 1676 1236 RMN H1(250 MHz DMSO-
d6) δ 724-735(m 5H) 784(s 1H N3H) 919(s 1H N1H) 520(s 1H C4H) 336(s 3H
CH3) 210(s 3H CH3) RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ 19421521 1481 1442 1285
1273 1264 1095 538 303 189
Chapitre I Partie expeacuterimentale
74
4l) 5-aceacutetyl-6-meacutethyl-4-p-tolyl-34-dihydropyrimidin-2(1H)-one
NH
NH
O
O
Tdegfus 196-198degC IR (KBr cm-1) ν 3290 1701 1620 1238 RMN H1(250 MHz DMSO-
d6) δ 725(d J =5 2Harom) 734(d J =5 2Harom) 335(s 3H CH3) 778(s 1H N3H)
915(s 1H N1H) 521(s 1H C4H) 250(s 3H CH3) 208(s 3H CH3) RMN C13(629MHz
DMSO-d6) δ 1943 1521 1499 1479 1413 1365 1290 1263 1095 535 301 206
188
4m) 6-meacutethyl-4-pheacutenyl-2-thioxo-1234-teacutetrahydropyrimidine-5-carboxylate drsquoeacutethyle
NH
NHO
O
S
Tdegfus 204-206degC IR (KBr cm-1) ν 3229 1670 1176 1195 RMN H1(250 MHz DMSO-
d6) δ 110(t J =75 3H CH3) 250(s 3H CH3) 401(q J =75 2H CH2) 517(s 1H C4H)
721-736(m 5H) 966(s 1H N3H) 1034(s 1H N1H) RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ
1742 1651 1450 1434 1283 1276 1263 1007 595 539 171 139
4n) 6-meacutethyl-2-thioxo-4-p-tolyl-1234-teacutetrahydropyrimidine-5-carboxylate drsquoeacutethyle
NH
NHO
O
S
Chapitre I Partie expeacuterimentale
75
Tdegfus 194-196degC IR (KBr cm-1) ν 3312 3171 2984 1666 1576 1460 1179 1119 768
RMN H1(250 MHz DMSO-d6) δ 110(t J =75 3H CH3) 226(s 3H CH3) 250(s 3H
CH3) 4(q J =5 2H CH2) 513(s 1H C4H) 709(d j=75 2Harom) 723(d J =75Harom)
962(s 1H N3H) 1031(s 1H N1H) RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ 1741 1651
1448 1405 1369 1289 1262 1007 595 537 206 171 139
4o) 77-dimeacutethyl-4-pheacutenyl-3478-teacutetrahydroquinazoline-25(1H6H)-dione
NH
NH
O
O
Tdegfus 212-214degC IR (KBr cm-1) ν 32556 31245 17050 16047 RMN H1(250 MHz
DMSO-d6) δ 089(s 3H CH3) 102(s 3H CH3) 202(d J =16 1H CH2) 219(d J =16
1H CH2) 335(s 2H CH2) 515(s 1H C4H) 715-733(m 5H) 776(s 1H N3H) 947(s
1H N1H) RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ 1928 1519 1493 1446 1280 1275
1271 1074 519 498 322 287 268
4p) 4-(4-(dimeacutethylamino)pheacutenyl)-77-dimeacutethyl-3478-teacutetrahydroquinazoline-25(1H6H)-
dione
NH
NH
O
O
N
Tdegfus 210-212degC IR (KBr cm-1) ν 34253 33019 17165 15931 13694 RMN H1(250
MHz DMSO-d6) δ 857(s 1H NH) 705-652(m 4H) 652(s 1H HC4) 286(s 3H CH3)
282(s 3H CH3) 250(s 2H CH2) 231(s 2H CH2) 104(s 3H CH3) 097(s 3H CH3)
RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ 19471499 1482 1476 1297 1273 1270 1149
1118 513 465 321 312 278 275
Chapitre I Partie expeacuterimentale
76
4q) 4-(4-chloropheacutenyl)-77-dimeacutethyl-3478-teacutetrahydroquinazoline-25(1H6H)-dione
NH
NH
O
O
Cl
Tdegfus 268-270degC IR (KBr cm-1) ν 32440 31168 17050 16432 RMN H1(250 MHz
DMSO-d6) δ 089(s 3H CH3) 101(s 3H CH3) 225(s 2H CH2) 333(s 2H CH2) 510(s
1H C4H) 711-714(m 4H) 771(s 1H N3H) 942(s 1H N1H) RMN C13(629MHz
DMSO-d6) δ 1928 1521 1519 1417 1361 1288 1261 1075 516 498 322 287
268
4r) 4-(4-meacutethoxypheacutenyl)-77-dimeacutethyl-3478-teacutetrahydroquinazoline-25(1H6H)-dione
NH
NH
O
O
O
Tdegfus 280-282degC IR (KBr cm-1) ν 32479 29586 16780 16124 10338 RMN H1(250
MHz DMSO-d6) δ 090(s 3H CH3) 101(s 3H CH3)199-237(m 2H CH2) 250(s 2H
CH2) 371(s 3H CH3-O) 509(s 1H C4H) 685(d J =75 2Harom) 714(d J =5 2Harom)
769(s 1H N3H) 942(s 1H N1H) RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ 1928 1583 1520
1519 1368 1289 1136 1076 550 513 498 322 287 268 206
4s) 77-dimeacutethyl-4-(3-nitropheacutenyl)-3478-teacutetrahydroquinazoline-25(1H6H)-dione
NH
NHO
O
NO2
Chapitre I Partie expeacuterimentale
77
Tdegfus 201-203degC IR (KBr cm-1) ν 33289 30975 17011 16317 13578 12266 RMN
H1(250 MHz DMSO-d6) δ 752-839(m 4H) 574(s 1H NH) 492(s 1H NH) 443(s 1H
HC4) 251(s 2H CH2) 208(s 2H CH2) 104(s 3H CH3) 086(s 3H CH3) RMN
C13(629MHz DMSO-d6) δ 1954 1534 1509 1481 1444 1335 1300 1228 1217
1113 568 508 330 298 271
4t) 4-(3-chloropheacutenyl)-77-dimeacutethyl-3478-teacutetrahydroquinazoline-25(1H6H)-dione
NH
NH
O
O
Cl
Tdegfus 194-196degC IR (KBr cm-1) ν 33675 30782 16702 14697 RMN H1(250 MHz
DMSO-d6) δ 861(s 1H NH) 693-719(m 4H) 492(s 1H NH) 461(s 1H HC4) 244(s
2H CH2) 218(d J =16 1H) 209(d J =16 1H) 104(s 3H CH3) 093(s 3H CH3) RMN
C13(629MHz DMSO-d6) δ 1961 1625 1489 1459 1333 1289 1282 1263 1262
1145 504 403 319 288 269
4u) 77-dimeacutethyl-4-p-tolyl-3478-teacutetrahydroquinazoline-25(1H6H)-dione
NH
NHO
O
Tdegfus 298-300 degC IR (KBr cm-1) ν 32518 29625 17050 16162 RMN H1(250 MHz
DMSO-d6) δ 089(s 3H CH3) 101(s 3H CH3) 201(d J =16 1H CH2) 218(d J =16
1H CH2) 336(s 2H CH2) 371(s 3H CH3) 509(s 1H C4H) 685(d J =75 2Harom)
713(d J =75 Harom) 770(s 1H N3H) 943(s 1H N1H) RMN C13(629MHz DMSO-d6)
δ 1928 1583 1520 1519 1368 1273 1136 1076 550 513 498 322 287 268
Chapitre I Partie expeacuterimentale
78
4v) 4-(4-bromopheacutenyl)-77-dimeacutethyl-3478-teacutetrahydroquinazoline-25(1H6H)-dione
NH
NH
O
O
Br
Tdegfus 242-244degC IR (KBr cm-1) ν 33250 29586 16702 16124 RMN H1(250 MHz
DMSO-d6) δ 087(s 3H CH3) 101(s 3H CH3) 250(s 2H CH2) 335(s 2H CH2) 513(s
1H C4H) 718(d J =75 2Harom) 751(d J =75Harom) 780(s 1H N3H) 953(s 1H N1H)
RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ 1928 1525 1517 1439 1312 1285 1201
1069 515 497 322 287 268
4w) 4-isopropyl-77-dimeacutethyl-3478-teacutetrahydroquinazoline-25(1H6H)-dione
NH
NH
O
O
Tdegfus 253-255degC IR (KBr cm-1) ν 32826 31900 16355 16085 RMN H1(250 MHz
DMSO-d6) δ 064(d J =75 6H 2CH3) 163-156(m 1H CH) 213(s 6H 2CH3) 226(s
4H 2CH2) 390(d J =38 1H C4H) 85(s 1H NH) RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ
1958 1509 1200 1104 509 350 319 313 298 268 192
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Chapitre II
Nouvelles proceacutedures laquo vertes raquo dans la synthegravese des deacuteriveacutes de la 14-
dihydropyridine
Chapitre II Introduction
85
II1 Introduction
La synthegravese des composeacutes heacuteteacuterocycliques et la production de nouvelles moleacutecules
complexes et diversifieacutees a importance biologique et pharmacologique est lrsquoobjectif majeur
des chimistes de synthegravese 1 Les reacuteactions agrave composants multiples (MCR) sont deacutesigneacutees
comme la meacutethode la plus facile eacuteconomique et seacutelective agrave la fois pour geacuteneacuterer toute une
bibliothegraveque de produits avec des proprieacuteteacutes theacuterapeutiques tregraves importantes 2-4
Il y a plus dun siegravecle (1882) Arthur Hantzsch5 rapporta la synthegravese des 14-dihydropyridines
(DHPs) qui sont des esters obtenus via une condensation en une seule eacutetape drsquoun aldeacutehyde
aromatique lrsquoaceacutetoaceacutetate drsquoeacutethyle avec lrsquoammoniaque ou sel drsquoammonium dans lrsquoeacutethanol
sous reflux (Scheacutema II1) Cette reacuteaction fait partie de la classe des reacuteactions agrave composants
multiples elle est consideacutereacutee comme la premiegravere synthegravese heacuteteacuterocyclique
Me
OEtO
O+
Ar
NH
Me
EtO
O
EtOH
O
HAr
Me
OEtO
O Me
OEt
O
NH4OH
Reflux
Scheacutema II1
Les composeacutes 14-dihydropyridines comportent principalement dans leur structure un noyau
pyridine (Fig II1) ce qui leur confegravere une ressemblance structurelle aux nicotinamides
adeacutenines dinucleacuteotides (NADH) (Fig II2) qui sont les cofacteurs les plus importants pour
loxydo-reacuteduction dans les systegravemes vivants6 Depuis les esters de Hantzsch ont pris une large
importance dans le domaine de la chimie meacutedicinale7 ils sont employeacutes comme agents
antihypertensifs telle que la nifedipine (Fig II3) et ses analogues comme lrsquoAmlodipine et la
Nicardipine (Fig II4 et II5) 8 ils ont prouveacutes aussi des activiteacutes anti-inflammatoires 9
antituberculeuses 10 anticancer 11 anticonvulsant 12 anti-Alzheimer 13etc
Chapitre II Introduction
86
N
O
P OO
OHOH
N
N
NN
NH2O
O
P
O
O O ON
O
NH2
HH
OHHO
Fig II1 Fig II2
NH
MeO2CNO2CO2Me
Nifedipine(troisiegraveme geacuteneacuteration)
NH
MeO2CClCO2Et
ONH2
Amlodipine(Premiegravere geacuteneacuteration)
NH
CO2MeO2C
NO2
N
Nicardipine(Deuxiegraveme geacuteneacuteration)
Fig II3 Fig II4 Fig II5
La synthegravese originale de Hantzsch a connu une grande ameacutelioration par le deacuteveloppement de
plusieurs strateacutegies et meacutethodologies de synthegravese vertes et plus efficaces crsquoest-agrave-dire qui sont
propres eacuteconomiques et respectueuses de lrsquoenvironnement y compris lrsquoutilisation des micro-
ondes 14 lrsquoultrason 15 la meacutethode sans solvant 16 ou en utilisant les liquides ioniques 17 les
nanoparticules 18 les supports solides 19 etc ce qui rend cette reacuteaction tregraves utile aussi bien
dans le domaine acadeacutemique quindustriel 20
Chapitre II Introduction
87
II11 Historique de la reacuteaction de Hantzsch
La premiegravere structure des 14-dihydropyrimidines a eacuteteacute formeacutee agrave partir drsquoune condensation
drsquoun aldeacutehyde (aceacutetaldeacutehyde) deux moleacutecules drsquoaceacutetoaceacutetate drsquoeacutethyle avec lrsquoammoniaque
dont le nom est 246-trimeacutethyl-23-dihydropyridine-35-dicarboxylate de dieacutethyle (Fig
II6) Puis elle a eacuteteacute remplaceacutee par une autre structure plus stable 246-trimeacutethyl-14-
dihydropyridine-35-dicarboxylate de dieacutethyle (Fig II7) 21 22 23 24 Trois librairies de reacuteactifs
de deacutepart ont contribueacute dans lrsquoeacutelargissement de la synthegravese des DHPs les aldeacutehydes les
composeacutes agrave meacutethylegravene activeacute et lrsquoammoniac et ses deacuteriveacutes
N
OO
O O
NH
OO
O O
Fig II6 Fig II7
II111 Aldeacutehydes
Tous les types drsquoaldeacutehydes classiques ont eacuteteacute utiliseacutes dans cette reacuteaction agrave la place du
lrsquoaceacutetaldeacutehyde ou le formaldeacutehyde qui sont utiliseacutes au deacutepart On trouve les aldeacutehydes
aliphatiques 25-37 aromatiques 35-49 spiroaldeacutehydes 50 et autre aldeacutehydes heacuteteacuterocycles 35 37 42-
44 51-53
II112 Composeacutes agrave meacutethylegravene active
A la place de lrsquoaceacutetoaceacutetate drsquoeacutethyle les 1 3-diceacutetones 35-37 42 43 45 54-56 les omeacutega-
cyanoaceacutetopheacutenones 57 ou les omeacutega-pheacutenylthioaceacutetopheacutenones sont utiliseacutes dans cette
reacuteaction pour obtenir des bases symeacutetriques de Hantzsch et lrsquoamino crotonate 58 lrsquoeacutenamino
ceacutetone 59 ou lrsquoindane-1 3-dione 60 pour obtenir des produits de Hantzsch dissymeacutetriques
II113 Lrsquoammoniac et ses deacuteriveacutes
Les composeacutes le plus utiliseacutes dans la synthegravese de Hantzsch sont lrsquoammoniac 42-44 52 et
lrsquoaceacutetate drsquoammonium 61 49 54 62-63
Chapitre II Introduction
88
Autres deacuteriveacutes sont employeacutes comme les nitrate drsquoammonium 64 65 le formate drsquoammonium 66 lrsquohydroxylamine 67 lrsquoheacutexameacutethyllegraveneacuteteacutetramine 54 les hydrazines 68 lrsquoureacutee 6970 les amines
primaires et secondaires 71 72
II12 Meacutecanisme de la reacuteaction de Hantzsch
Plusieurs meacutecanismes pour la reacuteaction de Hantzsch ont eacuteteacute rapporteacutes 73 74 Knoevenagel a
rapporteacute dans son eacutetude que le produit intermeacutediaire qui deacutetermine la voie de la reacuteaction
deacutepend des conditions utiliseacutees dans la reacuteaction (catalyseurs reacuteactifs etc) 75 76 (Fig II8 et
II9)
En 1986 le meacutecanisme a eacuteteacute eacutetudieacute par une meacutethode spectroscopique RMN les reacutesultats
confirment la formation de lrsquointermeacutediaire (Fig II8) issu drsquoune reacuteaction entre un meacutethylegravene
activeacute et lrsquoammoniac qui va reacuteagir par une addition de Michael avec le produit (Fig II9) qui
est obtenu via une condensation de Knoevenagel entre un aldeacutehyde et uncomposeacute agrave meacutethylegravene
activeacute 77 et par une cyclisation et une deacuteshydratation on peut avoir les produits deacutesireacutes qui
sont les DHPs (scheacutema II2)
O
ONH2
O
CH
O O
R
Fig II8 Fig II9
Chapitre II Introduction
89
Le meacutecanisme
OCH
O O
R
O
ONH2
R O
O
O O
O
O O
Condensation
de Knoevenagel
+Addition de Michael
- H2ONH
R
O
O
O
O
Cyclisation
DHPs
O
O OH
-H2O
NH3 -H2O
Scheacutema II2
Ce deuxiegraveme chapitre est une continuiteacute du chapitre preacuteceacutedant On se propose aussi drsquoeacutetudier
lrsquoefficaciteacute des deux catalyseurs objets de notre eacutetude sur la reacuteaction de Hantzsch
II13 Utilisation des produits DHPs
Le noyau pyridine est un preacutecurseur tregraves important dans la fabrication de plusieurs
meacutedicaments et autres composeacutes actifs comme les insecticides les herbicides
les deacutesinfectants les arocircmes alimentaires les colorants les adheacutesifs les peintures et les
explosifs
Lrsquooxydation des 14-dihydropyridines permet drsquoobtenir des noyaux pyridines Des lors
plusieurs meacutethodes ont eacuteteacute deacuteveloppeacutees dans le but de synthegravetiser des composeacutes agrave noyau
pyridine agrave partir des dihydropyridines (scheacutemaII3)
Mark C Bagley et M C Lubinuont78 ont reacutealiseacute une aromatisation des produits issus
de la reacuteaction de Hantzsch lrsquooxydation des 14-dihydropyridines est assisteacutee par
micro-ondes en employant le dioxyde de manganegravese (MnO2) pour catalyser cette
oxydation les produits deacutesireacutes sont obtenus avec de bons rendements en seulement
une minute
Chapitre II Introduction
90
N
R1O
RO
OR1
O
N
R1O
RO
OR1
O
MnO2 10eq
CH2Cl2 M-O (150W 100degC 1min)
Scheacutema II3
Les esters de Hantzsch sont aussi employeacutes comme des agents reacuteducteurs (scheacutema II4) ou comme des catalyseurs (scheacutema II5) ce qui va donner par conseacutequant des cycles pyridines
P Chauhan et Coll79 ont deacuteveloppeacute un nouveau protocol pour la reacuteduction des nitro-
oleacutefines ils ont utiliseacute les esters de Hantzsch comme reacuteducteurs pour ce but
Pour trouver les conditions optimales pour cette reacuteaction ils ont utiliseacute les trans β-
nitrostyregravenes qui vont se reacuteduire en nitroalkanes Les polyhydroquinolines utiliseacutes vont
srsquooxydeacutes de leurs part et par conseacutequent les cycles 14-dihydropyridines vont
srsquoaromatiser
Le scheacutema ci-dessous montre les conditions finales trouveacutees
NH
NO2EtO2C CO2Et NO2
Sans solvant 100degC 2h
11 eq
Scheacutema II4
NO2
R
N
EtO2C CO2EtH H
H
H+
N
EtO2C CO2Et
NO2
R +
Scheacutema II5
Q P B Nguyen et T H Kim80 ont preacutepareacute les amines secondaires et tertiaires via une
amination des carbonyles (aldeacutehydes ou ceacutetones) avec une amine primaire via les
esters de Hantzsch comme reacuteducteur (Scheacutema II6)
Chapitre II Introduction
91
N
EtO2C CO2Et+N
H
EtO2C CO2Et
Sans solvant 150degCR1 R2
O+ NH2
R3
R1
NR2
R3
Scheacutema II6
Chapitre II Inteacuterecircts biologiques des 1 4-dihydropyridines
92
II2 Inteacuterecircts biologiques des 1 4-dihydropyridines et deacuteriveacutes
II21 Activiteacutes antimicrobienne antibacteacuterienne et antifongique
Douze produits seacutepareacutes en deux seacuteries via la reacuteaction de Hantzsch et rapporteacutes par
Vijesh et Coll81 ont tous montreacute leur activiteacute antifongique deux composeacutes ont montreacute
une excellente activiteacute antimicrobienne contre les souches choisies (Escherichia coli
ATCC 25922 staphylococcus aureus ATCC 25923 et Pseudomonas aeruginosa
ATCC 27853) pour leur nature infectieuse avec une concentration de 1 05 et 025
mgml (Fig II10 et Fig II11) Deux autres produits ont reacuteagi avec une bonne activiteacute contre (S aureus P
aeruginosa) (Fig II12 et Fig II13)
Les deux derniers composeacutes ont montreacute une activiteacute modeacutereacutee face aux souches
proposeacutees et qui sont les composeacutes (Fig II14 et Fig II15)
NH
OEt
O
EtO
O
NHN
S
NH
OEt
O
EtO
O
NHN
Cl
Fig II10 Fig II11
NH
OEt
O
EtO
O
NHNS
Cl
Cl
NH
O
O O
O
NHN
Fig II12 Fig II13
Chapitre II Inteacuterecircts biologiques des 1 4-dihydropyridines
93
NH
OEt
O
EtO
O
NHN
Cl
Cl
NH
OEt
O
EtO
O
NHN
O
Fig II14 Fig II15
Drsquoapregraves les eacutetudes effectueacutees par Tale et son groupe82 sur lrsquoactiviteacute antibacteacuterienne des
composeacutes 4-(3-arylureido)phenyl-1 4-dihydropyridines trois composeacutes ont montreacute
une forte action contre les souches testeacutees avec des concentration minimales
drsquoinhibition ces composeacutes sont repreacutesenteacutes par les Fig II16-II18
NHO
O
OOHNO
NH
ClCl
HN O
O
O O NH
O
HN Cl
Cl
NHO
O
OOHNO
NH
N
Fig II16 Fig II17 Fig II18
Une seacuterie de produits a eacuteteacute eacutevalueacutee pour son activiteacute antibacteacuterienne 83 deux parmi
neuf produits ont montreacute une bioactiviteacute contre les organismes de Gam (+) et Gam (ndash)
en mecircme temps et qui sont (Fig II19 et II20) tandis que les autres ont montreacute une
activiteacute modeacutereacutee soit pour les souches de Gam (+) ou Gam (-)
HN
OO
O
O
Cl
NH
O
O O
O
Cl
Fig II19 Fig II20
Chapitre II Inteacuterecircts biologiques des 1 4-dihydropyridines
94
II22 Activiteacute antioxydante
Lrsquoactiviteacute antioxydante de la seacuterie des composeacutes de Hantzsch (Fig II21-II29) a eacuteteacute
eacutetudieacutee et leur efficaciteacute a eacuteteacute deacutemontreacutee 84-85
NH
O
OO
OHO
NH
O
OO
OHO
NH
O
OO
OHO
Fig II21 Fig II22 Fig II23
NH
O
OO
OHO
NH
O
OO
OH
NH
O
O
O
O
OHO
Fig II24 Fig II25 Fig II26
NH
O
OO
OHO
NH
O
OO
OHO
NH
OO
Fig II27 Fig II28 Fig II29
Chapitre II Inteacuterecircts biologiques des 1 4-dihydropyridines
95
II23 Activiteacute anti-inflammatoire
Une seacuterie structurellement diverse de la 4 - (3-ary-ureido) pheacutenyl-14-dihydropyridine
a eacuteteacute eacutetudieacutee pour son activiteacute anti-inflammatoire 86 parmi les produits on trouve trois
composeacutes (Fig II30-II32) qui montrent une activiteacute contre le TNF-α et IL-6 avec un
pourcentage drsquoinhibition de 73-96 et une concentration de 10 Μm
HN
OO
O
O
NH
OHN
F
F
FCl
NHO
O
OOHNO
NH
F
F
F
HN O
O
O O NH
O
HN F
F
Fig II30 Fig II31 Fig II32
II24 Activiteacute antituberculeuse
Les eacutetudes reacutecentes ont montreacute que les deacuteriveacutes des 1 4-dihydropyridine-3 5-
dicarbamoyl avec des groupes lipophiles ont une activiteacute significative
antituberculeuse Trivedi et Coll 87ont syntheacutetiseacute une seacuterie de produits via la reacuteaction
de Hantzsch ils ont eacutevalueacute leurs activiteacutes contre les souches de mycobacteacuteries (MTB
H37Rv) consideacutereacute comme cause de la maladie tuberculeuse
Trois composeacutes (Fig II33-II35) parmi les analogues preacutepareacutes ont montreacute une
puissante activiteacute avec seulement 002μgml cela est du agrave leur cractegravere lipophile
Par conseacutequent ces composeacutes offrent dexcellentes pistes en tant que nouvelles
moleacutecules antituberculeuses
Chapitre II Inteacuterecircts biologiques des 1 4-dihydropyridines
96
NH
OO
OO
NN
N+O O-
NH
OO
OO
N
N
F
NH
OO
OO
N
N
Br
Fig II33 Fig II34 Fig II35
II25 Activiteacutes antihypertensive et vasodilatation
Une seacuterie de 4-phenyl-1 4-DHPs a eacuteteacute syntheacutetiseacutee et eacutetudieacutee pour leur potentiel
antihypertensif le produit (Fig II36) avec un ester isopropyle substitueacute en position
meacuteta a diminueacute la moyenne de pression arteacuterielle systolique agrave une dose comparable agrave
la nifeacutedipine et a diminueacute par conseacutequent la probabiliteacute drsquoune attaque cardiaque
En geacuteneacuteral les DHPs comportant une fonctionnaliteacute isobutyryle sur le cycle 4-pheacutenyl
preacutesentent une activiteacute vasodilatatrice puissante indeacutependamment de substitutions
desters symeacutetriques ou asymeacutetriques Les composeacutes DHPs syntheacutetiseacutes par Bansal et
Coll 88(avec un isobutyryle comme substituant dans la structure) ont eacuteteacute compareacutes sur
leur potentiel vasodilatateur avec la nifedipine Deux produits (Fig II36 et Fig
II37) ont montreacute une excellente activiteacute avec une concentration de 035μM
HN
OO
O
O
O O
HN
OO
O
O
O
O
Fig II36 Fig II37
Chapitre II Inteacuterecircts biologiques des 1 4-dihydropyridines
97
II26 Activiteacute myorelaxante
Une eacutetude est rapporteacutee par Şafak et son groupe 89 sur vingt cinq nouveaux produits
syntheacutetiseacutes via la condensation de Hantzsch Ils ont eacutevalueacute leurs activiteacutes de
modulateurs des canaux calciques sur un fond gastrique isoleacute drsquoun lapin Les bloqueurs des canaux calciques inhibent seacutelectivement linflux de calcium agrave
travers la membrane cellulaire ce qui induit une relaxation des cellules neuronales et
les muscles 90
Les reacutesultats obtenus par cette eacutetude indique une efficaciteacute trouveacutee pour sept (Fig
II38-II44) produits parmi les vingt syntheacutetiseacutes avec un potentiel qui est relativement
moindre en comparaison agrave celui de la nifedipine consideacutereacutee comme un antagoniste
calcique
NH
COOCH2
O
N
Cl
F
NH
COOCH2
N
Cl
FO
NH
COOCH2
N
F
FO
Fig II38 Fig II39 Fig II40
NH
COOCH2
N
CF3
ClO
NH
COOCH2
N
Cl
FO
NH
COOCH2
N
Cl
FO
Fig II41 Fig II42 Fig II43
NH
COOCH2
N
F
FO
Fig II44
Chapitre II Inteacuterecircts biologiques des 1 4-dihydropyridines
98
II27 Activiteacute anticancereuse
Amgoth et son eacutequipe91 ont syntheacutetiseacute quatorze nouveaux produits DHPs via la
condensation de Hantzsch seulement deux produits parmi huit produits actifs contre le
cancer ont montreacute une grande action contre les cellules canceacutereuses (Fig II45
II46) et un seul contre lrsquoactiviteacute de lrsquoATPase avec une concentration de 16μM (Fig
II45) - Le composeacute (Fig II38) a montreacute une activiteacute contre les ligneacutees cellulaires de cancer
du sein (MDA-MB)
- Le composeacute (Fig II46) a montreacute une activiteacute contre les ligneacutees cellulaires de cancer
du cocirclon (HT-29)
Tandis que le meacutedicament de reacutefeacuterence le Cisplatine eacutetait plusieurs fois plus puissant
contre les deux types de ligneacutees cellulaires canceacutereuses (656μM)
HN
O
O
OO
N+O O-
HN
O
O
OO Cl
Fig II45 Fig II46
Chapitre II Meacutethodes de preacuteparations des DHPs
99
II3 Meacutethodes de preacuteparations des DHPs
Apregraves la synthegravese des DHPs par lrsquoallemand Arthur Hantzsch en 1882 les 14-
dihydropyridines ont pris beaucoup drsquointeacuterecirct agrave cause de leurs proprieacuteteacutes biologiques et
pharmacologiques qui sont tregraves riches et ils ont attireacute lrsquoattention de nombreux groupes de
chercheurs chimistes organiciens
Nous rapportans ci-dessous quelques meacutethodes de preacuteparation des polyhydroquinolines
deacuterivants de la reacuteaction de Hantzsch
II31 Utilisation des acides de Lewis
Les triflates de meacutetaux rares sont eacuteteacute tregraves utiliseacutes reacutecemment dans plusieurs reacuteactions ils sont
utiliseacutes dans la reacuteaction de Hantzsch comme acides de Lewis recyclables citons par
exemples Yb(OTf)3 et Sc(OTf)3
Li-Min Wang et Coll92 ont utiliseacute lrsquoYtterbium(III) triflate (Yb(OTf)3) pour catalyser
la condensation de lrsquoaldeacutehyde lrsquoaceacutetoaceacutetate drsquoeacutethyle avec la dimeacutedone en preacutesence
de lrsquoaceacutetate drsquoammonium pou donner les 14-dihydropyridines avec de bons
rendements (scheacutema II7) O
O
+ NH4OAcR1 H
O+
OEt
O ON
R1O
OEt
O
Yb(OTf)3 5mol
EtOH Tdeg a(2 - 8)h
+
Scheacutema II7
J L Donelson et Coll93 ont rapporteacute les proprieacuteteacutes catalytiques du Scandium Triflate
(Sc(OTf)3) dans la reacuteaction de Hantzsch dans lrsquoEthanol et agrave tempeacuterature ambiante les
produits sont obtenus avec des rendements tregraves eacuteleveacutes (scheacutema II8) O
O
+ NH4OAcR1 H
O+
OEt
O ON
R1O
OEt
O
Sc(OTf)3 5mol
EtOH Tdeg a(2 - 6)h
+
Scheacutema II8
Chapitre II Meacutethodes de preacuteparations des DHPs
100
R Surasani et Coll94 ont utiliseacute le FeF3 comme un catalyseur recyclable dans la
reacuteaction de Hantzsch le catalyseur a montreacute une grande efficaciteacute cela est ducirc agrave sa
grande aciditeacute et sa stabiliteacute thermique Les rendements trouveacutes sont excellents dans
un temps tregraves court (scheacutema II9)
++
NH4OAc
R H
O
OR1
O O
R2 R3
O
O
FeF3 5mol
Ethanol 75-80degC1h N
RO
OR1
O
R3
R2
+
Scheacutema II9
Si Ko et Ching-Fa Yao95 ont utiliseacute le nitrate dammonium ceacuterique (CAN) pour
obtenir les polyhydroquinoleacuteines et deacuteriveacutes issus de la condensation de Hantzsch Une
varieacuteteacute drsquoaldeacutehydes et de β-ceacutetoesters ont eacuteteacute employeacutes les rendements obtenus dans
un minimum de temps sont excellents (scheacutema II10)
++
NH4OAc
R H
O
OR1
O O
R2 R3
O
O
CAN 005mmol
Ethanol Tdeg aN
RO
OR1
O
R3
R2
+
Scheacutema II10
M A Zolfigol et Coll96 ont prepareacute les N-hydroxyeacutethyl-14-dihydropyridines via la
condensation scheacutematiseacutee ci-dessous (scheacutema II11)
Chapitre II Meacutethodes de preacuteparations des DHPs
101
O H
OHterephthalaldehyde
2-aminoeacutethanol
+O
OO
Ar H
O
NCH2
R
MeO
O
OMe
O
H2C OH
N
CO2MeMeO2C
CH2
MeO2C CO2Me
CH2H2C OH
H2C OH
Catalyseur
Sans solvant40degC
Meacutethode A B C
Meacutethode A C
H2N
OH
Scheacutema II11
Ils ont syntheacutetiseacute une seacuterie des deacuteriveacutes des DHPs en appliquant trois meacutethodes qui ont
donneacute de tregraves bons rendements
-Meacutethode A catalyseur = (CH3COOH+I2) (15 015) mmol
-Meacutethode B catalyseur = (CH3COOH) (15) mmol
-Meacutethode C catalyseur = (I2) (015) mmol
Les produits obtenus peuvent former une nouvelle seacuterie drsquoaldeacutehydes agrave structures
complexes par une simple oxydation
II32 Lrsquoutilisation de lrsquoIode (I2)
S Ko et son eacutequipe97 ont exploreacute la reacuteaction de Hantzsch par lrsquoutilisation de lrsquoiode
moleacuteculaire agrave tempeacuterature douce (25degC 40degC) Les produits 14-dihydropyridines
sont obtenus via la condensation drsquoun aldeacutehyde lrsquoaceacutetate drsquoammonium et un β-
ceacutetoester (lrsquoaceacutetoaceacutetate drsquoethyle et la dimeacutedone ou son deacuteriveacute qui est ici le 13-
cyclohexandione) [1 1 1 1] comme montre le (scheacutema II12)
Chapitre II Meacutethodes de preacuteparations des DHPs
102
RR
O
O
+ +NH4OAcAr H
O+
O
OO I2
Tdeg aN
ArO
O
O
R
R
R= HR= CH3
Scheacutema II12
Les rendements trouveacutes sont de (85-99) dans des temps qui varient de 25min agrave 6h
II33 Utilisation des acides de Brϕnsted
Scott et Coll98 ont utiliseacute lrsquoacide aceacutetique glacial en preacutesence de la pipeacuteridine pour catalyser
la condensation drsquoun aldeacutehyde aromatique un β-ceacutetoester avec un deacuteriveacute eacutenaminoester Les
rendements varient entre 5 et 99 en fonction du reacuteactif mis en jeu (scheacutema II13)
Ar H
O+
O
OO
R3
CH3COOHpipeacuteridine
ArR1
R2
O
OOR3
R1R2
CH3COOH
O
NH2 OR4
NH
ArO
R3O
O
OR4
Scheacutema II13
II34 Utilisation de la levure de boulanger
A Kumar et R A Maurya99 ont utiliseacute la levure de boulanger (saccharomyces
cerevisiae) pour la synthegravese des deacuteriveacutes des polyhydroquinoleacuteines ils ont fait la
condensation avec diffeacuterents aldeacutehydes aromatiques et avec lrsquoaceacutetaldeacutehyde les
reacutesultats varient entre 62 et 82 ) en 24h les conditions optimales trouveacutees sont
deacutecrites dans le scheacutema suivant (scheacutema II14)
Chapitre II Meacutethodes de preacuteparations des DHPs
103
O
O
+
NH4OAc
R H
O
OR1
O O N
RO
OR1
O
levure de boulanger 200mg
Sans solvant Tdeg aD-glucose 300mg
tampon phosphate 5ml
N
R1O
RO
OR1
OOR1O
O
Scheacutema II14
II35 Synthegravese asymeacutetrique
L Zare et M Nikpassand100 ont syntheacutetiseacute les 14-dihydropyridines en preacutesence drsquoun
catalyseur organique recyclable la L-Proline dans un milieu aqueux les produits
obtenus sont ensuite recristalliseacutes dans lrsquoEthanol avec des rendements tregraves eacuteleveacutes qui
varient entre 80 et 95 (scheacutema II15) O
O
+ NH4OAcR1 H
O+
N
R1O O
2L-Proline 15mol
H2O Reflux (25 - 35)h
Scheacutema II15
A Kumar et R A Maurya101 ont syntheacutetiseacute les deacuteriveacutes polyhydroquinolines dans un
milieu sec et agrave tempeacuterature ambiante en utilisant la L-Proline (10mol) les produits
sont ensuite purifieacutes par une recristallisation dans le meacutethanol
Pour trouver les conditions optimales ils ont testeacute la reacuteaction sans catalyseur mais les
rendements eacutetaient tregraves faibles (8-15) avec plusieurs solvants en utilisant plusieurs
organocatalyseurs mais les meilleures conditions qui permettent de donner des
reacutesultats qui varient de 83 agrave 95 sont montreacutees dans le scheacutema suivant (scheacutema
II16)
Chapitre II Meacutethodes de preacuteparations des DHPs
104
O
O
+ NH4OAcR1 H
O+
OR2
O ON
R1O
OR2
O
L-Proline 10mol
Sans solvant Tdeg a (05)h
+
Scheacutema II16
N N Karade et son eacutequipe102 ont rapporteacute de leur coteacute la synthegravese des deacuteriveacutes
polyhydroquinoleacuteiniques par la L-Proline pour la condensation de (3mmol) drsquoun
aldeacutehyde (3mmol) de la dimeacutedone (3mmol) de lrsquoaceacutetoaceacutetate drsquoeacutethyle avec (6mmol)
de lrsquoaceacutetate drsquoammonium (scheacutema II17)
O
O
+ NH4OAcR1 H
O+
OR2
O ON
R1O
OR2
O
L-Proline 10mol
EtOH Reflux(6-7)h
+
Scheacutema II17
II36 Utilisation de la biocatalyse
La catalyse enzymatique est un outil efficace de la biotransformation que se soit dans
la synthegravese organique ou bioorganique103 Jun-Liang Wang et Coll104 ont rapporteacute
lrsquoemploi de la lipase B dans la synthegravese de Hantzsch ils ont utiliseacute pour la premiegravere
fois lrsquoaceacutetamide comme source drsquoammonium La reacuteaction est meneacutee dans le meacutethyl
tert-butyl ether (MTBE 06ml) en preacutesence de (100mg) de CAL-B pendant trois
jours (scheacutema II18)
NH
R1
R2R2
O O
R1 H
O+
R2
OO
NH2
O+
100mg CAL-B
06ml MTBE50degC 3jours
Scheacutema II18
Chapitre II Meacutethodes de preacuteparations des DHPs
105
II37 Utilisation des supports solides
A M Zonouz et N Sharanavard105 ont deacuteveloppeacute la reacuteaction de Hantzsch en utilisant
la montmorillonite [K10] dans un milieu aqueux ce catalyseur a prouveacute son
efficaciteacute dans drsquoautres reacuteactions chimiques en plus de son caractegravere non corrosif et
recyclable et sa grande disponibiliteacute Les produits DHPs ont eacuteteacute preacutepareacutes par la condensation de (1eq) de lrsquoaldeacutehyde (2eq)
de lrsquoaceacutetoaceacutetate drsquoeacutethyle avec (12eq) de lrsquoammoniac qui a eacuteteacute ajouteacute agrave plusieurs
reprises pendant 48h en preacutesence de 20mol du catalyseur
Les reacutesultats trouveacutes sont beaucoup plus eacuteleveacutes en comparaison avec ceux trouveacutes agrave
partir de lrsquoaceacutetate drsquoammonium (scheacutema II19)
+O
O
O + NH3NH
R
EtO
O
OEt
O
[K10] (20mol)
H2O RefluxAr H
O
Scheacutema II19
M Maheswara et Coll106 ont reacutealiseacute la synthegravese de Hantzsch dans un milieu sec et agrave
une tempeacuterature de 80degC par le biais drsquoun catalyseur heacuteteacuterogegravene recyclable sous
forme de support solide qui est le HClO4-SiO2 (scheacutema II20)
+O
O
O
R
+NH
R
R
O
R
O
HClO4-SiO2 (50mg)
Sans solvant 80degCAr H
ONH4OAc
Scheacutema II20
Les produits sont obtenus dans un minimum de temps et avec de tregraves bons rendements
ils sont ensuite purifieacutes par chromatographique sur colonne
L S Gadekar et son eacutequipe107 ont effectueacute la synthegravese des deacuteriveacutes de la
polyhydroquinoline via lrsquoutilisation drsquoun catalyseur heacuteteacuterogegravene qui est la Scolicite
(Ca(Al2Si3O10)3H2O) ce composeacute inorganique deacuterive de la famille des Zeacuteolites
La reacuteaction est reacutealiseacutee en preacutesence drsquoeacutethanol comme solvant de reacuteaction
Chapitre II Meacutethodes de preacuteparations des DHPs
106
Ce catalyseur est recyclable mecircme apregraves quatre fois drsquoutilisation avec une bonne
efficaciteacute Les rendements trouveacutes varient entre 81 et 95 (scheacutema II21)
R2 R2
O
O+ + NH4OAcR1 H
O+
O
OO
Ethanol Reflux
(35-60)minNH
R1O
O
O
R2
R2
Scolicite
Scheacutema II21
Lrsquoacide polyphosphorique supporteacute sur gel de Silice (PPA-SiO2) est employeacute dans la
preacuteparation des DHPs par A Khojastehnezhad et Coll 108 avec une quantiteacute (003g
00150mmol H+) du catalyseur dans un milieu sans solvant selon le scheacutema
suivant (scheacutema II22) O
O
+ +NH4OAcR1 H
O+
O
OO
Sans solvant80degC
(40-60)min N
R1O
O
OPPA-SiO2
85-92Scheacutema II22
J Safari et son eacutequipe109 ont rapporteacute une meacutethode catalytique efficace pour la
synthegravese de moleacutecules biologiquement actives issues de la reacuteaction de Hantzsch
catalyseacutee par un catalyseur recyclable et biodeacutegradable sous forme drsquoun support
solide qui est cellulose acide sulfurique (CSA) Apregraves avoir preacutepareacute le catalyseur
005g de cette poudre blanche est la quantiteacute catalytique neacutecessaire pour la
condensation en one-pot de trois composants un deacuteriveacute de chalcone (1 3-dipheacutenyl-2-
propegraven-1-one) un aceacutetoaceacutetate drsquoeacutethyle avec lrsquoaceacutetate drsquoammonium en preacutesence de
H2O agrave reflux (scheacutema II23)
OEtO
O
OR1 R2
+NH4OAc
H2O Reflux
OOO O
OSO3H
OSO3HOSO3H
OSO3H
OHO3SO
HO3SO
n
NH
EtO
OR1
R2
Scheacutema II23
Chapitre II Meacutethodes de preacuteparations des DHPs
107
II38 Utilisation des micro-ondes
S A Kotharkar et D B Shinde110 ont rapporteacute la synthegravese de Hantzsch via la
condensation drsquoun aldeacutehyde un aceacutetoaceacutetate drsquoeacutethyle et aceacutetate drsquoammonium dans un
milieu sec sans lrsquoutilisation du catalyseur en utilisant lrsquoirradiation micro-ondes les
produits obtenus sont ensuite purifieacutes par chromatographique sur colonne (scheacutema
II24)
+O
O
O
R
+NH
R
R
O
R
O
Sans solvant M-O (90W)
Ar H
ONH4OAc 3-5min 85-95
Scheacutema II24
S Balalaie et E Kowsari111 ont rapporteacute la synthegravese des N-substitueacutees 4-aryl-14-
dihydropyridines avec lrsquoutilisation des micro-ondes pendant 4 minutes pour catalyser
cette condensation ils ont testeacute plusieurs supports solides (gel de Silice
montmorillonite K-10 la Zeacuteolite HY) agrave la place de lrsquoacide aceacutetique les reacutesultats
trouveacutes montrent que le gel de Silice (SiO2 2g) eacutetait le plus efficace cela est ducirc agrave sa
grande surface (scheacutema II25)
Ar H
O
R2NH2
CO2R1H
+
2 NR2
Ar
OR1R1O
O O
SiO2 (2g)
Sans solvant M-O
Scheacutema II25
MA Zolfigol et M Mokhlesi 112 ont deacuteveloppeacute la synthegravese des deacuteriveacutes de la DHP
avec des rendements tregraves eacuteleveacutes par la condensation drsquoun aldeacutehyde un
aminoaceacutetaldeacutehyde dimeacutethyl aceacutetal avec lrsquoaceacutethylegravene carboxylate deacutethyle dans un
milieu sec suivie drsquoune deacuteprotection les produits obtenus ont permis de fournir une
vase gamme drsquoaldeacutehydes qui peuvent ecirctre ensuite des produits de deacutepart de plusieurs
reacuteactions chimiques (scheacutema II26)
Chapitre II Meacutethodes de preacuteparations des DHPs
108
CO2EtH
Ar H
O+
OEtEtO
H2N
2
N
Ar
EtO2C CO2Et
OEt
OEt
Sans solvant M-O
SiO2 4-18min
Scheacutema II26
Scheacutema II27
II39 Utilisation des ultrasons
Shu-Xiang Wang et Coll113 ont fait la synthegravese des 14-dihydropyridines via la
condensation de (1mmol) aldeacutehyde (25mmol) aceacutetoaceacutetate drsquoeacutethyle et (12mmol)
aceacutetate drsquoammonium sans la preacutesence du catalyseur et du solvant sous lrsquoirradiation
ultrason et agrave tempeacuterature ambiante (scheacutema II28)
+R H
O
O
O
O + NH4OAcNH
R
EtO
O
OEt
O
Sans solvant Tdeg a
U-S (Tdeg=28-35degC Freq=25kHz 250W)
2
Scheacutema II28
Lrsquoutilisation de cette meacutethode a permis drsquoobtenir des rendements tregraves eacuteleveacutes dans un
temps court qui varie entre 25minutes et 70minutes
Chapitre II Meacutethodes de preacuteparations des DHPs
109
II310 Utilisation de lrsquoirradiation infrarouge
R Gόmez-Pliego et Coll114 ont syntheacutetiseacute les 14-DHPs avec une meacutethode verte la
reacuteaction est meneacutee dans un milieu aqueux agrave tempeacuterature ambiante avec lrsquoutilisation
lrsquoirradiation infrarouge par un lampe (375W 220V) Les rendements varient entre 70 et 97 dans une peacuteriode courte (07-25h) les
produits obtenus sont recristalliseacutes dans lrsquoeacutethanol (scheacutema II29)
+O
O
O + NH4OAcNH
R
EtO
O
OEt
O
H2O Tdeg a
IR lompe Philips (375W 220V)
2O
G
Scheacutema II29
II311 Utilisation des liquides ioniques
M Tajbakhsh et Coll 115 ont employeacute un liquide ionique pour la synthegravese des 14-
DHPs (1mol) du 2-meacutethylpyridinium trifluoromeacutethanesulfonate en preacutesence de
H2O et agrave tempeacuterature ambiante sont les conditions optimales pour donner de bons
rendements dans un temps tregraves court (1-15) min (scheacutema II30)
R2 R2
O
O
+ +NH4OAcR1 H
O+
O
OO
H2O Tdeg a N
R1O
O
O
R2
R2
[2-MPyH]OTf
Scheacutema II30
II312 Utilisation du couple Oxyde-Meacutetal
La surface doxydes meacutetalliques preacutesente agrave la fois un acide de Lewis et des caractegraveres
de base de Lewis Ceci est caracteacuteristique de nombreux oxydes de meacutetaux en
particulier TiO2 Al2O3 ZnO etchellip et ils sont dexcellents adsorbants pour une grande
varieacuteteacute de composeacutes organiques et ainsi ils augmentent la reacuteactiviteacute de la reaction116
F M Moghaddam et son eacutequipe117 ont utiliseacute un catalyseur heacuteteacuterogegravene non toxique et
recyclable qui est le ZnO
Chapitre II Meacutethodes de preacuteparations des DHPs
110
Le scheacutema ci-dessous montre les conditions optimales pour la synthegravese de deux seacuteries
des deacuteriveacutes des DHPs avec de bons rendements (scheacutema II31)
+
O
O O
Ar H
O
NH
Ar
EtO
O
OEt
O
ZnO (10mol)
Ehanol80degC 60min
O
O
O
O
O
NH
O Ar O
NH4OAc
Scheacutema II31
II313 Utilisation des nanoparticules
S B Sapkal et Coll118 ont rapporteacute la synthegravese des DHPs en utilisant pour la premiegravere
fois un catalyseur heacuteteacuterogegravene qui est le Nickel nanoparticule (nano Ni 80plusmn05 nm) ce
catalyseur est recyclable et comporte une large surface il est preacutepareacute par la meacutethode
micro-eacutemulsion (scheacutema II32)
O
O
+ +NH4OAcR1 H
O+
O
OO
Sans solvant M-O
N
R1O
O
Onano Ni 10
85-96Scheacutema II32
J Safari et Coll119 ont reacutealiseacute la reacuteaction de Hantzsch par la condensation drsquoun
aldeacutehyde (1mmol) la dimeacutedone (1mmol) lrsquoaceacutetopheacutenone ou un β-ceacutetoester (1mmol)
et lrsquoaceacutetate drsquoammonium (1mmol) La reacuteaction est meneacutee dans un milieu sec agrave
tempeacuterature ambiante dans une peacuteriode entre (1-2) h en la preacutesence drsquoun catalyseur
heacuteteacuterogegravene qui est le Cobalt nanoparticule (nano Co 10mol) les rendements
trouveacutes sont tregraves eacuteleveacutes en comparaison avec la reacuteaction meneacutee dans la preacutesence du
Cobalt commercial (6h 50) Le catalyseur est recyclable mecircme apregraves quatre usages et il est seacutepareacute par une
deacutecantation magneacutetique (scheacutema II33)
Chapitre II Meacutethodes de preacuteparations des DHPs
111
+
OR
O O
Ar H
O nano Co (10)
Sans solvant Tdeg aO
O
NH
O Ar O
OR
NH4OAc
NH
O ArO
Scheacutema II33
En 2013 S M Vahdat et Coll120 ont apporteacute la synthegravese des polyhydroquinolines par
lrsquoemploi drsquoun catalyseur heacuteteacuterogegravene recyclable qui est le dioxide drsquoeacutetain nanoparticule
(nano SnO2) les rendements trouveacutes sont tregraves eacuteleveacutes et le catalyseur peut ecirctre
reacuteutiliseacute jusquagrave cinq fois avec une grande efficaciteacute (scheacutema II34)
EtOH Tdeg a
+Ar H
O
O
O
NH
O
O Ar O
OEt
NH4OAc
NH
O Ar
nano SnO2 (1mol)O
O O
O
O O
OEt
O
Scheacutema II34
II314 Utilisation de la meacutethode sans catalyseur
A Heydari et Coll121 ont preacutepareacute une diversiteacute structurale agrave base de lrsquouniteacute
dihydropyridine avec de bons rendements par lrsquoemploi de diffeacuterentes structures
drsquoaldeacutehydes dans les conditions sans catalyseur 70degC pendant 3h
Chapitre II Meacutethodes de preacuteparations des DHPs
112
Le solvant utiliseacute dans cette reacuteaction crsquoest le trifluoroeacutethanol (TFE) ce solvant a
comme proprieacuteteacute recyclable une forte polariteacute faible nucleacuteophilie soluble dans
lrsquoeau une forte capaciteacute de donner une liaison hydrogegravene (scheacutema II35)
+
O
O O
Ar H
O
NH
Ar
EtO
O
OEt
O
TFE (2 ml)
70degC 3h
O
O
NH
O Ar O
OEt
NH4OAc
O
O O
2
O
O2
NH
O Ar O
Scheacutema II35
KA Undale et son eacutequipe122 ont reacutealiseacute la synthegravese des polyhydroquinolines sans
lrsquoutilisation du catalyseur avec un excegraves de lrsquoaceacutetate drsquoammonium La reacuteaction est meneacutee en preacutesence drsquoeacutethanol agrave tempeacuterature ambiante selon le scheacutema
suivant (scheacutema II36)
R2 R2
O
O
+ +NH4OAcR1 H
O+
O
OO
Ethanol (6-11)h
(46-91) N
R1O
O
O
R2
R2
Tdeg a
Scheacutema II36
S Kumar et Coll123 ont deacuteveloppeacute une synthegravese eacuteconomique des DHPs puisqursquoelle
rentre dans le domaine de la chimie verte en faisant la condensation en utilisant la
meacutethode du broyage dans un milieu sec et en absence de catalyseur (scheacutema II37)
Chapitre II Meacutethodes de preacuteparations des DHPs
113
+
O
O O
Ar H
O Tdeg a
Sans solvant BroyageO
O
NH
O Ar O
OEt
NH4OAc
EWG
CN
NH
O ArEWG
NH2EWG= CN CO2R
Scheacutema II37
Les produits syntheacutetiseacutes agrave partir de lrsquoaceacutetoaceacutetate drsquoeacutethyle sont obtenus avec de bons
rendements (80-95) dans un temps qui varient de 12 minutes agrave 45 minutes tandis
que les produits obtenus agrave partir drsquoun deacuteriveacute du malononitrile sont relativement bons et
la dureacutee de la reacuteaction varie entre (15-25) min
Chapitre II Reacutesultats et discussions
114
II4 Reacutesultats et discussion
Jusqursquoagrave preacutesent beaucoup de meacutethodes ont eacuteteacute appliqueacutees dans la synthegravese de Hantzsch dont les micro-ondes les ultra-sons la meacutethode sans solvant sans catalyseur qui sont des protocoles verts (voire la partie meacutethodes de preacuteparation) Cependant lrsquoapplication des catalyseurs naturels dans cette reacuteaction non pas eacuteteacute rapporteacutes dans la bibliographie Lrsquoimportance des produits issus de cette condensation (les 14-dihydropyridines dans le domaine pharmacologique et biologique nous a pousseacutes agrave continuer notre eacutetude de cette reacuteaction en utilisant les deux nouveaux catalyseurs drsquoorigine naturelle les acides ascorbique et aceacutetyle salicylique (qui ont deacutejagrave prouveacutes leur efficaciteacute dans la reacuteaction de Biginelli Chapitre I)
Nous avons commenceacute notre eacutetude par lrsquooptimisation des conditions opeacuteratoires avec les deux catalyseurs pour la condensation de 1mmol du Benzaldeacutehyde 2mmol de dimeacutedone avec 4mmol drsquoaceacutetate drsquoammonium
Pour choisir le meilleur solvant nous avant utiliseacute quatre solvant varieacutes (disponible dans notre laboratoire) et nous avons eacutegalement utiliseacute le milieu sec
-Lrsquoeacutethanol eacutetant protique polaire
-Lrsquoaceacutetonitrile aprotique polaire
-Le teacutetrahydrofurane (THF) aprotique polaire
-Le toluegravene aprotique apolaire
Les autres facteurs dont la quantiteacute catalytique (10 mol) sont fixeacutes les reacutesultats pour les deux catalyseurs sont reacuteunis dans le Tableau II1
Tableau II1
Catalyseurs
Entreacutee
Solvants
Cat (mol )
Acide ascorbique Acide aceacutetylsalicylique
Temps(h) Rdt() Temps(h) Rdt()
1 Aceacutetonitrile a 10 7 75 6 51 2 THF a 10 7 71 6 60 3 Toluene a 10 7 64 6 75 4 EtOH a 10 7 93 6 77
5 Sans solvant b 10 7 96 6 82 a Les reacuteactions sont meneacutees agrave reflux du solvant b la reacuteaction est meneacutee agrave 80degC
Nous avons controcircleacute les cinq reacuteactions par (CCM) la reacuteaction meneacutee sans solvant est la premiegravere agrave ecirctre compleacutete pour les deux catalyseurs (sept heures pour lrsquoacide ascorbique) (six
Chapitre II Reacutesultats et discussions
115
heures pour lrsquoacide aceacutetyle salicylique) nous avons arrecircteacute les autres reacuteactions pour comparer rendements
Drsquoapregraves les reacutesultats de rendements des 14-dihydropyridines le milieu sans solvant est meilleur choix pour la condensation que ce soit avec le premier catalyseur (96 7h) ou avec le second (82 6h) Tableau I1
Nous avons ensuite eacutetudieacute lrsquoeffet du deuxiegraveme facteur qui est le plus important il srsquoagit des quantiteacutes optimales du catalyseur
Nous avons utiliseacute des quantiteacutes catalytiques deacutecroissantes (50 20 10 5) neacutecessaires pour ameacuteliorer le rendement et le temps de reacuteaction pour chaque catalyseur dans ce milieu sec en fixant le dernier facteur qui est la tempeacuterature (80degC) Les reacutesultats obtenus sont rassembleacutes dans le Tableau II2
Les reacutesultats trouveacutes montrent qursquoune quantiteacute catalytique de 5mol eacutetait suffisante pour donner un tregraves bon rendement dans un minimum de temps (92 45h) pour lrsquoacide ascorbique et (97 35h) en utilisant lrsquoacide aceacutetylsalicylique comme le montre le tableau ci-dessous
Tableau II2
Catalyseurs
Entreacutee
Cat (mol )
Acide ascorbique Acide aceacutetylsalicylique
Temps(h) Rdt() Temps(h) Rdt()
1 50 45 67 35 71 2 20 45 68 35 58 3 10 45 68 35 70 4 5 45 92 35 97
Le dernier facteur agrave trouver dans cette eacutetude est la tempeacuterature neacutecessaire pour un bon deacuteroulement de la reacuteaction Nous avons testeacute trois tempeacuteratures (80degC 60degC Tempeacuterature ambiante) en fixant les autres conditions (5 mol de catalyseur et sans solvant) pour chaque catalyseur
Les meilleurs reacutesultats sont trouveacutes agrave une tempeacuterature de 80degC TableauII3
Tableau II3
Catalyseurs
Entreacutee
T (degC)
Acide ascorbique Acide aceacutetylsalicylique
Temps(h) Rdt() Temps(h) Rdt() 1 80 45 91 35 96 2 60 45 84 35 68 3 Tdeg a 45 35 35 49
Chapitre II Reacutesultats et discussions
116
Les conditions optimales finales pour la condensation de Hantzsch pour les deux catalyseurs sont scheacutematiseacutees ci-dessous Scheacutema II37
O
R2O
R2
R1 H
O
NH4OAcO
R2O
R2
NH
R1 O
R2
R2
R2 R2
O
++ acide ascorbique ou
acide aceacutetylsalicylique(5mol)
Sans solvant 80degC
Scheacutema II37
Nous avons preacutepareacute deux seacuteries via cette condensation 5a-5l en utilisant une varieacuteteacute drsquoaldeacutehydes la premiegravere seacuterie est catalyseacutee par lrsquoacide ascorbique la deuxiegraveme seacuterie par lrsquoacide aceacutetylsalicylique Tableau II4
Tableau II4
Catalyseurs
Entreacutee
Produits
R1
R2
Acide ascorbique
Acide aceacutetylsalicylique
Tf mesureacutee
(degC) Temps(h) Rdt() Temps(h) Rdt()
1 5a 4-(Me)-C6H4- Me 25 80 2 75 271-272 2 5b 2-(Me)-C6H4- Me 3 66 25 85 gt300degC 3 5c C6H5- Me 45 91 35 96 192-194 4 5d 2-thienyl Me 4 83 45 99 236-238 5 5e 4-Ethyl-C6H4- Me 3 86 3 87 gt300degC 6 5f 4-(NMe2)-
C6H4- Me 4 91 35 83 266-268 7 5g 4-(Cl)-C6H4- Me 3 89 25 90 229-230 8 5h 4-(Br)-C6H4-4- Me 25 88 2 91 241-243 9 5i 4-MeO- C6H4- Me 35 95 35 96 270-272 10 5j (CH3)2-CH- Me 6 35 7 33 244-246 11 5k 4-Cl- C6H4- H 5 85 45 84 268-270 12 5l 4-(NMe2)-
C6H4- H 35 47 275 77 310-312
Drsquoapregraves les reacutesultats trouveacutes tous les DHPs syntheacutetiseacutes sont obtenus purs mecircme avant purification avec drsquoexcellents rendements et dans des temps records Notant que lrsquoutilisation des aldeacutehydes aromatiques comportant des groupements eacutelectroattracteurs a donneacute les meilleurs reacutesultats que ce soit pour le premier catalyseur Vit C Ou bien pour le deuxiegraveme catalyseur Aspirine voir les composeacutes (lrsquoentreacutees 7 8 9) avec lrsquoemploi de la dimeacutedone dans la condensation et le composeacute (lrsquoentreacutee 11) avec le 13-cyclohexandione
Chapitre II Reacutesultats et discussions
117
Nous avons remarqueacute aussi que le catalyseur qui a donneacute le meilleur rendement eacutetait lrsquoacide aceacutetylsalicylique avec lrsquoutilisation de lrsquoaldeacutehyde heacuteteacuterocyclique le thiophegravene-2-carbaldehyde (99 45h pour le composeacute 5d)
Les reacutesultats satisfaisants remarqueacutes pour les deux catalyseurs nous a permis de reacutealiser drsquoautres manipulations avec drsquoautres reacuteactifs afin drsquoeacutelargir notre eacutetude et obtenir une bibliographie des 14-dihydropyridines
- Avec lrsquoutilisation de (1mmol) du 55-dimeacutethylcyclohexane-13-dione et (1mmol) du cyclohexane-13-dione
acide ascorbique ouacide aceacutetylsalicylique
(5mol)
Sans solvant 80degC
O
O
R1 H
O
NH4OAc
O
O
NH
R1 OO
+
Scheacutema II38
Tableau II5
Catalyseurs
entreacutee
Produits
R1
Acide ascorbique
Acide aceacutetylsalicylique
Tf mesureacutee
(degC) Temps(h) Rdt() Temps(h) Rdt()
13 5m 4-OH-C6H4- 2 76 15 58 gt300degC
14 5n 4-MeO-C6H4- 6 86 5 82 182-184
Les composeacutes syntheacutetiseacutes sont obtenus avec de bons rendements dans un court temps
- Avec lrsquoutilisation de (1mmol) du 55-dimeacutethylcyclohexane-13-dione cyclohexane-13-dione et (1mmol) de lrsquoaceacutetoaceacutetate drsquoeacutethyle
acide ascorbique ouacide aceacutetylsalicylique
(5mol)
Sans solvant 80degC
O
R2O
R2
R1 H
O
NH
Me
EtO2C
H3C
OEt
O
O R1 O
R2
R2
NH4OAc
+
Scheacutema II39
Chapitre II Reacutesultats et discussions
118
Tableau II6
Catalyseurs
entreacutee
Produits
R1
R2
Acide ascorbique
Acide aceacutetylsalicylique
Tf mesureacutee
(degC) Temps(h) Rdt() Temps(h) Rdt()
1 5o 4-OH-C6H4- Me 15 85 2 94 238-240 2 5p 4-MeO-C6H4- Me 5 99 6 97 260-262 3 5q 4-Ethyl-C6H4- H 2 80 25 83 231-233 4 5r 3Cl- C6H4- H 3 81 35 82 gt300degC
Tous les composeacutes sont obtenus avec de tregraves bons rendements Neacuteanmoins le couple (dimeacutedone - aceacutetoaceacutetate drsquoeacutethyle 5p) eacutetait leacutegegraverement meilleur que le couple (13-cycloheanedione - aceacutetoaceacutetate drsquoeacutethyle 5q 5r) pour les deux catalyseurs
- Avec lrsquoutilisation de (2mmol) de lrsquoaceacutetoaceacutetate drsquoeacutethyle
acide ascorbique ouacide aceacutetylsalicylique
(5mol)
Sans solvant 80degC
R1 H
O
H3C OEt
O O
NH
CO2Et
MeMe
EtO2CH3C OEt
O O R1
NH4OAc
+
Scheacutema II40
Tableau II7
Catalyseurs
entreacutee
Produits
R1
Acide ascorbique
Acide aceacutetylsalicylique
Tf mesureacutee
(degC) Temps(h) Rdt() Temps(h) Rdt() 19 5s Furfurald- 3 92 3 75 158-160 20 5t 2-Thienyl 2 77 25 68 152-154
Tous les produits syntheacutetiseacutes sont obtenus avec de bons rendements le meilleur reacutesultat trouveacute eacutetait avec le furaldehyde comme aldeacutehyde et lrsquoacide ascorbique comme catalyseur (5s 92 3h)
Chapitre II Reacutesultats et discussions
119
Nous proposons ci-dessous le meacutecanisme reacuteactionnel pour cette reacuteaction
O
Me
OOR2
HH
OOR2
OHMe
2
OO
OHO
OH
OH
eacutenolisation
O
Me
O
OR2
H HO
OR2
OHMe
2eacutenolisation
O
O
O O
OO
OH
OH
OH
OH
OO
OHO
OH
OH H+
H
O
O
O O
O
O
O OH
H+
H
O
Me
OOR2
HH
O
Me
OOR2
HHNH4OAc 4 NH4OAc 4
33
H H
-H2O
OO
OH
OOH
OH
-H2O
H2NCH3
OR2O
H2NCH3
OR2O
6
6
2O
OR2
OMe
2
HR1
O
HR1
O
1
1
++
condensation de Knoevenagel condensation de
KnoevenagelO
OR2
OMe
R1
77
H H H
OOR2
OMe H
OO
OH O
OHOH
O
O
OO
OO O
O
7+addition de Michael
OH3C
OR2
O R1
CH3
OR2
O
HNNH
OR2
O R1
OR2
O
H3C CH3
cyclisation
deacuteshydratation
58
6
OOR2
OMe
R1
Scheacutema II41
Chapitre II Reacutesultats et discussions
120
Les structures des DHPs preacutepareacutees ont eacuteteacute bien eacutetablies par les meacutethodes
spectroscopiques usuelles qui sont IR RMN 1H RMN 13C
Les spectres Infrarouge des dihydropyridines (5a-5t) sont caracteacuteriseacutes par la preacutesence
drsquoune bande correspondante de la fonction amine (N-H) du noyau DHP qui apparait vers
29586-34485cm-1 drsquoune bande (C-H) qui se situe vers 28776-29817cm-1 le groupement
carbonyle (C=O) de la fonction ceacutetone pour les produits (5a-5r) ou ester pour les produits
(5o-5t) sont caracteacuteriseacutes par deux bandes qui sortent respectivement vers 15085-16471cm-1
et 16548-17011cm-1
Drsquoapregraves les reacutesultats drsquoanalyse des spectres fournis par la RMN 1H des structures de
produits DHPs obtenus via la reacuteaction de Hantzsch
Deux pics caracteacuteristiques des DHPs (5a-5t) qui sont un singulet correspondant au
proton porteacute par le carbone asymeacutetrique (C4) du noyau dihydropyridine qui sort vers 387-563
ppm lrsquoautre pic crsquoest le proton de la fonction amine du noyau dihydropyridine qui sort un peu
deacuteblindeacute vers 571-1231 ppm
- Les spectres des produits preacutepareacutes agrave partir de la dimeacutedone et de la cyclohexanedione
Font apparaicirctre deux singulets agrave champ fort concernant les protons des deux groupements
meacutethyles qui sortent respectivement vers (084-134) ppm et (097-148) ppm pour les
produits (5a-5p)
Les groupements (CH2) pour les produits (5a-5r) apparaissent vers (169-255) ppm et
reacutesonnent geacuteneacuteralement sous forme de multiplet pour le cycle hexanedione pour la dimeacutedone
les deux protons du CH2 en α de la fonction ceacutetone apparaissent deacuteblindeacutes sous forme de
singulet tans dis que les deux protons en α de la double liaison du noyau dihydropyridine
reacutesonnent sous forme de deux doublets agrave cause du couplage geacuteminal entre eux
-Les spectres des produits preacutepareacutes agrave partir de lrsquoaceacutetoaceacutetate drsquoeacutethyle pour les produits
(5o-5t) on observe
Un singulet correspondant aux protons du groupement meacutethyle qui sort vers 223-273 ppm
Le groupement (CH2) apparait vers 397-408 ppm sous forme de quadruplet avec une
constante de couplage entre (7 et 8) Hz
Un triplet qui correspond au groupement (CH3) sort vers 111-127 ppm avec une constante de
couplage vers (7-8) Hz
Chapitre II Reacutesultats et discussions
121
Les spectres de la RMN 13C sont caracteacuteriseacutes par la preacutesence des signaux suivants
- Le carbone asymeacutetrique C4 caracteacuteristique du cycle DHP pour les produits (5a-5t) reacutesonne
entre 292 et 372 ppm
- Les carbones de la fonction ceacutetone apparaissent entre 1899 ppm et 1965 ppm
- Pour les carbones de la fonction carbonyle de lrsquoester des produits DHPs (5o-5t) reacutesonnent
entre 1669 ppm et 1680 ppm
- Le carbone quaternaire porteur de deux groupements meacutethyles reacutesonne blindeacute entre 264
ppm et 372 ppm
- Les (CH2) reacutesonnent comme suit
Le CH2 en α de la fonction ceacutetone apparaissent vers 470-600 ppm tans dis que celui
en α de la double liaison du noyau pyridine reacutesonne vers 312-507 ppm
Les autres CH2 qui appartiennent au cycle hexanedione sortent plus blindeacutes vers 208-
371 ppm
- Pour les composeacutes obtenus via une condensation avec lrsquoaceacutetoaceacutetate drsquoeacutethyle les CH3
reacutesonnent vers (182-198) ppm les carbones CH3 et CH2 de la fonction ester
apparaissent respectivement vers (141-148) ppm et (598-795) ppm
Chapitre II Reacutesultats et discussions
122
Tableau II8 Donneacutees de RMN1H (deacuteplacements chimiques et constantes de couplage) des 1 4-dihydropyridines
NH
R1 O
R2
R2
R2R2
O
DHP R1 NH HC4 R2 CH2
5a 707(dJ=9 2H) 698(dJ=9 2H) 229(s3HCH3)
119(s1HNH) 550(s1H C4H) 122(s6H2CH3) 109(s6H2CH3)
219-247(m8H4CH2)
5b 709-688(m4H) 273(s3HCH3)
885(s1HNH) 490(s1H C4H) 101(s6H2CH3) 085(s6H2CH3)
236(dJ=1692H) 226(dJ=1712H) 411(dJ=1632H) 195(dJ=1632H)
5c 735-705(m5H) 765(s1HNH) 508(s1H C4H) 106(s6H2CH3)
095(s6H2CH3) 232-
212(m8H4CH2)
5d 712-710(m1H)
687(ddJ=55361H) 664-663(m1H)
1231(s1HNH) 563(s1H C4H) 122(s6H2CH3) 110(s6H2CH3)
225-240(m8H4CH2)
5e 724(dJ=52H) 701(dJ=52H) 115(tJ=5CH3)
251(qJ=75CH2)
726(s1HNH) 507(s1H C4H) 106(s6H2CH3) 096(s6H2CH3)
213-233 (m8H4CH2)
5f 718(dJ=92H) 654(dJ=92H)
280(s6H2CH3) 726(s1HNH) 499(s1H C4H) 105(s6H2CH3)
095(s6H2CH3) 224-
210(m8H4CH2)
5g 728(dJ=92H) 716(dJ=92H) 786(s1HNH) 506(s1H C4H) 107(s6H2CH3)
095(s6H2CH3) 230-213
(m8H4CH2)
5h 767(dJ=852H) 759(dJ=852H) 912(s1HNH) 535(s1H C4H) 148(s6H2CH3)
134(s6H2CH3)
280(dJ=1691H) 270(dJ=1701H) 259(dJ=1631H) 248(dJ=1631H)
5i 365(s3HCH3-O) 710(dJ=862H) 662(dJ=862H)
886(s1HNH) 481(s1H C4H) 101(s6H2CH3) 088(s6H2CH3)
235(dJ=1701H) 226(dJ=1631H) 212(dJ=1591H) 199(dJ=1621H)
5j 065(s3HCH3)
061(s3HCH3) 164-151(m1HCH)
862(s1HNH) 387(dJ=41HC4H) 104(s3HCH3) 101(s3HCH3)
226(s4H2CH2) 217(dJ=1651H) 209(dJ=1661H)
5k 720(dJ=8 2H) 715(dJ=8 2H) 948(s1HNH) 488(s1HC4H) -
255-240(m4H) 226-214(m4H) 195-188(m2H) 183-173(m2H)
5l 717(dJ=8 2H) 655(dJ=8 2H) 281(s6H2CH3)
826(s1HNH) 507(s1H C4H) - 237-233(m9H) 197-183(m3H)
Chapitre II Reacutesultats et discussions
123
Tableau II9 Donneacutees de RMN13C (deacuteplacements chimiques et constantes de couplage) des 1 4-dihydropyridines
NH
R1 O
R2
R2
R2R2
O
1
23
4
567891011
12
13
THP CO C (NH)
C (CO) CH CH2
(CO) CH2 (NH) CH2 R2
C (R2)
Carom R1
5a 1904 1353 1157 324 471 465 - 297274 314 1349-1267 209 5b 1941 1478 1129 286 497 312 - 257 284 1459-1242 187 5c 1958 1489 1133 336 509 408 - 295271 326 1466-1260 - 5d 1899 1437 1160 304 470 463 - 299268 312 1264-1235 - 5e 1959 1485 1137 328 509 410 - 274 296 1439-1275 311154
5f 1961 1487 1135 326 509 406 - 296272 324 1487-1286 1122 406
5g 1959 1491 1129 334 508 407 - 295271 326 1452-1281 - 5h 1948 1487 1119 305 503 329 - 266291 320 1458-1187 -
5i 1944 1484 1121 303 503 319 - 265 290 1568 1392-1124 544
5j 1954 1504 1098 292 503 344 - 263 307 - 313186
5k 1948 1514 1120 319 - - 367263207 - - 1462-1276 -
5l 1965 1509 1145 319 - - 373271211 - - 1489-1285
1124 407
Chapitre II Reacutesultats et discussions
124
Tableau II10 Donneacutees de RMN1H (deacuteplacements chimiques et constantes de couplage) des 1 4-dihydropyridines
NH
R1 OO
DHP R1 NH HC4 CH2 2CH3
5m 689(dJ=8 2H) 649(dJ=9 2H) 923(s1HOH)
916(s1HNH) 472(s1H C4H) 250-
169(m10H)
097(s3HCH3) 084(s3HCH3)
5n 724(dJ=8 2H) 671(dJ=8 2H)
366(s3HCH3-O) 799(s1HNH) 503(s1H C4H)
234-211(m10H)
106(s3HCH3) 095(s3HCH3)
Tableau II11 Donneacutees de RMN13C (deacuteplacements chimiques et constantes de couplage) des 1 4-dihydropyridines
1
23
4
567891011
12
1314 N
H
R1 OO
DHP CO C(NH) C(CO) CH CH2 (CO)
CH2 (NH) CH2 R2 C(R2) Carom R1
5m 19441943
1508 1488
1130 1119 314 503 371
208 321 320
265 291 264 1550
1379-1143 -
5n 19631961
1508 1491
1145 1133 328 509 406
211 326 325
271 296 372 1577 1392
1289 1133 550
Chapitre II Reacutesultats et discussions
125
Tableau II12 Donneacutees de RMN1H (deacuteplacements chimiques et constantes de couplage) des 1 4-dihydropyridines
NH
Me
EtO2C
R1 O
R2
R2
Entreacutee R1 NH HC4 CH2 R2 CH3 Ethyl
5o
693(dJ=82H) 655(dJ=82H) 902(s1HOH)
894(s1HNH) 474(s1HC4H)
239(dJ=16 1H) 227(dJ=16 1H) 214(dJ=16 1H) 197(dJ=16 1H)
101(s3HCH3) 086(s3HCH3)
226(s3HCH3)
397(qJ=80 2H) 113(tJ=80CH3)
5p 706(dJ=8 2H) 674(dJ=8 2H)
366(s3HCH3-O) 902(s1HNH) 480(s1HC4H)
241(d J =16 1H) 228(dJ=16 1H) 216(dJ=16 1H) 197(dJ=16 1H)
100(s3HCH3) 085(s3HCH3)
251(s3HCH3)
397(qJ=80CH2) 111(tJ=80CH3)
5q
720(dJ=8 2H) 702(dJ=8 2H) 117(tJ=8CH3) 256(qJ=8CH2)
674(s1HNH) 506(s1HHC4) 242-238(m2H) 232-225(m2H) 201-188(m2H)
- 223(s3HCH3) 120(tJ=80CH3) 405(qJ=80CH2)
5r 720(dJ=671H) 710-701(m3H) 642(s1HNH) 519(s1HHC4) 201-180(m2H)
247-229(m4H) - 273(s3HCH3) 408(qJ=70CH2) 120(tJ=72CH3)
Chapitre II Reacutesultats et discussions
126
Tableau II13 Donneacutees de RMN13C (deacuteplacements chimiques et constantes de couplage) des 1 4-dihydropyridines
a4
a8
1
2
3456
78
NH
R1
O
OO
R2
R2
Entreacutee C5O CO C4 R2 C7 CH2(C6C8) C7H2 Ca8 Ca4 C3(CO) C2 CH3 CH2-CH3
Carom R1
5o 1961 1680 355 298 269 327 600507 - 1451 1109 1051 1508 188 795
148
1557 1392-1126
-
5p 1943 1669 349 291 264 321 502398 - 1446 1102 1039 1492 182 600
141
1572 1400-1130
548
5q 1959 1676 359 - - 371284 211 1445 1134 1062 1499 193 598 142
1433-1274
154 274
5r 1961 1678 372 - - 329276 210 1472 1147 1075 1499 196 599 144
1359-1260 -
Chapitre II Reacutesultats et discussions
127
Tableau II11 Donneacutees de RMN1H (deacuteplacements chimiques et constantes de couplage) des 1 4-dihydropyridines
NH
CO2Et
MeMe
EtO2C
R1
DHP R1 NH HC4 CH3 CH2-CH3
5s 723(dd J =1808H2)
621(s1HH3) 594(s1HH4)
571(s1HNH) 519(s1HHC4) 233(s6H2CH3)
421-411(m4H2CH2) 124(t J =722CH3)
5t 704(dd J =55 13 1H) 684(dd J =55 36 1H)
697-680(m1H)
586(s1HNH) 535(s1HC4H) 233(s6H2CH3)
423-411(m4H2CH2) 127(t J =802CH3)
Tableau II13 Donneacutees de RMN13C (deacuteplacements chimiques et constantes de couplage) des 1 4-dihydropyridines
1
2
345
6 NH
MeMe
R1 O
O
O
O
DHP CO C4 C2 C3 CH3 CH2-CH3 R1(Carom)
5s 1676 336 1452 1010 198 600146 1588 1411-1047
5t 1673 344 1516 1036 195 599143 1445-1231
Chapitre II Conclusion
128
II5 Conclusion
Dans ce deuxiegraveme chapitre nous nous somme inteacuteresseacutes agrave la reacuteaction de Hantzsch
lrsquoimportance des produits 14-dihydropyridines issus de cette condensation dans le domaine
biologique et pharacologique (comme la Nifedipine) nous a pousseacutes agrave essayer lrsquoapplication
de la meacutethode verte en employant nos deux nouveaux catalyseurs qui sont lrsquoacide ascorbique
(acide naturel la vitamine C) et lrsquoacide aceacutetylsalicylique (acide drsquoorigine naturel Aspirine)
pour la preacuteparation des DHPs
Cette voie preacutesente des avantages tregraves inteacuteressants en comparaison avec les meacutethodes
rapporteacutees puisqursquoelle ameacuteliore les rendements dans un temps record et facilite la
manipulation drsquoun coteacute et eacutevite la toxiciteacute et les risques qui reacutesultent apregraves ce qui permet une
synthegravese douce et respectueuse de lrsquoenvironnement drsquoun autre coteacute
Les reacutesultats que nous avons trouveacutes eacutetaient tregraves satisfaisants nous avons pu syntheacutetiser une
gamme de produits avec drsquoexcellents rendements nous avons eacutegalement eacutelargi notre eacutetude par
la synthegravese de quelques nouvelles moleacutecules avec une grande pureteacute et un excellent
rendement
Chapitre II Partie expeacuterimentale
129
II5 Partie expeacuterimentale
Mode opeacuteratoire geacuteneacuterale
Un meacutelange reacuteactionnel de (1mmol) de lrsquoaldeacutehyde (2mmol) du β-ceacutetoester (4mmol) de
lrsquoaceacutetate drsquoammonium avec (5mol) de lrsquoacide ascorbique ou de lrsquoacide aceacutetylsalicylique
dans un milieu sans solvant est chauffeacute agrave une tempeacuterature 80degC la reacuteaction est suivie par
(CCM) Apregraves lrsquoachegravevement de la reacuteaction le meacutelange est refroidi agrave tempeacuterature ambiante et
ensuite verseacute sur de lrsquoeau glaceacutee avec une agitation de 10 minutes Le solide obtenu est filtreacute
laveacute avec lrsquoeau glaceacutee et purifieacute par recristallisation dans lrsquoeacutethanol 95 Les produits obtenus
ont eacuteteacute identifieacutes par les meacutethodes spectroscopiques IR RMN H1 RMN C13 Tdegfusion
5a) 3366-teacutetrameacutethyl-9-p-tolyl-3467-teacutetrahydroacridine-18(2H5H9H10H)-dione
NH
O O
Tdegfus 271-272 degC IR (KBr cm-1) ν 29586 28776 15699 13694 RMN H1(250 MHz
DMSO-d6) δ 119(s 1H NH) 707(d J=9 2H) 698(d J =9 2H) 550(s 1H C4H) 229(s
3H CH3) 219-247(m 8H 4CH2) 122(s 6H 2CH3) 109(s 6H 2CH3) RMN
C13(629MHz DMSO-d6) δ 1904 1353 1349 1290 1286 1267 1157 471 465
324 314 297 274 209
5b) 3366-teacutetrameacutethyl-9-o-tolyl-3467-teacutetrahydroacridine-18(2H5H9H10H)-dione
NH
O O
Tdegfus gt300 degC IR (KBr cm-1) ν 31823 29586 16350 14900 13655 RMN H1(250
MHz DMSO-d6) δ 885(s 1H NH) 709-688(m 4H) 490(s 1H C4H) 236(d J =169
2H) 226(d J =171 2H) 411(d J =163 2H) 195(d J =163 2H) 273(s 3H CH3)
Chapitre II Partie expeacuterimentale
130
101(s 6H 2CH3) 085(s 6H 2CH3) RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ 1941 1478
1459 1348 1281 1271 1245 1242 1129 497 313 287 284 257 187
5c) 3366-teacutetrameacutethyl-9-pheacutenyl-3467-teacutetrahydroacridine-18(2H5H9H10H)-dione
NH
O O
Tdegfus 192-194 degC IR (KBr cm-1) ν 32788 29547 16317 13655 RMN H1(250 MHz
DMSO-d6) δ 765(s 1H NH) 735-705(m 5H) 508(s 1H C4H) 232-212(m 8H 4CH2)
106(s 6H 2CH3) 095(s 6H 2CH3) RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ 1958 1489
1466 1280 1279 1260 1133 509 408 336 326 295 271
5d) 3366-teacutetrameacutethyl-9-(thiophen-2-yl)-3467-teacutetrahydroacridine-18(2H5H9H10H)-
dione
NH
O OS
Tdegfus 236-238 degC IR (KBr cm-1) ν 32749 29586 15931 14774 13732 RMN H1(250
MHz DMSO-d6) δ 1231(s 1H NH) 712-710(m 1H) 687(dd J =5536 1H) 664-
663(m 1H) 563(s 1H C4H) 225-240(m 8H 4CH2) 122(s 6H 2CH3) 110(s 6H
2CH3) RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ 1899 1437 1264 1246 1235 1160 470
463 312 304 299 268 SMHR (MS-ESI+ MZ) [M+H]+ calculeacutee pour (C21H26NO2S)
3561606 trouveacutee 3561679
Chapitre II Partie expeacuterimentale
131
5e) 9-(4-eacutethylpheacutenyl)-3366-teacutetrameacutethyl-3467-teacutetrahydroacridine-18(2H5H9H10H)-
dione
NH
O O
Tdegfus gt300 degC IR (KBr cm-1) ν 32788 29586 16047 14928 13694 RMN H1(250
MHz DMSO-d6) δ 726(s 1H NH) 724(d J =5 2H) 701(d J =5 2H) 507(s 1H C4H)
251(qj=75CH2) 213-233 (m8H4CH2) 115(tj=5CH3) 106(s6H2CH3) 096(s 6H
2CH3) RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ 1958 1485 1439 1414 1280 1274 1135
509 410 328 311 296 274 154
5f) 9-(4-(dimeacutethylamino)pheacutenyl)-3366-teacutetrameacutethyl-3467-teacutetrahydroacridine-
18(2H5H9H10H)-dione
NH
O O
N
Tdegfus 266-268 degC IR (KBr cm-1) ν 32749 28776 16085 14851 13617 RMN H1(250
MHz DMSO-d6) δ 726(s 1H NH) 718(d J =9 2H) 654(d J =9 2H) 499(s 1H C4H)
280(s 6H 2CH3) 224-210(m 8H 4CH2) 105(s 6H 2CH3) 095(s 6H 2CH3) RMN
C13(629MHz DMSO-d6) δ 1961 1487 1354 1286 1135 1122 509 406 406 326
324 296 272
Chapitre II Partie expeacuterimentale
132
5g) 9-(4-chloropheacutenyl)-3366-teacutetrameacutethyl-3467-teacutetrahydroacridine-18(2H5H9H10H)-
dione
NH
O O
Cl
Tdegfus 229-230 degC IR (KBr cm-1) ν 34369 29547 16471 16124 13655 RMN H1(250
MHz DMSO-d6) δ 786(s 1H NH) 728(d J =9 2H) 716(d J =9 2H) 506(s 1H C4H)
230-213 (m 8H 4CH2) 107(s 6H 2CH3) 095(s 6H 2CH3) RMN C13(629MHz DMSO-
d6) δ 1959 1491 1452 1316 1295 1281 1129 508 407 334 326 295 271
5h) 9-(4-bromopheacutenyl)-3366-teacutetramethyl-3467-teacutetrahydroacridine-18(2H5H9H10H)-
dione
NH
O O
Br
Tdegfus 241-243 degC IR (KBr cm-1) ν 31746 29547 16471 16085 13655 RMN H1(250
MHz DMSO-d6) δ 912(s 1H NH) 767(d J =85 2H) 759(d J =85 2H) 535(s 1H
C4H) 280(d J =169 1H) 270(d J =170 1H) 259(d J =163 1H) 248(d J =163 1H)
148(s 6H 2CH3) 134 (s 6H 2CH3) RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ 1948 1487
1458 1302 1295 1187 1119 503 329 320 305 291 266
Chapitre II Partie expeacuterimentale
133
5i) 9-(4-meacutethoxypheacutenyl)-3366-teacutetrameacutethyl-3467-teacutetrahydroacridine-18(2H5H9H10H)-
dione
NH
O O
O
Tdegfus 270-272 degC IR (KBr cm-1) ν 34485 29547 16432 16124 13655 11418 RMN
H1(250 MHz DMSO-d6) δ 886(s 1H NH) 710(d J =86 2H) 662(d J =86 2H) 481(s
1H C4H) 365(s 3H CH3-O) 235(d J =170 1H) 226(d J =163 1H) 212(d J=159
1H) 199(d J =162 1H) 101(s 6H 2CH3) 088(s 6H 2CH3) RMN C13(629MHz
DMSO-d6) δ 1944 1568 1484 1392 1283 1124 1121 544 503 319 303 290
265
5j) 9-isopropyl-3366-teacutetrameacutethyl-3467-teacutetrahydroacridine-18(2H5H9H10H)-dione
NH
O O
Tdegfus 244-246 degC IR (KBr cm-1) ν 32826 29547 28737 16085 13809 RMN H1(250
MHz DMSO-d6) δ 862(s 1H NH) 387(d J =4 1H C4H) 226(s 4H 2CH2) 217(d J
=165 1H) 209(d J =166 1H) 164-151(m 1H CH) 104(s 3H CH3) 101(s 3H CH3)
065(s 3H CH3) 061(s 3H CH3) RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ 1954 1504 1098
503 344 313 307 292 263 186 SMHR (MS-ESI+ MZ) [M+H]+ calculeacutee pour
(C20H31NO2) 3152198 trouveacutee 3152277
Chapitre II Partie expeacuterimentale
134
5k) 9-(4-chloropheacutenyl)-3467-teacutetrahydroacridine-18(2H5H9H10H)-dione
NH
Cl
O O
Tdegfus gt300 degC IR (KBr cm-1) ν 32710 29316 16432 RMN H1(250 MHz DMSO-d6)
δ 948(s 1H NH) 720(d J =8 2H) 715(d J =8 2H) 488(s 1H C4H) 255-240(m 4H)
226-214(m 4H) 195-188(m 2H) 183-173(m 2H) RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ
1948 1514 1462 1300 1293 1276 1120 367 319 263 207
5l) 9-(4-(dimeacutethylamino) pheacutenyl)-3467-teacutetrahydroacridine-18(2H5H9H10H)-dione
NH
N
O O
Tdegfus 310-312degC IR (KBr cm-1) ν 32788 29470 16047 13578 RMN H1(250 MHz
DMSO-d6) δ 826(s 1H NH) 717(d J =8 2H) 655(d J =8 2H) 507(s 1H C4H) 281(s
6H 2CH3) 237-233(m 9H) 197-183(m 3H) RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ 1965
1509 1489 1355 1285 1145 1124 407 373 319 271 211 SMHR (MS-ESI+
MZ) [M+H]+ calculeacutee pour (C27H25N2O2) 3361838 trouveacutee 3361911
Chapitre II Partie expeacuterimentale
135
5m) 9-(4-hydroxypheacutenyl)-33-dimeacutethyl-3467-teacutetrahydroacridine-18(2H5H9H10H)-
dione
NH
OH
O O
Tdegfus gt300 degC IR (KBr cm-1) ν 32788 29547 16085 14812 13694 RMN H1(250
MHz DMSO-d6) δ 923(s 1H OH) 916(s 1H NH) 689(d J =8 2H) 649(d J =9 2H)
472(s 1H C4H) 250-169(m 10H) 097(s 3H CH3) 084(s 3H CH3) RMN
C13(629MHz DMSO-d6) δ 1943 1550 1508 1488 1379 1283 1143 1130 1119
503 371 321 320 291 265 264 208
5n) 9-(4-meacutethoxypheacutenyl)-33-dimeacutethyl-3467-teacutetrahydroacridine-18(2H5H9H10H)-
dione
NH
O
O O
Tdegfus 182-184 degC IR (KBr cm-1) ν 32788 29547 16085 14812 13655 RMN H1(250
MHz DMSO-d6) δ 799(s 1H NH) 724(d J =8 2H) 671(d J =8 2H) 503(s 1H C4H)
366(s 3H CH3-O) 234-211(m 10H) 106(s 3H CH3) 095(s 3H CH3) RMN
C13(629MHz DMSO-d6) δ 1961 1577 1491 1392 1289 1133 1132 550 509
406 372 328 326 325 296 271 211
Chapitre II Partie expeacuterimentale
136
5o) 4-(4-hydroxypheacutenyl)-277-trimeacutethyl-5-oxo-145678-heacutexahydroquinoline-3-
carboxylate drsquoeacutethyle
ONH
OH
O O
Tdegfus 238-240 degC IR (KBr cm-1) ν 32826 29586 16857 16124 13771 12189 RMN
H1(250 MHz DMSO-d6) δ 902(s 1H OH) 894(s 1H NH) 693(d J =8 2H) 655(d J
=8 2H) 474(s 1H C4H) 397(q J =8 2H) 226(s 3H CH3) 239(d J =16 1H) 227(d J
=16 1H) 214(d J =16 1H) 197(d J =16 1H) 113(t J =8 CH3) 101(s 3H CH3)
086(s 3H CH3) RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ 1961 1680 1557 1508 1451
1392 1291 1152 1126 1109 1051 795 600 507 355 327 298 269 188 148
5p) 4-(4-meacutethoxypheacutenyl)-277-trimeacutethyl-5-oxo-145678-heacutexahydroquinoline-3-
carboxylate drsquoeacutethyle
O
NH
O
O O
Tdegfus 260-262 degC IR (KBr cm-1) ν 32016 29586 17011 16047 13809 10338 RMN
H1(250 MHz DMSO-d6) δ 902(s 1H NH) 706(d J =8 2H) 674(d J =8 2H) 480(s
1H C4H) 397(q J =8 CH2) 366(s 3H CH3-O) 251(s 3H CH3) 241(d J =16 1H)
228(d J =16 1H) 216(d J =16 1H) 197(d J =16 1H) 111(t J =8 CH3) 100(s 3H
CH3) 085(s 3H CH3) RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ 1943 1669 1572 1492
1446 1400 1284 1130 1102 1039 589 548 502 349 321 291 264 182 141
Chapitre II Partie expeacuterimentale
137
5q) 4-(4-eacutethylpheacutenyl)-2-meacutethyl-5-oxo-145678-heacutexahydroquinoline-3-carboxylate
drsquoeacutethyle
NH
O
O O
Tdegfus 231-233 degC IR (KBr cm-1) ν 32365 29509 16972 15085 14612 13609 RMN
H1(250 MHz DMSO-d6) δ 720(d J =8 2H) 702(d J =8 2H) 674(s 1H NH) 506(s
1H HC4) 405(q J =8 CH2) 256(q J =8 CH2) 223(s 3H CH3) 242-238(m 2H) 232-
225(m 2H) 201-188(m 2H) 120(t J =8 CH3) 117(t J =8 CH3) RMN C13(629MHz
DMSO-d6) δ 1959 1676 1499 1445 1433 1417 1278 1274 1134 1062
598 371 359 284 274 210 193 154 142 SMHR (MS-ESI+ MZ) [M+H]+
calculeacutee pour (C21H26NO3) 3391834 trouveacutee 3391907
5r) 4-(3-chloropheacutenyl)-2-meacutethyl-5-oxo-145678-heacutexahydroquinoline-3-
carboxylate drsquoeacutethyle
NH
O
O
O
Cl
Tdegfus gt300 degC IR (KBr cm-1) ν 32826 29470 16972 16132 14850 13771 RMN
H1(250 MHz DMSO-d6) δ 720(d J =67 1H) 710-701(m 3H) 642(s 1H NH) 519(s
1H HC4) 273(s 3H CH3) 247-229(m 4H) 201-180(m 2H) 408(q J =70 CH2)
120(t J =72 CH3) RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ 1961 1678 1499 1472 1359
1299 1290 1260 1147 1075 599 329 276 210 196 144 SMHR (MS-ESI+
MZ) [M+H]+ calculeacutee pour (C19H21ClNO3) 3451132 trouveacutee 3451204
Chapitre II Partie expeacuterimentale
138
5s) dieacutethyl 26-dimeacutethyl-4-(thiophegraven-2-yl)-14-dihydropyridine-35-dicarboxylate
ONH
OO OS
Tdegfus 158-160 degC IR (KBr cm-1) ν 33443 29817 16548 10299 RMN H1(250 MHz
DMSO-d6) δ 704(dd J =55 13 1H) 684(dd J =55 36 1H) 697-680(m 1H) 586(s
1H NH) 535(s 1H C4H) 423-411(m 4H 2CH2) 233(s 6H 2CH3) 127(t J =8 2CH3)
RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ 1673 1516 1445 1263 1232 1231 1036 599
344 195 143
5t) dieacutethyl 4-(furan-2-yl)-26-dimeacutethyl-14-dihydropyridine-35-dicarboxylate
ONH
OO OO
Tdegfus 152-154 degC IR (KBr cm-1) ν 33443 29817 17011 13701 RMN H1(250 MHz
DMSO-d6) δ 723(dd J =1808 H2) 621(s 1H H3) 594(s 1H H4) 571(s 1H NH)
519(s 1H HC4) 421-411(m 4H 2CH2) 233(s 6H 2CH3) 124(t J =72 6H 2CH3)
RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ 1676 1589 1452 1411 1102 1047 1010 600
336198146
Chapitre II Bibliographie
139
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Chapitre III
Nouvelles proceacutedures laquo vertes raquo dans la synthegravese des deacuteriveacutes du
teacutetrahydrobenzo[b]pyrane
Chapitre III Introduction
147
III1 Introduction
Le deacuteveloppement de meacutethodes de synthegravese respectueuses de lenvironnement et propres est
devenu lobjectif de la synthegravese organique ces derniegraveres anneacutees
La meacutethode RCM preacutesente des avantages significatifs puisqursquoelle permet lrsquoeacuteconomie de
temps et deffort de synthegravese avec une haute efficaciteacute de formation des produits deacutesireacutes qui
peut sappliquer agrave la recherche dans le domaine de la chimie meacutedicinale1
Beaucoup de synthegraveses heacuteteacuterocycliques tregraves importantes sont reacutealiseacutes par des reacuteactions agrave
composants multiples comme la reacuteaction de Biginelli2 et Hantzsch3 Reacutecemment les
teacutetrahydrobenzo[b]pyranes et les dihydropyrano[c]chromegravenes ont attireacute attention pour leurs
activiteacutes biologiques et proprieacuteteacutes pharmacologiques tregraves varieacutees
Ces moleacutecules comportent principalement dans leurs structures un noyau pyrane qui
constitue lrsquouniteacute structurale drsquoune gamme de produits naturels 4 employeacutes geacuteneacuteralement
comme additifs alimentaires agents cosmeacutetiques et aussi utiliseacutes comme agrochimiques
biodeacutegradables potentiels 5-8 Les 4H-pyranes ont des activiteacutes anticoagulante spasmolytique
diureacutetique anticanceacutereuse 9 antibacteacuterienne anti-malaria 10-14 et ils peuvent ecirctre utiliseacutes
comme mateacuteriaux photo actifs 15 ils sont actifs contre les maladies neurodegeacuteneacuteratives
comme lrsquoAlzheimer la maladie de Parkinson la schizophreacutenie et la myoclonie 16
Les teacutetrahydrobenzo[b]pyranes sont les produits drsquoune condensation drsquoun aldeacutehyde avec un
meacutethylegravene activeacute et le malononitrile (cyanoaceacutetate) en preacutesence de la pipeacuteridine en utilisant
ou lrsquoeacutethanol ou lrsquoaceacutetonitrile comme solvant de reacuteaction (Scheacutema III1) 17-19 Les meacutethodes
deacutecrites preacuteceacutedemment preacutesentent des inconveacutenients tels que la toxiciteacute ou de lindisponibiliteacute
des reacuteactifs la longues dureacutees de reacuteaction des solvants toxiques volatils coucircteux Plusieurs
meacutethodes ont contribueacute au deacuteveloppement de cette reacuteaction dans le domaine de la chimie
verte citant par exemple les micro-ondes 20 les ultrasons 21 les supports solides 22 les
liquides ioniques 23 les nanoparticules 24 reacutecemment lrsquoutilisation de seulement deux
composants pour la synthegravese des benzo[b]pyranes 25
Chapitre III Introduction
148
R OOH
CNNC
+
EtOH ou Aceacutetonitrile
O NH2
CN
R
Pipiridine
Scheacutema III1
III11 Nomenclature des teacutetrahydrobenzo[b]pyranes
Le teacutetrahydropyrane est un composeacute heacuteteacuterocyclique de formule C5H6O Non aromatique il est
constitueacute de six chaicircnons avec cinq atomes de carbone et un atome doxygegravene Il contient
deux doubles liaisons Il existe deux isomegraveres de dihydropyranne (Fig III1) qui diffegraverent par
la position des doubles liaisons Dans le 2H-pyrane les doubles liaisons sont en position 2 et
4 dans le 4H-pyrane elles sont en position 2 et 5
Les pyranes partiellement reacuteduits sont toujours nommeacutes en utilisant le suffixe 2H tels que les
structures 3 et 4 La structure 3 est nommeacutee 34-dihydro-2H-pyranes Il en va de mecircme pour
la structure 4 qui est nommeacutee 56-dihyro-2H-pyranes (Fig III2) 26
La mecircme terminologie est suivie lorsque le carbone satureacute est remplaceacute par la fonction
carbonyle dans les structures 5 et 6 Ainsi les composeacutes 5 et 6 sont nommeacutes 2H-pyrane-2-one
et 4H-pyrane-4-one selon la convention de lrsquoIUPAC Ils sont eacutegalement nommeacutes les 2-
pyranones et 4-pyranones respectivement (Fig III3)
O1
O4
O2
O3
O O5
O
O
6
Fig III1 Fig III2 Fig III3
Chapitre III Introduction
149
Avec le souci croissant sur la deacutegradation de lenvironnement lutilisation de meacutethodes
respectueuses de lenvironnement telles que les conditions sans solvant repreacutesentent des
proceacutedures de technologie chimique verte tregraves inteacuteresantes agrave la fois du point de vue
eacuteconomique et syntheacutetique Afin de reacuteduire la pollution et beacuteneacuteficier des avantages que nous
propose la chimie verte nous avons dans ce chapitre deacuteveloppeacute la synthegravese des
teacutetrahydrobenzo[b]pyranes en utilisant les deux catalyseurs beacutenins proposeacutes et deacutejagrave testeacutes sur
leur efficaciteacute dans les deux chapitres preacuteceacutedants
III12 Meacutecanisme de la formation des teacutetrahydrobenzopyranes
Le meacutecanisme de la synthegravese des teacutetrahydrobenzo[b]pyranes a eacuteteacute eacutetudieacute et rapporteacute par
plusieurs groupes de chercheurs 27 28 29 59 la majoriteacute des meacutecanismes deacutecrivent que les THPs
sont obtenus via une reacuteaction en one-pot drsquoun aldeacutehyde un meacutethylegravene activeacute avec le
malononitrile La reacuteaction commence par une condensation de Knoevenagel entre un
aldeacutehyde protoneacute et le malononitrile activeacute par lrsquointermeacutediaegravere du catalyseur le produit
obtenu va reacuteagir avec le meacutethylegravene activeacute de la dimeacutedone par une addition de Michael puis
par un reacutearangement et une cyclisation on obtient le produit deacutesireacute le 2-amino-4-aryl-3-cyano-
7 7-dimeacutethyl-5-oxo-4H-5 6 7 8-teacutetrahydrobenzopyrane
Nous rapportons ici un meacutecanisme propposeacute par Ziarani et son eacutequipe 30 Scheacutema III2
O
O
OH
O
HOH
O
Catalyseur
OR CNCN
CNCN
H
+ OH
R Hcondensation de Knoevenagel
CN
CNR
OH
O
RCN
N O
O RCNH
NH O
O RCN
NH2
THPs
1 3
2
4
CN
CNR
OH
O
addition de Michael
Catalyseur
Scheacutema III2
Chapitre III Inteacuterecircts biologiques des teacutetrahydrobenzo[b]pyranes
150
III2 Inteacuterecircts biologiques des teacutetrahydrobenzo[b]pyranes
III21 Activiteacutes antimicrobienne antibacteacuterienne et antifongique
Deux seacuteries de produits les 2-amino-4H-pyrannes et les 2-amino-5-oxo-5678-
teacutetrahydro-4H-chromegravenes ont eacuteteacute preacutepareacutees par Kumar et son eacutequipe31 les composeacutes
syntheacutetiseacutes ont eacuteteacute testeacutes pour leurs proprieacuteteacutes antibacteacuteriennes contre trois souches
bacteacuteriennes agrave savoir Escherichia coli (MTCC 41) Staphylococcus aureus (MTCC
1144) et Pseudomonas putida (MTCC 1072)
Huit produits (Fig III4-Fig III11) ont montreacute une inhibition complegravete agrave 128 mg
ml ou moins Le reste des composeacutes a montreacute une inhibition incomplegravete
O
EtO
O
CN
NH2 O
EtO
O
CN
NH2
Cl
O
EtO
O
CN
NH2
O
Fig III4 Fig III5 Fig III6
O
CN
NH2
O
O
O
CN
NH2
O
NO2
O
CN
NH2
O
NO2
Fig III7 Fig III8 Fig III9
Chapitre III Inteacuterecircts biologiques des teacutetrahydrobenzo[b]pyranes
151
O
CN
NH2
O
Cl
O
CN
NH2
O
OH
Fig III10 Fig III11
Les deacuteriveacutes 4H-chromegravenes et coumarines ont eacuteteacute choisis pour une eacutetude rapporteacutee par
Sabry et son eacutequipe 32 il est connu que ces deacuteriveacutes font partie drsquoune famille
importante de substances actives avec un large eacuteventail de proprieacuteteacutes
pharmacologiques Vingt-et-un composeacutes de deux deacuteriveacutes 4H-chromegravenes et
coumarines ont eacuteteacute preacutepareacutes et examineacutes in vitro pour leurs activiteacutes antibacteacuteriennes
et antifongiques contre divers champignons et bacteacuteries (gram-positives gram-
neacutegatif) Les composeacutes (Fig III12- Fig III14) ont montreacute une forte activiteacute contre
tous les microorganismes testeacutes
O N
N
NH
Et2N
NH2
Cl
N
N
O
NH
N
Br
NH2
O N
N
NH
Et2N
Cl
Fig III12 Fig III13 Fig III14
Six composeacutes (Fig III15- Fig III20) ont preacutesenteacute33 une excellente activiteacute
antibacteacuterienne de MIC 339 agrave 738 IM et eacutetaient plus efficaces que les meacutedicaments
standards comme lrsquoeacutethambutol (MIC de 763 IM) la ciprofloxacine (CMI de 944 IM)
Le composeacute (Fig III15) eacutetait le plus actif avec une MIC (339 IM)
Les cinq autres composeacutes ont montreacute une activiteacute modeacutereacutee dans lactuelle seacuterie
Chapitre III Inteacuterecircts biologiques des teacutetrahydrobenzo[b]pyranes
152
En geacuteneacuteral les composeacutes ayant le groupe trifluoromeacutethyle en sixiegraveme position sur le
1234-teacutetrahydropyrimidine-5-carboxylate deacutethyle ont limpact potentiel dans
lameacutelioration de lactiviteacute par rapport au groupement meacutethyle pheacutenyle et
chloromeacutethyle La substitution Nitro sur 4H-chromegravene agrave la 6 egraveme position joue un rocircle
important dans lameacutelioration de lactiviteacute par rapport au brome meacutethyle et pheacutenyle
O
NHHN
OEtO
O
CF3
O
O
NHHN
OEtO
O
O
O2N
Fig III15 Fig III16
O
NHHN
OEtO
O
O
NO2 O
NHHN
OEtO
O
CF3
O
Fig III17 Fig III18
O
NHHN
OO
O
CF3
O
O
O
NHHN
OO
O
CF3
O
O
Fig III19 Fig III20
Chapitre III Inteacuterecircts biologiques des teacutetrahydrobenzo[b]pyranes
153
III22 Activiteacute anticanceacutereuse
Le Cancer est une prolifeacuteration rapide et incontrocircleacutee de cellules anormales et est la principale
cause de la mort humaine Malgreacute les progregraves consideacuterables de la biologie et de la
pharmacologie le cancer reste un problegraveme grave une recherche seacutelective et puissante de
nouveaux agents chimiotheacuterapeutiques est neacutecessaire pour lutter contre ce danger 34
Les reacutesultats in vitro de lactiviteacute anti-microbacteacuterienne rapporteacutes preacuteceacutedemment ont
encourageacutes le groupe de Raju35 a eacutevaluer les effets anticanceacutereux des 2-oxo-4-(4-oxo-
4H-chromeacuten-3-yl)-1234-teacutetrahydropyrimidine-5-carboxylates contre un groupe de
trois ligneacutees cellulaires de cancer humain y compris le poumon ( A549 ) SNC ( SK -
N- SH ) et du col uteacuterin ( HeLa ) les reacutesultats sont compareacutes avec un meacutedicament
standard le doxorubicine Les produits (Fig III21-Fig III34) ont montreacute une
activiteacute anticanceacutereuse sur diffeacuterentes cellules
O
NHHN
OEtO
S
O
Br
O
NHHN
OEtO
O
O
Cl
O
NHHN
OEtO
O
O
NO2
Fig III21 Fig III22 Fig III23
O
NHHN
OEtO
S
O
O
NHHN
OO
S
O
Br
O
O
NHHN
OO
S
O
O O
NHHN
OEtO
O
CF3
O
Fig III24 Fig III25 Fig III26 Fig III27
O
NHHN
OO
O
O
O
O
NHHN
OO
O
O
O
O
NHHN
OO
O
CF3
O
O
Fig III28 Fig III29 Fig III30
Chapitre III Inteacuterecircts biologiques des teacutetrahydrobenzo[b]pyranes
154
O
NHHN
OEtO
O
O
O2N
O
HN
HN
O
O
O
O
O
O
NHHN
OO
O
O
O
O
Fig III31 Fig III32 Fig III33
O
NHHN
OO
S
CF3
O
O
Fig III34
III23 Activiteacute antirhinovirus
Les rhinovirus humains (VRC) sont dimportants agents pathogegravenes causant la plupart des
infections des voies respiratoires supeacuterieures chez les humains36 Les infections VRC sont
eacutegalement associeacutees agrave plusieurs complications meacutedicales graves comme lotite moyenne la
bronchite chronique et lrsquoasthme37 Plus de cent seacuterotypes de VRC ont permis le
deacuteveloppement drsquoun vaccin mais qui eacutetait peu pratique pour cette raison des efforts
consideacuterables ont eacuteteacute concentreacutes sur le deacuteveloppement dagents antiviraux efficaces pour le
traitement des infections aux rhinovirus humain (HRV)
Une eacutetude a eacuteteacute meneacutee par Conti et Desideri 38 ougrave une seacuterie de 3-benzylchromegravenes et
chromanes a eacuteteacute syntheacutetiseacutee et testeacutee in vitro contre deux seacuterotypes repreacutesentatifs des
rhinovirus (HRV) Trois nouveaux composeacutes (Fig III35-Fig III37) ont montreacute
une activiteacute puissante contre ces seacuterotypes (VRC) avec des indices theacuterapeutiques
remarquables
Chapitre III Inteacuterecircts biologiques des teacutetrahydrobenzo[b]pyranes
155
Les faibles cytotoxiciteacute de tous les produits deacuteriveacutes ont donneacute lieu agrave des composeacutes
ayant un indice theacuterapeutique eacuteleveacute (TI)
O
O
Cl
O
Cl
Cl
Fig III35 Fig III36 Fig III37
III24 Activiteacute neuroprotective
La maladie dAlzheimer (MA) est lrsquoune des maladies neurodeacutegeacuteneacuteratives elle est la plus
freacutequente des deacutemences deacutegeacuteneacuteratives primaires39
Au cours de la derniegravere deacutecennie linhibition du cholinesteacuterase est devenue lapproche
clinique la plus feacutequente pour traiter la maladie drsquoAlzheimer les inhibiteurs du cholinesteacuterase
(Achei) tel que la tacrine qui est un inhibiteur de laceacutetylcholinesteacuterase puissant et reacuteversible 40 a eacuteteacute le premier meacutedicament approuveacute aux Eacutetats-Unis pour le traitement palliatif de la MA
mais il preacutesentait des effets secondaires comme hepatotoxiciteacute41
Le doneacutepeacutezil la rivastigmine et la galantamine ont aussi eacuteteacute approuveacutes par la FDA (Food
and Drug Administration) et lEMEA (European Medicines Agency) pour le traitement des
symptocircmes de MA 42 43 44
De nouveaux analogues de tacrine teacutetracycliques multipotentes sont deacutecrits par Marco-
Contelles et Coll45 Les composeacutes (Fig III38- Fig III40) ont montreacute un effet
neuroprotecteur significatif sur les cellules de neuroblastome soumis agrave une surcharge
de Ca2+ ou de la toxiciteacute induite par les radicaux libres Ces composeacutes sont des
inhibiteurs de lAChE Le meilleur inhibiteur (Fig III40) est 50 fois moins puissant
que la tacrine Sur la base de ces reacutesultats certaines de ces moleacutecules peuvent ecirctre
Chapitre III Inteacuterecircts biologiques des teacutetrahydrobenzo[b]pyranes
156
consideacutereacutees comme des candidats principaux pour le deacuteveloppement de meacutedicaments
anti-Alzheimer
O N
O NH2
CF3
O N
O NH2
NO2
O N
O NH2
OMe
Fig III38 Fig III39 Fig III40
III25 Activiteacute antioxydante
Les tanins sont des substances naturelles pheacutenoliques qui peuvent preacutecipiter les proteacuteines agrave
partir de leurs solutions aqueuses46 On les retrouve dans le theacute les fruits et les leacutegumes Les
teacutetrahydrobenzopyranes ont une structure de base similaire agrave celle des tanins Apregraves la
deacutecouverte de leur effet antioxydant plusieurs recherches ont eacuteteacute eacutelaboreacutees sur cette famille
des produits
Heravi et Coll 47ont deacuteveloppeacute deux nouvelles seacuteries de produits avec une activiteacute
antioxydante
O
R
CN
NH2
OH2N
NC
R
R= C6H5 4-NO2-C6H5 4-MeO-C6H5 4-Cl-C6H5 3-NO2-C6H5
Fig III41
Chapitre III Inteacuterecircts biologiques des teacutetrahydrobenzo[b]pyranes
157
III26 Activiteacute protectrice du cartilage
Lrsquoarthrite rhumatoiumlde fait partis des maladies deacutegeacuteneacuteratives des joints articulateurs
causeacutees par la destruction du cartilage par les enzymes meacutetalloproteacuteases matricielles48 Kemnizer et Coll49 ont rapporteacute la synthegravese des 2-amino-3-cyano-4-pheacutenyl-4H-
naphtol [12-b] pyranes qui ont un rocircle tregraves important dans la preacutevention du cartilage
Ces composeacutes ont la capaciteacute de bloquer la synthegravese des enzymes meacutetalloproteacuteases
matricielles Ils ont rapporteacute aussi que le groupement succinimido sunbstitueacute en
position 2 (2-(25-dioxopyrrolidin-1-yl)-4-(3-nitrophenyl)-4H-benzo[h]chromene-3-
carbonitrile Fig III42) agrave la place du groupe amino (2-amino-4-(3-nitrophenyl)-4H-
benzo[h]chromegravene-3-carbonitrile Fig III43) favorise une stabiliteacute du produit dans le
milieu acide cette nouvelle structure a permis une synthegravese des anti-tubilines sous une
nouvelle forme (voie orale)
O
NO2
CN
N
O
O
O
NO2
CN
NH2
Fig III42 Fig III43
Chapitre III Meacutethodes de preacuteparations des THPs
158
III3 Meacutethodes de preacuteparations des teacutetrahydrobenzopyranes
Les 4-H-pyranes constituent un vaste groupe de structures des produits naturels qui ont des
activiteacutes biologiques et pharmacologiques comme anti-spasmolytiques anticoagulants
anticanceacutereux anti-anaphylactiques
III31 Utilisation de la meacutethode eacutelectroorganique
L Fotouhi et Coll50 ont deacuteveloppeacute la synthegravese des teacutetrahydrobenzo[b]pyranes avec
une meacutethode eacutelectroorganique ougrave ils ont employeacute une base eacutelectrogeacuteneacuteratrice (EGB)
cette base est preacutepareacutee comme suivant
En faisant subir une pro-base agrave une reacuteduction on obtient un intermeacutediaire qui reacuteagit comme
une base celui lagrave est deacutecrit comme base eacutelectrogeacuteneacuteratrice (EGB)
La pro-base dans ce cas est le malononitrile qui par une reacuteduction dans une eacutelectrode qui
contient le Platinium comme cathode et une bande de Magneacutesium comme anode (scheacutema
III4)
Ar H
O+CN
CN
+
O
O
eacutelectrolyse (e-)
10mA (4-5)h Sans solvant
O
CN
NH2
O Ar
Scheacutema III4
La reacuteaction a permis drsquoobtenir les composeacutes actifs en laquo one-po raquot dans des conditions tregraves
seacutecuriseacutees et sans lrsquoutilisation de solvants organiques et de catalyseurs
III32 Utilisation des acides de Lewis
Mohammad Seifi et Hassan Sheibani 51 ont utiliseacute un catalyseur heacuteteacuterogegravene qui
est lrsquooxyde de magnesium (MgO 025g) dans la condensation drsquoun aldeacutehyde une
dimeacutedone et un malonitrile
L es composeacutes agrave meacutethylegravene actif utiliseacute dans ce travail sont
-La dimeacutedone
-1 3-cyclohexandiones
Chapitre III Meacutethodes de preacuteparations des THPs
159
-Hydroxycoumarines (Fig III44)
-4-hydroxy-6-meacutethylpyrone (Fig III45)
-1 3-dimeacutethylbarbiturique (Fig III46)
-1 3-dimeacutethyl-6-aminouracil (Fig III47)
O
OH
OR2
R1
R1=R2=(-CH=CH-CH=CH-)
O
OH
OR2
R1
R1=HR2=CH3
N
OHO
O
N
NO
O
NH2
Fig III44 Fig III45 Fig III46 Fig III47
Le catalyseur (MgO) est preacutepareacute par une calcination de lrsquohydroxyde de magneacutesium
(Mg(OH)2) pendant deux heures agrave 400-500degC de tempeacuterature avant drsquoecirctre employeacute dans la
reacuteaction
Ils ont aussi utiliseacute ce catalyseur
-Dans la condensation de Knoevenagel (aldeacutehyde+malonitrile) pendant environ 5-7 minutes
avec (005g MgO) en preacutesence drsquoun meacutelange eacutethanoleau les rendements obtenus sont
excellents et varient entre (93-96) (scheacutema III5)
Ar H
OCN
CN
+ MgOH2O Ethanol
Ar
H
CN
CN
Scheacutema III5
-Dans lrsquoaddition de Michael (benzylidegravenemalononitrile+dimeacutedone) pendant 20-28 minutes et
(02g MgO) dans le mecircme milieu et qui donnent des rendements excellents (92-96)
(scheacutema III6)
+
O
CN
NH2
O Ar
MgOH2O Ethanol
Ar
H
CN
CN
O
O
Scheacutema III6
Chapitre III Meacutethodes de preacuteparations des THPs
160
Wen-Bo Sun et son eacutequipe52 ont syntheacutetiseacute les teacutetrahydro-4-H-chromegravenes dans un
milieu aqueux en utilisant le bromure de lithium qui est un catalyseur recyclable peu
coucircteux et permet drsquoobtenir des rendements tregraves eacuteleveacutes dans un temps de reacuteaction tregraves
court (scheacutema III7)
O
O
ArOCN
NH2O
OH
OAr H
O+ CN
CN+
H2O
LiBr
Scheacutema III7
G Sabitha et Coll53 ont prepareacute les 4-H-benzo[b]pyranes via la condensation drsquoun
aldeacutehyde un malononitrile et la dimeacutedone en utilisant le CeCl37H2O pour la catalyse
de cette reacuteaction (scheacutema III8)
Ar H
O
+
CN
R1+
O
O O
R1
NH2
O Ar
CeCl37H2O
Scheacutema III8
S Nemouchi et Coll54 ont rapporteacute la synthegravese des teacutetrahydrobenzo[b]pyranes en
utilisant lrsquoacide pheacutenylboronique ce catalyseur non toxique a prouveacute son efficaciteacute
dans la reacuteaction de Biginelli rapporteacute par A Debache et son eacutequipe
Une quantiteacute catalytique de 5mol agrave reflux un milieu eacutethanoleau sont les conditions qui
ont permis drsquoobtenir une seacuterie de 21 produits avec de bons rendements dans un minimum de
temps Les produits sont ensuite recristalliseacutes dans lrsquoeacutethanol (scheacutema III9)
Ar H
O
+
CN
CN+
R2
R1
O
O
PhB(OH)2 5mol
O
CN
NH2R2R1
O Ar
H2O EtOH Reflux
Scheacutema III9
Chapitre III Meacutethodes de preacuteparations des THPs
161
Le citrate de sodium (C6H5Na3O7) est utiliseacute comme un catalyseur recyclable dans la
synthegravese des 4-H-pyranes et des dihydropyrano[c]chromegravenes deacuteveloppeacutee par J Zheng
et Yi-Qun Li55 (scheacutema III10)
Ar H
O+ CN
CN H2O EtOH (11)Reflux
5mol
O
O
ArOCN
NH2
RR
O
O
O
CN
NH2RR
O Ar
O
OH
O
OH
OO
OO
OO
3Na
Trisodium Citrate
Trisodium Citrate
Scheacutema III10
III34 Utilisation de lrsquoIodine moleacuteculaire (I2 avec K2CO3)
Yi-Ming Ren et C Cai 56 ont syntheacutetiseacute les 2-amino-2-chromegravenes dans les conditions
suivantes milieu aqueux le couple lrsquoiode moleacuteculaire avec le carbonate de
potassium (I2 K2CO3) pour catalyser la condensation de lrsquoaldeacutehyde avec 1-naphtol et
le malononitrile
Afin de trouver les conditions optimales ils ont preacutepareacute le benzylidegravenemalononitrile par la
reacuteaction de Knoevenagel ce composeacute va reacuteagir avec le meacutethylegravene actif qui est le 1-naphtol
pour donner le produit deacutesireacute la quantiteacute catalytique neacutecessaire est (6mol) agrave une
tempeacuterature de 100degC dans un milieu aqueux (scheacutema III11)
Chapitre III Meacutethodes de preacuteparations des THPs
162
Ar H
OR
CN+ I2 K2CO3
DMF EtOHTdeg a
R= CN CO2Et
H
Ar CN
R
H
Ar CN
CN+
OH
Ar H
O+ CN
CN
+
OHI2 K2CO3 KI H2O
100degC
O
R
CN
NH2
Scheacutema III11
Le (KI) est ajouteacute pour permettre la dissolution de lrsquoiode dans lrsquoeau
III35 Utilisation des bases de Lewis
Le phosphate de potassium (K3PO4) est utiliseacute comme catalyseur dans la synthegravese des
teacuterahydrobenzo[b]pyranes agrave tempeacuterature ambiante ce protocol est meneacute par D M
Pore et son eacutequipe 57 qui ont obtenu de tregraves bons rendements
Apregraves plusieurs tests les conditions optimales trouveacutees sont scheacutematiseacutees ci-
dessous (scheacutema III12)
Ar H
O
+
CN
CN+
R1
R1
O
OEtOH-H2O (7030)
(30-60)min
K3PO4 5mol
O
CN
NH2R1R1
O Ar
Scheacutema III12
KS Niralwad et son eacutequipe58 ont utiliseacute pour la synthegravese des
teacutetrahydrobenzo[b]pyranes un catalyseur qui est lrsquohypochlorite de sodium (NaClO4)
La reacuteaction est meneacutee par broyage dans un mortier sans solvant et agrave tempeacuterature
ambiante et elle est controcircleacutee par CCM Les produits obtenus sont recristalliseacutes dans
lrsquoeacutethanol (scheacutema III13)
Ar H
O
+
CN
CN+
O
OBroyage (10-30)min
(80-88)
NaClO4 10mol
O
CN
NH2
O Ar
Scheacutema III13
Chapitre III Meacutethodes de preacuteparations des THPs
163
D Tahmassebi et Coll59 ont rapport lrsquoutilisation du 1 4-Diazabicyclo[222]octane
(DABCO) pour la synthegravese des teacutetrahydrobenzo[b]pyranes dans diffeacuterentes conditions
comme montre le scheacutema ci-dessous (scheacutema III14)
Ar H
O
+
CN
R1+
O
O O
R1
NH2
O Ar
DABCO 10mol
Reflux 2h
Solvant R1=CN H2OR1=CO2Et 50 Ethanol aqueux
Scheacutema III14
III36 Synthegravese asymeacutetrique
N M H Elnagdi et N S Al-Hokbany 60 ont utiliseacute la L-Proline dans la synthegravese en
one-pot des teacutetrahydrobenzo[b]pyranes ou des thiopyranes
Ils ont effectueacute plusieurs synthegraveses avec une bonne seacutelectiviteacute et de bons rendements en
utilisant plusieurs meacutethylegravenes activeacutes
-La synthegravese de 6-amino-3 4-dimeacutethyl-4-pheacutenyl-2 4-dihydropyrano[2 3-c]pyrazole-5-
carbonitrile avec une activiteacute optique = +24702 ([α]D 25degC c=1 DMF)
- Le 2-amino-4 6-dipheacutenyl-4H-pyran-3 5-dicarbonitrile
-Synthegravese de (R) -6-amino-5-cyano-4-pheacutenyl-4H-pyran-3-carboxylate drsquoeacutethyle
Les synthegraveses effectueacutees sont montreacutees dans le (scheacutema III15)
Chapitre III Meacutethodes de preacuteparations des THPs
164
Ph H
O+ CN
CN H2O EtOH Reflux (4h)
10moll-Proline
N NH
O
Ph CNO
O
O
PhCN
NH2
EtO2C
NH2
CN
Ph
HNN
O
Ph
CN
NH2
NC
Rdt= 81
Phee= 70
CO2Etpropiolate deacutethyle
3-oxo-3-phenylpropanenitrile
3-meacutethyl-1H-pyrazole-5 (4H)-one
Scheacutema III15
La purification se fait par chromatographie sur une colonne (aceacutetate drsquoeacutethyle comme
eacuteluant)
III37 Utilisation des supports solides
K S Shriran et Coll 61 ont rapport lrsquoutilisation drsquoun catalyseur heacuteteacuterogegravene sous forme
drsquoun ion meacutetallique supporteacute sur gel (ZnO-beta Zeacuteolite) ce couple catalytique acide
est recyclable disponible non toxique non corrosif doux et facile agrave manipuler Il est
deacutejagrave utiliseacute dans des reacuteactions chimiques comme la reacuteaction de Heck 62 (scheacutema
III16)
Ar H
O
+CN
CN+
O
O
ZnO-beta Zeolite10mol
O
CN
NH2
O Ar
EtOH-Reflux(35-52)min(86-95)
Scheacutema III16
A Davoodnia et Coll63 ont reacutealiseacute la synthegravese des 2-amino-3-cyano-4-aryl
teacutetrahydrobenzo[b]pyranes en utilisant un catalyseur heacuteteacuterogegravene qui est lrsquoacide
polyphosphorique supporteacute sur gel de silice (PPA-SiO2) dans un milieu aqueux
(scheacutema III17)
Chapitre III Meacutethodes de preacuteparations des THPs
165
Ar H
O
+
CN
CN+
O
O
PPA-SiO2
O
CN
NH2
O Ar
H2O-Reflux
Scheacutema III17
G M Ziarani et Coll 64 ont employeacute la silice agrave base dacide sulfonique (SiO2-Pr-
SO3H) comme un catalyseur heacuteteacuterogegravene nanoporeux acide pour la synthegravese des
teacutetrahydrobenzo[b]pyranes (scheacutema III18)
Ar H
O
+
CN
R1+
O
O O
R1
NH2
O Ar
SiO2-Pr-SO3H 002g
H2O Ethanol (41) (15-35 min)
Scheacutema III18
III38 Utilisation des micro-ondes
I Devi et P J Bhuyan 65 ont utiliseacute lrsquoirradiation aux micro-ondes pendant 10min
pour la synthegravese des teacutetrahydrobenzo[b]pyranes Ils ont reacutealiseacute la condensation drsquoun aldeacutehyde une dimeacutedone et un deacuteriveacute de lrsquoalkyl
nitrile en preacutesence de 04mmol de Bromure de Sodium (scheacutema III19)
Ar H
O
+
CN
R1+
O
O
04 mmol NaBr
O
R1
NH2
O Ar
Sans solvant 10min M-O(Temp=(60-70)degC
Puissance=60)
Scheacutema III19
III39 Utilisation des liquides ioniques
HR Shaterian et Coll66 ont utiliseacute 027mmol du 2-Hydroxy eacutethyle Ammonium
Formate [NH3+-CH2-CH2-OH] [HCOO-] comme liquide ionique pour catalyser la
preacuteparation des teacutetrahydrobenzo[b]pyranes et des dihydropyrano[c]chromegravenes les
produits obtenus sont recristalliseacutes dans lrsquoeacutethanol (scheacutema III20)
Chapitre III Meacutethodes de preacuteparations des THPs
166
Ar H
O+ CN
CN Sans solvant Tdeg a (1-45min)
O
O
ArOCN
NH2
O
OH
O
O
OO
CN
NH2
O Ar
Catalyseur 027 mmol
Scheacutema III20
Le catalyseur est recyclable et on peut le seacuteparer du produit par ajout drsquoeau et
filtration
PP Salvi et Coll 67 ont testeacute lrsquoeffet de plusieurs catalyseurs pour la synthegravese des
teacutetrahydrobenzo[b]pyranes celui qui a donneacute de bons reacutesultats avec le meilleur
rendement et un minimum de temps est le 4-amino-1-(2 3-dihydroxy propyl)
hydroxide de pyridinium ([ADPPY]OH) avec une quantiteacute catalytique de 10mol
(scheacutema III21)
Ar H
O
+
CN
R2+
R1
R1
O
O
[ADPPY] OH (10mol)
O
R1
NH2
O Ar
H2O Tdeg a
Scheacutema III21
J Zheng et Y Li68 ont utiliseacute un liquide ionique basique qui est le trifluoroaceacutetate
trieacutethylegraveneteacutetraammonium ([TETA]TFA) pour la synthegravese des
teacutetrahydrobenzo[b]pyranes et des pyran[c]chromegravenes Ce catalyseur est preacutepareacute dans lrsquoeacutethanol en faisant reacuteagir (005mol) de diffeacuterents
acides de Brϕnsted avec 005mol de diffeacuterents acides de Lewis le couple
[TETA]TFA a formeacute le meilleur liquide ionique (scheacutema III22)
Chapitre III Meacutethodes de preacuteparations des THPs
167
Ar H
O+ CN
CN H2O-EtOH (11)Reflux
O
O
ArOCN
NH2
O
OH
O
O
OO
CN
NH2
O Ar
[TETA]TFA 5mol
N NH
NH2 H2NH[TETA]TFA=
Scheacutema III22
En 2009 SGurumurthi et Coll69 ont effectueacute la synthegravese des
teacutetrahydrobenzo[b]pyranes dans trois conditions dans lrsquoEthanol dans lrsquoeau et sans
solvant (avec broyage) agrave tempeacuterature ambiante en utilisant (10mol) de bromure de
teacutetrabutylammonium [TBAB] Le milieu sans solvant a donneacute de tregraves bons rendements dans un temps relativement
court (scheacutema III23)
Ar H
O
+
CN
R2+
R1
R1
O
O
[TBAB] (10mol)
O
R1
NH2
O Ar
Sans solvant Broyage Tdeg a
Scheacutema III23
En 2010 A Mobinikhaledi et Coll70 ont employeacute le [TBAB] dans un milieu aqueux agrave
reflux pour catalyser la synthegravese des teacutetrahydrobenzo[b]pyranes et des pyrano[2 3-d]
pyrimidinones (scheacutema III24)
Chapitre III Meacutethodes de preacuteparations des THPs
168
O
CN
NH2
HN
NH
O Ar
Ar H
O+ CN
CN H2OReflux
O
OO
CN
NH2
O Ar
TBAB 10mol
O
HNNH
O
OO
Scheacutema III24
Autres Lhydroxyde de teacutetrameacutethylammonium 71 Fluorure de teacutetrabutylammonium 72
Bromure de teacutetrabutylammonium 73 Bromure drsquohexadeacutecyldimeacutethyl benzyl ammonium 74 ont eacutegalement eacuteteacute utiliseacutes
III310 Utilisation des nanoparticules
La synthegravese des teacutetrahydrobenzo[b]pyranes et des dihydropyrano[c]chromegravenes est
deacuteveloppeacutee par M Khoobi et son eacutequipe75 afin drsquoameacuteliorer le rendement des produits
agrave proprieacuteteacutes biologiques et pharmacologiques importantes en employant un systegraveme
catalytique magneacutetique nanoparticule type [inorganique-organique hybride γ-F2O3
encapsuleacute par lrsquohydroxyapatite magneacutetique (γ-F2O3HAP) supporteacute sur 2-
aminomeacutethyl-pheacutenol qui est recyclable Le catalyseur a montreacute une tregraves grande capaciteacute pour catalyser la preacuteparation des
teacutetrahydrobenzo[b]bpyranes et les dihydropyrano[c]chromegravenes dans un temps minimal
de 10min avec de tregraves bons rendements (scheacutema III25)
Chapitre III Meacutethodes de preacuteparations des THPs
169
Ar H
O+ CN
CN H2O Reflux (10min)
O
O
ArOCN
NH2
O
OH
O
O
OO
CN
NH2
O Ar
Catalyseur
Scheacutema III25
H Hosseini-Savari et S Shafiee-Haghighi76 ont rapport lrsquoutilisation drsquoun catalyseur
efficace recyclable qui est le nano ZnO en raison de leur tregraves petite taille (taille
nanomeacutetrique) et de leur grande surface par rapport au volume (scheacutema III26)
Ar H
O
+
CN
R2+
R1
R1
O
O
nano ZnO (10mol)
O
R1
NH2
O Ar
H2O 80degC
Scheacutema III26
III311 Utilisation de la meacutethode sans catalyseur
S J Tu et son eacutequipe77 ont rapporteacute la synthegravese des 2-amino-5 6 7 8-teacutetrahydro-5-
oxo-4-aryl-7 7-dimeacutethyle-4H-benzo[b]pyranes via une addition de Michael drsquoune
dimeacutedone avec un arylmeacutethylegravene malononitrile ou un arylmeacutethylegravene cyanoaceacutetate en
preacutesence de lrsquoeacutethylegravene glycol comme solvant pendant 2h agrave 80degC la reacuteaction est meneacutee
sans catalyseur Ils ont testeacute la reacuteaction avec lrsquoacide aceacutetique comme catalyseur mais les rendements
nrsquoeacutetaient pas satisfaisants (scheacutema III27)
Chapitre III Meacutethodes de preacuteparations des THPs
170
H
Ar CN
XHO OH
X= COC2H5X= CN
+
O
O2h 80degC
O
X
NH2
O Ar
Scheacutema III27
Deux seacuteries de produits ont eacuteteacute preacutepareacutees les rendements trouveacutes montrent que
lrsquoarylmeacutethylegravene malononitrile est plus reacuteactif que lrsquoarylmeacutethylegravene cyanoaceacutetate
Chapitre III Reacutesultats et discussions
171
III4 Reacutesultats et discussions
La synthegravese des teacutetrahydrobenzo[b]pyranes a eacuteteacute eacutetudieacutee et rapporteacutee dans la litteacuterature en utilisant une varieacuteteacute de catalyseurs et plusieurs meacutethodes afin drsquoameacuteliorer les rendements Reacutecemment notre eacutequipe a utiliseacute lrsquoacide phenylboronique59 qui est un catalyseur peu toxique et peu coucircteux
Aujourdrsquohui nous rapportons une approche verte agrave cette synthegravese en employant deux nouveaux catalyseurs drsquoorigine naturels qui ont deacutejagrave eacuteteacute testeacutes dans les deux chapitres preacuteceacutedants et qui ont donneacute des produits purs avec de tregraves bons rendements
Nous avons preacutepareacute deux seacuteries des produits benzopyranes par une condensation drsquoun aldeacutehyde (1mmol) avec un β-ceacutetoester (la dimeacutedone) (1mmol) et le malononitrile (1mmol) la premiegravere seacuterie est catalyseacutee par lrsquoacide ascorbique la deuxiegraveme seacuterie est meneacutee par lrsquoacide aceacutetylsalisylique
Dans le but de faire une comparaison entre le pouvoir catalytique des deux catalyseurs nous avons utiliseacute les mecircmes reacuteactifs de deacutepart pour les deux seacuteries Tableau III4
Nous avons suivi les mecircmes eacutetapes deacutecrites dans les deux chapitres preacuteceacutedents pour deacuteterminer les conditions optimales avec les deux catalyseurs
La premiegravere eacutetape consiste agrave deacuteterminer le meilleur solvant en fixant le facteur de temps (eacutetant 28h le temps reacuteactionnel de la premiegravere reacuteaction compleacuteteacutee donc nous avons arrecircteacute les autres reacuteactions pour effectuer la comparaison) et 10mol comme quantiteacute catalytique Pour cela cinq conditions ont eacuteteacute testeacutees dont le milieu sec ce dernier eacutetait le meilleur choix pour les deux catalyseurs avec un rendement de 70 pour lrsquoacide ascorbique et 68 pour lrsquoaspirine nous avons aussi remarqueacute que cette synthegravese neacutecessite plus de temps Tableau III1
Tableau III1
Catalyseurs
Entreacutee
Solvants
Cat (mol )
Acide ascorbique Acide aceacutetylsalicylique
Temps(h) Rdt() Temps(h) Rdt()
1 Aceacutetonitrile a 10 28 45 28 62 2 THF a 10 28 43 28 50 3 Toluene a 10 28 44 28 48 4 EtOH a 10 28 46 28 67
5 Sans solvant b 10 28 70 28 68 a Les reacuteactions sont meneacutees agrave reflux du solvant b la reacuteaction est meneacutee agrave 80degC
Chapitre III Reacutesultats et discussions
172
La deuxiegraveme eacutetape consiste agrave trouver la quantiteacute catalytique neacutecessaire dans ce milieu sec
pour ameacuteliorer les reacutesultats
Nous avons utiliseacute des quantiteacutes deacutecroissantes comme suit 50 20 10 5 pour chaque
catalyseur en fixant le dernier facteur qui est la tempeacuterature (80degC) La quantiteacute 5 mol dans
les conditions sans solvant agrave 80degC a donneacute de bons rendements et a reacuteduit un peu le temps de
reacuteaction cela est constateacute pour les deux catalyseurs (86 24h) (87 22h) Tableau III2
Tableau III2
Catalyseurs
Entreacutee
Cat (mol )
Acide ascorbique Acide aceacutetylsalicylique
Temps(h) Rdt() Temps(h) Rdt()
1 50 24 60 22 55 2 20 24 71 22 53 3 10 24 78 22 64 4 5 24 86 22 87
La troisiegraveme partie consiste agrave eacutetudier et fixer la meilleure tempeacuterature pour le deacuteroulement de
la synthegravese Nous avons testeacute trois tempeacuteratures 80degC 60degC tempeacuterature ambiante et fixeacute les
autres facteurs deacutejagrave eacutetudieacutes (5 mol cat milieu sans solvant) pour les deux catalyseurs Les
meilleurs reacutesultats sont trouveacutes agrave 80degC comme le montre le Tableau III3 ci-dessous
Tableau III3
Catalyseurs
Entreacutee
T (degC)
Acide ascorbique Acide aceacutetylsalicylique
Temps(h) Rdt() Temps(h) Rdt() 1 80 24 86 22 86 2 60 24 51 22 74 3 Tempdeg amb 24 30 22 19
Les conditions optimales finales trouveacutees avec les deux catalyseurs pour la synthegravese des
teacutetrahydrobenzopyranes sont les mecircmes (Sans solvant 5mol 80degC) Scheacutema III50
Chapitre III Reacutesultats et discussions
173
acide ascorbique ouacide aceacutetylsalicylique
(5mol)
Sans solvant 80degC
1 2 3 4
R1
H
O
CN
CN O NH2
CNOO
O R1
+ +
Scheacutema III29
Tous les THPs syntheacutetiseacutes sont obtenus pratiquement purs avant recrystallisation et avec un
excellent rendement dans des temps relativement courts Tableau III4
Tableau III4
Catalyseurs
Entreacutee
Produits
R1 Acide Ascorbique Acide AceacutetylSalicylique Tfus
mesureacutee (degC) Temps(h) Rdt() Temps(h) Rdt()
1 4a C6H5- 24 85 22 86 232-234 2 4b 4-(OH)-C6H4- 12 84 11 82 214-216 3 4c 4-(Cl)- C6H4- 11 88 13 97 208-210 4 4d 4-(NMe2)- C6H4- 18 83 15 86 215-217 5 4e 4-(MeO)- C6H4-- 13 75 11 85 202-204 6 4f 4-(Br)- C6H4- 14 86 12 98 206-208 7 4g 4-(Me)- C6H4- 19 85 19 84 215-217 8 4h 2-(Me)- C6H4- 17 76 21 61 211-213 9 4i 4-Ethyl- C6H4- 18 83 17 85 -
Deux seacuteries de dix-huit produits (neuf composeacutes pour chaque catalyseur) ont eacuteteacute preacutepareacutees par
une condensation drsquoun aldeacutehyde avec la dimeacutedone et le malononitrile Drsquoapregraves les reacutesultats
obtenus on remarque que la synthegravese a donneacute de bons rendements des THPs mais qui ont
neacutecessiteacute plusieurs heures ces reacutesultats sont remarqueacutes en utilisant les deux catalyseurs le
meilleur rendement trouveacute dans la premiegravere seacuterie (en utilisant lrsquoacide ascorbique) est 88
attribueacute au composeacute 4c avec lrsquoutilisation de lrsquoaldeacutehyde 4-chlorobenzaldeacutehyde tandis que le
composeacute 4f en utilisant le 4-bromobenzaldeacutehyde a donneacute 98 pour la deuxiegraveme seacuterie par la
catalyse de lrsquoacide aceacutetylsalicylique Tableau I5
Toutes et les produits obtenus ont eacuteteacute refroidis et verseacutes sur lrsquoeau glaceacutee puis isoleacutes par
filtration et purifieacutes par recristallisation dans lrsquoeacutethanol on peut dire que la meacutethode utiliseacutee est
efficace eacuteconomique et facile agrave mettre en oeuvre
Chapitre III Reacutesultats et discussions
174
Nous proposons ci-dessous le meacutecanisme de la reacuteaction
3
CCN
HH
CN
3
- H2O
R 1CH
C CN
CN
5
O
CN
NH
R1OO
OH
R1
CN
N - H2O
OO
OHOH
OH
OH
OO
OHO
OH
OH H+ O
O
O O
O
O
O OH
H+
2
OO
OHO
OH
OH
eacutenolisation2
eacutenolisation
O
O
O O
H
H
H
R1
O
HR1
O
11
++
condensation de Knoevenagel condensation de
Knoevenagel
H H
OO
OH O
OHOH
OO
OO
CCN
HH
C
N
- H2O
R 1
CH
C CN
CN
4
5
2 +addition de Michael cyclisation
6
5
R2
R2
R2
R2
O
OR2
R2
HHO
OR2
R2
HH
OR2
R2
OH
OR2
R2
OH
Scheacutema III29
Les structures des THPs preacutepareacutees ont eacuteteacute deacutetermineacutes et confirmeacutes avec les meacutethodes
spectroscopiques usuelles qui sont IR RMN 1H RMN 13C et sont similaire avec les donneacutees
de la bibliographie
Les spectres Infrarouge des teacutetrahydrobenzo[b]pyranes sont caracteacuteriseacutes par la
preacutesence de cinq bandes caracteacuteristiques
Une bande qui correspond agrave la fonction amine NH2 qui apparait vers 3321-3398cm-1 une
bonde qui apparait entre 2958 et 3024cm-1 repreacutesente le C-H
Une autre bande qui indique la preacutesence du (CN) apparait entre 2162 et 2198cm-1
Chapitre III Reacutesultats et discussions
175
La bande du groupement carbonyle (C=O) du cycle heacutexanedione apparait vers 1608-1681cm-
1 et finalement une bande qui se situe entre 1365 et 1369cm-1 repreacutesente le CO du cycle
pyrane
Les spectres de la RMN 1H des structures de produits de la synthegravese des
tetrahydrobenzopyrans sont en parfait accord avec ceux de la litteacuterature
-Les deux protons caracteacuteristiques du groupement amine NH2 reacutesonnent sous forme de signal
singulet vers 454-726 ppm pour les produits (4e 4f) nous nrsquoavons pas remarqueacute les pics du
groupement NH2 porteacute par le carbone en position 2
-Le proton caracteacuteristique H4 sort sous forme drsquoun singulet entre 377 et 484 ppm
Les protons des groupements meacutethyles apparaissent sous forme de deux singulets tregraves
intenses respectivement vers 062-097 et 070-111 ppm
Les deux (CH2) du cycle hexanedione reacutesonnent come suit
Les deux protons porteacutes par le C6 qui est le plus deacuteblindeacute (CH2 adjacent de la fonction
ceacutetone) sous forme drsquoun singulet vers 225-346 ppm
Les deux autres protons porteacutes par le C8 reacutesonnent souvent sous forme drsquoun multiplet ducirc au
couplage geacuteminal le premier proton avec un deacuteplacement chimique qui varie entre 172-219
ppm avec une constante de couplage (J= 161Hz) et un autre proton vers 183-237 ppm avec
une constante de couplage qui varie entre 161-162Hz
Les spectres de la RMN 13C sont caracteacuteriseacutes par la preacutesence des signaux suivants
-Le carbone de la fonction carbonyle du cycle hexanedione (C5O) apparait sous forme drsquoun
signal deacuteblindeacute qui sort vers 1948-1967 ppm
-Pour le carbone C2 porteur du groupement amine le pic apparait deacuteblindeacute vers 1610 - 1629
ppm cependant le carbone C3 porteur du groupement cyanure sort vers 508-606 ppm Ce
dernier (CN) se situe entre 1190 et 1256 ppm
-Le signal correspondant au carbone C4 apparaicirct vers 292-400 ppm
-Le carbone hybrideacute sp2 de la double liaison du cycle DHPM (C8a) reacutesonne avec les carbones
aromatiques et les autres carbones vers 1432-1589 ppm le deuxiegraveme carbone hybrideacute sp2
(C4a) reacutesonne vers 1122-1168 ppm
-Le carbone quaternaire C7 qui appartient au cycle hexanedione apparait blindeacute entre 278 et
345 ppm
-Les carbones des groupements meacutethyles sont les plus blindeacutes et sortent vers (263ppm et
284ppm) les carbone C6 et C8 sortent respectivement vers 409-505 et 318-389 ppm
Chapitre III Reacutesultats et discussions
176
Tableau III5 Donneacutees de RMN1H (deacuteplacements chimiques et constantes de couplage) des teacutetrahydrobenzo[b]pyranes
O NH2
CN
O R1
Entreacutee R1 NH2 HC4 2CH3 2CH2
4a 727-731(m 2H) 714-720(m 2H)
699(s 1H) 575(s2HNH2) 418(s1H C4H) 105(s3HCH3)
096(s3HCH3) 336(s2HCH2)
226(d J =161H CH2) 211(d J =161H CH2)
4b
881(s1HOH) 702(d J =842H) 672(d J =832H)
582(s2HNH2) 424(s1H C4H) 110(s3HCH3)
102(s3HCH3) 307(s2HCH2)
224(d J =1621H CH2) 215(d J =1631H CH2)
4c 705(d J =82H) 684(d J =82H)
575(s2HNH2) 412(s1H C4H) 104(s3HCH3)
095(s3HCH3) 334(s2HCH2)
225(d J =161H CH2) 209(d J =161H CH2)
4d 291(s6H2CH3)
663(d J =872H) 622(d J =872H)
585(s2HNH2) 377(s1H C4H) 070(s3HCH3) 062(s3HCH3)
250(s2HCH2) 183(d J =1621H CH2) 172(d J =1611H CH2)
4e 373(s3HO-CH3)
707(d J =862H) 668(d J =862H)
- 414(s1H C4H) 105(s3HCH3) 096(s3HCH3)
340(s2HCH2) 237(d J =161H CH2) 210(d J =161H CH2)
4f 707-688(m4H) - 484(s1H C4H) 109(s3HCH3)
097(s3HCH3) 283(s2HCH2)
221(d J =161H CH2) 213(d J =161H CH2)
4g 335(s3HCH3)
708(d J =82H) 703(d J =82H)
574(s2HNH2) 413(s1H C4H) 104(s3HCH3) 095(s3HCH3)
225(s2HCH2) 225(d J =161H CH2) 209(d J =161H CH2)
4h 283(s3HCH3)
688-707(m 4H)
726(s2HNH2) 484(s1H C4H) 109(s3HCH3) 097(s3HCH3)
246(s2HCH2) 221(d J =161H CH2) 213(d J =161H CH2)
4i 741(d J =82H) 712(d J =82H)
124(t J=83HCH3) 372(qJ=122HCH2)
454(s2HNH2) 437(s1H C4H) 111(s3HCH3) 103(s3HCH3)
245(s2HCH2) 225(d J =161H CH2) 219(d J =161H CH2)
Chapitre III Reacutesultats et discussions
177
Tableau III6 Donneacutees de RMN1H (deacuteplacements chimiques et constantes de couplage) des teacutetrahydrobenzo[b]pyranes
O NH2
CN
O R1
12
3456
78
9
10
11
4a
8a
THP C5O C2 C3 CN C4 2CH2 C8a C4a C7 2CH3 (R1)Carom (R1)Ar
4a 1961 1629 588 1202 360 504323 1589 1132 289 273 1452-1270 -
4b 1955 1610 606 1217 315 501342 1555 1135 283 269 157813431279 1148 -
4c 1961 1626 554 1202 352 505322 1589 1135 289 272 1584-1287 1141 -
4d 1948 1605 592 1190 336 495398 1573 1128 279 263 1482-1269 1113 309
4e 1957 1622 586 1198 318 500348 1584 1130 284 268 1579-1282 1137 550
4f 1957 1626 577 1195 352 499318 1585 1122 283 268 1441-1196 -
4g 1960 1627 589 1202 356 505322 1589 1133 289 272 1423-1275 211
4h 1967 1621 508 1256 292 409322 1432 1168 278 273 1374-1262 197
4i 1956 1618 589 1199 400 500389 1583 1132 345 284 1492-1277 1123 317267
Chapitre III Conclusion
178
III5 Conclusion
Dans ce chapitre consacreacute agrave la synthegravese des teacutetrahydrobenzopyranes une classe importate de
moleacutecules qui preacutesentent une grande diversiteacute drsquoactiviteacutes biologiques et pharmacologiques
nous avons apporteacute notre contribution agrave lrsquoenrichissement des nombreuses meacutethodes deacutejagrave
deacutecrites Mais lrsquoutilisation pour notre part de deux catalyseurs nouveaux drsquoorigine naturels
peu coucircteux disponibles car commerciaux non dangereux pour lrsquohomme et benins pour la
nature constitue un apport important au deacuteveloppement de la chimie verte et par conseacutequent agrave
la preacuteservation de la nature
La meacutethode que nous proposons est simple agrave mettre en œuvre efficace propre et permet
lrsquoaccegraves aux moleacutecules cibles avec des rendements appreacuteciables Les produits eacutetant tous
solides leur seacuteparation du milieu reacuteactionnel est aiseacutee et leur purification si neacutecessaire se fait
par une simple recritallisation
Par ailleurs les deacuteterminations des structures se font aiseacutement par les meacutethodes usuelles
drsquoanalyses qui sont lrsquoIR La RMN 1H et la RMN 13C
Chapitre III Partie expeacuterimentale
179
III5 Partie expeacuterimentale
Mode opeacuteratoire geacuteneacuterale
Un meacutelange reacuteactionnel de (1mmol) de lrsquoaldeacutehyde (1mmol) de la dimeacutedone (1mmol) du
malononitrile avec (5mol) de lrsquoacide ascorbique ou de lrsquoacide aceacutetylsalicylique dans un
milieu sans solvant agrave tempeacuterature 80degC La reacuteaction est suivie par (CCM) Apregraves
lrsquoachegravevement de la reacuteaction le meacutelange est refroidi agrave tempeacuterature ambiante et ensuite verseacute
sur de lrsquoeau glaceacutee avec une agitation de 10 minutes Le solide obtenu est filtreacute laveacute avec
lrsquoeau glaceacutee et purifieacute par recristallisation dans lrsquoeacutethanol 95 Les produits obtenus ont eacuteteacute
identifieacutes par les meacutethodes spectroscopiques IR RMN H1 RMN C13 et tempeacuterature de
fusion
4a) 2-amino-77-dimeacutethyl-5-oxo-4-pheacutenyl-5678-teacutetrahydro-4H-chromegravene-3-carbonitrile
O
OCN
NH2
Tdegfus 232-234degC IR (KBr cm-1) ν 3394 3024 2198 1670 1369 RMN H1(250 MHz DMSO-d6) δ 727-731(m 2H) 714-720(m 2H) 699(s 1H) 575(s 2H NH2) 418(s 1H C4H) 336(s 2H CH2) 226(d J=16 1H CH2) 211(d J=16 1H CH2) 105(s 3H CH3) 096(s 3H CH3) RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ 1961 1630 1590 1452 1288 1286 1276 1270 1802 1132 588 505 360 323 289 273
4b) 2-amino-4-(4-hydroxypheacutenyl)-77-dimeacutethyl-5-oxo-5678-teacutetrahydro-4H-chromegravene-3-carbonitrile
O
OCN
NH2
OH
Tdegfus 214-216degC IR (KBr cm-1) ν 3598 3259 2962 2194 1681 1369 RMN H1(250 MHz DMSO-d6) δ 881(s 1H OH) 702(d J =84 2H) 672(d J =83 2H) 582(s 2H NH2) 424(s 1H C4H) 307(s 2H CH2) 224(d J =162 1H CH2) 215(d J =163 1H
Chapitre III Partie expeacuterimentale
180
CH2) 110(s 3H CH3) 102(s 3H CH3) RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ 1955 1610 1578 1555 1348 1279 1279 1217 1148 1135 606 501 342 315 283 269
4c) 2-amino-4-(4-chloropheacutenyl)-77-dimeacutethyl-5-oxo-5678-teacutetrahydro-4H-chromegravene-3-carbonitrile
O
OCN
NH2
Cl
Tdegfus 208-210degC IR (KBr cm-1) ν 3371 2958 2191 1654 1369 RMN H1(250 MHz DMSO-d6) δ 705(d J =8 2H) 684(d J =8 2H) 575(s 2H NH2) 412(s 1H C4H) 334(s 2H CH2) 225(d J =16 1H CH2) 209(d J =16 1H CH2) 104(s 3H CH3) 095(s 3H CH3) RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ 1961 1626 1589 1584 1374 1287 1202 1141 1135 555 505 352 322 289 272
4d) 2-amino-4-(4-(dimeacutethylamino)pheacutenyl)-77-dimeacutethyl-5-oxo-5678-teacutetrahydro-4H-chromegravene-3-carbonitrile
O
OCN
NH2
N
Tdegfus 215-217degC IR (KBr cm-1) ν 3390 2962 2198 1666 1369 RMN H1(250 MHz DMSO-d6) δ 663(d J =87 2H) 622(d J =87 2H) 585(s 2H NH2) 377(s 1H C4H) 291(s 6H 2CH3) 250(s 2H CH2) 183(d J =162 1H CH2) 172(d J =161 1H CH2) 070(s 3H CH3) 062(s 3H CH3) RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ 1948 1605 1573 1482 1313 1269 1190 1128 1113 592 495 398 336 309 278 263
4e) 2-amino-4-(4-meacutethoxypheacutenyl)-77-dimeacutethyl-5-oxo-5678-teacutetrahydro-4H-chromegravene-3-carbonitrile
O
OCN
NH2
O
Chapitre III Partie expeacuterimentale
181
Tdegfus 202-204degC IR (KBr cm-1) ν 3375 2962 2191 1654 1369 1164 RMN H1(250 MHz DMSO-d6) δ 707(d j=862H) 668(d j=862H) 414(s1H C4H) 373(s3HO-CH3) 340(s2HCH2) 237(d j=161H CH2) 210(d j=161H CH2) 105(s3HCH3) 096(s3HCH3) RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ 1957 1622 1584 1579 1369 1282 1198 1137 1130 586 550 500 348 318 284 268
4f) 2-amino-4-(4-bromopheacutenyl)-77-dimeacutethyl-5-oxo-5678-teacutetrahydro-4H-chromegravene-3-carbonitrile
O
OCN
NH2
Br
Tdegfus 206-208degC IR (KBr cm-1) ν 3321 2962 2198 1670 1369 RMN H1(250 MHz DMSO-d6) δ 707-688(m 4H) 484(s 1H C4H) 283(s 2H CH2) 221(d J =16 1H CH2) 213(d J =16 1H CH2) 109(s 3H CH3) 097(s 3H CH3) RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ 1957 1626 1585 1441 1311 1295 1196 1195 1122 577 499 352 318 283 268
4g) 2-amino-77-dimeacutethyl-5-oxo-4-p-tolyl-5678-teacutetrahydro-4H-chromegravene-3-carbonitrile
O
OCN
NH2
Tdegfus 215-217degC IR (KBr cm-1) ν 3325 2958 2191 1678 1365 RMN H1(250 MHz DMSO-d6) δ 708(d J =8 2H) 703(d J =8 2H) 574(s 2H NH2) 413(s 1H C4H) 335(s 3H CH3) 225(s 2H CH2) 225(d J =16 1H CH2) 209(d J =16 1H CH2) 104(s 3H CH3) 095(s 3H CH3) RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ 1960 1627 1589 1423 1360 1293 1275 1201 1133 589 505 356 322 289 272 210
4h) 2-amino-77-dimeacutethyl-5-oxo-4-o-tolyl-5678-teacutetrahydro-4H-chromegravene-3-carbonitrile
O
OCN
NH2
Chapitre III Partie expeacuterimentale
182
Tdegfus 211-213degC IR (KBr cm-1) ν 3371 2962 2187 1674 1365 RMN H1(250 MHz DMSO-d6) δ 726(s 2H NH2) 688-707(m 4H) 484(s 1H C4H) 283(s 3H CH3) 246(s 2H CH2) 221(d J =16 1H CH2) 213(d J =16 1H CH2) 109(s 3H CH3) 097(s 3H CH3) RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ 1967 1621 1432 1374 1302 1276 1262 1256 1168 508 409 322 292 278 273 197
4i) 2-amino-4-(4-eacutethylpheacutenyl)-77-dimeacutethyl-5-oxo-5678-teacutetrahydro-4H-chromegravene-3-carbonitrile
O
OCN
NH2
IR (KBr cm-1) ν 3382 2958 2191 1608 1365 RMN H1(250 MHz DMSO-d6) δ 741(d J =8 2H) 712(d J =8 2H) 454(s 2H NH2) 437(s 1H C4H) 372(q J =12 2H CH2) 225(d J =16 1H CH2) 245(s 1H CH2) 219(d J =16 1H CH2) 124(t J =8 3H CH3) 111(s 3H CH3) 103(s 3H CH3) RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ 1958 1620 1584 1493 1326 1277 1200 1133 1124 590 501 400 387 346 318 286 268
Chapitre III Bibliographie
183
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Conclusion Geacuteneacuterale
187
Conclusion geacuteneacuterale
Les exigences de la chimie moderne comme le deacuteveloppement de nouvelles synthegraveses avec
de nouveaux protocoles seacutecuriseacutes et respectueux de lrsquoenvironnement nous orientent vers le
domaine de la chimie verte
Crsquoest ainsi nous avons contribueacute agrave cet effet agrave deacutevelopper des approches vertes agrave trois
reacuteactions les plus connues la reacuteaction de Biginelli (chapitre I) la reacuteaction de Hantzsch
(chapitre II) et la synthegravese des teacutetrahydrobenzo[b]pyranes (chapitre III) qui sont consideacutereacutees
comme des synthegraveses vertes eacuteconomiques (one-pot) et sources tregraves importantes des produits
hautement theacuterapeutiques
Nous nous somme interesseacute eacutegalement dans ce travail de recherche au neuviegraveme principe de
la chimie verte la catalyse qui est le facteur cleacute dans une reacuteaction pour son influence sur le
temps reacuteactionel et rendement des produits cibles
Nous avons proposeacute deux nouveaux catalyseurs drsquoorigine naturels lrsquoacide ascorbique (VitC)
et lrsquoacide aceacutetylsalicylique (lrsquoaspirine) Drsquoapregraves les reacutesultats des eacutetudes effectueacutees dans notre
laboratoire ces deux acides de Brϕnsted non toxiques disponibles et peu coucircteux ont prouveacute
un grand pouvoir catalytique puisqrsquoils ont permis drsquoavoir de bons rendements dans des temps
relativement courts avec seulement (5mol) du catalyseur
Les trois reacuteactions dont on a fait lrsquoeacutetude de ces deux nouveaux catalyseurs sont meneacutees agrave une
tempeacuterature de 80degC dans un milieu sans solvant Ce dernier reacutepond cinquiegraveme principe de la
chime verte Ce qui a rendu les proceacutedeacutes plus innovants et plus seacutecuritaires
En fin nous avons deacuteveloppeacute des proceacutedeacutes de synthegravese seacutecuritaires qui nous ont permis de
produire une varieacuteteacute de produits actifs et synthegravetiser de nouvelles moleacutecules originales
Annexe
4i) 6-meacutethyl-2-oxo-4-(thiophegraven-2-yl)-1234-teacutetrahydropyrimidine-5-carboxylate drsquoeacutethyle
(DHPMs)
4q) 4-(4-chloropheacutenyl)-77-dimeacutethyl-3478-teacutetrahydroquinazoline-25(1H6H)-dione
(DHPMs)
5d) 3366-teacutetrameacutethyl-9-(thiophen-2-yl)-3467-teacutetrahydroacridine-18(2H5H9H10H)-
dione (DHPs)
5q) 4-(4-eacutethylpheacutenyl)-2-meacutethyl-5-oxo-145678-heacutexahydroquinoline-3-carboxylate
drsquoeacutethyle (DHPs)
4d) 2-amino-4-(4-(dimeacutethylamino)pheacutenyl)-77-dimeacutethyl-5-oxo-5678-teacutetrahydro-4H-chromegravene-3-carbonitrile (THPs)
4e) 2-amino-4-(4-meacutethoxypheacutenyl)-77-dimeacutethyl-5-oxo-5678-teacutetrahydro-4H-chromegravene-3-carbonitrile (THPs)
Reacutesumeacute
Dans ce manuscrit nous avons exposeacute lrsquoobjectif de notre eacutetude et les reacutesultats obtenus Nous
nous sommes interesseacutes au deacuteveloppement de nouveaux protocoles qui rentrent dans le
domaine de la chimie verte (chimie durable) en proposant deux nouveaux catalyseurs acides
de Brϕnsted drsquoorigine naturelle (lrsquoacide ascorbique et lrsquoacide aceacutetylsalicylique) les reacuteactions
dont on a fait lrsquoeacutetude sont des reacuteactions agrave composants multiples la reacuteaction de Biginelli
Hantzsch et la synthegravese des benzopyranes qui sont preacutesenteacutees dans trois chapitres
Les trois reacuteactions sont meneacutees dans un milieu sec ce qui a eacutetait un plus pour notre recherche
nous avons pus obtenir de tregraves bons reacutesultats que ce soit pour les rendements ou pour les
temps necessaires pour le deacuteroulement des reacuteactions Nous avons aussi enrichi la bibliothegraveque
des moleacutecules par la production de nouvelles moleacutecules avec de tregraves bons rendements dans
des temps record
Mots cleacutes chimie verte acide ascorbique acide aceacutetylsalicylique reacuteactions agrave composants
multiples la reacuteaction de Biginelli Hantzsch et la synthegravese des benzopyranes
الرحمان
الحمد لا
الملخص
جدیدة بروتوكولات تطویرب مھتمون ونحن علیھا الحصول تم التي والنتائج دراستنا من الغرض شرحنا المخطوط ھذا في
من و ھي جدیدةال برونستیدال أحماض من اثنین قدملھذا نو ) المستدامة الكیمیاء( الخضراء الكیمیاء مجال ضمن تقع التي
في بھا قمنا التي التفاعلات ) السالیسیلیك أسیتیل وحمض الاسكوربیك حمض( الطبیعي الأصلدات الحفازة المواد
وبینزوبیران ھانتسش و بیجینیلي تفاعلمثل المركبات المتعددة التفاعلات ھي ھذه دراستنا
و جدا جیدة نتائج على الحصول من فتمكنا لأبحاثنا بمثابة اضافة كان الذي جاف وسط في جریتا لثلاثةا التفاعلات
وقت في جدا جیدة غلة مع جدیدة جزیئات وإنتاج المركبات مكتبة باثراء أیضا انقم جیدین دومرد و وقت على حصلنا
قیاسي
المكونات المتعددة التفاعلات السالیسیلیك أسیتیل حمض الأسكوربیك حمض الخضراء الكیمیاء الرئیسیة الكلمات
وبینزوبیران ھانتسش و بیجینیلي تفاعل
Abstract
In this manuscript we explained the purpose of our study and the results obtained We are
interested in developing new protocols that fall within the field of green chemistry
(sustainable chemistry) offering two new Brϕnsted acids of natural origin catalysts ( ascorbic
acid and acetylsalicylic acid) the reactions on which we did our study are multi-component
reactions reaction Biginelli Hantzsch and synthesis of benzopyran which are divided into
three chapters
The three reactions are carried out in a dry environment which was a plus for our research
we could obtain very good results that am for returns or for necessary for the progress of the
reactions we have also enriched the library of molecules the production of new molecules
with very good yields in record time
Keywords green chemistry ascorbic acid acetylsalicylic acid multicomponent reactions
the reaction of Biginelli Hantzsch and synthesis of benzopyran
Notes techniques
Lrsquoappareillage utiliseacute au cours de ce travail est le suivant
Spectromeacutetrie de Reacutesonnance Magneacutetique Nucleacuteaire RMN
Lrsquoappareil utiliseacute est
Spectromegravetre agrave transformeacutee de Fourier DP 250 (250 MHz pour le 1H 629 MHz pour le 13C) du
deacutepartement de Chimie de lrsquouniversiteacute Constantine 1
Les deacuteplacements chimiques δ sont exprimeacutes en partie par million (ppm) par rapport au
teacutetrameacutethylsilane (TMS) utiliseacute comme reacutefeacuterence interne pour la RMN du 1H et du 13C
Les spectres sont enregistreacutes dans le DMSO deuteacutereacute ou le chloroforme deuteacutereacute CDCl3
Les constantes de couplage (J) sont exprimeacutees en Hertz (Hz) pour deacutecrire la multipliciteacute des
signaux les abreacuteviations suivantes ont eacuteteacute utiliseacutees
s singulet d doublet dd doublet deacutedoubleacute m multiplet t triplet q quadruplet
Les notations utiliseacutees en carbone 13 sont Cq carbone quaternaire CAr carbone aromatique eq
eacutequivalent
Spectromeacutetrie Infra Rouge
Spectromegravetre Shimadzu F IR-8201 PC de lrsquouniversiteacute Constantine1 Les composeacutes solides sont
greffeacutes sur des pastilles en KBr Les freacutequences drsquoabsorption sont donneacutees en cm-1
Point de fusion
Les points de fusion ont eacuteteacute deacutetermineacutes agrave lrsquoaide drsquoun banc Koumlfler et drsquoun appareil pour point de
fusion agrave capillaire laquo Fine Control Electrothermal Capillary raquo
Chromatographie
Les chromatographies analytiques sur couche mince (CCM) ont eacuteteacute effectueacutees sur des plaques
Merck en aluminium recouvertes de gel de silice 60 F 254 (eacutepaisseur 02 mm) et reacuteveacuteleacutees par une
lampe UV reacutegleacutee sur 254 nm
Table de matiegravere
INTRODUCTION GENERALEhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip01
Bibliographie helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip11
Chapitre I Nouvelles proceacutedures laquo vertes raquo dans la synthegravese des deacuteriveacutes de la
34-dihydropyrimidin-2(1H)-one I1 Introductionhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip13
I11 Historique de la reacuteaction de Biginellihelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip15
I111 Aldeacutehydeshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip15
I112 Composeacutes agrave meacutethylegravene activeacutehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip16
I113 Lrsquoureacutee et ses deacuteriveacutes helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip17
I12 Meacutecanisme de la reacuteaction de Biginelli helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip17
I2 Inteacuterecircts biologiques des 3 4-dihydropyrimidin-2-ones et deacuteriveacuteshelliphelliphellip23
I21 Activiteacute antifilarienne helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip23
I22 Activiteacute antifongique et antimicrobienne helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip23
I23 Activiteacute antituberculeusehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip25
I24 Activiteacute antioxydantehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip27
I25 Activiteacute anticanceacutereuse et antivirale (contre HIV-1)helliphelliphelliphelliphelliphelliphellip29
I26 Activiteacute de blocage des canaux calciqueshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip31
I27 Antagonistes des reacutecepteurs α1a- adreacutenergiqueshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip32
I3 Meacutethodes de preacuteparation des 34-DHPMshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip34
I31 Utilisation de la meacutethode organocatalyse helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip34
I32 Utilisation de la meacutethode de transfert de phase helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip 34
I33 Utilisation des acides de Lewis helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip35
I34 Lrsquoutilisation de lrsquoIodine (I2) helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip39
I35 Utilisation des Bases de Lewis helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip39
I36 Utilisation des acides de Brϕnsted helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip40
I37 Synthegravese asymeacutetrique helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip 40
I38 Utilisation de la biocatalyse helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip43
I39 Utilisation des supports solides helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip43
I310 Utilisation des micro-ondes helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip46
I311 Utilisation des ultrasons helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip48
I312 Utilisation des liquides ioniques helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip49
I313 Utilisation des nanoparticules helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip50
I314 Utilisation des catalyseurs naturels helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip51
I315 Utilisation drsquoautres catalyseurshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip52
I4 Reacutesultats et discussionhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip55
I5 Conclusionhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip68
I6 Partie expeacuterimentalehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip69
Bibliographiehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip79
Chapitre II Nouvelles proceacutedures laquo vertes raquo dans la synthegravese des deacuteriveacutes de la 14- dihydropyridine
II1 Introductionhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip85
II11 Historique de la reacuteaction de Hantzsch helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip87
II111 Aldeacutehydeshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip87
II112 Composeacutes agrave meacutethylegravene activehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip87
II113 Lrsquoammoniac et ses deacuteriveacuteshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip87
II12 Meacutecanisme de la reacuteaction de Hantzsch helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip88
II13 Utilisation des produits DHPshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip89
II2 Inteacuterecircts biologiques des 1 4-dihydropyrimidines et deacuteriveacutes helliphelliphelliphelliphellip92
II21 Activiteacutes antimicrobienne antibacteacuterienne et antifongique helliphelliphelliphellip92
II22 Activiteacute antioxydantehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip94
II23 Activiteacute anti-inflammatoire helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip95
II24 Activiteacute antituberculeuse helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip95
II25 Activiteacutes antihypertensive et vasodilatation helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip96
II26 Activiteacute myorelaxantehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip97
II27 Activiteacute anticancereuse helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip98
II3 Meacutethode de preacuteparation des 34-DHPshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip99
II31 Utilisation des acides de Lewis helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip99
II32 Lrsquoutilisation de lrsquoIodine (I2) helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip101
II33 Utilisation des acides de Brϕnstedhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip102
II32 Utilisation de la levure de boulanger helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip102
II33 Synthegravese asymeacutetrique helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip103
II34 Utilisation de la biocatalyse helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip104
II35 Utilisation des supports solides helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip105
II36 Utilisation des micro-ondes helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip107
II37 Utilisation des ultrasons helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip108
II3 Utilisation de lrsquoirradiation infrarouge helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip109
II39 Utilisation des liquides ioniques helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip109
II310 Utilisation du couple Oxyde-Meacutetal helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip109
II311 Utilisation des nanoparticules helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip110
II312 Utilisation de la meacutethode sans catalyseur helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip111
II4 Reacutesultats et discussionhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip114
II5 Conclusionhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip128
II6 Partie expeacuterimentalehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip129
Bibliographiehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip139
Chapitre III Nouvelles proceacutedures laquo vertes raquo dans la synthegravese des deacuteriveacutes du teacutetrahydrobenzo[b]pyrane
III1 Introductionhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip147
III11 Nomenclature des teacutetrahydrobenzo[b]pyranes helliphelliphelliphellip148
III12 Meacutecanisme de la reacuteaction helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip149
III2 Inteacuterecircts biologiques des teacutetrahydrobenzo[b]pyranes helliphelliphelliphelliphelliphellip150
III21 Activiteacutes antimicrobienne antibacteacuterienne et antifongique helliphellip150
III22 Activiteacute anticanceacutereusehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip153
III23 Activiteacute antirhinovirushelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip154
III24 Activiteacute neuroprotectivehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip155
III25 Activiteacute antioxydantehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip156
III25 Activiteacute protectrice du cartilagehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip157
III3 Meacutethodes de preacuteparation des teacutetrahudrobenzo[b]pyranes helliphelliphelliphellip158
III31 Utilisation de la meacutethode eacutelectroorganiquehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip158
III32 Utilisation des acides de Lewis helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip158
III33 Utilisation de lrsquoIodine moleacuteculaire (I2 avec K2CO3)helliphelliphelliphelliphelliphelliphellip161
III34 Utilisation des bases de Lewis helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip162
III35 Synthegravese asymeacutetrique helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip163
III36 Utilisation des supports solides helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip164
III37 Utilisation des micro-ondes helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip165
III38 Utilisation des liquides ioniques helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip165
III39 Utilisation des nanoparticules helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip168
III310 Utilisation de la meacutethode sans catalyseur helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip169
III4 Reacutesultats et discussionhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip171
III5 Conclusionhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip178
III6 Partie expeacuterimentalehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip179
Bibliographiehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip183
CONCLUSION GENERALEhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip187
Introduction Geacuteneacuterale
Introduction geacuteneacuterale
1
Introduction geacuteneacuterale
Le plus grand deacutefi de toutes les branches de la science moderne est de creacuteer une harmonie
entre la nature et lrsquoecirctre humain
La chimie est une science ou le savoir nrsquoest jamais seacutepareacute de faire cela fait drsquoelle un vaste
domaine drsquoinnovation Le rocircle principale de la chimie est drsquoameacuteliorer lrsquoenvironnement de
lrsquoecirctre humain ainsi que de proteacuteger sa vie avec les moyens les plus simples et disponibles
Jusquagrave preacutesent la socieacuteteacute a tendance agrave consideacuterer que la chimie et lrsquoindustrie chimique
nuisent agrave lrsquoenvironnement et que tout produit chimique creacuteeacute par lrsquohomme comme funeste et
tout ce qui est naturel comme bon cela est ducirc sans doute aux accidents dangereux qui ont
laisseacute une mauvaise image de la chimie et lrsquoindustrie chimique citant par exemple
-Lrsquoexplosion drsquoun reacuteacteur dans lrsquousine chimique drsquoIcmesa (Milan-Italie 10-07-1976)
contamination de plus de 1800 personnes
-Une fuite drsquoun gaz mortel lisocyanate de meacutethyle (MIC) drsquoune usine de pesticide (Bhopal-
Inde 03-12-1984) preacutes de 20000 morts et 100000 handicapeacutes
-Explosion de lrsquousine de Nitrate drsquoAmmonium AZF (Toulouse-France 21-09-2001) 29
morts et 450 blesseacutes
Le terme de chimie verte traduit le concept de chimie pour un deacuteveloppement durable
La chimie durable ou chimie verte peut ecirctre assimileacutee agrave une chimie qui maicirctrise durablement
son empreinte environnementale tout en respectant les impeacuteratifs de compeacutetitiviteacute
eacuteconomique et de progregraves social elle est reacutesolument un secteur multisectoriel et les grands
enjeux concernent plus speacutecifiquement la durabiliteacute des proceacutedeacutes la gestion des ressources et
lrsquointeacutegration de la chimie dans les filiegraveres drsquoavenir
Autrement dit une chimie qui veille agrave lrsquoeacutequilibre eacuteconomique social et environnemental du
milieu dans lequel elle srsquoinsegravere Elle vise notamment
A concevoir des produits et des proceacutedeacutes chimiques permettant de reacuteduire et
drsquoeacuteliminer lrsquoutilisation et la synthegravese de substances dangereuses 1 (une deacutefinition est
proposeacutee par lsquorsquoUS Environnemental Protection Agencyrsquorsquo en 1991)
Introduction geacuteneacuterale
2
A lrsquooptimisation des proceacutedeacutes (valorisation des deacutechets eacuteconomie drsquoatomes
drsquoeacutenergie de temps) par lrsquoadoption des douze principes de la laquoGreen Chemistryraquo
suivants
1 La Preacutevention deacuteveloppement de reacuteaction qui induit moins de deacutechets ce qui eacutevite
lrsquoeacutelimination de ces derniers
2 lrsquoEconomie drsquoatome incorporer le maximum drsquoatomes des reacuteactifs dans les produits
finaux moins de produits secondaires donc moins de deacutechets (comme par exemple
les reacutearrangements transpositions MCRs condensationshellip)
3 Synthegraveses moins dangereuses donc lrsquoutilisation des reacuteactifs chimiques peu toxiques
et non polluants
4 Conception de produits chimiques plus seacutecuritaires
Donc assurer la fabrication et la commercialisation des produits pharmaceutiques
cosmeacutetiques ou phytosanitaires plus sucircrs
5 Solvants et Auxiliaires plus seacutecuritaires lrsquoutilisation des reacuteactions sans solvant ou
sur support solide mineacuteral hellippeuvent ameacuteliorer les facteurs
6 Conception pour lefficaciteacute eacutenergeacutetique les besoins eacutenergeacutetiques des proceacutedeacutes
doivent ecirctre minimiseacutes en choisissant comme solution lrsquoutilisation des Micro-ondes
tempeacuterature et pression ambiantes
7 Utilisation des matiegraveres premiegraveres renouvelables la matiegravere premiegravere qui deacuterive des
plantes est facile agrave ecirctre renouveleacutee et moins coucircteuse plutocirct que celle qui deacuterive du
peacutetrole et de gaz naturel
8 Reacuteduction du nombre de deacuteriveacutes reacuteduction des produits deacuterivants qui apparaissent
avant lrsquoobtention du produit final en minimisant lrsquoutilisation des agents reacuteactifs des
radicaux bloquants (protecteursdeacuteprotecteurs) qui peuvent produire des deacutechets
9 La catalyse crsquoest le facteur auquel on srsquointeacuteresse pour son rocircle important dans une
reacuteaction par sa seule preacutesence ou par son intervention (il acceacutelegravere la reacuteaction en
reacuteduisant le temps et lrsquoeacutenergie neacutecessaire il peut reacuteduire les deacutechets augmenter la
seacutelectiviteacute diminuer la quantiteacute des reacuteactifs utiliseacutes peut catalyser deux produits qui
sont solubles dans des diffeacuterents solvants par transfegravert de phase du agrave leur caractegravere
bipolaire) et qui revient agrave sa forme initiale
10 Conception de la deacutegradation les produits chimiques syntheacutetiseacutes doivent ecirctre
deacutegradeacutes en substances non toxiques et non persistantes dans lrsquoenvironnement
Introduction geacuteneacuterale
3
11 Analyse en temps reacuteel pour la preacutevention de la pollution cest-agrave-dire suivre et
calculer la dureacutee avant la peacuteremption et la deacutegradation drsquoun produits chimique pour
preacutevenir la pollution
12 Chimie essentiellement seacutecuritaire afin de preacutevenir les accidents les substances
utiliseacutees devraient ecirctre choisies depuis le deacutebut drsquoune faccedilon agrave minimiser les risques
drsquoaccident chimiques
Depuis la deacutefinition des douze principes de la chimie verte 2 par P Anastas et J Warner agrave la
fin des anneacutees 1990 cette derniegravere a connu un essor fulgurant et intervient aujourdrsquohui dans
tous les niveaux de la socieacuteteacute de lrsquoaspect socieacutetal agrave lrsquoeacutemergence de technologies proceacutedeacutes et
produits toujours plus innovants et plus seacutecuritaires
La biotechnologie a permis lrsquoapparition et la deacutecouverte de plusieurs outils novateurs dont la
chimie combinatoire cette derniegravere reacutepond essentiellement agrave la neacutecessiteacute de deacutevelopper de
nouveaux meacutedicaments via des protocoles de synthegravese rapides efficaces et avec une grande
quantiteacutee Pour cela la conception et la mise en œuvre de nouveaux proceacutedeacutes de synthegravese
durable est lun des deacutefis majeurs dans la synthegravese organique moderne
Les reacuteactions agrave composants multiples (MCR) 3 sont une classe importante des reacuteactions en
tandem
Gracircce agrave leur capaciteacute intrinsegraveque agrave former plusieurs liaisons en une seule eacutetape les reacuteactions agrave
composants multiples sont assureacutement un outil de choix dans le domaine de la chimie
combinatoire dans le fait qursquoelles permettent de geacuteneacuterer en un temps record et avec de bons
rendements des structures moleacuteculaires preacutesentant une grande complexiteacute
La premiegravere MCR a eacuteteacute reacutealiseacutee en 1850 par Aldolph STRECKER qui a syntheacutetiseacute les α-
amino acides apregraves lrsquohydrolyse des α-aminonitriles via lrsquoaddition de un aldeacutehyde le cyanure
de potassium et le chlorure drsquoammonium 4 (Scheacutema 1)
STRECKER
R C
O
HNH3 HCN CH
NH2
CN
R+ +
Scheacutema 1
Introduction geacuteneacuterale
4
En 1882 la premiegravere synthegravese MCR drsquoheacuteteacuterocycles par HANTZSCH via une reacuteaction entre
un aldehyde deux moleacutecules de β-ceacutetoester et lrsquoammoniaque comme donneur drsquoazote 5 la
mecircme anneacutee RADZISZEWSKI preacutepara des produits agrave noyau imidazolique 6 (Scheacutemas 23)
HANTZSCH et RADZISZEWSKI
OCH3
OO
H3C
H3C
O O
OCH3
H3C CO
H
NH4OH
N
CH3
CH3H3C
OO
H3CO OCH3++
Scheacutemas 2 3
O
O
CH2O
MeNH2
NH3
N
N+
La synthegravese des 34-dihydropyridin-2(1H)-ones en 1891 par BIGINELLI vient quelques
anneacutees apregraves en faisant reacuteagir un aldehyde un β-ceacutetoester et lrsquoureacutee 7 (Scheacutema 4)
BIGINELLI
H2N NH2
O
EtO2C CH3
O OPhCHO
NH
NHO
EtO2CPh
H+Cat++
Scheacutema 4
MANNICH propose la synthegravese des β-aminoceacutetones en 1912 via une condensation du
formaldeacutehyde une amine et un composeacute carbonyleacute eacutenolisable 8 (Scheacutema 5)
MANNICH
H H
O
RH3C
O H2NCH2
H2C R
ONH4Cl
H+ OH-ou+
Scheacutema 5
Introduction geacuteneacuterale
5
En 1917 ROBINSON 9 reacutealisa la synthegravese de produits naturels tels que la tropinone comme
le montre le Scheacutema 6
ROBINSON
OHC
CHO +CO2Me
CO2Me
O
N O
CO2MeCO2Me
CH3NH2
+
Scheacutema 6
En utilisant un carbonyle un acide carboxylique et un isocyanide PASSERINI en 1921 put
syntheacutetiser les carboxamides 10 (Scheacutema 7)
PASSERINI
R1OH
O
R2
O
H R1O
HN
R3
O
O
R2
R3-C N++ +
Scheacutema 7
En 1934 BUCHERER-BERGS proposeront la premiegravere synthegravese agrave quatre composants pour
obtenir les hydantoiumlnes 11 (Scheacutema 8)
BUCHERER-BERGS
ONH3
CO2
HCN
NHHN
R1 R2
O
O
+
R1R2
Scheacutema 8
Introduction geacuteneacuterale
6
UGI en 1959 deacuteveloppa la reacuteaction de Passerini en ajoutant un nouveau reacuteactif qui est une
amine primaire 12 (Scheacutema 9)
UGI
R3
-CN+
R2OH
O + R1
O
H+
+R4NH2
H N+R4
R1
NR2
R1O
HN
R3OR4
-acylaminocarboxamide
Scheacutema 9
En 1973 PAUSON et coll deacuteveloppegraverent une MCR pour la synthegravese des cyclopentanones 13
(Scheacutema 10)
PAUSON et Coll
R4
R3 H H
O
R2R1
R1
O
R3
R4 R2
+
Scheacutema 10
YONEMITSU et coll (1978) preacuteparegraverent des structures indoliques en utilisant lrsquoindole et
lrsquoacide de Meldrum une reacuteaction que BAILEY developpa peu apregraves (1983) 14 15 16
(Scheacutemas 11 12)
YONEMITSU et Coll
NH
R H
NH
O
OR1H
O
OR
OO
O
O
HH
R1CHO
NH
R1
R CO2Et
Scheacutema 11
Introduction geacuteneacuterale
7
BAILEY
NCH3
CH3HCHO ++
O
OO
O NCH3
CH3
O
OO
O
Scheacutema 12
En 1993 PETASIS deacuteveloppa la reacuteaction de Mannich en remplaccedilant le composeacute carbonyleacute
eacutenolisable par lrsquoacide vinyl boronique pour preacuteparer les allylamines 17 (Scheacutema 13)
PETASIS
R1NR2
R3
R2NR1 H
(CH2O)ndioxane or toluene
R2N
R1 OH
NCH2
R1 R2R2N
R1
NR1R2
+
C C R3
H2O
HOB
HOR3
90degC30 minou 25degC3hrs
R3
OBH
OO
BO
Scheacutema 13
Ces reacuteactions sont approprieacutees pour la synthegravese organique verte car elles impliquent des
processus dans lequel trois ou plusieurs composants reacuteagissent directement pour former un
produit unique ce qui donne une bonne eacuteconomie datome 3 18-20
Il est important de noter que dans ces reacuteactions lisolement de produits intermeacutediaires est
inutile ce qui rend le proceacutedeacute plus simple
Par conseacutequent les MCR aussi appeleacutees processus one-pot sont utiles dans la synthegravese
organique verte parce quils ont beaucoup datouts importants dont le petit nombre drsquoeacutetapes et
Introduction geacuteneacuterale
8
par conseacutequent une proceacutedure de purification simple ce qui ameacuteliore lefficaciteacute de synthegravese
et leacuteconomie du temps des solvants et autres ressources ces facteurs sont en accord avec les
principes de la chimie verte
Ainsi on comprend que les reacuteactions agrave composants multiples aient attireacute lrsquoattention des
chercheurs que ce soit dans les universiteacutes ou dans lrsquoindustrie Notre laboratoire speacutecialiseacute
dans la synthegravese des moleacutecules drsquointeacuterecircts biologiques srsquoinscrit parfaitement dans le cadre de
cette dynamique
Les reacuteactions one-pot permettent de construire drsquoune maniegravere rapide des moleacutecules
complexes cycliques tregraves diversifieacutees et qui ont des inteacuterecircts et des potentiels tregraves inteacuteressants
dans les domaines de la pharmacie et dans la meacutedecine
Le travail de recherche reacutealiseacute dans le cadre de cette thegravese est baseacute sur les composeacutes
provenant de trois grandes reacuteactions celle de Biginelli celle de Hantzsch et la synthegravese des
teacutetrahydrobenzo[β]pyranes ayant pour but drsquoameacuteliorer les strateacutegies de synthegravese par des
proceacutedures expeacuterimentales commodes et peu coucircteuses tout en respectant lrsquoenvironnement
La chimie verte a permis drsquointroduire des moleacutecules naturelles dans ces reacuteactions pour jouer
le rocircle de catalyseurs on peut citer comme exemples les ligands les enzymes les acides
naturels comme lrsquoacide citrique et le jus de citron Elle a permis aussi de deacutevelopper des
meacutethodes douces et respectueuses de lrsquoenvironnement comme les micro-ondes les ultra
sons les supports parfois des meacutethodes sans solvant et sans catalyseur qui permettent une
eacuteconomie de lrsquoeacutenergie du coucirct et du temps et peuvent influencer sur le rendement de la
reacuteaction qui est notre objectif majeur
Pour notre part nous avons utiliseacute deux catalyseurs acides de Brϕnsted cycliques drsquoorigine
naturels lrsquoacide ascorbique (Vitamine C) tregraves disponible et lrsquoacide aceacutetyle salicylique
(lrsquoAspirine) Figures (1-2)
OO
HOOH
OH
HO
O CH3
O
O OH
Figure 1 Figure 2
Introduction geacuteneacuterale
9
Cette thegravese est structureacutee en trois chapitres
Le premier chapitre est consacreacute agrave la reacutealisation drsquoune cyclocondensation en une seule eacutetape
de 2mmol drsquoaldeacutehyde 2mmol de β-ceacutetoester et 3mmol de lrsquoureacutee dans un milieu sans solvant
et agrave une tempeacuterature de 80degC en introduisant une quantiteacute catalytique de (5mol) Ces
conditions ont eacuteteacute optimiseacutees pour les deux catalyseurs une comparaison a eacuteteacute faite sur lrsquoeffet
catalytique des deux acides de Brϕnsted sur les rendements des DHPMs et le temps
reacuteactionnel neacutecessaire (Scheacutema 1)
R1
O H+
O O
+ H2N
R2
NH2
NH
NH
R1
R2
O5mol catalyseur
80degC Sans solvant
Scheacutema 1
Le deuxiegraveme chapitre fait lrsquoobjet de la synthegravese de deux seacuteries des deacuteriveacutes de la 1 4-
dihydropyridine par une cyclocondensation agrave 80degC et en milieu sec drsquoaldeacutehyde un β-ceacutetoester
avec lrsquoaceacutetate drsquoammonium agrave lrsquorsquoaide drsquoune quantiteacute catalytique (5mol) des acides de
Brϕnsted proposeacutes (Scheacutema 2)
R1
O H +
O O
+NH
R1O
5mol catalyseur
80degC Sans solvant
O
NH4OAc
O O
Scheacutema 2
Introduction geacuteneacuterale
10
Le troisiegraveme chapitre sera consacreacute agrave lrsquoeacutetude sur lrsquoefficaciteacute de ces nouveaux catalyseurs en
les employant dans une reacuteaction one-pot qui a permis drsquoacceacuteder agrave la classe des produits
teacutetrahydrobenzo[β]pyranes La synthegravese de ces composeacutes neacutecessite (5mol) de ces
catalyseurs pour la condensation entre un aldeacutehyde un β-ceacutetoester et le malonitrile dans un
milieu sans solvant agrave 80degC pour donner les produits deacutesireacutes via une voie nouvelle et verte
(Scheacutema 3)
R1
O H+
O O
+
CN
R2
O
R1
NH2
O5mol catalyseur
80degC Sans solvant
R2
Scheacutema 3
On termine notre manuscrit dans le cadre de cette thegravese par une conclusion geacuteneacuterale mettant
en relief notre contribution dans la synthegravese organique
Bibliographie
11
Bibliographie
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[20] Kappe C Chem Res 2000 33 879
Chapitre I
Nouvelles proceacutedures laquo vertes raquo dans la
synthegravese des deacuteriveacutes de la 34-
dihydropyrimidin-2(1H)-one
Chapitre I Introduction
13
I1 Introduction
Les reacuteactions multicomposants (MCRs) sont parmi les protocoles les plus importants dans la
synthegravese organique et la chimie meacutedicinale 1 Cela reacuteside sur le fait que des produits
diversifieacutes et complexes peuvent ecirctre syntheacutetiseacutes en faisant varier les reacuteactifs en une seule
eacutetape et selon le mecircme mode opeacuteratoire La diversiteacute lefficaciteacute et laccegraves rapide aux petites
et tregraves fonctionnaliseacutees moleacutecules organiques rendent cette approche drsquoimportance centrale
actuellement dans la construction de bibliothegraveques combinatoires et loptimisation de
processus de synthegravese de meacutedicaments 2
En 1893 le chimiste italien Pietro Biginelli a donneacute naissance aux 2-oxo-1234-
teacutetrahydropyrimidines sous lrsquoacronyme de (THPMs) par lintermeacutediaire dune condensation
one-pot agrave trois composants entre un aldeacutehyde (1) lureacutee (3) et un composeacute dicarbonyleacute
facilement eacutenolisable (2) en preacutesence dacide de Brϕnsted 3 comme le montre le (scheacutemaI1)
Me OEt
OO
O
NH2H2N+
Ar
NH
NH
OMe
EtO
OHCl
EtOH RefluxO
HAr
1 2 3
4
+
Scheacutema I1
Recemment la synthegravese des 34-dihydropyrimidin-2 (1H) -onesthiones a attireacute lattention de
nombreux chercheurs dans le domaine de la chimie organique cette attention peut ecirctre
attribueacutee agrave leur eacuteventail fascinant de proprieacuteteacutes theacuterapeutiques et pharmacologiques comme
antiviral antitumoral (Fig I1) antibacteacuterien anti-inflammatoire 4 en outre certains dentre
eux ont eacutemergeacute comme bloqueurs de canaux calciques (Fig I2) ou comme des
antihypertenseurs ou des antagonistes (Fig I3) 5
La reacuteaction de Biginelli implique plusieurs critegraveres de la chimie verte comme la reacuteduction du
nombre deacutetapes qui permet une reacuteduction des exigences de purification et donc une
eacuteconomie de temps et drsquoargent une seacutelectiviteacute qui permet la production de moleacutecules
hautement pures et actives en minimisant la quantiteacute des sous produits et donc une eacutelimination
de la pollution
Chapitre I Introduction
14
NH
NHEtO
O
S
OH
NH
Ni-PrO
O
O
NO2
NH2
O
Fig I1 (S)-monastrol (anticancer) Fig I2 (R)-SQ 32926 (inhibiteur des canaux calciques)
NH
NH3CO
O
O
F
NH
O
F
H3CO
N
N
Fig I3 (S)-L-771668 (antagoniste des α-1A-adreacutenoreacutecepteurs)
La meacutethode rapporteacutee par Biginelli a connu un essort fulgurant neacuteaumoins elle souffre de la
longue dureacutee de la reacuteaction drsquoune forte aciditeacute du milieu reacuteactionel et de faibles rendements
Plusieurs proceacutedures nouvelles et ameacutelioreacutees qui reacutepondent aux exigences de la chimie verte
ont eacuteteacute signaleacutees et qui conduisent agrave des produits chimiques respectueux de lenvironnement
comme lutilisation de diverses catalyseurs qui sont sucircrs seacutelectifs disponibles et non
toxiques ou dutiliser un autre type de catalyseurs qui sont des matiegraveres recyclables tels que
les liquides ioniques 6 nanoparticules 7 des supports solides 8 ou en appliquant des meacutethode
telles que les micro-ondes 9 les ultrasons 9 ou lrsquoirradiation UV 10 sans solvant et sans
catalyseur 11 afin doptimiser leacuteconomie de leacutenergie du temps et de la matiegravere
Chapitre I Introduction
15
I11 Historique de la reacuteaction de Biginelli
La premiegravere structure des 34-dihydropyrimidinones a eacuteteacute formeacutee agrave partir drsquoune condensation
drsquoun aldeacutehyde aromatique un β-ceacutetoester avec lrsquoureacutee dont le nom est 6-meacutethyl-2-oxo-4-
pheacutenyl-1234-teacutetrahydropyrimidine-5-carboxylate drsquoeacutethyle Depuis trois librairies de reacuteactifs
de deacutepart ont contribueacute dans lrsquoeacutelargissement de la production des DHPMs il srsquoagit des
aldeacutehydes des composeacutes agrave meacutethylegravene activeacute et des deacuteriveacutes de lrsquoureacutee (Fig I4)
N
NH
R1
R2
R3
R4
X
R1= H alkyle aryle carbohydrateR2= ester amide acyl nitrile etcR3= H alkyle aryleR4= H alkyle aryleX= O S NR
Fig I4
I111 Aldeacutehydes
Plusieurs types drsquoaldeacutehydes ont eacuteteacute utiliseacutes dans cette reacuteaction On peut trouver des aldeacutehydes
heacuteteacuterocycliques complexes mais aussi des aldeacutehydes chiraux des aldeacutehydes aromatiques qui
sont les plus utiliseacutes des aldeacutehydes aliphatiques ces derniers sont moins utiliseacutes agrave cause de
leur faible reacuteactiviteacute (Fig I5-I17)
O
OHC H
OBn
BnO OBn
BnO
CHOFe
OCHO
BzO
OBz
dibenzylpentose CHO
Fig I5 Fig I6 Fig I7 Fig I8
CHO
X
CHO
X N
CHO
X
CHO
Fig I9 Fig I10 Fig I11 Fig I12
X= H Cl Br R OH CF3 NO2 OR etc
Chapitre I Introduction
16
O
O
CHO
O
CHO
CHO
CHO
HCHO
Fig I13 Fig I14 Fig I15 Fig I16 Fig I17
I112 Composeacutes agrave meacutethylegravene activeacute
Les DHPMs peuvent ecirctre syntheacutetiseacutes agrave partir des β-dicarbonyleacutes acycliques ou cycliques ou
autres types de meacutethylegravenes activeacutes (Fig I18-I26)
O
R2
O
R1
OO
NHR3
O
OR
R
R1= Me NEt2 Ph Et NO2 CH2Cl OCH2Cl R2= Me OEt OMe R3= Ph H Me CO2CH3 CH(CH3)3C2H5 R= H CH3
Fig I18 Fig I19 Fig I20
O
OEt
O
O
O O
OH
O
Fig I21 Fig I22 Fig I23
S
OO
O
OO
EtO2C
BnO
BnO OBn
Fe
O
O
Fig I24 Fig I25 Fig I26
Chapitre I Introduction
17
I113 Lrsquoureacutee et ses deacuteriveacutes
Dans la condensation de Biginelli lrsquoureacutee et ses deacuteriveacutes sont utiliseacutes comme source drsquoazote
neacutecessaire pour obtenir le cycle teacutetrahydropyrimidine Cependant la thioureacutee et ses deacuteriveacutes
sont moins inteacutegreacutees pour raison des rendements obtenus plus faibles des DHPMs et de la
longe dureacutee de la reacuteaction (Fig I27-I31)
NH2
O
RHN NH2
S
RHN R1
NH
H2N
R= H Ph Me R1= NH2 OMe
Fig I27 Fig I28 Fig I29
NH
O
H2N
S
NH
H2N
OMe
Fig I30 Fig I31
I12 Meacutecanisme de la reacuteaction de Biginelli
Le meacutecanisme reacuteactionnel de la reacuteaction de Biginelli reste toujours en discussion pour les
chimistes Plusieurs propositions ont eacuteteacute formuleacutees et elles passent par les intermeacutediaires
suivants (Fig I32-I36)
NHO
H2N
HN
H2NO O
O
EtO
NH
OH2N
EtO
HN
H2N
O
O
Fig I32 Fig I33 Fig I34 Fig I35
Chapitre I Introduction
18
N
ONH
HO
O
O
Fig I36
En 1933 Folkers et Johnson12 ont reacutealiseacute la premiegravere eacutetude sur le meacutecanisme de cette
reacuteaction Ils ont prouveacute la formation de lrsquointermeacutediaire Fig I32 ce qui indique une
condensation entre un aldeacutehyde et deux moleacutecules de lrsquoureacutee via (NN-benzylidenebisureacutee) ce
bis-ureacuteide va ensuite reacuteagir avec lrsquoaceacutetoaceacutetate drsquoeacutethyle par une addition nucleacuteophile (Scheacutema
I2)
RO
O O
+Ar H
O
H2N NH2
O
NH
NHRO
O R
O
ArNH
O
H2N
NH
H2N
O
Hydrolyse
NH
O
NH
O
RO
Ar
R= NHCONH2
R
ScheacutemaI2
En 1973 Sweet et Fissekis13 ont rapporteacute le meacutecanisme de la condensation de Biginelli par
lrsquointermeacutediaire drsquoun catalyseur acide ougrave lrsquoaldeacutehyde et lrsquoaceacutetoaceacutetate drsquoeacutethyle reacuteagissent par
Chapitre I Introduction
19
une condensation aldolique pour obtenir un carbocation et par une addition nucleacuteophile de
lrsquoureacutee suivie drsquoune cyclisation intramoleacuteculaire et une deacuteshydratation pour conduire au
produit final (Scheacutema I3)
EtOO
O+
Ar H
O EtO
O
OH
Ar
O
EtO
O
O
Ar
O
+H+
H
H
-H2O
EtO
OAr
O-H2O
H2N NH2
OEtO O
Ar
O HN
NH2
O-H2O
NH
NHEtO
O Ar
O
EtO
OAr
O
ScheacutemaI3
En 1997 Kappe 14 observe la formation du N-acyliminium (Fig I34) apregraves une attaque
nucleacuteophile de lrsquoureacutee sur lrsquoaldeacutehyde suivie drsquoune addition nucleacuteophile de lrsquoaceacutetoaceacutetate
drsquoeacutethyle (Scheacutema I4)
RO
O O
+Ar H
ONH
HO
R
XH2N
+H+
-H2OH2N NH2
X
RO O
R
O HN
NH2
X-H2ON
H
NHRO
O R
O
NHHO
R
XH2N
Scheacutema I4
Chapitre I Introduction
20
En 2007 Cepanec 15 ont rapporteacute une eacutetude sur le meacutecanisme reacuteactionel de la synthegravese des
produits de Biginelli via le lrsquointermeacutediaire Fig I35 (Scheacutema I5)
RO O
O+
Ar H
O
H2N NH2
X
-H2O NH
NHRO
O Ar
X
EtO
HN
H2N
X
O
Scheacutema I5
En 2011 Raj et Coll 16 ont rapporteacute le meacutecanisme de la reacuteaction de biginelli en utilisant une
base (K2CO3) comme catalyseur et en suivant le deacuteroulement de la reacuteaction par spectromeacutetrie
de Masse
Les reacutesultats remarqueacutes sont les suivants
- Aucun signe de formation de bis-ureacuteide ce qui exclut la possibiliteacute de la voie bis-
ureacuteide
- Une condensation de Knoevenagel entre lrsquoaldeacutehyde et lrsquoaceacutetoaceacutetate drsquoeacutethyle ne donne
pas le produit final deacutesireacute
- Apparition drsquoun pic deacutetecteacute par spectromeacutetrie de Masse deacutecrit lrsquointermeacutediaire Fig
I36 qui confirme une condensation initiale entre lrsquoureacutee et lrsquoaceacutetoaceacutetate drsquoeacutethyle (via
3-ureido-crotonate) suivie drsquoune attaque du centre nucleacuteophile reacutesultant de la
condensation sur lrsquoaldeacutehyde
Chapitre I Introduction
21
Le meacutecanisme final rapporteacute par Raj et Coll est le suivant (Scheacutema I6)
N
ONH
HO
O
O
H2N NH2
O+
O
OO
NH
ONH
O
O
OH
NH
HO NH2
O
O
O
Cyclisation
DHPMs
Scheacutema I6
En 2013 P S Harikrishnan et son eacutequipe17 ont rapporteacute un meacutecanisme reacuteactionnel pour cette
reacuteaction ils ont prouveacute que la reacuteaction de Biginelli peu ecirctre reacutealiseacutee dans des conditions sans
solvant par irradiation des micro-ondes et surtous sans catalyseur
Lrsquoabsence de ce dernier prouve que la premiegravere eacutetape nrsquoest pas lrsquoionisation du β-ceacutetoester et
que crsquoest plutocirct lrsquointermeacutediaire reacutesultant de la condensation de Knoevenagel entre lrsquoaldeacutehyde
et lrsquoureacutee thioureacutee (Fig I33) qui provoque lrsquoeacutenolisation du β-ceacutetoester (Scheacutema I7)
Chapitre I Introduction
22
Le meacutecanisme est illustreacute dans le scheacutema suivant
X NH2
NH2
ArH
O
32
NH
NH2X
OH
Ar
5-H2O
N
NH2X
ArCO2Et
OH RR= (-CH2-SO2-Ar)
reacuteaction type-aldol (addition de Michaeumll)
6
N
Ar
H
NH2X
CO2Et
OR
cyclisationNH
Ar
NHX
CO2Et
OHR-H2O
NH
Ar
NHX
CO2Et
R
784X= O S
Sheacutema I7
Chapitre I Inteacuterecircts biologiques des 3 4-dihydropyrimidin-2-ones
23
I2 Inteacuterecircts biologiques des 3 4-dihydropyrimidin-2-ones et deacuteriveacutes
I21 Activiteacute antifilarienne
Des seacuteries de 4-aryl-2-sulfanyl-6-meacutethyl-1 4-dihydropyrimidines qui sont obtenues
par une simple alkylation des 3 4-dihydropyrimidin-2-thiones ont eacuteteacute eacutetudieacutees pour
une activiteacute antifilarienne (contre Brugia Malayi parasites filaires lymphatiques) par
Singh et son eacutequipe18 un des produits a montreacute une puissante activiteacute adulticide avec
la steacuterilisation de vers femelles (6861) Fig I37 et il peut servir comme conducteur
de prototype pour de plus amples optimisations et le deacuteveloppement de nouveaux
agents antifilariens
N
NH
F
EtO
O
S
Fig I37
I22 Activiteacute antifongique et antimicrobienne
Une seacuterie de produits issue de la reacuteaction de Biginelli a eacuteteacute syntheacutetiseacutee et testeacutee pour
son activiteacute antifongique et antimicrobienne par Akhaja et Coll 19 quatre produits ont
montreacute une excellente activiteacute contre tous les microbes et les souches fongiques
utiliseacutees il srsquoagit des moleacutecules suivantes Fig I38- Fig I41
NH
NH
S
ONN
SN
NH
O
Cl
NH
NH
O
O
NN
SN
NH
O
Br
Fig I38 Fig I39
Chapitre I Inteacuterecircts biologiques des 3 4-dihydropyrimidin-2-ones
24
NH
NH
O
O
NN
SN
NH
O
Cl
NH
NH
S
O
NN
SN
NH
O
O2N
Fig I40 Fig I41
Les teacutetrahydropyrimidinyl-1 3 4-thiadiazolylimino-1 3-dihydro-2H-indol-2-ones et
deacuteriveacutes ont eacuteteacute syntheacutetiseacutes et ensuite leurs activiteacutes biologiques eacutetudieacutees Les produits
(Fig I42 et Fig I4) ont montreacute une activiteacute antibacteacuterienne et antifongique Le
groupement eacutelectroattracteur (lrsquohalogegravene) qui est en position 5 dans le 1 H-indole-2 3-
dione aide agrave renforcer la puissance du meacutedicament syntheacutetiseacute plus lrsquohalogegravene est
eacutelectroattracteur plus lrsquoactiviteacute biologique est excellente 20
NH
NH
S
O
NN
SN
NH
O
F
NH
NH
S
O
NN
SN
NH
O
F
Fig I42 Fig I43
Une seacuterie des deacuteriveacutes de la dihydropyrimidine-2(1H)-thione a montreacute une activiteacute
antibacteacuterienne meilleure en comparaison avec drsquoautres meacutedicaments selon une eacutetude
rapporteacutee par Rajasekaran et son eacutequipe 21 Les moleacutecules comportants le groupement
nitro comme substituant posseacutedent un large spectre dactiviteacute antibacteacuterienne et ont
tendance agrave supprimer les radicaux libres(Fig I44 et Fig I45)
N
HN
S
NH
O
O
NO2
N
HN
S
NH
O
ONO2
Fig I44 Fig I45
Chapitre I Inteacuterecircts biologiques des 3 4-dihydropyrimidin-2-ones
25
Une seacuterie de Pyrimido[45-c]quinoleacuteines N-substitueacutees et non substitueacutees est obtenue
via la reacuteaction de Biginelli par Nadaraj et Coll 22 tous les produits sont testeacutes sur leur
activiteacute antibacteacuterienne certains produits nrsquoont pas montreacute une activiteacute tandis que
autres ont montreacute une activiteacute excellente (Fig I46) ou modeacutereacutee (Fig I47 et I48)
NH
NHHN
O
O
OH N
H
NHHN
O
O
Cl NH
NHHN
O
O
Cl
Fig I46 Fig I47 Fig I48
I23 Activiteacute antituberculeuse
Akhaja et Coll 23ont eacutetudieacute lrsquoactiviteacute biologique des 1 3-dihydro-2H-indol-2-ones
contre le M tuberculose H37Rν la majoriteacute des produits syntheacutetiseacutes ont prouveacute une
activiteacute antituberculeuse mais avec des degreacutes qui se diffeacuterent drsquoune moleacutecule agrave une
autre Cinq produits ont donneacute de bons reacutesultats (Fig I49-I53)
NH
NH
S
O
NN
SN
NH
S
F
NH
NH
O
O
NN
SN
NH
S
F
Fig I49 Fig I50
NH
NH
S
O
NN
SN
NH
S
O2N
NH
NH
S
O
NN
SN
NH
S
Cl
Fig I51 Fig I52
Chapitre I Inteacuterecircts biologiques des 3 4-dihydropyrimidin-2-ones
26
NH
NH
O
O
NN
SN
NH
S
O2N
Fig I53
En 2012 Akhaja et son eacutequipe 24ont deacuteveloppeacute leurs recherches sur lrsquointeacuterecirct
biologique des produits issus de la reacuteaction de Biginelli et ils ont continueacute sur
lrsquoactiviteacute antituberculeuse des 1 3-dihydro-2H-indol-2-ones Parmi une seacuterie de
composeacute deux produits qui sont le 5-chloro-3-(-5-(4-(furan-2-yl)-6-methyl-2-
oxothioxo-1 2 3 4-tetrahydropyrimidin-5-yl)-1 3 4-thiadiazol-2-ylimino) indolin-
2one ont prouveacute une excellente activiteacute contre le M tuberculose H37Rν avec un
pourcentage drsquoinhibitionde 99 pour les deux produits (Fig I54 et Fig I55)
NH
NH
S
O
NN
SN
NH
O
Cl
NH
NH
S
O
NN
SN
NH
S
Cl
Fig I54 Fig I55
Tous les produits syntheacutetiseacutes par Rajasekaran et son eacutequipe 25 ont montreacute une
bioactiviteacute contre les oxydants les bacteacuteries et la tuberculose Neacuteanmoins Les composeacutes portant le groupement nitro ont donneacute des reacutesultats les plus
satisfaisants et possegravedent une activiteacute tregraves puissante contre le Mycobacterium
tuberculi (Fig I56 et Fig I57)
Chapitre I Inteacuterecircts biologiques des 3 4-dihydropyrimidin-2-ones
27
N
HN
S
NH
O
ONO2
N
HN
S
NH
O
O
NO2
Fig I58 Fig I57
Une seacuterie des deacuteriveacutes des dihydropyrimidines provenant de la condensation
entre lrsquoureacutee ou thioureacutee un β-ceacutetoester avec un aldeacutehyde de type 1 3-diaryl-1H-
Pyrazole-4-carbaldeacutehyde a eacuteteacute preacutepareacutee par Yadlapalli et Coll 26
Lrsquoeacutevaluation de la bioactiviteacute des produits syntheacutetiseacutes indique une forte activiteacute contre
le Mycobacterium Tuberculosis MTB H37Rν (99 drsquoinhibition avec une tregraves petite
concentration 0125μgml) remarqueacutee pour le composeacute Fig I58
Les autres produits ont donneacute de bons reacutesultats comme le Fig I59
NH
NH
NN
Cl
EtO
O
S
Ph
NH
NH
NN
Cl
EtO
O
O
Ph
Fi I58 Fig I59
I24 Activiteacute antioxydante
Trois produits ont eacuteteacute syntheacutetiseacutes et identifieacutes pour la premiegravere fois par Chavda et
Coll 27 et ils ont montreacute une activiteacute antioxydante qui est toujours en rapport avec
lrsquoeacutelectroneacutegativiteacute des substiuants du cycle dihydropyrimidine Le composeacute avec un groupe NH est plus antioxydant que celui avec un S et ce dernier
et plus actif que celui avec un O Fig I60-I62
Chapitre I Inteacuterecircts biologiques des 3 4-dihydropyrimidin-2-ones
28
OH
N
NHN
O
O
O
O
N NH
HN N
O
O
OH
N
NS
O
O
O
O
N NH
HN N
O
O
Fig I60 Fig I61
OH
N
NO
O
O
O
O
N NH
HN N
O
O
Fig I62
Une seacuterie de produits qui a deacutejagrave eacuteteacute citeacutee parmi les moleacutecules ayant une activiteacute
antibacteacuterienne rapporteacute par Rajasekaran et Coll 28 montre aussi sa haute capaciteacute et
activiteacute antioxydante (Fig I63-I66)
Chapitre I Inteacuterecircts biologiques des 3 4-dihydropyrimidin-2-ones
29
N
HN
S
NH
O
O
N
HN
S
NH
O
O
Fig I63 Fig I64
N
HN
S
NH
O
O
Cl
N
HN
S
NH
O
OCl
Fig I65 Fig I66
I25 Activiteacutes anticanceacutereuse et antivirale (contre HIV-1)
Le monastrol (Fig I67) bloque la mitose par linhibition speacutecifique de lactiviteacute
mitotique de la kineacutesie Eg5 qui est une proteacuteine motrice neacutecessaire pour la bipolariteacute
spinale Le monastrol est la seule moleacutecule cellulairement permeacuteable connue agrave lheure
actuelle comme inhibiteur de la kineacutesie mitotique Eg5 et peut ecirctre consideacutereacute comme
un leader pour le deacuteveloppement de nouveaux meacutedicaments anticanceacutereux 29
Activiteacute antiprolifeacuterative
Le potentiel de pieacuteger les espegraveces reacuteactives de lrsquooxygegravene ou lrsquoazote ainsi que
drsquoinhiber la croissance des cellules canceacuterigegravenes a eacuteteacute eacutetudieacute sur une seacuterie de 20
produits DHPMs 16 produits analogues 30 du manostrol (Fig I67) quelques uns
sont repreacutesenteacutes dans les figures I68-I70
Chapitre I Inteacuterecircts biologiques des 3 4-dihydropyrimidin-2-ones
30
NH
NH
S
EtO
O
HO
NH
NH
S
O
EtO
O
NH
NH
S
EtO
O
O
OH
NH
NH
S
EtO
O
Fig I67 Fig I68 Fig I69 Fig I70
Le produit Fig I71 qui a prouveacute son activiteacute contre la tuberculose montre une
inhibition maximale contre les cellules canceacuterigegravenes drsquoapregraves lrsquoeacutetude lanceacutee par
Yadlapalli et coll 31 sur la relation entre la structure et lrsquoactiviteacute Ils ont conclu que les
composeacutes contenant un atome de sulfure eacutetaient plus puissants que ceux qui portent
lrsquooxygegravene par conseacutequent la preacutesence de la thioureacutee est plus importante que celle de
lrsquoureacutee
NH
NH
S
O
NN
SN
NH
S
F
Fig I71
Une eacutetude a reacutealiseacutee par Kim et Coll32 en faisant une optimisation sur les produits
dihydropyrimidinones et analogues afin de trouver le meilleur ester qui permet
drsquoinhiber la reacuteplication des virus avec une stabiliteacute meacutetabolique ameacutelioreacutee
Pour cela ils ont utiliseacute diffeacuterents lactones ceacutetones et bioisosters Les plus actifs sont
repreacutesenteacutes dans les figures I72-I74
Chapitre I Inteacuterecircts biologiques des 3 4-dihydropyrimidin-2-ones
31
HN
NH
OH
Cl
O
O
HN
NH
OH
Cl
O
O
N
HN
NH
OH
Cl
O
S
N
Fig I72 Fig I73 Fig I74
I26 Activiteacute de blocage des canaux calciques
Cette activiteacute a eacuteteacute remarqueacutee pour la premiegravere fois en 1975 pour les DHPs et elles
sont devenues comme la nifedipine (Fig I75) indispensables pour le traitement des
maladies cardiovasculaires et diffeacuterents analogues qui sont maintenant des produits
commerciaux 33
Cependant ces produits nrsquoont pas montreacute une activiteacute hypertensive ce qui a meneacute les
chercheurs a eacutetudieacute ces activiteacutes sur les DHPMs pour leurs ressemblances structurales aux
DHPs ces derniers ont montreacute une grande activiteacute cardiovasculaire ainsi une activiteacute de
blocage des canaux calcique similaire agrave celles des DHPs comme les produits Fig I76-I79
Notant que la modification des substituant en position N3 permet drsquoavoir une activiteacute plus
durable 34
NH
O
OMe
O
MeO
O2N
N
N
O
O
O
i-PrO2C
O2N
N
Ph
Fig I75 Fig I76
Chapitre I Inteacuterecircts biologiques des 3 4-dihydropyrimidin-2-ones
32
NH
N
O
O
OC7H15-n
O
O
O2N
NH
N
O
O
O
O
O2N
NH
N
O
S
O
i-PrO2C
O2N
Fig I77 Fig I78 Fig I79
Autres deacuteriveacutes des DHPMs qui comportent des bicycles dans leurs structures ont aussi prouveacute
leur activiteacute de blocage des canaux calciques Fig I80
NH
N
O
i-PrO2C
O2N
N
NH2O
Fig I80
I27 Antagonistes des reacutecepteurs α1a adreacutenergiques
Les antagonistes non seacutelectifs des reacutecepteurs α1a adreacutenergiques telle la teacuterazosine
(Fig I81) sont actuellement employeacutes dans le traitement de la BPH (Lhyperplasia
prostatique beacutenigne) cependant le potentiel des antagonistes α1a se corregravele bien avec
laffiniteacute de fixation du sup-type α1a avec un reacutecepteur humain cloneacute Pour cela
Plusieurs modifications ont remplaceacute le corps DHP par celui de la DHPMs comme
dans le SNAP6201 (Fig I82) et ce pour eacuteviter les problegravemes associeacutes avec
loxydation des DHPs 35 Le SNAP6201 et ses analogues ont montreacute une tregraves grande
efficaciteacute sans aucuns effets cardiovasculaires
Chapitre I Inteacuterecircts biologiques des 3 4-dihydropyrimidin-2-ones
33
N
N
N
N
O
O
O
O
N
N
EtH
O
O
NH
N
CO2MePh
O
H2N
FF
Fig I81 Fig I82
Chapitre I Meacutethodes de preacuteparations des DHPMs
34
I3 Meacutethodes de preacuteparations des DHPMs
La reacuteaction de Pietro Biginelli a eacuteteacute deacutecrite en 1891 mais ce nrsquoest qursquoapregraves une vingtaine
drsquoanneacutees qursquoelle a connue un grand inteacuterecirct Et depuis tous les travaux sont orienteacutes pour
ameacuteliorer lrsquoefficaciteacute de cette reacuteaction
I31 Utilisation de lrsquoorganocatalyse
Durant ces derniegraveres anneacutees plusieurs meacutethodes catalytiques ont eacuteteacute deacuteveloppeacutees afin
drsquoameacuteliorer les rendements des produits ayant des activiteacutes biologiques qui sont fournis via la
reacuteaction de Biginelli peu drsquoexemples des organocatalyseurs ont eacuteteacute deacutecrits
La β-cyclodextrine est une moleacutecule naturelle de la famille drsquooligosaccharides non
toxique recyclable elle a eacutetait utiliseacutee par Liberta et son eacutequipe 36 pour catalyser la
condensation de Biginelli apregraves avoir testeacute lrsquoeffet du solvant sur les trois familles de
ce catalyseur qui sont (α β et γ cyclodextrine) crsquoest la β-cyclodextrine qui a donneacute un
bon rendement dans un milieu sec la quantiteacute catalytique utiliseacutee est 05mol et
3heures de temps de reacuteaction (Scheacutema I8)
R1 H
O
+ H2N NH2
R3R2 OO
+NH
NHR2
O R1
R3100degC 3h Sans solvant
-cyclodextrines (05mol)
Scheacutema I8
Une seacuterie de produits a eacuteteacute reacutealiseacutee avec de bons rendements
I32 Utilisation de la meacutethode de transfert de phase
Les halogegravenures drsquoammonium trialkyles forment aujourdrsquohui une classe tregraves
importante dans la catalyse par transfert de phase K R Reddy et Coll 37 ont fait trois
tests pour la condensation de Biginelli
Le scheacutema ci-dessous montre le deacuteroulement de la reacuteaction sans catalyseur avec le
Bromure drsquoammonium et le bromure de N-butyl-NN-dimethyl-α-
Chapitre I Meacutethodes de preacuteparations des DHPMs
35
phenylethylammonium pour la premiegravere fois Le nouveau catalyseur a donneacute de bons
reacutesultats (Scheacutema I9)
R1 H
O+
H2N NH2
OR2
O
O
+
NH
NHR2
O R1
OSans solvant 20-60min
catalyseur (035mol)
Scheacutema I9
I33 Utilisation des acides de Lewis
J M Blacquiere et Coll 38ont deacuteveloppeacute une nouvelle meacutethode dans la reacuteaction de
Biginelli qui est de remplacer lrsquoaldeacutehyde simple par un deacuteriveacute de lrsquoacide boronique
sans lrsquoutilisation drsquoun catalyseur pour activer la reacuteaction cela est du aux proprieacuteteacutes et
au caractegravere unique de cet acide puisqursquoil reacuteagit comme un acide de Lewis c-agrave-d
par la fonction (CHO) il peut reacuteagir comme carbonyle et par la fonction acide (-
B(OH)2) il peut catalyser la reacuteaction (Scheacutema I10)
Le Bore est connu pour son effet dans la chimiotheacuterapie donc sa preacutesence dans les
composeacutes DHPMs renforce leurs activiteacutes anticanceacutereuses Les composeacutes trouveacutes ont
eacuteteacute examineacutes pour leur habiliteacute agrave inhiber la ligneacutee cellulaire MCF7 du cancer du sein
ArB +
H2N NH2
OR2O
O
+
NH
NHR2
O Ar
OCH3CN 24-55h
Tdeg aOH
OH
BOHHO
OHC
Scheacutema I10 Co(HSO4)2 lrsquohydrosulfate de cobalt utiliseacute comme un catalyseur acide de Lewis dans
la reacuteaction de Biginelli par Memarian et Ranjbar 39
La reacuteaction ci-dessous montre les conditions optimales finales
Les produits trouveacutes sont recristalliseacutes dans lrsquoeacutethanol et les rendements obtenus sont
tregraves eacuteleveacutes (Scheacutema I11)
Chapitre I Meacutethodes de preacuteparations des DHPMs
36
R1+
H2N NH
XR2 O
O
+
N
NHR2
O R1
XEtOH 85degC
Co(HSO4)2 03molH
O
R3
Scheacutema I11
D S Bose et Coll40 ont utiliseacute le Chlorure de Cerium III pour catalyser la
condensation de Biginelli
Le catalyseur a bien reacuteagi dans lrsquoeacutethanol (5ml) en preacutesence de 25mol du catalyseur
les rendements en produits formeacutes sont tregraves eacuteleveacutes dans un temps court de 25heures
Les conditions optimales sont repreacutesenteacutees par le scheacutema suivant (Scheacutema I12)
R1
+
H2N NH2
R3R2 O
O
+NH
NHR2
O R1
R3EtOH
H2O25-3h
CeCl37H2O (10-25)mol
H
O
Scheacutema I12
J Lu et Coll41 ont rapporteacute une nouvelle meacutethode dans le but drsquoameacuteliorer le
rendement des 3 4-dihydropyrimidin-2-ones en employant le Chlorure de Lanthanum
hydrateacute (LaCl3 6H2O 5mmol) dans le meacutelange reacuteactionnel les rendements trouveacutes
sont excellents (Scheacutema I13)
R1
+H2N NH2
R3R2 O
O
+NH
NHR2
O R1
R3EtOH5h
LaCl37H2O H+ (5)mmol
H
O
Scheacutema I13
J S Yadav et Coll 42 ont utiliseacute le perchlorate de Lithium (LiClO4) dans la synthegravese
de Biginelli avec une quantiteacute catalytique de 20mol dans lrsquoaceacutetonitrile comme
solvant de la reacuteaction la dureacutee de la reacuteaction varie entre 5 et 8 heures et les
rendements des produits sont excellents (Scheacutema I14)
Chapitre I Meacutethodes de preacuteparations des DHPMs
37
R1
+
H2N NH2
R3R2O
O
+
NH
NHR2
O R1
R3CH3CN
5-8h
LiClO4 20molH
O
Scheacutema I14
D S Bose et Coll 43 ont deacutecrit une nouvelle voie de synthegravese des DHPMs en utilisant
le Triflate de trimethylsilyle avec une quantiteacute de 1mol et agrave tempeacuterature ambiante
comme le montre le scheacutema ci-dessous (Scheacutema I15)
R1
+H2N NH2
R3R2 O
O
+
NH
NHR2
O R1
R3Tdeg a (15-25)min
(1)mmolH
O S O S CF3
O
O
Scheacutema I15
En comparaison avec les meacutethodes classiques le temps de la reacuteaction est reacuteduit de
(18-48) heures jusqursquoagrave (15-25) minutes avec des rendements tregraves eacuteleveacutes
Shima Khodadoost et Coll44 ont rapporteacute la synthegravese des DHPMs avec le
chlorotrimethylsilane comme catalyseur et le DMF comme solvant aprotique de la
reacuteaction
Les trois reacuteactifs utiliseacutes dans cette condensation sont la thioureacutee le benzoyl-aceacutetone
comme β-ceacutetoester et un nouvel aldeacutehyde syntheacutetiseacute pour la premiegravere fois qui
comporte le cycle thiazole (Scheacutema I16)
NS
CHO
Ar
+O
O
+H2N NH2
S
Benzoyl-aceacutetone
TMSC
NH
NHR2
O
R3
SN
Ar
DMF
Scheacutema I16
Chapitre I Meacutethodes de preacuteparations des DHPMs
38
Le tosylate de fer (Fe (OTs)3 6H2O) est rapporteacute par JT Starcevich et son eacutequipe 45
comme un non toxique recyclable dans la synthegravese de Biginelli suivant le scheacutema si-
dessous (Scheacutema I17)
R1 H
O
+
H2N NH2
R3
R2O
O
+
NH
NHR2
O R1
R3Relux loctane ou
lisopropanol
Fe (OTs)3 6H2O (5mol)
Scheacutema I17
Les meilleurs solvants trouveacutes apregraves les tests dans diffeacuterentes conditions
sont lrsquoisopropanol (83 15heures 70degC) et lrsquooctane (82 35heures 125degC)
sauf que le solvant isopropanol est plus respectueux de lrsquoenvironnement par rapport agrave
lrsquooctane
Les produits obtenus sont recristalliseacutes dans lrsquoEtOH et montrent drsquoexcellents
rendements
A Debache et son eacutequipe 46 ont rapporteacute une nouvelle synthegravese efficace des deacuteriveacutes
des 3 4-dihydropyrimidin-2-ones via la condensation de lrsquoaldeacutehyde de lrsquoaceacutetoaceacutetate
drsquoeacutethyle et lrsquoureacutee ou la thioureacutee en la preacutesence drsquoune quantiteacute catalytique 10mol de
lrsquoacide phenylboronique utiliseacute pour la premiegravere fois dans cette reacuteaction
Ce catalyseur a prouveacute son efficaciteacute dans les travaux preacuteceacutedents comme les
condensations lrsquoamidation Dans ce travail une seacuterie de douze produits a eacuteteacute preacutepareacutee
agrave reflux dans lrsquoaceacutetonitrile les rendements trouveacutes sont excellents dans un temps
relativement court (Scheacutema I18)
R1 H
O+
H2N NH2
OR2 O
O
+
NH
NHR2
O R1
OCH3CN Reflux
PhB(OH)2 (10mol)
Scheacutema I18
Chapitre I Meacutethodes de preacuteparations des DHPMs
39
Autres
Drsquoautres travaux ont eacuteteacute reacutealiseacutes nous citons quelques uns
Lrsquoutilisation du triflate de lrsquoAnthanide (Yb(OTf)3) 47 le chlorure de Bismuth III
(BiCl3) 48 lrsquoacide Borique (H3BO3) 49 le chlorure drsquoEtain II (SnCl2) 50
I34 Lrsquoutilisation de lrsquoIode (I2)
RS Bhosale et Coll 51ont syntheacutetiseacute le DHPMs en utilisant lrsquoiode moleacuteculaire qui est
un catalyseur doux type acide de Lewis dans le toluegravene sous reflux pendant une
peacuteriode de 3 agrave 5 heures
La quantiteacute catalytique utiliseacutee est de 15 mol ce qui eacutetait neacutecessaire pour donner les
produits deacutesireacutes avec de bons rendements (Scheacutema I19)
R1
+H2N NH2
R3R2 O
O
+
NH
NHR2
O R1
R3Toluegravene (3-5)h
Iodine 15 mol
H
O
Scheacutema I19
Cette meacutethodologie simple repreacutesente une alternative valable aux proceacutedures
existantes en particulier pour les composeacutes portant des groupes sensibles agrave lacide
I35 Utilisation des Bases de Lewis
Une meacutethode simple et efficace pour la synthegravese des deacuteriveacutes des 34-
dihydropyrimidin-2-ones en une seule eacutetape utilisant la triphenylphosphine comme
catalyseur a eacuteteacute deacutecrite et rapporteacutee par A Debache et son eacutequipe 52 dans un milieu
sans solvant et agrave 100degC Les produits obtenus sont recristalliseacutes dans lrsquoeacutethanol 95 et les reacutesultats trouveacutes sont
excellents (Scheacutema I20)
R1
+H2N NH2
R3R2 O
O
+
NH
NHR2
O R1
R3Sans solvant (10)h
PPH3 10mol
H
O
Scheacutema I20
Chapitre I Meacutethodes de preacuteparations des DHPMs
40
I36 Utilisation des acides de Brϕnsted
A D Sagar et Coll 53 ont catalyseacute la reacuteaction de Biginelli par un acide de Brϕnsted
qui est lrsquoacide phenylphosphonique (PPA 10mol) dans lrsquoaceacutetonitrile comme
solvant agrave reflux pendant huit heures Une seacuterie de quatorze produits a eacuteteacute syntheacutetiseacutee
avec des rendements tregraves eacuteleveacutes (Scheacutema I21)
R1
+H2N NH2
R3R2 O
O
+
NH
NHR2
O R1
R3Aceacutetonitrile (8)h
PPA 10molH
O
Scheacutema I21
M A Bigdeli et Coll 54 ont utiliseacute lrsquoacide p-dodecylbenzensulfonique (DBSA) ils
ont testeacute lrsquoeffet catalytique sur le rendement des produits en changeant les conditions
de la reacuteaction Pour cela ils ont utiliseacute deux milieux reacuteactionnels 20mol du
catalyseur dans lrsquoeau agrave 54degC et 20mol du catalyseur dans un milieu sec sans solvant
agrave 100degC Les deux milieux ont eacuteteacute favorables pour un bon deacuteroulement de la reacuteaction
les rendements trouveacutes ont eacuteteacute excellents sauf que le temps neacutecessaire fait la
diffeacuterence Ils ont remarqueacute que la reacuteaction en preacutesence drsquoeau dure plus longtemps
(ScheacutemaI22)
R1
+
H2N NH2
R3
R2O
O
+
NH
NHR2
O R1
R3
Catalyseur 20molH2O
H
O
ou Catalyseur 10molsant solvant
Scheacutema I22
I37 Synthegravese asymeacutetrique
Les DHPMs montrent diffeacuterentes activiteacutes biologiques les eacutetudes sur ces composeacutes chiraux
ont montreacute que la chiraliteacute de ces produits et preacuteciseacutement le carbone en position quatre est le
centre qui deacutetermine leurs proprieacuteteacutes biologiques le (s)-Monastrol (Fig 183) par exemple
est un eacutenantiomegravere qui preacutesente une activiteacute anticanceacutereuse le (R)-SQ32926 (Fig 184)
exhibeacute un effet antihypertensif
Chapitre I Meacutethodes de preacuteparations des DHPMs
41
NH
NH
OH
O
O
S NH
N
O
NH2
O
NO2
O
O
Fig I83 Fig I84
R Gonzalez-Olvera et Coll55 ont deacuteveloppeacute plusieurs deacuteriveacutes de (1s4s)-25-
diazabicyclo[221]heptane comme organocatalyseurs chiraux dans la reacuteaction de
Biginelli Apregraves avoir fait une comparaison de lrsquoeffet catalytique de trois deacuteriveacutes du catalyseur
chiral agrave tempeacuterature ambiante pendant cinq jours
NH
HN
NH
N
NH
N
Ph
(S)
(S)
(S)
(S)
(S)
(S)(R)
2HBr 2HBr 2HBr
-1- -2- -3-
Fig I85
Crsquoest la troisiegraveme diamine chirale qui donne un tregraves bon rendement avec une quantiteacute
catalytique de 10mol en preacutesence drsquoun meacutelange isopropanol-meacutethanol (6 1) comme
solvant (Scheacutema I23) La majoriteacute des produits synthegravetiseacutes sont des enantiomegraveres (S)
+H2N NH2
OC2H5OO
O
+isopropanol-methanol (6 1)
Tempeacuterature ambiante 5jours
(10mol)NH
NPh
(S)
(S)(R) 2HBr
NH
NHO
O
O
R1O H
R1
Scheacutema I23
Xiao-Hua Chen et Coll56 ont appliqueacute la synthegravese asymeacutetrique agrave la reacuteaction de
Biginelli en impliquant les acides phosphoriques agrave base de BINOL avec une meilleur
eacutenantioseacutelectiviteacute ils ont utiliseacute 10mol dans le dichloromeacutethane pour obtenir des
produits optiquement pures (de 85 ee jusqursquoagrave 97 ee) (Scheacutema I24)
Chapitre I Meacutethodes de preacuteparations des DHPMs
42
R1 H
O
+ H2N NH2
OC2H5OO
O
+NH
NH
C2H5O
O R1
O
Ph
OO
Ph
P OH
10mol
CH2Cl2 25degC
OH
Scheacutema I24
A K Prasad et Coll 57ont utiliseacute la biocatalyse seacutelective pour seacuteparer le meacutelange
raceacutemique formeacute par la condensation de Biginelli le (plusmn)-4-aryl-6-meacutethyl-34-
dihydropyrimidin-2-one-5-carboxylate drsquoeacutethyle Ils ont utiliseacute la lipase immobilieacutee
candida antarctica CAL (A) qui a montreacute une seacutelectiviteacute tregraves importante agrave une
tempeacuterature qui varie entre 55 et 60degC en preacutesence de 20ml THF et un meacutelange
drsquoacides anhydres (aceacutetique propanoiumlque butanoiumlque valarique et heptanoiumlque)
pendant une peacuteriode de 10 agrave 35heures
Les reacutesultats trouveacutes montrent que les produits eacutenantiomeacuteriques (-)-4-aryl-6-meacutethyle-
34-dihydropyrimidin-2-one-5-carboxylate drsquoeacutethyle sont majoritaires dans toutes les
seacuteparations (Scheacutema I25)
+
H2N NH2
O
C2H5O OO
+
NH
NHC2H5O
O
OR1
R2
CHOR1
R2
(plusmn)
FeC3 SiO2
Micro-ondes850W 1-2min
NH
NHC2H5O
O
O
R1
R2
( - )
CAL-L(A) 10-35h 55-60degC
THF acides anhydrides NH
NHC2H5O
O
O
R1
R2
( + )
+
Scheacutema I25
Chapitre I Meacutethodes de preacuteparations des DHPMs
43
I38 Utilisation de la biocatalyse
Pour une synthegravese propre les chimistes cherchent toujours agrave introduire des meacutethodes vertes
qui respectent lrsquoenvironnement et qui sont efficaces en mecircme temps
Apregraves son utilisation dans la synthegravese des alcegravenes trisubstitueacutes et les colorants
styryles B N Borse et son eacutequipe 58 ont utiliseacute la lipase de Rhizopus Oryzae comme
catalyseur bio-organique Cette lipase a montreacute une grande efficaciteacute en preacutesence du
solvant eutectique profond (DES) qui est un meacutelange de chlorure de choline et de
lureacutee ce qui va entraicircner une tregraves forte deacutepression du point de congeacutelation les
proprieacuteteacutes physiques de ce solvant sont semblables aux liquides ioniques La reacuteaction proposeacutee est la suivante (Scheacutema I26)
R1
+H2N NH2
R3R2 O
O
+
NH
NH
R2
O R1
R3
Lipase 5mol DES 3mlH
O
H2O55degC4h
Scheacutema I26
K Konkala et Coll 59 ont rapporteacute un protocole nouveau dans la synthegravese de Biginelli
en employant comme catalyseur le carbone fonctionnaliseacute en acide sulfonique agrave base
de bio-glyceacuterol ce catalyseur a permis drsquoobtenir de tregraves bons rendements (Scheacutema
I27) HO3S
HO3S
SO3H
R1+
H2N NH2
R3R2 O
O
+NH
NH
R2
O R1
R3CH3CN 75-80degC
(4)h
H
O10mol
Scheacutema I27
I39 Utilisation des supports solides
S Reddy Narahari et son eacutequipe60 ont reacutealiseacute la synthegravese des 4-aryl dihydropyrimidin-
2(1H)-ones en utilisant le gel de silice dopeacute par 5 drsquoacide perchlorique sous forme
drsquoun acide doux (HClO4-SiO2) la reacuteaction est faite dans un milieu sans solvant le gel
de silice est ensuite reacutecupeacutereacute et peut ecirctre reacuteutiliseacute sans baisser le rendement de la
Chapitre I Meacutethodes de preacuteparations des DHPMs
44
reacuteaction ce catalyseur a montreacute son efficaciteacute par rapport agrave lrsquoutilisation de lrsquoacide
perchlorique seule dans lrsquoEtOH (Scheacutema I28)
R1+
H2N NH2
XR2
R3
O
O
+NH
NH
R3
R2
O R1
XSans solvant (3)h
HClO4-SiO2 5mol
H
O
Scheacutema I28
Kulkarni et Coll 61 ont fait la synthegravese des dihydropyrimidinones dont le monastrol
qui est lrsquoinhibiteur de la Kineacutesine Eg5 dans les conditions suivantes sans solvant et
avec une quantiteacute catalytique de Zeacuteolite qui est recyclable cette reacuteaction est adaptable
agrave lrsquoeacutechelle multigramme (Scheacutema I29)
R1+
H2N NH2
R3R2 O
O
+
NH
NHR2
O R1
R3Sans solvant 50degC
Zeacuteolite TS-1 10molH
O
Scheacutema I29
M Tajbakhsh et son eacutequipe62 ont deacuteveloppeacute la synthegravese de Biginelli en utilisant les
Heulandites naturelles type Zeolite (HTMA) comme catalyseurs en preacutesence de
lrsquoacide aceacutetique glacial dans la reacuteaction la quantiteacute du HTMA est calculeacutee par rapport
agrave lrsquoaldeacutehyde (02g pour 0006mol de lrsquoaldeacutehyde) Les produits deacutesireacutes sont obtenus dans un temps relativement court et avec de bons
rendements (Scheacutema I30)
R1
+
H2N NH2
R3R2 O
O
+
NH
NHR2
O R1
R3
H
O HTMA(02g pour 0006ml Aldeacutehyde)
acide aceacutetique glacial100degC
Scheacutema I30
M A Chari et K Syamasundar 63 ont utiliseacute un catalyseur heacuteteacuterogegravene le sodium
bisulfate dopeacute sur le gel de silice pour la synthegravese des DHPMs Les conditions de cette reacuteaction permettent drsquoobtenir de bons rendements dans un
minimum de temps (Scheacutema I31)
Chapitre I Meacutethodes de preacuteparations des DHPMs
45
R1
+
H2N NH2
R3R2 OO
+
NH
NHR2
O R1
R3
SiO2-NaHSO4 10molH
O
CH3CN
Scheacutema I31
M Moosavifar64 a reacutealiseacutee la synthegravese des dihydropyrimidinones en utilisant un
catalyseur peu couteux et facile agrave reacutecupeacuterer qui est un heacuteteacuteropolyacide supporteacute sur
Zeacuteolite Les rendements trouveacutes sont tregraves eacuteleveacutes par rapport agrave ceux trouveacutes en utilisant
le Zeacuteolite seul (Scheacutema I32)
R1
+
H2N NH2
R3R2 O
O
+
NH
NHR2
O R1
R3
Zeacuteolite-supporteacute HPA 10molH
O
CH3CN
Scheacutema I32
M Salmon et Coll65 ont reacutealiseacute la synthegravese de Biginelli en employant lrsquoargile
Bentonite comme catalyseur sans solvant et lrsquoinfrarouge comme moyen drsquoeacutenergie
(Scheacutema I33)
R1
+H2N NH2
R3R2 O
O
+
NH
NHR2
O R1
R3H
O
IR 4h
TAFF (500mg)
Scheacutema I33
A Hasaninejad et Coll 66 ont rapporteacute un nouveau protocol vert pour la synthegravese des
DHPMs en faisant reacuteagir un aldeacutehyde un β-ceacutetoester lrsquoureacutee ou la thioureacutee en
preacutesence de pentoxyde de phosphore supporteacute sur le gel de silice (P2O5 SiO2 3515
g) Apregraves lrsquooptimisation la reacuteaction est meneacutee sans solvant agrave 80degC les produits sont
ensuite recristalliseacutes dans EtOH (Scheacutema I34)
R1
+
H2N NH2
R3R2 O
O
+
NH
NHR2
O R1
R3H
OP2O5 SiO2 30mol
Sans solvant 85degC 2h
Scheacutema I34
Chapitre I Meacutethodes de preacuteparations des DHPMs
46
Autres Drsquoautres eacutetudes ont eacuteteacute reacutealiseacutees sur la reacuteaction de Biginelli en utilisant les supports
solides on peut citer
-Yb III ndashreacutesine et polymegravere supporteacute67
-ZnCl2 supporteacute sur gel68
I310 Utilisation des micro-ondes
Actuellement lrsquoutilisation des micro-ondes dans les reacuteactions agrave composants multiples est
pratiqueacutee largement en raison de leurs prouesses agrave minimiser le temps de reacuteaction la
consommation drsquoeacutenergie et la production de deacutechets
K K Pasunooti et Coll 69 ont deacuteveloppeacute la reacuteaction de Biginelli en utilisant le micro-
ondes comme source drsquoeacutenergie et le triflate de cuivre Cu(OTf)2 qui est un catalyseur
de Lewis peu couteux et peu toxique dans les conditions suivantes (Scheacutema I35)
R1
+
H2N NH2
R3R2 O
O
+
NH
NHR2
O R1
R3
H
OCu (OTf)2 10mol
EtOH 100degC 1hM-O (200W)
Scheacutema I35
Le chauffage uniforme des micro-ondes permis drsquoobtenir des rendements excellents
M Kidwai et Coll 70 ont appliqueacute une meacutethode verte sans lrsquoutilisation drsquoun catalyseur
et dans un milieu sans solvant les reacutesultats eacutetaient tregraves satisfaisants (Scheacutema I36)
R1
+
H2N NH2
R3R2 OO
+
NH
NHR2
O R1
R3
H
O M-O (800W)110-120degC 1min
Sans solvant
Scheacutema I36
En 2013 P S Harikrishnan et Coll17 ont reacutealiseacute lrsquooptimisation sur la reacuteaction de
Biginelli avec diffeacuterents catalyseurs et sans catalyseur la meacutethode sans catalyseur eacutetait
satisfaisante sans solvant et sous reflux et avec lrsquoirradiation des micro-ondes comme
source drsquoeacutenergie cette reacuteaction eacutetait tregraves rapide elle se fait en 10 minutes
Chapitre I Meacutethodes de preacuteparations des DHPMs
47
Par conseacutequent sans catalyseur sans solvant et sous micro-ondes est une meacutethode
tregraves inteacuteressante et entre dans le domaine de la chimie verte (Scheacutema I37)
R1
+H2N NH2
X+
NH
NHEtO
O R1
XH
OM-O (53W 2bar)150degC 5-10minEtO
OO
Sans solvantSO2Ar
O2SAr
4-arylsulfonyl-3-oxobutanoate deacutethyle
Scheacutema I37
V R Choudhary et son eacutequipe71 ont utiliseacute la meacutethode du support solide dans la
reacuteaction de Biginelli un acide de Lewis (FeCl3) porteacute sur une argile qui est la
montmorillonite [K10] formant le catalyseur FeCl3 Si-MCM-41 avec les micro-
ondes comme moyen drsquoeacutenergie (Scheacutema I38)
R1
+
H2N NH2
X+
NH
NHEtO
O R1
X
H
OM-O
Catalyseur 10mol 3-5minEtO
OO
Sans solvant
Scheacutema I38
La reacuteaction de Biginelli a eacutegalement eacuteteacute reacutealiseacutee sous micro-ondes en 2011 par Fang et
Lam72 en utilisant lrsquoacide trifluoroaceacutetique pour donner les 5-substitueacute-34-
dihydropyrimidin-2-onesthiones avec de bons rendements selon le scheacutema (Scheacutema
I39)
R1
+
H2N NH
X+
N
NH
HO2C
R1
XH
O M-OTFA 06eq 10-15minHO2C
OH
OO R2
R2
C2H4Cl2
Scheacutema I39
Le nitrate de bismuth utiliseacute pour catalyser la reacuteaction de Biginelli dans un milieu sans
solvant et les micro-ondes pour un chauffage uniforme sont les conditions proposeacutees
par Banik et sont eacutequipe73 pour une synthegravese verte des DHPMs avec de bons
rendements et dans un minimum de temps (Scheacutema I40)
Chapitre I Meacutethodes de preacuteparations des DHPMs
48
R1
+
H2N NH2
X+
NH
NH
R1
XH
O M-OBi(NO3)3 2mol 4-5minEtO
OO
Sans solvant
EtO
O
Scheacutema I40
I311 Utilisation des ultrasons
Lrsquoeacutequipe de Ji-Taili74 a utiliseacute les ultrasons (freacutequence 4059 KHZ puissance
minimale 250w) dans la synthegravese des 3 4-dihydropyrimidin-2-ones en preacutesence de
lrsquoacide amidosulfonique (NH2SO3H) Les conditions optimales ont eacuteteacute fixeacutees comme deacutemontre le scheacutema (Scheacutema I41)
NH2SO3H 25-30degC
EtOH ultrasonR1
+
H2N NH2
O+
NH
NH
R1
OH
OEtO
OO
EtO
O
89-9840min
Scheacutema I41
Un simple protocol de synthegravese a eacuteteacute meneacute par Stefani et Coll75 sur la reacuteaction de
Biginelli en utilisant les ultrasons (Freacutequence 40 KHZ Puissance 130W Tdeg=60degC)
en preacutesence du chlorure drsquoammonium comme acide de Lewis Apregraves une purification par colonne (Hexane Aceacutetate drsquoeacutethyle 7 3) les produits sont
obtenus avec de tregraves bon rendements (Scheacutema I42)
R1
+
H2N NH2
X+
NH
NH
R1
XH
O U-SNH4Cl 10mmol
ROO
O
MeOH 3-4h
RO
O
Scheacutema I42
A M A Al-Kadasi et G M Nazeruddin76 ont utiliseacute lrsquoacide chlorosulfonique pour
catalyser la reaction de Biginelli (HClSO3) est une moleacutecule tregraves toxique et dangereuse souvent appeleacutee gaz de combat
surtout en preacutesence de lrsquoH2O et du chauffage comme deacutemontre le scheacutema (Scheacutema
I43)
Chapitre I Meacutethodes de preacuteparations des DHPMs
49
HCl + H2SO4H2O
chauffageHClSO3
Scheacutema I43
Ce nouveau protocol lanceacute dans les ultrasons (freacutequence 36plusmn3KHZ puissance 100w) est
reacutealiseacute dans des conditions seacuteches pour eacuteviter la deacutecomposition du catalyseur a permis
drsquoobtenir les DHPMs avec de bons rendements (Scheacutema I44)
R1
+
H2N NH2
X+
NH
NH
R1
XH
O U-SHClSO3 02mmolEtO
OO
Sans solvant Tdeg a 5-30min
EtO
O
Scheacutema I44
I312 Utilisation des liquides ioniques
Les liquides ioniques sont des sels formeacutes agrave partir de cations organiques et sont deacutefinis
comme des entiteacutes liquides agrave une tempeacuterature inferieure agrave 100degC Ces liquides ont une tregraves
faible pression de vapeur une forte polariteacute et dans certains cas une forte hydrophobie Ils ne
sont pas solubles dans les solvants organiques usuels ainsi ils sont disponibles et recyclables
Ces caracteacuteristiques en font des solvants inteacuteressants
H Khabazzadeh et Coll77 ont preacutepareacute les 3 4-dihydropyrimidin-2-ones via un sel
drsquoammonium de lrsquoacide sulfurique [Et3NH] [HSO4] qui est un liquide ionique avec un
caractegravere drsquoun acide doux La reacuteaction eacutetait meneacutee agrave 100degC dans un milieu sans solvant avec une quantiteacute
catalytique (3mmol) de trieacutethyle ammonium hydrosufate et les rendements varient de
(75-87) avec des temps de reacuteaction qui varient entre 55-120 minutes (Scheacutema I45)
R1
+
H2N NH2
X+
NH
NH
R1
X
H
O
[Et3NH] [HSO4] 3mmolEtOO
O
Sans solvant 100degC
EtO
O
Scheacutema I45
Chapitre I Meacutethodes de preacuteparations des DHPMs
50
F Dong et son eacutequipe78 ont proposeacute une meacutethode en utilisant un liquide ionique dans
la reacuteaction de Biginelli agrave tempeacuterature de 90degC ce catalyseur recyclable porte un
groupe acide sulfonique drsquoalcane dans un cation trialkyle ammonium acyclique
SO3HNRc
RaRb
A
Ra= Me
Rb= Et
Rc= n-But
A= HSO4
Figure I86 Les rendements trouveacutes varient entre 72-94 dans un temps tregraves court (Scheacutema I46)
R1
+H2N NH2
X+
NH
NH
R1
XH
O TSILs 02mmolEtO
OO
Sans solvant 90degC 10-15min
EtO
O
Scheacutema I46
I313 Utilisation des nanoparticules
Durant les derniegraveres anneacutees la nanotechnologie se deacuteveloppe agrave un rythme acceacuteleacutereacute et les
nanoparticules sont de plus en plus utiliseacutees comme catalyseurs efficaces en synthegravese
organique
F Tamaddon et S Moradi79 ont utiliseacute les nanoparticules drsquooxyde de zinc (nano ZnO)
dans la reacuteaction de Biginelli pour catalyser la condensation drsquoun aldeacutehyde un β-
ceacutetoester et lrsquoureacutee et controcircler la seacutelectiviteacute de la reacuteaction Ce catalyseur nrsquoest pas cher
et disponible non toxique et recyclable (Scheacutema I47)
R1
+
H2N NH2
X+
NH
NH
R1
XH
OZnO nano ZnO 5molEtO
OO
Sans solvant 60degC
EtO
O
Scheacutema I47
Les rendements trouveacutes sont tregraves eacuteleveacutes dans des temps tregraves courts
J Safari et S Gandomi-Ravandi80 ont deacuteveloppeacute la reacuteaction de Biginelli en utilisant le
nano composant (Meacutetal-Organique) lrsquooxyde du manganegravese (003mg) avec un carbone
Chapitre I Meacutethodes de preacuteparations des DHPMs
51
nanotube (MnO2)-CNT sous conditions sans solvant et une irradiation par micro-
ondes (80w) pour la condensation drsquoun aldeacutehyde lrsquoaceacutetopheacutenone et lrsquoureacutee
Ils ont fait une comparaison entre lrsquooxyde du manganegravese (MnO2) et le nano
composant de MnO2 les reacutesultats trouveacutes en utilisant le nano MnO2 sont excellents
qui varient entre 87 et 97 avec des temps de reacuteaction tregraves courts qui varient entre 5
et 25 minutes
Ce catalyseur peut ecirctre seacutepareacute apregraves une filtration rinceacute avec une solution de
bicarbonate de sodium puis seacutecheacute dans lrsquoautoclave pendant 1heure (Scheacutema I48)
R1
+
H2N NH2
X+
NH
NH
R1
XH
O nano MnO2-CNTs 003g
M-O Sans solvant
O
R2
R2
Scheacutema I48
G Sabiha et Coll81 ont syntheacutetiseacute les DHPMs via lrsquoutilisation de 10mol drsquoun
catalyseur nano composant [oxyde de Ceacuteriumvinyle pyridine polymegravere] ce couple
forme la structure [4vp-co-dvb] (Scheacutema I49)
R1
+
H2N NH2
X+
NH
NH
R1
XH
O (4vp-co-dvb) 10molEtOO
O
H2O 80degC 45-10h
EtO
O
Scheacutema I49
Les reacutesultats trouveacutes sont bons avec un temps relativement court
I314 Utilisation des catalyseurs naturels
Le souci de deacutevelopper des meacutethodes propres et respectueuses de lrsquoenvironnement et de la vie
a ameneacute les chercheurs agrave trouver des catalyseurs naturels Crsquoest ainsi que quelques proceacutedures
utilisant des catalyseurs naturels ont eacuteteacute appliqueacutees agrave la synthegravese des produits de Biginelli
Ramu et son eacutequipe82 ont deacutecrit un simple et nouveau protocol pour la synthegravese des 3
4-dihydropyrimidin-2-ones qui entre dans le domaine de la chimie verte
Chapitre I Meacutethodes de preacuteparations des DHPMs
52
Ils ont fait des tests dans les mecircmes conditions de plusieurs catalyseurs types organo-
catalyseurs qui sont solubles dans lrsquoeau comme lrsquoacide maleacuteique lrsquoacide malonique
lrsquoacide paratoluegravene sulfonique et lrsquoacide citrique
Ce dernier a donneacute le meilleur rendement (92) par rapport aux autres qui ont donneacute
respectivement 72 75 55
Ce catalyseur naturel est relativement fort il est non toxique non corrosif et
facilement biodeacutegradable (Scheacutema I50)
R1
+H2N NH2
X+
NH
NH
R1
XH
OCatalyseur 05eqEtO
OO
Sans solvant 80degC 1-5h
EtO
O
Scheacutema I50
Patil et son eacutequipe83 ont utiliseacute le jus de citron pour catalyser la condensation de
Biginelli
Le jus de citron contient principalement 85 drsquohumiditeacute 112 de carbohydrates 5-
7 de lrsquoacide citrique 1 de proteacuteines 05 du vitamine C 031 mineacuterales 16
des fibres 09 de matiegraveres grasses avec un PH=2-3
R1
+H2N NH2
X
+
NH
NH
R1
XH
OCatalyseur 2mlEtO
O
O
Sans solvant Tdeg a 2h
EtO
O
Scheacutema I51
La reacuteaction ci-dessus montre les conditions optimales pour cette synthegravese touts les
produits obtenus ont eacuteteacute recristalliseacute dans lrsquoeacutethanol avec de tregraves bons rendements
(Scheacutema I51)
I315 Utilisation drsquoautres catalyseurs
R Tayebee et son eacutequipe84 en 2013 ont appliqueacute une nouvelle meacutethode en utilisant
un catalyseur acide solide type (organique ndash mateacuteriau hybride inorganique)
H5PW10V2O40pipeacuterazine-SBA-15 dans un milieu sec
Chapitre I Meacutethodes de preacuteparations des DHPMs
53
La preacuteparation de ce catalyseur heacuteteacuterogegravene commence par la preacuteparation de la partie
organique la silice mesoporeuse nanoparticules (pipeacuterazine-SBA-15) suivant la litteacuterature le
H5PW10V2O40 est ensuite supporteacute sur cette silice
La reacuteaction de Biginelli est lanceacutee agrave 100degC dans un milieu sec et en preacutesence de 2mol du
catalyseur (Scheacutema I52)
R1 H
O
+
H2N NH2
R3
R2O
O
+
NH
NHR2
O R1
R3
H5PW10V2O40pipeacuterazine-SBA-15 (2mol)
100degC 033-4 h
Scheacutema I52
Ce systegraveme catalytique a prouveacute une efficaciteacute inteacutereacutessante en comparaison avec les autres
systegravemes et autres catalyseurs en eacutetant agrave la fois recyclable et respectueux de
lrsquoenvironnement
K Singh et Coll85 ont fait la synthegravese de Biginelli en utilisant la reacutesine eacutechangeuse
drsquoions Dowex qui est une moleacutecule immense comportant des groupements ionisables
utiliseacutee geacuteneacuteralement dans la seacuteparation des produits Les rendements trouveacutes
montrent lrsquoefficaciteacute de ce catalyseur (Scheacutema I53)
R3 H
O+
NH
NH
X
R2
R1
O
O
+
N
N
R2
R1
O R3
X130degC Sans solvant 90min
Dowex-50w
R4 R5
R4
R5
Scheacutema I53
Les meacutetallophtalocyanines sont des complexes organiques avec un noyau meacutetallique
et un caractegravere insoluble dans les solvants usuels cela permet une seacuteparation plus
facile S L Jain et son eacutequipe86 ont introduit ce complexe comme catalyseur
heacuteteacuterogegravene recyclable dans la condensation de Biginelli
Chapitre I Meacutethodes de preacuteparations des DHPMs
54
Apregraves avoir fait le test sur diffeacuterents meacutetallophtalocyanines dans diffeacuterents solvants et
diffeacuterentes concentration catalytiques le Cobalt II pc a donneacute de tregraves bons rendements
dans un temps tregraves court (Scheacutema I54)
R1 H
O+
H2N NH2
O
R2O
O
+
NH
NHR2
O R1
OCH3CN Reflux
Metallophthalocyanine (2)
Scheacutema I54
Une seacuterie de 21 produits a eacuteteacute preacutepareacutee avec de bon rendements le catalyseur a prouveacute
sont efficaciteacute apregraves cinq utilisations
Autres
Fluorapatite (Ca5(PO4)3F) supporteacute avec un meacutetal halogegravene 87 Ziegler ndashNatta (MgCl2
cocatalyse le TiCl4)88
Chapitre I Reacutesultats et discussions
55
I4 Reacutesultats et discussion
Lrsquoeacutetude de la reacuteaction de Biginelli dans le domaine de la chimie verte a commenceacute il y a deacutejagrave
quelques anneacutees soit par lrsquoutilisation de meacutethodes eacuteconomiques et seacutecuritaires agrave la fois ou
par lrsquointermeacutediaire des catalyseurs non toxiques recyclables ou naturels
Dans ce cadre on se propose drsquoeacutetudier le pouvoir catalytique de deux catalyseurs drsquoorigine
naturels qui sont lrsquoacide ascorbique et lrsquoacide aceacutetylsalicylique sur la reacuteaction de Biginelli
- lrsquoacide ascorbique
OO
HO
OH
OH
HO
Fig I86
Origine
On trouve lrsquoacide ascorbique dans le corps humain notamment dans le foie la rate le
cerveau et les glandes endocrines
Il est aussi disponible dans les leacutegumes verts et dans les fruits acides lrsquoorange le citron le
kiwi les pamplemousses les tomates et dans le poivre la pomme de terre hellipetc
Caractegraveristiques
De formule brute C6H8O6 poudre de couleur blanche pka=41
Il est soluble dans lrsquoeau en milieu acide il fixe lrsquooxygegravene dissous agrave la tempeacuterature ordinaire
en formant lrsquoacide deacutehydroascorbique il est aussi indispensable pour la production des
enzymes et des hormones
Rocircle
Lacide ascorbique ayant deux atomes de carbone asymeacutetriques et eacutetant sans plan de symeacutetrie
il se preacutesente sous la forme de deux paires deacutenantiomegraveres diasteacutereacuteoisomegraveres entre elles
Il acceacutelegravere la cicatrisation est antioxydant favorise la formation du collagegravene et facilite
lrsquoabsorption du fer
Chapitre I Reacutesultats et discussions
56
- lrsquoacide aceacutetylsalicylique
O CH3
O
O OH
Fig I87
Origine
Plus connu sous le nom daspirine il vient de lrsquoaceacutetylation de lrsquoacide salicylique qui est un
acide naturel isoleacute de lrsquoeacutecorce de saule du nom latin Salix
Caractegraveristiques
De formule brute C9H8O4 poudre de couleur blanche pka=35
Rocircle
Cest un des meacutedicaments les plus consommeacutes au monde pour ses activiteacutes tregraves inteacuteressantes
antalgique antipyreacutetique anti-inflammatoire et antiagreacutegant
Lrsquoimportance de ces deux catalyseurs en comparaison avec les autres acides de Brϕnsted
simples rapporteacutes dans la litteacuterature crsquoest qursquoils sont drsquoorigine naturels tregraves disponibles peu
coucircteux et non toxiques
Dans cette partie de notre travail nous avons eacutetudieacute lrsquoeffet catalytique de lrsquoacide ascorbique et de lrsquoacide aceacutetylsalicylique sur la synthegravese des 34-dihydropyrimidinones Pour cela on srsquoest inteacuteresseacute agrave la synthegravese de quatre seacuteries (2 seacuteries de deacuteriveacutes pour chaque catalyseur) et les modegraveles que nous avons choisis sont
1) aldeacutehyde aromatique + ureacutee + aceacutetoaceacutetate drsquoeacutethyle 2) aldeacutehyde aromatique + ureacutee + dimeacutedone
Sur les deux modegraveles nous avons eacutevalueacute lrsquoeacutefficaciteacute de chaque catalyseur et pour pouvoir
comparer les diffeacuterents reacutesultats nous avons utiliseacute les mecircmes reacuteactifs Tableau I4
Dans un premier temps nous avons eacutetudieacute lrsquooptimisation des conditions opeacuteratoires afin de
trouver les meilleures pour chaque catalyseur seacuteparement
Chapitre I Reacutesultats et discussions
57
Pour cela nous avons testeacute lrsquoeffet de plusieurs solvants et lrsquoeffet drsquoun milieu sec en fixant les
autres facteurs la quantiteacute catalytique (20 mol) Nous avons controcircleacute les cinq reacuteactions tests
par chromatographie sur couche mince (CCM) la cinquiegraveme reacuteaction est compleacuteteacutee apregraves dix
heures pour lrsquoacide ascorbique tans dis qursquoelle est compleacuteteacutee apregraves neuf heures pour lrsquoacide
aceacutetylsalicylique nous avons arrecircteacute les autres reacuteactions pour comparer les rendements
Le milieu sans solvant srsquoest aveacutereacute le meilleur choix pour la condensation en terme de
rendement et de temps de reacuteaction que ce soit avec le premier catalyseur (77) ou avec le
second (76) Tableau I1
Tableau I1
Catalyseurs
Entreacutee
Solvants
Cat (mol ) Acide ascorbique Acide
aceacutetylsalicylique
Temps(h) Rdt() Temps(h) Rdt()
1 Aceacutetonitrile a 20 10 62 9 28 2 THF a 20 10 18 9 14 3 Toluene a 20 10 60 9 45 4 EtOH a 20 10 29 9 60
5 Sans solvant b 20 10 77 9 76 a Les reacuteactions sont meneacutees agrave reflux du solvant b la reacuteaction est meneacutee agrave 80degC
Nous avons par la suite eacutevalueacute la quantiteacute catalytique necessaire dans ce milieu sec pour
ameacuteliorer les reacutesultats Pour cela nous avons utiliseacute des quantiteacutes deacutecroissantes comme suit
(50 20 10 5) pour chaque catalyseur en fixant le dernier facteur qui est la
tempeacuterature (80degC) Lrsquoutilisation de 5 mol dans les conditions sans solvant 80degC a
ameacutelioreacute le rendement et a reacuteduit le temps de reacuteaction pour chaque catalyseur (82 8h)
(98 7h) Tableau I2
Tableau I2
Catalyseurs
Entreacutee
Cat (mol )
Acide ascorbique Acide aceacutetylsalicylique
Temps(h) Rdt() Temps(h) Rdt()
1 50 8 64 7 55 2 20 8 77 7 69 3 10 8 77 7 76 4 5 8 82 7 99
Chapitre I Reacutesultats et discussions
58
La troisiegraveme eacutetape de cette eacutetude est de trouver la meilleure tempeacuterature pour le deacuteroulement
de la reacuteaction Pour cela nous avons testeacute trois tempeacuteratures 80degC 60degC et Tempeacuterature
ambiante et fixeacute les autres facteurs deacutejagrave eacutetudieacutes (5 mol cat milieu sans solvant) pour
chaque catalyseur Les meilleurs reacutesultats sont calculeacutes dans une reacuteaction meneacutee agrave 80degC
comme le montre le Tableau I3 ci-dessous
Catalyseurs
Entreacutee
T (degC)
Acide ascorbique Acide aceacutetylsalicylique
Temps(h) Rdt() Temps(h) Rdt() 1 80 8 82 7 99 2 60 8 66 7 70 3 Tdeg a 8 17 7 19
Les conditions optimales trouveacutees pour la condensation de Biginelli sont les mecircmes pour les
deux catalyseurs Scheacutema I55
R1 H
O
R2
O
O
H2N NH2
R3+ +
acide ascorbique ou acide aceacutetylsalicylique
(5mol)
Sans solvant 80degC
NH
NH
R1
R3
R2
O
1 2 34
Scheacutema I55
Tous les rendements des DHPMs syntheacutetiseacutes via la reacuteaction de Biginelli calculeacutes apregraves
purification et sont bons agrave excellents dans des temps relativement courts On remarque que
les reacutesultats obtenus sont leacutegegraverement meilleurs avec lrsquoacide aceacutetylsalycilique ceci srsquoexplique
probablement par le caractegravere plus acide de ce dernier Tableau I4
Chapitre I Reacutesultats et discussions
59
Tableau I 4
Catalyseurs
Entreacutee
Produits
R1
R2
R3
Acide ascorbique Acide aceacutetylsalicylique
Tf mesureacutee
(degC)
Tf rapporteacutee
(degC) Temps(h) Rdt() Temps(h) Rdt() 1 4a C6H5- OEt O 8 82 7 99 205-206 202-204 2 4b 4-(Me)-C6H4- OEt O 7 78 7 75 215-217 215-216 3 4c 2-(Me)-C6H4- OEt O 6 85 11 76 206-208 208-210 4 4d 4-(OH)-C6H4- OEt O 6 61 6 76 214-216 213-215 5 4e 4-(OH)-3-
(OMe)-C6H3- OEt O 7 60 7 73 230-232 231-232
6 4f 4-(NMe2)-C6H4- OEt O 7 70 7 82 255-256 256-258
7 4g 3-(Cl)-C6H4- OEt O 7 80 7 80 196-198 194-196 8 4h 3-(NO2)-C6H4- OEt O 8 81 14 77 222-224 227-228 9 4i 2-thienyl OEt O 9 74 9 65 207-210 215-217 10 4j (Me)2CH- OEt O 6 25 6 26 168-170 170-171 11 4k C6H5- Me O 6 78 5 69 234-236 233-236 12 4l 4-(Me)-C6H4- Me O 8 87 7 84 196-198 192-193 13 4m C6H5- OEt S 12 55 12 41 204-206 208-210 14 4n 4-(Me)-C6H4- OEt S 12 53 13 59 194-196 192-194
Dans notre eacutetude nous avons utiliseacute une varieacuteteacute drsquoaldeacutehydes les aldeacutehydes aromatiques ont
donneacute drsquoexcellents rendements quelque soit la nature des substituants porteacutes par le noyau
aromatique (entreacutees 1-9) La reacuteaction a eacutegalement eacuteteacute effectueacutee avec un aldeacutehyde
heacuteteacuterocyclique le thiophegravene-2-carbaldeacutehyde (entreacutee 9) qui a donneacute un bon rendement
Cependant lrsquoaldeacutehyde aliphatique tel que lrsquoisobutyraldeacutehyde a donneacute un rendement modeacutereacute
avec un temps relativement long (entreacutee 10)
Nous avons aussi utiliseacute agrave la place de lrsquoaceacutetoaceacutetate drsquoeacutethyle le 2 4-pentadione ce dernier a
eacuteteacute tregraves reacuteactif et a donneacute de tregraves bons rendements (entreacutees 11 12) tandis que les rendements
obtenus par lrsquoutilisation de la thioureacutee dans cette condensation nrsquoont pas eacuteteacute eacuteleveacutes et ils sont
obtenus avec des temps de reacuteaction plus longs (entreacutees 13 14)
Pour eacutelargir notre eacutetude nous avons utiliseacute eacutegalement la dimeacutedone agrave la place de lrsquoaceacutetoaceacutetate
drsquoeacutethyle pour syntheacutetiser deux seacuteries de neuf produits DHPs pour chaque catalyseur Scheacutema
I56
Chapitre I Reacutesultats et discussions
60
acide ascorbique ouacide aceacutetylsalicylique
(5mol)
Sans solvant 80degC1 2 3 4
R1 H
O
H2N NH2
O+ +
O
O NH
NH
R1
O
O
Scheacutema I56
Tableau I5
Catalyseurs
entreacutee
Produits
R1 Acide ascorbique Acide
aceacutetylsalicylique
Tf mesureacutee (degC) Temps(h) Rdt() Temps(h) Rdt()
15 4o C6H5- 51 67 51 67 212-214 16 4p 4-(NMe2)-
C6H4- 26 74 26 62 210-212 17 4q 4-(Cl)-C6H4- 39 89 39 97 268-270 18 4r 4-(MeO)-
C6H4- 28 79 27 84 280-282 19 4s 3-(NO2)-C6H4- 47 88 47 80 201-203 20 4t 3-(Cl)-C6H4- 24 85 23 46 194-196 21 4u 4-(Me)-C6H4- 22 86 19 81 298-300 22 4v 4-(Br)-C6H4- 33 86 34 93 242-244 23 4w (Me)2CH- 58 69 54 62 253-255
Drsquoapregraves les reacutesultats obtenus Tableau I5 de la condensation des aldeacutehydes avec la dimeacutedone
et lrsquoureacutee on remarque que la synthegravese a donneacute de bons rendements de produits DHPMs mais
les reacuteactions ont neacutecessiteacute plusieurs heures en comparaison avec les reacutesultats des deux
premiegraveres seacuteries Les reacutesultats sont identiques pour les deux catalyseurs
Dans tous les cas toutes les reacuteactions ont eacuteteacute propres et les produits obtenus ont eacuteteacute refroidis
et verseacutes sur lrsquoeau glaceacutee puis isoleacutes par filtration et purifieacutes par recristallisation dans
lrsquoeacutethanol
Chapitre I Reacutesultats et discussions
61
Nous proposans ci-dessous le meacutecanisme reacuteactionnel pour cette reacuteaction
HR1
O NH2R3
NH2
NH
NH
R1
OR2
O
Me R3
+
H
NR1
R3NH2
O
Me
OOR2
HH
OOR2
OMe
- H20
- H20
NH
R1
OR2
O
MeO NH2
R3
+O
OR2
OMe
H
NR1
R3NH2
1 3
2
4
5
2 5
OO
OHO
OH
OH
eacutenolisation
addition de Michael cyclisation
HR1
O NH2
R3NH2
+
H
NR1
R3NH2
O
Me
O
OR2
H HO
OR2
OMe
- H20
13
2
5
eacutenolisation
O
O
O O
OO
OO
OO
OHOH
OH
OH
OO
OHO
OH
OH H+
H
O
O
O O
O
O
O OH
+
H
H H
OO
OH O
OHOH
H
6
Scheacutema I57
Les structures des DHPMs preacutepareacutees ont eacuteteacute bien eacutetablies par les meacutethodes spectroscopiques
usuelles qui sont IR RMN 1H RMN 13C et les points de fusion et sont en parfait accord avec
les donneacutees bibliographiques
Les spectres laquo Infrarouge raquo des dihydropyrimidinones sont caracteacuteriseacutes par la preacutesence de
deux bandes successives correspondantes agrave lrsquoeacutelongation de deux liaisons N-H du noyau
DHPM qui apparaissent respectivement vers 3256-3290cm-1 et 3107-3121cm-1
Chapitre I Reacutesultats et discussions
62
Le groupement carbonyle (C=O) de la fonction ester (ou ceacutetone pour les DHPMs 4k et 4l 4o-
4w) est caracteacuteriseacute par la bande qui sort vers 1701-1709cm-1 suivie par la bande dun autre
groupement (C=O) qui appartien agrave la fonction amide en C2 qui donne une bande intense agrave
1636-1667cm-1 (alors que pour les composeacutes 5m et 5n le groupement C=S donne une bande agrave
1575-1576cm-1)
Dautres bandes enregistreacutees vers 1615-1615cm-1 sont attribueacutees aux doubles liaisons C=C du
cycle aromatique et du noyau DHPM
Les donneacutees fournies par la RMN 1H des structures de produits de la reacuteaction de Biginelli sont
en accord avec celles dans la liteacuterature
Les deux protons caracteacuteristiques des deux groupements amine N1 et N3 des produits (a-l) qui
reacutesonnent sous forme de signaux singulets larges agrave champs faibles respectivement vers 775-
930 et 570-929 ppm pour le noyau dihydropyrimidinone
Alors que ceux du noyau dihydropyrimidinethione des produits (m n) sortent plus deacuteblindeacutes
successivement vers 1031-1034 et 962-966 ppm
Le proton caracteacuteristique H4 sort sous forme drsquoun singulet entre 504 et 587 pmm
Les spectres des produits preacutepareacutes agrave partir de lrsquoaceacutetoaceacutetate drsquoeacutethyle font apparaicirctre
deux signaux agrave champ fort concernant les protons du groupement eacutethyle de la fonction ester
un quadruplet de deux protons (CH2) vers 389-475 ppm (J= 52-82Hz) et un triplet de trois
protons (CH3) agrave 099-136 ppm (J= 7-83Hz) alors que les produits preacutepareacutes agrave partir de
24-pentanedione (5k et 5l) sont caracteacuteriseacutes par la preacutesence drsquoun singulet vers 208-210
ppm correspondant aux protons du groupement meacutethyle de la fonction ceacutetone
Le groupement meacutethyle lieacute agrave la double liaison du noyau DHPM reacutesonne entre 208 et 250
ppm sous forme de singulet
Les spectres des produits preacutepareacutes agrave partir de la dimeacutedone font apparaitre
Les deux protons caracteacuteristiques des deux groupements amine N1 et N3 reacutesonnent
respectivement vers 861-969 et 492-857 ppm
Le proton caracteacuteristique H4 sort sous forme drsquoun singulet entre 390 et 652 pmm
Les protons des groupements meacutethyles apparaissent sous forme de deux singulets tregraves
intenses respectivement vers 086-097 et 101-104 ppm
Les deux (CH2) du cycle hexanedione reacutesonnent come suit
Chapitre I Reacutesultats et discussions
63
Les deux protons porteacutes par le C6 qui est le plus deacuteblindeacute (CH2 adjacent de la fonction
ceacutetone) sous forme drsquoun singulet vers 244-336 ppm
Les deux autres protons porteacutes par le C8 reacutesonnent souvent sous forme drsquoun multiplet dugrave au
couplage geacuteminal avec un deacuteplacement chimique qui varie entre 199-237 ppm et une
constante de couplage qui varie entre 16-161 Hz et ils peuvent ecirctre singulets comme pour les
composeacutes (4p 4q 4s 4v)
Les spectres de RMN 13C sont caracteacuteriseacutes par la preacutesence des signaux suivants
Pour le carbone de la fonction carbonyle de lrsquoester un signal deacuteblindeacute sort vers 1646-1665
ppm correspondant aux produits (a-j) et un signal plus deacuteblindeacute apparaicirct vers 1741-1742
ppm pour les composeacutes (k l) pour la fonction ceacutetone (des composeacutes 4m et 4n) ils
apparaissent vers 1922 1943 ppm Cependant les composeacutes (o-w) reacutesonnent entre 1928 et
1961 ppm
- pour les composeacutes dihydropyrimidinones le signal correspondant au carbone C=O de la
fonction diamide apparaicirct vers 1515-1570 ppm alors que le carbone C=S des
produits dihydropyrimidithiones reacutesonne agrave 1651 ppm Les composeacutes obtenus via une
condensation avec la dimeacutedone (o-w) le C=O de lrsquoamide apparait vers 1508-1625
ppm
- Les carbones hybrideacutes sp2 de la double liaison du cycle DHPM (C6 C8a) reacutesonnent avec les
carbones aromatiques et les autres carbones (C5 C4a) respectivement et sortent plus
blindeacutes comme suit (1450-1508 et 1200-1520) ppm et (983-1436 et 1069-1145)
ppm
- Le carbone asymeacutetrique C4 caracteacuteristique du cycle DHPM reacutesonne agrave champ moyen entre
403ppm et 558 ppm pour les ceacutetones tandis quil nest pas tregraves deacuteblindeacute pour leurs
analogues soufreacutes 5m et 5n (54 et 53 ppm)
Chapitre I Reacutesultats et discussions
64
Tableau I6 Donneacutees de RMN1H (deacuteplacements chimiques et constantes de couplage) des 3 4-dihydropyrimidin-2-onesthiones
NH
NH
R1
R3
R2
O
Ent-reacutee R1 NH HC4 R2 CH3
4a 729-736(m5H) 570(sl1HNH) 775(sl1HNH)
543(dJ=291HC4H)
119(t J=723HCH3) 410(q
J=722HCH2) 238(s3HCH3)
4b 234(s3HCH3)
713(d J=802H) 723(d J=812H)
583(sl1HNH) 826(sl1HNH) 538(s1H C4H) 410(q J=712HCH2)
122(tJ=713HCH3) 234(s3HCH3)
4c 711-718 (m 4H) 242 (s 3H)
762 (s 1H) 915 (s 1H) 540 (s1H) 099 (t J=71Hz 3H)
389 (q J=71 2H) 230(s 3H)
4d 670(d J=812H) 703(d J=812H)
936(s1HOH)
763(s1HNH) 912(s1HNH) 504(d J=321HC4H)
109(t J=703HCH3)
398(q J=702HCH2) 223(s3HCH3)
4e 680(s2H H2H5) 387(s3HOCH3)
531(s1HOH)
583(s1HNH) 813(s1HNH) 587(s1HC4H)
118(t J=703HCH3) 408(q
J=702HCH2) 235(s3HCH3)
4f 704(dJ=842H) 667(dJ=852H) 285(s6H2CH3)
913(s1HNH) 763(s1HNH) 504(s1HHC4)
399(qJ=692HCH2) 111(tJ=73HCH3)
223(s3HCH3)
4g 720-737 (m4H) 779 (s 1H) 927 (s 1H) 517 (s 1H) 399 (q J=71 Hz 2H)
110 (t J=71 Hz 3H) 227(s 3H)
4h 838-767(m4H) 929(s1HNH) 561(dJ=331HHC4) 424(qJ=712HCH2) 136(tJ=713HCH3)
253(s3HCH3)
4i 689-695 (m 2H) 735 (d J=81 Hz 1H)
790 (s 1 H) 930 (s1H) 542 (s 1H) 117 (t J=71 Hz 3H)
406 (q J=71 Hz 2H) 222 (s 3H)
4j 188-181(m1H) 084(dJ=756H2CH3)
619(dJ=121HNH) 561(dJ=41HHC4) 475(qJ=82HCH2) 105(tJ=83HCH3)
333(s3HCH3)
4k 724-735(m5H) 784(s1HN3H) 919(s1HN1H) 520(s1HC4H) 336(s3HCH3) 210(s3HCH3)
4l 725(d J=52H) 734(d J=52H) 335(s3HCH3)
778(s1HN3H) 915(s1HN1H) 521(s1H C4H) 250(s3HCH3)
208(s3HCH3)
4m 721-736(m5H)
966(s1HN3H) 1034(s1HN1H) 517(s1HC4H) 110(t J=753HCH3)
401(q J=752HCH2) 250(s3HCH3)
4n 709(d J=752H)
723(d j=75H) 226(s3HCH3)
962(s1HN3H) 1031(s1HN1H) 513(s1H C4H) 4(q J=52HCH2)
110(t J=753HCH3) 250(s3HCH3)
Chapitre I Reacutesultats et discussions
65
Tableau I6 Donneacutees de RMN1H (deacuteplacements chimiques et constantes de couplage) des 3 4-dihydropyrimidin-2-ones
NH
NH
R1
O
O
Entreacutee R1 NH HC4 2CH2 2CH3
4o 715-733(m5H)
776(s1HN3H) 947(s1HN1H) 515(s1HC4H)
202(dj=161HCH2) 219(dj=161HCH2)
335(s2HCH2)
089(s3HCH3) 102(s3HCH3)
4p 705-652(m4H) 286(s3HCH3) 282(s3HCH3)
857(s1HNH) 652(s1HHC4)
250(s2HCH2) 231(s2HCH2)
104(s3HCH3) 097(s3HCH3)
4q 711-714(m4H) 771(s1HN3H) 942(s1HN1H) 510(s1HC4H) 225(s2HCH2)
333(s2HCH2) 089(s3HCH3) 101(s3HCH3)
4r 685(d j=752Harom)
714(d j=52Harom) 371(s3HCH3)
769(s1HN3H) 942(s1HN1H)
509(s1H C4H)
199-237(m2HCH2) 250(s2HCH2)
090(s3HCH3) 101(s3HCH3)
4s 752-839(m4H)
574(s1HNH) 969(dj=631HNH)
443(s1HHC4)
251(s2HCH2) 208(s2HCH2)
104(s3HCH3) 086(s3HCH3)
4t 693-719(m4H) 861(s1HNH) 492(s1HNH)
461(s1HHC4)
244(s2HCH2) 218(dj=161H) 209(dj=161H)
104(s3HCH3) 093(s3HCH3)
4u 685(d j=752Harom) 713(d j=75Harom)
371(s3HCH3)
770(s1HN3H) 943(s1HN1H)
509(s1H C4H)
201(dj=161HCH2) 218(dj=161HCH2)
336(s2HCH2)
089(s3HCH3) 101(s3HCH3)
4v 718(d j=752Harom) 751(d j=75Harom)
780(s1HN3H) 953(s1HN1H)
513(s1H C4H)
250(s2HCH2) 335(s2HCH2)
087(s3HCH3) 101(s3HCH3)
4w 064(d
j=756H2CH3) 163-156(m 1HCH)
850(s1HNH) 390(dj=381HC4H) 226(s4H2CH2) 213(s6H2CH3)
Chapitre I Reacutesultats et discussions
66
Tableau I7 Donneacutees de RMN13C (deacuteplacements chimiques et constantes de couplage) des 3 4-dihydropyrimidin-2-onesthiones
NH
NH
R1
R3
O
O
12
3
45
6
78
9
10
THP C7O(ester-cetone) C2O C4 C5 C6 C8 C9 C10 (CH3) Carom Ar
4a 1655 1529 558 1436 1485 601 141 188 1287-1266 -
4b 1657 1534 554 1015 1461 600 141 186 1265-1408 281
4c 1652 1515 504 991 1484 590 139 176 1432-1265 186
4d 1658 1570 538 1001 1482 595 145 182 1526 1359-1154 -
4e 1657 1533 539 1014 1463 600 142 186 1501 1457-1106 552
4f 1665 1534 543 1009 1508 602 152 188 1486-1133 415
4g 1651 1519 536 986 1489 592 140 177 1472-1248 -
4h 1648 1520 535 983 1473 591 135 177 1485 1462-1210 -
4i 1650 1522 493 998 1488 593 141 176 1486-1234 -
4j 1646 1525 544 973 1468 577 128 145 - 331 171165
4k 1922 1521 538 1095 1481 303 189 - 1442-1264 -
4l 1943 1521 535 1095 1479 301 188 - 1413-1263 206
4m 1742 1651 540 1007 1450 595 140 171 1434-1263 -
4n 1741 1651 537 1008 1448 595 140 171 1405-1262 206
Chapitre I Reacutesultats et discussions
67
Tableau I8 Donneacutees de RMN13C (deacuteplacements chimiques et constantes de couplage) des 3 4-dihydropyrimidin-2-ones
NH
NH
R1
O
O
1
2
3456
78
9
10
4a
8a
THP C5O C2O C4a C8a C4 C6-8(2CH2) C7 C9 10
(2CH3) Carom Ar
4o 1928 1519 1074 1493 498 519-322 287 268 1446-1271 -
4p 1947 1500 1118 1476 465 513-321 275 278 1482 1297-1149 312
4q 1928 1521 1075 1519 498 516-322 287 268 1521 1417-1260 -
4r 1928 1520 1076 1519 498 513-322 287 268 1583 1368-1136 550
4s 1954 1534 1113 1481 508 568-330 298 271 1509 1444-1217 -
4t 1961 1625 1145 1489 403 504-318 288 269 1459-1262 -
4u 1928 1583 1076 1520 513 550-498 322 287 1519-1136 268
4v 1928 1525 1069 1517 497 515-322 287 268 1440-1201 -
4w 1958 1508 1104 1200 509 350-319 298 269 - 313 192
Chapitre I Partie expeacuterimentale
68
Conclusion
Dans ce chapitre nous avons preacutesenteacute la reacuteaction de Biginelli qui est une reacuteaction agrave
composants multiples et aussi lrsquoimportance des produits issus de cette reacuteaction (DHPMs) sur
le plan biologique et pharmacologique
Durant toutes ces anneacutees plusieurs meacutethodes et protocoles pour la synthegravese des -3 4-
dihydropyrimidin-2-ones et ses deacuteriveacutes ont eacuteteacute appliqueacutes afin drsquoameacuteliorer les conditions
optimales et par conseacutequent le rendement de ces produits De notre part nous avons pu faire
une approche laquo verte de la synthegravese raquo de Biginelli en employant deux nouveaux catalyseurs
(acides de Brϕnsted) drsquoorigine naturels qui sont lrsquoacide ascorbique et lrsquoacide aceacutetylsalicylique
avec une quantiteacute de 5 mol dans des conditions sans solvant et 80degC Ces deux catalyseurs
reacutepondent aux exigences de la chimie moderne qui eacutevoque lrsquoutilisation de reacuteactifs
catalyseurs et meacutethodes de synthegravese eacuteconomiques et respectueuses de lrsquoenvironnement
Les rendements des produits obtenus par cette condensation eacutetaient excellents les structures
des produits obtenus ont eacuteteacute identifieacutees par les meacutethodes spectroscopiques usuelles (RMN 1H
RMN 13C et IR)
Chapitre I Partie expeacuterimentale
69
I6 Partie expeacuterimentale
Mode opeacuteratoire geacuteneacuterale
Un meacutelange reacuteactionnel de (2mmol) de lrsquoaldeacutehyde (2mmol) du β-ceacutetoester (3mmol) de
lrsquoureacutee ou de la thioureacutee avec (5mol) de lrsquoacide ascorbique ou de lrsquoacide aceacutetylsalicylique
dans un milieu sans solvant est chauffeacute agrave 80degC la reacuteaction est suivie par chromatographie sur
couche mince (CCM) apregraves lrsquoachegravevement de la reacuteaction le meacutelange reacuteactionnel est refroidi agrave
tempeacuterature ambiante et ensuite verseacute sur de lrsquoeau glaceacutee avec une agitation de 10 minutes Le
solide obtenu est filtreacute laveacute avec lrsquoeau glaceacutee et purifieacute par recristallisation dans lrsquoEthanol
95 Les produits obtenus ont eacuteteacute identifieacutes par les meacutethodes spectroscopiques IR RMN H1
RMN C13 Tdegfusion
4a) 6-meacutethyl-2-oxo-4-pheacutenyl-1234-teacutetrahydropyrimidine-5-carboxylate drsquoeacutethyle
NH
NHO
O
O
Tdegfus 205-206degC IR (KBr cm-1) ν 3414 3230 3109 2936 1702 1649 1599 RMN
H1(250 MHz DMSO-d6) δ 729-736(m 5H) 570(sl 1H NH) 775(sl 1H NH) 543(d
J=29 1H C4H) 119(t J=72 3H CH3) 410(q J=72 2H CH2) 238(s 3H CH3) RMN
C13(629MHz DMSO-d6) δ 1655 1529 1487 1460 1436 1287 1279 1266 601
558 188 141
4b) 6-meacutethyl-2-oxo-4-p-tolyl-1234-teacutetrahydropyrimidine-5-carboxylate drsquoeacutethyle
NH
NHO
O
O
Chapitre I Partie expeacuterimentale
70
Tdegfus 215-217 degC IR (KBr cm-1) ν 3240 3110 1695 1665 1560 RMN H1(250 MHz
DMSO-d6) δ 234(s 3H CH3) 713(d J=80 2Harom) 723(d J =81 2Harom) 583(sl 1H
NH) 826(sl 1H NH) 538(s 1H C4H) 410(q J =71 2H CH2) 122(t J =71 3H CH3)
234(s 3H CH3) RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ 1656 1534 1461 1408 1376
1293 1264 1014 599 553 280 21 0 186 141
4c) 6-meacutethyl-2-oxo-4-o-tolyl-1234-teacutetrahydropyrimidine-5-carboxylate drsquoeacutethyle
NH
NHO
O
O
Tdegfus 206-208 degC IR (KBr cm-1) ν 3249 3112 1688 1661 1562 RMN H1(250 MHz
DMSO-d6) δ 711-718 (m 4H) 242 (s 3H) 762 (s 1H) 915 (s 1H) 099 (t J=71Hz
3H) 389 (q J=71 2H) 230(s 3H) RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ 1652 1515
1484 1432 1346 1300 1271 1265 991 590 504 186 176 139
4d) 4-(4-hydroxypheacutenyl)-6-meacutethyl-2-oxo-1234-teacutetrahydropyrimidine-5-carboxylate
drsquoeacutethyle
NH
NHO
O
O
OH
Tdegfus 214-216degC IR (KBr cm-1) ν 3416 3237 3085 2941 1728 1694 1588 1509 RMN
H1(250 MHz DMSO-d6) δ 670(d J=81 2Harom) 703(d J =81 2Harom) 936(s 1H OH)
763(s 1H NH) 912(s 1H NH) 504(d J =32 1H C4H) 109(t J =70 3H CH3) 398(q
J =70 2H CH2) 223(s 3H CH3) RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ 1658 1569
1526 1482 1358 1278 1154 1001 806 595 538 181 145
Chapitre I Partie expeacuterimentale
71
4e) 4-(3-hydroxy-4-meacutethoxypheacutenyl)-6-meacutethyl-2-oxo-1234-teacutetrahydropyrimidine-5-
carboxylate drsquoeacutethyle
NH
NHO
O
O
OOH
Tdegfus 230-232degC IR (KBr cm-1) ν 3415 3241 3114 2954 1708 1646 1512 RMN
H1(250 MHz DMSO-d6) δ 680(s 2H H2 H5arom) 387(s 3H OCH3) 531(s 1H OH)
583(s 1H NH) 813(s 1H NH) 587(s 1H C4H) 118(t J =70 3H CH3) 408(q J=70
2H CH2) 235(s 3H CH3) RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ 1656 1532 1501
1463 1457 1370 1182 1129 1105 1013 599 552 539 186 141
4f) 4-(4-(dimeacutethylamino)pheacutenyl)-6-meacutethyl-2-oxo-1234-teacutetrahydropyrimidine-5-carboxylate
drsquoeacutethyle
NH
NHO
O
O
N
Tdegfus 255-256degC IR (KBr cm-1) ν 32402 31168 16432 17011 14542 12266 RMN
H1(250 MHz DMSO-d6) δ 704(d J=84 2H) 667(d J =85 2H)285(s 6H 2CH3)
913(s 1H NH) 763(s 1H NH) 504(s 1H HC4) 399(q J =69 2H CH2) 111(t J =7
3H CH3) 223(s 3H CH3) RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ 1666 1534 1508
1487 1337 1279 1133 1009 602 543 188 152
Chapitre I Partie expeacuterimentale
72
4g) 4-(3-chloropheacutenyl)-6-meacutethyl-2-oxo-1234-teacutetrahydropyrimidine-5-
carboxylate drsquoeacutethyle
NH
NHO
O
O
Cl
Tdegfus 196-198degC IR (KBr cm-1) ν 3227 3117 1707 1657 1475 1088 1429 1227 759
RMN H1(250 MHz DMSO-d6) δ 720-737 (m 4H) 779 (s 1H) 927 (s 1H) 517 (s 1H)
399 (q J=71 Hz 2H) 110 (t J=71 Hz 3H) 227(s 3H) RMN C13(629MHz DMSO-d6)
δ 1651 1519 1489 1472 1329 1304 1272 1262 1249 986 592 536
178 140
4h) 6-meacutethyl-4-(3-nitropheacutenyl)-2-oxo-1234-teacutetrahydropyrimidine-5-carboxylate drsquoeacutethyle
NH
NHO
O
O
NO2
Tdegfus 222-224degC IR (KBr cm-1) ν 33289 31013 17011 16278 13154 12228 RMN
H1(250 MHz DMSO-d6) δ 838-767(m 4H) 929(s 1H NH) 561(d J =331H HC4)
24(q J =71 2H CH2) 136(t J =71 3H CH3) 253(s 3H CH3) RMN C13(629MHz
DMSO-d6) δ 1648 1520 485 1473 1462 1323 1288 1216 1210 983 591 535
177 135
4i) 6-meacutethyl-2-oxo-4-(thiophegraven-2-yl)-1234-teacutetrahydropyrimidine-5-carboxylate drsquoeacutethyle
NH
NHO
O
O
S
Chapitre I Partie expeacuterimentale
73
Tdegfus 207-210degC IR (KBr cm-1) ν 3418 3235 3092 2941 1728 1690 1591 1512 RMN
H1(250 MHz DMSO-d6) δ 689-695 (m 2H) 735 (d J=81 Hz 1H) 790 (s 1H) 930 (s
1H) 542 (s 1H) 117 (t J=71 Hz 3H) 406 (q J=71 Hz 2H) 222 (s 3H) RMN
C13(629MHz DMSO-d6) δ 1650 1522 1488 1486 1266 1246 1235 998
593 493 176 141
4j) 4-isopropyl-6-meacutethyl-2-oxo-1234-teacutetrahydropyrimidine-5-carboxylate drsquoeacutethyle
NH
NHO
O
O
Tdegfus 168-170degC IR (KBr cm-1) ν 33250 31746 16702 15699 12806 RMN H1(250
MHz DMSO-d6) δ 188-181(m 1H) 084(d J =75 6H 2CH3) 619(d J =12 1H NH)
561(d J =4 1H HC4) 475(q J =8 2H CH2) 105(t J =8 3H CH3) 333(s 3H CH3)
RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ 1646 1525 1468 973 577 544 331 171 165
145 128
4k) 5-aceacutetyl-6-meacutethyl-4-pheacutenyl-34-dihydropyrimidin-2(1H)-one
NH
NH
O
O
Tdegfus 234-236degC IR (KBr cm-1) ν 3259 1701 1676 1236 RMN H1(250 MHz DMSO-
d6) δ 724-735(m 5H) 784(s 1H N3H) 919(s 1H N1H) 520(s 1H C4H) 336(s 3H
CH3) 210(s 3H CH3) RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ 19421521 1481 1442 1285
1273 1264 1095 538 303 189
Chapitre I Partie expeacuterimentale
74
4l) 5-aceacutetyl-6-meacutethyl-4-p-tolyl-34-dihydropyrimidin-2(1H)-one
NH
NH
O
O
Tdegfus 196-198degC IR (KBr cm-1) ν 3290 1701 1620 1238 RMN H1(250 MHz DMSO-
d6) δ 725(d J =5 2Harom) 734(d J =5 2Harom) 335(s 3H CH3) 778(s 1H N3H)
915(s 1H N1H) 521(s 1H C4H) 250(s 3H CH3) 208(s 3H CH3) RMN C13(629MHz
DMSO-d6) δ 1943 1521 1499 1479 1413 1365 1290 1263 1095 535 301 206
188
4m) 6-meacutethyl-4-pheacutenyl-2-thioxo-1234-teacutetrahydropyrimidine-5-carboxylate drsquoeacutethyle
NH
NHO
O
S
Tdegfus 204-206degC IR (KBr cm-1) ν 3229 1670 1176 1195 RMN H1(250 MHz DMSO-
d6) δ 110(t J =75 3H CH3) 250(s 3H CH3) 401(q J =75 2H CH2) 517(s 1H C4H)
721-736(m 5H) 966(s 1H N3H) 1034(s 1H N1H) RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ
1742 1651 1450 1434 1283 1276 1263 1007 595 539 171 139
4n) 6-meacutethyl-2-thioxo-4-p-tolyl-1234-teacutetrahydropyrimidine-5-carboxylate drsquoeacutethyle
NH
NHO
O
S
Chapitre I Partie expeacuterimentale
75
Tdegfus 194-196degC IR (KBr cm-1) ν 3312 3171 2984 1666 1576 1460 1179 1119 768
RMN H1(250 MHz DMSO-d6) δ 110(t J =75 3H CH3) 226(s 3H CH3) 250(s 3H
CH3) 4(q J =5 2H CH2) 513(s 1H C4H) 709(d j=75 2Harom) 723(d J =75Harom)
962(s 1H N3H) 1031(s 1H N1H) RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ 1741 1651
1448 1405 1369 1289 1262 1007 595 537 206 171 139
4o) 77-dimeacutethyl-4-pheacutenyl-3478-teacutetrahydroquinazoline-25(1H6H)-dione
NH
NH
O
O
Tdegfus 212-214degC IR (KBr cm-1) ν 32556 31245 17050 16047 RMN H1(250 MHz
DMSO-d6) δ 089(s 3H CH3) 102(s 3H CH3) 202(d J =16 1H CH2) 219(d J =16
1H CH2) 335(s 2H CH2) 515(s 1H C4H) 715-733(m 5H) 776(s 1H N3H) 947(s
1H N1H) RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ 1928 1519 1493 1446 1280 1275
1271 1074 519 498 322 287 268
4p) 4-(4-(dimeacutethylamino)pheacutenyl)-77-dimeacutethyl-3478-teacutetrahydroquinazoline-25(1H6H)-
dione
NH
NH
O
O
N
Tdegfus 210-212degC IR (KBr cm-1) ν 34253 33019 17165 15931 13694 RMN H1(250
MHz DMSO-d6) δ 857(s 1H NH) 705-652(m 4H) 652(s 1H HC4) 286(s 3H CH3)
282(s 3H CH3) 250(s 2H CH2) 231(s 2H CH2) 104(s 3H CH3) 097(s 3H CH3)
RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ 19471499 1482 1476 1297 1273 1270 1149
1118 513 465 321 312 278 275
Chapitre I Partie expeacuterimentale
76
4q) 4-(4-chloropheacutenyl)-77-dimeacutethyl-3478-teacutetrahydroquinazoline-25(1H6H)-dione
NH
NH
O
O
Cl
Tdegfus 268-270degC IR (KBr cm-1) ν 32440 31168 17050 16432 RMN H1(250 MHz
DMSO-d6) δ 089(s 3H CH3) 101(s 3H CH3) 225(s 2H CH2) 333(s 2H CH2) 510(s
1H C4H) 711-714(m 4H) 771(s 1H N3H) 942(s 1H N1H) RMN C13(629MHz
DMSO-d6) δ 1928 1521 1519 1417 1361 1288 1261 1075 516 498 322 287
268
4r) 4-(4-meacutethoxypheacutenyl)-77-dimeacutethyl-3478-teacutetrahydroquinazoline-25(1H6H)-dione
NH
NH
O
O
O
Tdegfus 280-282degC IR (KBr cm-1) ν 32479 29586 16780 16124 10338 RMN H1(250
MHz DMSO-d6) δ 090(s 3H CH3) 101(s 3H CH3)199-237(m 2H CH2) 250(s 2H
CH2) 371(s 3H CH3-O) 509(s 1H C4H) 685(d J =75 2Harom) 714(d J =5 2Harom)
769(s 1H N3H) 942(s 1H N1H) RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ 1928 1583 1520
1519 1368 1289 1136 1076 550 513 498 322 287 268 206
4s) 77-dimeacutethyl-4-(3-nitropheacutenyl)-3478-teacutetrahydroquinazoline-25(1H6H)-dione
NH
NHO
O
NO2
Chapitre I Partie expeacuterimentale
77
Tdegfus 201-203degC IR (KBr cm-1) ν 33289 30975 17011 16317 13578 12266 RMN
H1(250 MHz DMSO-d6) δ 752-839(m 4H) 574(s 1H NH) 492(s 1H NH) 443(s 1H
HC4) 251(s 2H CH2) 208(s 2H CH2) 104(s 3H CH3) 086(s 3H CH3) RMN
C13(629MHz DMSO-d6) δ 1954 1534 1509 1481 1444 1335 1300 1228 1217
1113 568 508 330 298 271
4t) 4-(3-chloropheacutenyl)-77-dimeacutethyl-3478-teacutetrahydroquinazoline-25(1H6H)-dione
NH
NH
O
O
Cl
Tdegfus 194-196degC IR (KBr cm-1) ν 33675 30782 16702 14697 RMN H1(250 MHz
DMSO-d6) δ 861(s 1H NH) 693-719(m 4H) 492(s 1H NH) 461(s 1H HC4) 244(s
2H CH2) 218(d J =16 1H) 209(d J =16 1H) 104(s 3H CH3) 093(s 3H CH3) RMN
C13(629MHz DMSO-d6) δ 1961 1625 1489 1459 1333 1289 1282 1263 1262
1145 504 403 319 288 269
4u) 77-dimeacutethyl-4-p-tolyl-3478-teacutetrahydroquinazoline-25(1H6H)-dione
NH
NHO
O
Tdegfus 298-300 degC IR (KBr cm-1) ν 32518 29625 17050 16162 RMN H1(250 MHz
DMSO-d6) δ 089(s 3H CH3) 101(s 3H CH3) 201(d J =16 1H CH2) 218(d J =16
1H CH2) 336(s 2H CH2) 371(s 3H CH3) 509(s 1H C4H) 685(d J =75 2Harom)
713(d J =75 Harom) 770(s 1H N3H) 943(s 1H N1H) RMN C13(629MHz DMSO-d6)
δ 1928 1583 1520 1519 1368 1273 1136 1076 550 513 498 322 287 268
Chapitre I Partie expeacuterimentale
78
4v) 4-(4-bromopheacutenyl)-77-dimeacutethyl-3478-teacutetrahydroquinazoline-25(1H6H)-dione
NH
NH
O
O
Br
Tdegfus 242-244degC IR (KBr cm-1) ν 33250 29586 16702 16124 RMN H1(250 MHz
DMSO-d6) δ 087(s 3H CH3) 101(s 3H CH3) 250(s 2H CH2) 335(s 2H CH2) 513(s
1H C4H) 718(d J =75 2Harom) 751(d J =75Harom) 780(s 1H N3H) 953(s 1H N1H)
RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ 1928 1525 1517 1439 1312 1285 1201
1069 515 497 322 287 268
4w) 4-isopropyl-77-dimeacutethyl-3478-teacutetrahydroquinazoline-25(1H6H)-dione
NH
NH
O
O
Tdegfus 253-255degC IR (KBr cm-1) ν 32826 31900 16355 16085 RMN H1(250 MHz
DMSO-d6) δ 064(d J =75 6H 2CH3) 163-156(m 1H CH) 213(s 6H 2CH3) 226(s
4H 2CH2) 390(d J =38 1H C4H) 85(s 1H NH) RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ
1958 1509 1200 1104 509 350 319 313 298 268 192
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Chapitre II
Nouvelles proceacutedures laquo vertes raquo dans la synthegravese des deacuteriveacutes de la 14-
dihydropyridine
Chapitre II Introduction
85
II1 Introduction
La synthegravese des composeacutes heacuteteacuterocycliques et la production de nouvelles moleacutecules
complexes et diversifieacutees a importance biologique et pharmacologique est lrsquoobjectif majeur
des chimistes de synthegravese 1 Les reacuteactions agrave composants multiples (MCR) sont deacutesigneacutees
comme la meacutethode la plus facile eacuteconomique et seacutelective agrave la fois pour geacuteneacuterer toute une
bibliothegraveque de produits avec des proprieacuteteacutes theacuterapeutiques tregraves importantes 2-4
Il y a plus dun siegravecle (1882) Arthur Hantzsch5 rapporta la synthegravese des 14-dihydropyridines
(DHPs) qui sont des esters obtenus via une condensation en une seule eacutetape drsquoun aldeacutehyde
aromatique lrsquoaceacutetoaceacutetate drsquoeacutethyle avec lrsquoammoniaque ou sel drsquoammonium dans lrsquoeacutethanol
sous reflux (Scheacutema II1) Cette reacuteaction fait partie de la classe des reacuteactions agrave composants
multiples elle est consideacutereacutee comme la premiegravere synthegravese heacuteteacuterocyclique
Me
OEtO
O+
Ar
NH
Me
EtO
O
EtOH
O
HAr
Me
OEtO
O Me
OEt
O
NH4OH
Reflux
Scheacutema II1
Les composeacutes 14-dihydropyridines comportent principalement dans leur structure un noyau
pyridine (Fig II1) ce qui leur confegravere une ressemblance structurelle aux nicotinamides
adeacutenines dinucleacuteotides (NADH) (Fig II2) qui sont les cofacteurs les plus importants pour
loxydo-reacuteduction dans les systegravemes vivants6 Depuis les esters de Hantzsch ont pris une large
importance dans le domaine de la chimie meacutedicinale7 ils sont employeacutes comme agents
antihypertensifs telle que la nifedipine (Fig II3) et ses analogues comme lrsquoAmlodipine et la
Nicardipine (Fig II4 et II5) 8 ils ont prouveacutes aussi des activiteacutes anti-inflammatoires 9
antituberculeuses 10 anticancer 11 anticonvulsant 12 anti-Alzheimer 13etc
Chapitre II Introduction
86
N
O
P OO
OHOH
N
N
NN
NH2O
O
P
O
O O ON
O
NH2
HH
OHHO
Fig II1 Fig II2
NH
MeO2CNO2CO2Me
Nifedipine(troisiegraveme geacuteneacuteration)
NH
MeO2CClCO2Et
ONH2
Amlodipine(Premiegravere geacuteneacuteration)
NH
CO2MeO2C
NO2
N
Nicardipine(Deuxiegraveme geacuteneacuteration)
Fig II3 Fig II4 Fig II5
La synthegravese originale de Hantzsch a connu une grande ameacutelioration par le deacuteveloppement de
plusieurs strateacutegies et meacutethodologies de synthegravese vertes et plus efficaces crsquoest-agrave-dire qui sont
propres eacuteconomiques et respectueuses de lrsquoenvironnement y compris lrsquoutilisation des micro-
ondes 14 lrsquoultrason 15 la meacutethode sans solvant 16 ou en utilisant les liquides ioniques 17 les
nanoparticules 18 les supports solides 19 etc ce qui rend cette reacuteaction tregraves utile aussi bien
dans le domaine acadeacutemique quindustriel 20
Chapitre II Introduction
87
II11 Historique de la reacuteaction de Hantzsch
La premiegravere structure des 14-dihydropyrimidines a eacuteteacute formeacutee agrave partir drsquoune condensation
drsquoun aldeacutehyde (aceacutetaldeacutehyde) deux moleacutecules drsquoaceacutetoaceacutetate drsquoeacutethyle avec lrsquoammoniaque
dont le nom est 246-trimeacutethyl-23-dihydropyridine-35-dicarboxylate de dieacutethyle (Fig
II6) Puis elle a eacuteteacute remplaceacutee par une autre structure plus stable 246-trimeacutethyl-14-
dihydropyridine-35-dicarboxylate de dieacutethyle (Fig II7) 21 22 23 24 Trois librairies de reacuteactifs
de deacutepart ont contribueacute dans lrsquoeacutelargissement de la synthegravese des DHPs les aldeacutehydes les
composeacutes agrave meacutethylegravene activeacute et lrsquoammoniac et ses deacuteriveacutes
N
OO
O O
NH
OO
O O
Fig II6 Fig II7
II111 Aldeacutehydes
Tous les types drsquoaldeacutehydes classiques ont eacuteteacute utiliseacutes dans cette reacuteaction agrave la place du
lrsquoaceacutetaldeacutehyde ou le formaldeacutehyde qui sont utiliseacutes au deacutepart On trouve les aldeacutehydes
aliphatiques 25-37 aromatiques 35-49 spiroaldeacutehydes 50 et autre aldeacutehydes heacuteteacuterocycles 35 37 42-
44 51-53
II112 Composeacutes agrave meacutethylegravene active
A la place de lrsquoaceacutetoaceacutetate drsquoeacutethyle les 1 3-diceacutetones 35-37 42 43 45 54-56 les omeacutega-
cyanoaceacutetopheacutenones 57 ou les omeacutega-pheacutenylthioaceacutetopheacutenones sont utiliseacutes dans cette
reacuteaction pour obtenir des bases symeacutetriques de Hantzsch et lrsquoamino crotonate 58 lrsquoeacutenamino
ceacutetone 59 ou lrsquoindane-1 3-dione 60 pour obtenir des produits de Hantzsch dissymeacutetriques
II113 Lrsquoammoniac et ses deacuteriveacutes
Les composeacutes le plus utiliseacutes dans la synthegravese de Hantzsch sont lrsquoammoniac 42-44 52 et
lrsquoaceacutetate drsquoammonium 61 49 54 62-63
Chapitre II Introduction
88
Autres deacuteriveacutes sont employeacutes comme les nitrate drsquoammonium 64 65 le formate drsquoammonium 66 lrsquohydroxylamine 67 lrsquoheacutexameacutethyllegraveneacuteteacutetramine 54 les hydrazines 68 lrsquoureacutee 6970 les amines
primaires et secondaires 71 72
II12 Meacutecanisme de la reacuteaction de Hantzsch
Plusieurs meacutecanismes pour la reacuteaction de Hantzsch ont eacuteteacute rapporteacutes 73 74 Knoevenagel a
rapporteacute dans son eacutetude que le produit intermeacutediaire qui deacutetermine la voie de la reacuteaction
deacutepend des conditions utiliseacutees dans la reacuteaction (catalyseurs reacuteactifs etc) 75 76 (Fig II8 et
II9)
En 1986 le meacutecanisme a eacuteteacute eacutetudieacute par une meacutethode spectroscopique RMN les reacutesultats
confirment la formation de lrsquointermeacutediaire (Fig II8) issu drsquoune reacuteaction entre un meacutethylegravene
activeacute et lrsquoammoniac qui va reacuteagir par une addition de Michael avec le produit (Fig II9) qui
est obtenu via une condensation de Knoevenagel entre un aldeacutehyde et uncomposeacute agrave meacutethylegravene
activeacute 77 et par une cyclisation et une deacuteshydratation on peut avoir les produits deacutesireacutes qui
sont les DHPs (scheacutema II2)
O
ONH2
O
CH
O O
R
Fig II8 Fig II9
Chapitre II Introduction
89
Le meacutecanisme
OCH
O O
R
O
ONH2
R O
O
O O
O
O O
Condensation
de Knoevenagel
+Addition de Michael
- H2ONH
R
O
O
O
O
Cyclisation
DHPs
O
O OH
-H2O
NH3 -H2O
Scheacutema II2
Ce deuxiegraveme chapitre est une continuiteacute du chapitre preacuteceacutedant On se propose aussi drsquoeacutetudier
lrsquoefficaciteacute des deux catalyseurs objets de notre eacutetude sur la reacuteaction de Hantzsch
II13 Utilisation des produits DHPs
Le noyau pyridine est un preacutecurseur tregraves important dans la fabrication de plusieurs
meacutedicaments et autres composeacutes actifs comme les insecticides les herbicides
les deacutesinfectants les arocircmes alimentaires les colorants les adheacutesifs les peintures et les
explosifs
Lrsquooxydation des 14-dihydropyridines permet drsquoobtenir des noyaux pyridines Des lors
plusieurs meacutethodes ont eacuteteacute deacuteveloppeacutees dans le but de synthegravetiser des composeacutes agrave noyau
pyridine agrave partir des dihydropyridines (scheacutemaII3)
Mark C Bagley et M C Lubinuont78 ont reacutealiseacute une aromatisation des produits issus
de la reacuteaction de Hantzsch lrsquooxydation des 14-dihydropyridines est assisteacutee par
micro-ondes en employant le dioxyde de manganegravese (MnO2) pour catalyser cette
oxydation les produits deacutesireacutes sont obtenus avec de bons rendements en seulement
une minute
Chapitre II Introduction
90
N
R1O
RO
OR1
O
N
R1O
RO
OR1
O
MnO2 10eq
CH2Cl2 M-O (150W 100degC 1min)
Scheacutema II3
Les esters de Hantzsch sont aussi employeacutes comme des agents reacuteducteurs (scheacutema II4) ou comme des catalyseurs (scheacutema II5) ce qui va donner par conseacutequant des cycles pyridines
P Chauhan et Coll79 ont deacuteveloppeacute un nouveau protocol pour la reacuteduction des nitro-
oleacutefines ils ont utiliseacute les esters de Hantzsch comme reacuteducteurs pour ce but
Pour trouver les conditions optimales pour cette reacuteaction ils ont utiliseacute les trans β-
nitrostyregravenes qui vont se reacuteduire en nitroalkanes Les polyhydroquinolines utiliseacutes vont
srsquooxydeacutes de leurs part et par conseacutequent les cycles 14-dihydropyridines vont
srsquoaromatiser
Le scheacutema ci-dessous montre les conditions finales trouveacutees
NH
NO2EtO2C CO2Et NO2
Sans solvant 100degC 2h
11 eq
Scheacutema II4
NO2
R
N
EtO2C CO2EtH H
H
H+
N
EtO2C CO2Et
NO2
R +
Scheacutema II5
Q P B Nguyen et T H Kim80 ont preacutepareacute les amines secondaires et tertiaires via une
amination des carbonyles (aldeacutehydes ou ceacutetones) avec une amine primaire via les
esters de Hantzsch comme reacuteducteur (Scheacutema II6)
Chapitre II Introduction
91
N
EtO2C CO2Et+N
H
EtO2C CO2Et
Sans solvant 150degCR1 R2
O+ NH2
R3
R1
NR2
R3
Scheacutema II6
Chapitre II Inteacuterecircts biologiques des 1 4-dihydropyridines
92
II2 Inteacuterecircts biologiques des 1 4-dihydropyridines et deacuteriveacutes
II21 Activiteacutes antimicrobienne antibacteacuterienne et antifongique
Douze produits seacutepareacutes en deux seacuteries via la reacuteaction de Hantzsch et rapporteacutes par
Vijesh et Coll81 ont tous montreacute leur activiteacute antifongique deux composeacutes ont montreacute
une excellente activiteacute antimicrobienne contre les souches choisies (Escherichia coli
ATCC 25922 staphylococcus aureus ATCC 25923 et Pseudomonas aeruginosa
ATCC 27853) pour leur nature infectieuse avec une concentration de 1 05 et 025
mgml (Fig II10 et Fig II11) Deux autres produits ont reacuteagi avec une bonne activiteacute contre (S aureus P
aeruginosa) (Fig II12 et Fig II13)
Les deux derniers composeacutes ont montreacute une activiteacute modeacutereacutee face aux souches
proposeacutees et qui sont les composeacutes (Fig II14 et Fig II15)
NH
OEt
O
EtO
O
NHN
S
NH
OEt
O
EtO
O
NHN
Cl
Fig II10 Fig II11
NH
OEt
O
EtO
O
NHNS
Cl
Cl
NH
O
O O
O
NHN
Fig II12 Fig II13
Chapitre II Inteacuterecircts biologiques des 1 4-dihydropyridines
93
NH
OEt
O
EtO
O
NHN
Cl
Cl
NH
OEt
O
EtO
O
NHN
O
Fig II14 Fig II15
Drsquoapregraves les eacutetudes effectueacutees par Tale et son groupe82 sur lrsquoactiviteacute antibacteacuterienne des
composeacutes 4-(3-arylureido)phenyl-1 4-dihydropyridines trois composeacutes ont montreacute
une forte action contre les souches testeacutees avec des concentration minimales
drsquoinhibition ces composeacutes sont repreacutesenteacutes par les Fig II16-II18
NHO
O
OOHNO
NH
ClCl
HN O
O
O O NH
O
HN Cl
Cl
NHO
O
OOHNO
NH
N
Fig II16 Fig II17 Fig II18
Une seacuterie de produits a eacuteteacute eacutevalueacutee pour son activiteacute antibacteacuterienne 83 deux parmi
neuf produits ont montreacute une bioactiviteacute contre les organismes de Gam (+) et Gam (ndash)
en mecircme temps et qui sont (Fig II19 et II20) tandis que les autres ont montreacute une
activiteacute modeacutereacutee soit pour les souches de Gam (+) ou Gam (-)
HN
OO
O
O
Cl
NH
O
O O
O
Cl
Fig II19 Fig II20
Chapitre II Inteacuterecircts biologiques des 1 4-dihydropyridines
94
II22 Activiteacute antioxydante
Lrsquoactiviteacute antioxydante de la seacuterie des composeacutes de Hantzsch (Fig II21-II29) a eacuteteacute
eacutetudieacutee et leur efficaciteacute a eacuteteacute deacutemontreacutee 84-85
NH
O
OO
OHO
NH
O
OO
OHO
NH
O
OO
OHO
Fig II21 Fig II22 Fig II23
NH
O
OO
OHO
NH
O
OO
OH
NH
O
O
O
O
OHO
Fig II24 Fig II25 Fig II26
NH
O
OO
OHO
NH
O
OO
OHO
NH
OO
Fig II27 Fig II28 Fig II29
Chapitre II Inteacuterecircts biologiques des 1 4-dihydropyridines
95
II23 Activiteacute anti-inflammatoire
Une seacuterie structurellement diverse de la 4 - (3-ary-ureido) pheacutenyl-14-dihydropyridine
a eacuteteacute eacutetudieacutee pour son activiteacute anti-inflammatoire 86 parmi les produits on trouve trois
composeacutes (Fig II30-II32) qui montrent une activiteacute contre le TNF-α et IL-6 avec un
pourcentage drsquoinhibition de 73-96 et une concentration de 10 Μm
HN
OO
O
O
NH
OHN
F
F
FCl
NHO
O
OOHNO
NH
F
F
F
HN O
O
O O NH
O
HN F
F
Fig II30 Fig II31 Fig II32
II24 Activiteacute antituberculeuse
Les eacutetudes reacutecentes ont montreacute que les deacuteriveacutes des 1 4-dihydropyridine-3 5-
dicarbamoyl avec des groupes lipophiles ont une activiteacute significative
antituberculeuse Trivedi et Coll 87ont syntheacutetiseacute une seacuterie de produits via la reacuteaction
de Hantzsch ils ont eacutevalueacute leurs activiteacutes contre les souches de mycobacteacuteries (MTB
H37Rv) consideacutereacute comme cause de la maladie tuberculeuse
Trois composeacutes (Fig II33-II35) parmi les analogues preacutepareacutes ont montreacute une
puissante activiteacute avec seulement 002μgml cela est du agrave leur cractegravere lipophile
Par conseacutequent ces composeacutes offrent dexcellentes pistes en tant que nouvelles
moleacutecules antituberculeuses
Chapitre II Inteacuterecircts biologiques des 1 4-dihydropyridines
96
NH
OO
OO
NN
N+O O-
NH
OO
OO
N
N
F
NH
OO
OO
N
N
Br
Fig II33 Fig II34 Fig II35
II25 Activiteacutes antihypertensive et vasodilatation
Une seacuterie de 4-phenyl-1 4-DHPs a eacuteteacute syntheacutetiseacutee et eacutetudieacutee pour leur potentiel
antihypertensif le produit (Fig II36) avec un ester isopropyle substitueacute en position
meacuteta a diminueacute la moyenne de pression arteacuterielle systolique agrave une dose comparable agrave
la nifeacutedipine et a diminueacute par conseacutequent la probabiliteacute drsquoune attaque cardiaque
En geacuteneacuteral les DHPs comportant une fonctionnaliteacute isobutyryle sur le cycle 4-pheacutenyl
preacutesentent une activiteacute vasodilatatrice puissante indeacutependamment de substitutions
desters symeacutetriques ou asymeacutetriques Les composeacutes DHPs syntheacutetiseacutes par Bansal et
Coll 88(avec un isobutyryle comme substituant dans la structure) ont eacuteteacute compareacutes sur
leur potentiel vasodilatateur avec la nifedipine Deux produits (Fig II36 et Fig
II37) ont montreacute une excellente activiteacute avec une concentration de 035μM
HN
OO
O
O
O O
HN
OO
O
O
O
O
Fig II36 Fig II37
Chapitre II Inteacuterecircts biologiques des 1 4-dihydropyridines
97
II26 Activiteacute myorelaxante
Une eacutetude est rapporteacutee par Şafak et son groupe 89 sur vingt cinq nouveaux produits
syntheacutetiseacutes via la condensation de Hantzsch Ils ont eacutevalueacute leurs activiteacutes de
modulateurs des canaux calciques sur un fond gastrique isoleacute drsquoun lapin Les bloqueurs des canaux calciques inhibent seacutelectivement linflux de calcium agrave
travers la membrane cellulaire ce qui induit une relaxation des cellules neuronales et
les muscles 90
Les reacutesultats obtenus par cette eacutetude indique une efficaciteacute trouveacutee pour sept (Fig
II38-II44) produits parmi les vingt syntheacutetiseacutes avec un potentiel qui est relativement
moindre en comparaison agrave celui de la nifedipine consideacutereacutee comme un antagoniste
calcique
NH
COOCH2
O
N
Cl
F
NH
COOCH2
N
Cl
FO
NH
COOCH2
N
F
FO
Fig II38 Fig II39 Fig II40
NH
COOCH2
N
CF3
ClO
NH
COOCH2
N
Cl
FO
NH
COOCH2
N
Cl
FO
Fig II41 Fig II42 Fig II43
NH
COOCH2
N
F
FO
Fig II44
Chapitre II Inteacuterecircts biologiques des 1 4-dihydropyridines
98
II27 Activiteacute anticancereuse
Amgoth et son eacutequipe91 ont syntheacutetiseacute quatorze nouveaux produits DHPs via la
condensation de Hantzsch seulement deux produits parmi huit produits actifs contre le
cancer ont montreacute une grande action contre les cellules canceacutereuses (Fig II45
II46) et un seul contre lrsquoactiviteacute de lrsquoATPase avec une concentration de 16μM (Fig
II45) - Le composeacute (Fig II38) a montreacute une activiteacute contre les ligneacutees cellulaires de cancer
du sein (MDA-MB)
- Le composeacute (Fig II46) a montreacute une activiteacute contre les ligneacutees cellulaires de cancer
du cocirclon (HT-29)
Tandis que le meacutedicament de reacutefeacuterence le Cisplatine eacutetait plusieurs fois plus puissant
contre les deux types de ligneacutees cellulaires canceacutereuses (656μM)
HN
O
O
OO
N+O O-
HN
O
O
OO Cl
Fig II45 Fig II46
Chapitre II Meacutethodes de preacuteparations des DHPs
99
II3 Meacutethodes de preacuteparations des DHPs
Apregraves la synthegravese des DHPs par lrsquoallemand Arthur Hantzsch en 1882 les 14-
dihydropyridines ont pris beaucoup drsquointeacuterecirct agrave cause de leurs proprieacuteteacutes biologiques et
pharmacologiques qui sont tregraves riches et ils ont attireacute lrsquoattention de nombreux groupes de
chercheurs chimistes organiciens
Nous rapportans ci-dessous quelques meacutethodes de preacuteparation des polyhydroquinolines
deacuterivants de la reacuteaction de Hantzsch
II31 Utilisation des acides de Lewis
Les triflates de meacutetaux rares sont eacuteteacute tregraves utiliseacutes reacutecemment dans plusieurs reacuteactions ils sont
utiliseacutes dans la reacuteaction de Hantzsch comme acides de Lewis recyclables citons par
exemples Yb(OTf)3 et Sc(OTf)3
Li-Min Wang et Coll92 ont utiliseacute lrsquoYtterbium(III) triflate (Yb(OTf)3) pour catalyser
la condensation de lrsquoaldeacutehyde lrsquoaceacutetoaceacutetate drsquoeacutethyle avec la dimeacutedone en preacutesence
de lrsquoaceacutetate drsquoammonium pou donner les 14-dihydropyridines avec de bons
rendements (scheacutema II7) O
O
+ NH4OAcR1 H
O+
OEt
O ON
R1O
OEt
O
Yb(OTf)3 5mol
EtOH Tdeg a(2 - 8)h
+
Scheacutema II7
J L Donelson et Coll93 ont rapporteacute les proprieacuteteacutes catalytiques du Scandium Triflate
(Sc(OTf)3) dans la reacuteaction de Hantzsch dans lrsquoEthanol et agrave tempeacuterature ambiante les
produits sont obtenus avec des rendements tregraves eacuteleveacutes (scheacutema II8) O
O
+ NH4OAcR1 H
O+
OEt
O ON
R1O
OEt
O
Sc(OTf)3 5mol
EtOH Tdeg a(2 - 6)h
+
Scheacutema II8
Chapitre II Meacutethodes de preacuteparations des DHPs
100
R Surasani et Coll94 ont utiliseacute le FeF3 comme un catalyseur recyclable dans la
reacuteaction de Hantzsch le catalyseur a montreacute une grande efficaciteacute cela est ducirc agrave sa
grande aciditeacute et sa stabiliteacute thermique Les rendements trouveacutes sont excellents dans
un temps tregraves court (scheacutema II9)
++
NH4OAc
R H
O
OR1
O O
R2 R3
O
O
FeF3 5mol
Ethanol 75-80degC1h N
RO
OR1
O
R3
R2
+
Scheacutema II9
Si Ko et Ching-Fa Yao95 ont utiliseacute le nitrate dammonium ceacuterique (CAN) pour
obtenir les polyhydroquinoleacuteines et deacuteriveacutes issus de la condensation de Hantzsch Une
varieacuteteacute drsquoaldeacutehydes et de β-ceacutetoesters ont eacuteteacute employeacutes les rendements obtenus dans
un minimum de temps sont excellents (scheacutema II10)
++
NH4OAc
R H
O
OR1
O O
R2 R3
O
O
CAN 005mmol
Ethanol Tdeg aN
RO
OR1
O
R3
R2
+
Scheacutema II10
M A Zolfigol et Coll96 ont prepareacute les N-hydroxyeacutethyl-14-dihydropyridines via la
condensation scheacutematiseacutee ci-dessous (scheacutema II11)
Chapitre II Meacutethodes de preacuteparations des DHPs
101
O H
OHterephthalaldehyde
2-aminoeacutethanol
+O
OO
Ar H
O
NCH2
R
MeO
O
OMe
O
H2C OH
N
CO2MeMeO2C
CH2
MeO2C CO2Me
CH2H2C OH
H2C OH
Catalyseur
Sans solvant40degC
Meacutethode A B C
Meacutethode A C
H2N
OH
Scheacutema II11
Ils ont syntheacutetiseacute une seacuterie des deacuteriveacutes des DHPs en appliquant trois meacutethodes qui ont
donneacute de tregraves bons rendements
-Meacutethode A catalyseur = (CH3COOH+I2) (15 015) mmol
-Meacutethode B catalyseur = (CH3COOH) (15) mmol
-Meacutethode C catalyseur = (I2) (015) mmol
Les produits obtenus peuvent former une nouvelle seacuterie drsquoaldeacutehydes agrave structures
complexes par une simple oxydation
II32 Lrsquoutilisation de lrsquoIode (I2)
S Ko et son eacutequipe97 ont exploreacute la reacuteaction de Hantzsch par lrsquoutilisation de lrsquoiode
moleacuteculaire agrave tempeacuterature douce (25degC 40degC) Les produits 14-dihydropyridines
sont obtenus via la condensation drsquoun aldeacutehyde lrsquoaceacutetate drsquoammonium et un β-
ceacutetoester (lrsquoaceacutetoaceacutetate drsquoethyle et la dimeacutedone ou son deacuteriveacute qui est ici le 13-
cyclohexandione) [1 1 1 1] comme montre le (scheacutema II12)
Chapitre II Meacutethodes de preacuteparations des DHPs
102
RR
O
O
+ +NH4OAcAr H
O+
O
OO I2
Tdeg aN
ArO
O
O
R
R
R= HR= CH3
Scheacutema II12
Les rendements trouveacutes sont de (85-99) dans des temps qui varient de 25min agrave 6h
II33 Utilisation des acides de Brϕnsted
Scott et Coll98 ont utiliseacute lrsquoacide aceacutetique glacial en preacutesence de la pipeacuteridine pour catalyser
la condensation drsquoun aldeacutehyde aromatique un β-ceacutetoester avec un deacuteriveacute eacutenaminoester Les
rendements varient entre 5 et 99 en fonction du reacuteactif mis en jeu (scheacutema II13)
Ar H
O+
O
OO
R3
CH3COOHpipeacuteridine
ArR1
R2
O
OOR3
R1R2
CH3COOH
O
NH2 OR4
NH
ArO
R3O
O
OR4
Scheacutema II13
II34 Utilisation de la levure de boulanger
A Kumar et R A Maurya99 ont utiliseacute la levure de boulanger (saccharomyces
cerevisiae) pour la synthegravese des deacuteriveacutes des polyhydroquinoleacuteines ils ont fait la
condensation avec diffeacuterents aldeacutehydes aromatiques et avec lrsquoaceacutetaldeacutehyde les
reacutesultats varient entre 62 et 82 ) en 24h les conditions optimales trouveacutees sont
deacutecrites dans le scheacutema suivant (scheacutema II14)
Chapitre II Meacutethodes de preacuteparations des DHPs
103
O
O
+
NH4OAc
R H
O
OR1
O O N
RO
OR1
O
levure de boulanger 200mg
Sans solvant Tdeg aD-glucose 300mg
tampon phosphate 5ml
N
R1O
RO
OR1
OOR1O
O
Scheacutema II14
II35 Synthegravese asymeacutetrique
L Zare et M Nikpassand100 ont syntheacutetiseacute les 14-dihydropyridines en preacutesence drsquoun
catalyseur organique recyclable la L-Proline dans un milieu aqueux les produits
obtenus sont ensuite recristalliseacutes dans lrsquoEthanol avec des rendements tregraves eacuteleveacutes qui
varient entre 80 et 95 (scheacutema II15) O
O
+ NH4OAcR1 H
O+
N
R1O O
2L-Proline 15mol
H2O Reflux (25 - 35)h
Scheacutema II15
A Kumar et R A Maurya101 ont syntheacutetiseacute les deacuteriveacutes polyhydroquinolines dans un
milieu sec et agrave tempeacuterature ambiante en utilisant la L-Proline (10mol) les produits
sont ensuite purifieacutes par une recristallisation dans le meacutethanol
Pour trouver les conditions optimales ils ont testeacute la reacuteaction sans catalyseur mais les
rendements eacutetaient tregraves faibles (8-15) avec plusieurs solvants en utilisant plusieurs
organocatalyseurs mais les meilleures conditions qui permettent de donner des
reacutesultats qui varient de 83 agrave 95 sont montreacutees dans le scheacutema suivant (scheacutema
II16)
Chapitre II Meacutethodes de preacuteparations des DHPs
104
O
O
+ NH4OAcR1 H
O+
OR2
O ON
R1O
OR2
O
L-Proline 10mol
Sans solvant Tdeg a (05)h
+
Scheacutema II16
N N Karade et son eacutequipe102 ont rapporteacute de leur coteacute la synthegravese des deacuteriveacutes
polyhydroquinoleacuteiniques par la L-Proline pour la condensation de (3mmol) drsquoun
aldeacutehyde (3mmol) de la dimeacutedone (3mmol) de lrsquoaceacutetoaceacutetate drsquoeacutethyle avec (6mmol)
de lrsquoaceacutetate drsquoammonium (scheacutema II17)
O
O
+ NH4OAcR1 H
O+
OR2
O ON
R1O
OR2
O
L-Proline 10mol
EtOH Reflux(6-7)h
+
Scheacutema II17
II36 Utilisation de la biocatalyse
La catalyse enzymatique est un outil efficace de la biotransformation que se soit dans
la synthegravese organique ou bioorganique103 Jun-Liang Wang et Coll104 ont rapporteacute
lrsquoemploi de la lipase B dans la synthegravese de Hantzsch ils ont utiliseacute pour la premiegravere
fois lrsquoaceacutetamide comme source drsquoammonium La reacuteaction est meneacutee dans le meacutethyl
tert-butyl ether (MTBE 06ml) en preacutesence de (100mg) de CAL-B pendant trois
jours (scheacutema II18)
NH
R1
R2R2
O O
R1 H
O+
R2
OO
NH2
O+
100mg CAL-B
06ml MTBE50degC 3jours
Scheacutema II18
Chapitre II Meacutethodes de preacuteparations des DHPs
105
II37 Utilisation des supports solides
A M Zonouz et N Sharanavard105 ont deacuteveloppeacute la reacuteaction de Hantzsch en utilisant
la montmorillonite [K10] dans un milieu aqueux ce catalyseur a prouveacute son
efficaciteacute dans drsquoautres reacuteactions chimiques en plus de son caractegravere non corrosif et
recyclable et sa grande disponibiliteacute Les produits DHPs ont eacuteteacute preacutepareacutes par la condensation de (1eq) de lrsquoaldeacutehyde (2eq)
de lrsquoaceacutetoaceacutetate drsquoeacutethyle avec (12eq) de lrsquoammoniac qui a eacuteteacute ajouteacute agrave plusieurs
reprises pendant 48h en preacutesence de 20mol du catalyseur
Les reacutesultats trouveacutes sont beaucoup plus eacuteleveacutes en comparaison avec ceux trouveacutes agrave
partir de lrsquoaceacutetate drsquoammonium (scheacutema II19)
+O
O
O + NH3NH
R
EtO
O
OEt
O
[K10] (20mol)
H2O RefluxAr H
O
Scheacutema II19
M Maheswara et Coll106 ont reacutealiseacute la synthegravese de Hantzsch dans un milieu sec et agrave
une tempeacuterature de 80degC par le biais drsquoun catalyseur heacuteteacuterogegravene recyclable sous
forme de support solide qui est le HClO4-SiO2 (scheacutema II20)
+O
O
O
R
+NH
R
R
O
R
O
HClO4-SiO2 (50mg)
Sans solvant 80degCAr H
ONH4OAc
Scheacutema II20
Les produits sont obtenus dans un minimum de temps et avec de tregraves bons rendements
ils sont ensuite purifieacutes par chromatographique sur colonne
L S Gadekar et son eacutequipe107 ont effectueacute la synthegravese des deacuteriveacutes de la
polyhydroquinoline via lrsquoutilisation drsquoun catalyseur heacuteteacuterogegravene qui est la Scolicite
(Ca(Al2Si3O10)3H2O) ce composeacute inorganique deacuterive de la famille des Zeacuteolites
La reacuteaction est reacutealiseacutee en preacutesence drsquoeacutethanol comme solvant de reacuteaction
Chapitre II Meacutethodes de preacuteparations des DHPs
106
Ce catalyseur est recyclable mecircme apregraves quatre fois drsquoutilisation avec une bonne
efficaciteacute Les rendements trouveacutes varient entre 81 et 95 (scheacutema II21)
R2 R2
O
O+ + NH4OAcR1 H
O+
O
OO
Ethanol Reflux
(35-60)minNH
R1O
O
O
R2
R2
Scolicite
Scheacutema II21
Lrsquoacide polyphosphorique supporteacute sur gel de Silice (PPA-SiO2) est employeacute dans la
preacuteparation des DHPs par A Khojastehnezhad et Coll 108 avec une quantiteacute (003g
00150mmol H+) du catalyseur dans un milieu sans solvant selon le scheacutema
suivant (scheacutema II22) O
O
+ +NH4OAcR1 H
O+
O
OO
Sans solvant80degC
(40-60)min N
R1O
O
OPPA-SiO2
85-92Scheacutema II22
J Safari et son eacutequipe109 ont rapporteacute une meacutethode catalytique efficace pour la
synthegravese de moleacutecules biologiquement actives issues de la reacuteaction de Hantzsch
catalyseacutee par un catalyseur recyclable et biodeacutegradable sous forme drsquoun support
solide qui est cellulose acide sulfurique (CSA) Apregraves avoir preacutepareacute le catalyseur
005g de cette poudre blanche est la quantiteacute catalytique neacutecessaire pour la
condensation en one-pot de trois composants un deacuteriveacute de chalcone (1 3-dipheacutenyl-2-
propegraven-1-one) un aceacutetoaceacutetate drsquoeacutethyle avec lrsquoaceacutetate drsquoammonium en preacutesence de
H2O agrave reflux (scheacutema II23)
OEtO
O
OR1 R2
+NH4OAc
H2O Reflux
OOO O
OSO3H
OSO3HOSO3H
OSO3H
OHO3SO
HO3SO
n
NH
EtO
OR1
R2
Scheacutema II23
Chapitre II Meacutethodes de preacuteparations des DHPs
107
II38 Utilisation des micro-ondes
S A Kotharkar et D B Shinde110 ont rapporteacute la synthegravese de Hantzsch via la
condensation drsquoun aldeacutehyde un aceacutetoaceacutetate drsquoeacutethyle et aceacutetate drsquoammonium dans un
milieu sec sans lrsquoutilisation du catalyseur en utilisant lrsquoirradiation micro-ondes les
produits obtenus sont ensuite purifieacutes par chromatographique sur colonne (scheacutema
II24)
+O
O
O
R
+NH
R
R
O
R
O
Sans solvant M-O (90W)
Ar H
ONH4OAc 3-5min 85-95
Scheacutema II24
S Balalaie et E Kowsari111 ont rapporteacute la synthegravese des N-substitueacutees 4-aryl-14-
dihydropyridines avec lrsquoutilisation des micro-ondes pendant 4 minutes pour catalyser
cette condensation ils ont testeacute plusieurs supports solides (gel de Silice
montmorillonite K-10 la Zeacuteolite HY) agrave la place de lrsquoacide aceacutetique les reacutesultats
trouveacutes montrent que le gel de Silice (SiO2 2g) eacutetait le plus efficace cela est ducirc agrave sa
grande surface (scheacutema II25)
Ar H
O
R2NH2
CO2R1H
+
2 NR2
Ar
OR1R1O
O O
SiO2 (2g)
Sans solvant M-O
Scheacutema II25
MA Zolfigol et M Mokhlesi 112 ont deacuteveloppeacute la synthegravese des deacuteriveacutes de la DHP
avec des rendements tregraves eacuteleveacutes par la condensation drsquoun aldeacutehyde un
aminoaceacutetaldeacutehyde dimeacutethyl aceacutetal avec lrsquoaceacutethylegravene carboxylate deacutethyle dans un
milieu sec suivie drsquoune deacuteprotection les produits obtenus ont permis de fournir une
vase gamme drsquoaldeacutehydes qui peuvent ecirctre ensuite des produits de deacutepart de plusieurs
reacuteactions chimiques (scheacutema II26)
Chapitre II Meacutethodes de preacuteparations des DHPs
108
CO2EtH
Ar H
O+
OEtEtO
H2N
2
N
Ar
EtO2C CO2Et
OEt
OEt
Sans solvant M-O
SiO2 4-18min
Scheacutema II26
Scheacutema II27
II39 Utilisation des ultrasons
Shu-Xiang Wang et Coll113 ont fait la synthegravese des 14-dihydropyridines via la
condensation de (1mmol) aldeacutehyde (25mmol) aceacutetoaceacutetate drsquoeacutethyle et (12mmol)
aceacutetate drsquoammonium sans la preacutesence du catalyseur et du solvant sous lrsquoirradiation
ultrason et agrave tempeacuterature ambiante (scheacutema II28)
+R H
O
O
O
O + NH4OAcNH
R
EtO
O
OEt
O
Sans solvant Tdeg a
U-S (Tdeg=28-35degC Freq=25kHz 250W)
2
Scheacutema II28
Lrsquoutilisation de cette meacutethode a permis drsquoobtenir des rendements tregraves eacuteleveacutes dans un
temps court qui varie entre 25minutes et 70minutes
Chapitre II Meacutethodes de preacuteparations des DHPs
109
II310 Utilisation de lrsquoirradiation infrarouge
R Gόmez-Pliego et Coll114 ont syntheacutetiseacute les 14-DHPs avec une meacutethode verte la
reacuteaction est meneacutee dans un milieu aqueux agrave tempeacuterature ambiante avec lrsquoutilisation
lrsquoirradiation infrarouge par un lampe (375W 220V) Les rendements varient entre 70 et 97 dans une peacuteriode courte (07-25h) les
produits obtenus sont recristalliseacutes dans lrsquoeacutethanol (scheacutema II29)
+O
O
O + NH4OAcNH
R
EtO
O
OEt
O
H2O Tdeg a
IR lompe Philips (375W 220V)
2O
G
Scheacutema II29
II311 Utilisation des liquides ioniques
M Tajbakhsh et Coll 115 ont employeacute un liquide ionique pour la synthegravese des 14-
DHPs (1mol) du 2-meacutethylpyridinium trifluoromeacutethanesulfonate en preacutesence de
H2O et agrave tempeacuterature ambiante sont les conditions optimales pour donner de bons
rendements dans un temps tregraves court (1-15) min (scheacutema II30)
R2 R2
O
O
+ +NH4OAcR1 H
O+
O
OO
H2O Tdeg a N
R1O
O
O
R2
R2
[2-MPyH]OTf
Scheacutema II30
II312 Utilisation du couple Oxyde-Meacutetal
La surface doxydes meacutetalliques preacutesente agrave la fois un acide de Lewis et des caractegraveres
de base de Lewis Ceci est caracteacuteristique de nombreux oxydes de meacutetaux en
particulier TiO2 Al2O3 ZnO etchellip et ils sont dexcellents adsorbants pour une grande
varieacuteteacute de composeacutes organiques et ainsi ils augmentent la reacuteactiviteacute de la reaction116
F M Moghaddam et son eacutequipe117 ont utiliseacute un catalyseur heacuteteacuterogegravene non toxique et
recyclable qui est le ZnO
Chapitre II Meacutethodes de preacuteparations des DHPs
110
Le scheacutema ci-dessous montre les conditions optimales pour la synthegravese de deux seacuteries
des deacuteriveacutes des DHPs avec de bons rendements (scheacutema II31)
+
O
O O
Ar H
O
NH
Ar
EtO
O
OEt
O
ZnO (10mol)
Ehanol80degC 60min
O
O
O
O
O
NH
O Ar O
NH4OAc
Scheacutema II31
II313 Utilisation des nanoparticules
S B Sapkal et Coll118 ont rapporteacute la synthegravese des DHPs en utilisant pour la premiegravere
fois un catalyseur heacuteteacuterogegravene qui est le Nickel nanoparticule (nano Ni 80plusmn05 nm) ce
catalyseur est recyclable et comporte une large surface il est preacutepareacute par la meacutethode
micro-eacutemulsion (scheacutema II32)
O
O
+ +NH4OAcR1 H
O+
O
OO
Sans solvant M-O
N
R1O
O
Onano Ni 10
85-96Scheacutema II32
J Safari et Coll119 ont reacutealiseacute la reacuteaction de Hantzsch par la condensation drsquoun
aldeacutehyde (1mmol) la dimeacutedone (1mmol) lrsquoaceacutetopheacutenone ou un β-ceacutetoester (1mmol)
et lrsquoaceacutetate drsquoammonium (1mmol) La reacuteaction est meneacutee dans un milieu sec agrave
tempeacuterature ambiante dans une peacuteriode entre (1-2) h en la preacutesence drsquoun catalyseur
heacuteteacuterogegravene qui est le Cobalt nanoparticule (nano Co 10mol) les rendements
trouveacutes sont tregraves eacuteleveacutes en comparaison avec la reacuteaction meneacutee dans la preacutesence du
Cobalt commercial (6h 50) Le catalyseur est recyclable mecircme apregraves quatre usages et il est seacutepareacute par une
deacutecantation magneacutetique (scheacutema II33)
Chapitre II Meacutethodes de preacuteparations des DHPs
111
+
OR
O O
Ar H
O nano Co (10)
Sans solvant Tdeg aO
O
NH
O Ar O
OR
NH4OAc
NH
O ArO
Scheacutema II33
En 2013 S M Vahdat et Coll120 ont apporteacute la synthegravese des polyhydroquinolines par
lrsquoemploi drsquoun catalyseur heacuteteacuterogegravene recyclable qui est le dioxide drsquoeacutetain nanoparticule
(nano SnO2) les rendements trouveacutes sont tregraves eacuteleveacutes et le catalyseur peut ecirctre
reacuteutiliseacute jusquagrave cinq fois avec une grande efficaciteacute (scheacutema II34)
EtOH Tdeg a
+Ar H
O
O
O
NH
O
O Ar O
OEt
NH4OAc
NH
O Ar
nano SnO2 (1mol)O
O O
O
O O
OEt
O
Scheacutema II34
II314 Utilisation de la meacutethode sans catalyseur
A Heydari et Coll121 ont preacutepareacute une diversiteacute structurale agrave base de lrsquouniteacute
dihydropyridine avec de bons rendements par lrsquoemploi de diffeacuterentes structures
drsquoaldeacutehydes dans les conditions sans catalyseur 70degC pendant 3h
Chapitre II Meacutethodes de preacuteparations des DHPs
112
Le solvant utiliseacute dans cette reacuteaction crsquoest le trifluoroeacutethanol (TFE) ce solvant a
comme proprieacuteteacute recyclable une forte polariteacute faible nucleacuteophilie soluble dans
lrsquoeau une forte capaciteacute de donner une liaison hydrogegravene (scheacutema II35)
+
O
O O
Ar H
O
NH
Ar
EtO
O
OEt
O
TFE (2 ml)
70degC 3h
O
O
NH
O Ar O
OEt
NH4OAc
O
O O
2
O
O2
NH
O Ar O
Scheacutema II35
KA Undale et son eacutequipe122 ont reacutealiseacute la synthegravese des polyhydroquinolines sans
lrsquoutilisation du catalyseur avec un excegraves de lrsquoaceacutetate drsquoammonium La reacuteaction est meneacutee en preacutesence drsquoeacutethanol agrave tempeacuterature ambiante selon le scheacutema
suivant (scheacutema II36)
R2 R2
O
O
+ +NH4OAcR1 H
O+
O
OO
Ethanol (6-11)h
(46-91) N
R1O
O
O
R2
R2
Tdeg a
Scheacutema II36
S Kumar et Coll123 ont deacuteveloppeacute une synthegravese eacuteconomique des DHPs puisqursquoelle
rentre dans le domaine de la chimie verte en faisant la condensation en utilisant la
meacutethode du broyage dans un milieu sec et en absence de catalyseur (scheacutema II37)
Chapitre II Meacutethodes de preacuteparations des DHPs
113
+
O
O O
Ar H
O Tdeg a
Sans solvant BroyageO
O
NH
O Ar O
OEt
NH4OAc
EWG
CN
NH
O ArEWG
NH2EWG= CN CO2R
Scheacutema II37
Les produits syntheacutetiseacutes agrave partir de lrsquoaceacutetoaceacutetate drsquoeacutethyle sont obtenus avec de bons
rendements (80-95) dans un temps qui varient de 12 minutes agrave 45 minutes tandis
que les produits obtenus agrave partir drsquoun deacuteriveacute du malononitrile sont relativement bons et
la dureacutee de la reacuteaction varie entre (15-25) min
Chapitre II Reacutesultats et discussions
114
II4 Reacutesultats et discussion
Jusqursquoagrave preacutesent beaucoup de meacutethodes ont eacuteteacute appliqueacutees dans la synthegravese de Hantzsch dont les micro-ondes les ultra-sons la meacutethode sans solvant sans catalyseur qui sont des protocoles verts (voire la partie meacutethodes de preacuteparation) Cependant lrsquoapplication des catalyseurs naturels dans cette reacuteaction non pas eacuteteacute rapporteacutes dans la bibliographie Lrsquoimportance des produits issus de cette condensation (les 14-dihydropyridines dans le domaine pharmacologique et biologique nous a pousseacutes agrave continuer notre eacutetude de cette reacuteaction en utilisant les deux nouveaux catalyseurs drsquoorigine naturelle les acides ascorbique et aceacutetyle salicylique (qui ont deacutejagrave prouveacutes leur efficaciteacute dans la reacuteaction de Biginelli Chapitre I)
Nous avons commenceacute notre eacutetude par lrsquooptimisation des conditions opeacuteratoires avec les deux catalyseurs pour la condensation de 1mmol du Benzaldeacutehyde 2mmol de dimeacutedone avec 4mmol drsquoaceacutetate drsquoammonium
Pour choisir le meilleur solvant nous avant utiliseacute quatre solvant varieacutes (disponible dans notre laboratoire) et nous avons eacutegalement utiliseacute le milieu sec
-Lrsquoeacutethanol eacutetant protique polaire
-Lrsquoaceacutetonitrile aprotique polaire
-Le teacutetrahydrofurane (THF) aprotique polaire
-Le toluegravene aprotique apolaire
Les autres facteurs dont la quantiteacute catalytique (10 mol) sont fixeacutes les reacutesultats pour les deux catalyseurs sont reacuteunis dans le Tableau II1
Tableau II1
Catalyseurs
Entreacutee
Solvants
Cat (mol )
Acide ascorbique Acide aceacutetylsalicylique
Temps(h) Rdt() Temps(h) Rdt()
1 Aceacutetonitrile a 10 7 75 6 51 2 THF a 10 7 71 6 60 3 Toluene a 10 7 64 6 75 4 EtOH a 10 7 93 6 77
5 Sans solvant b 10 7 96 6 82 a Les reacuteactions sont meneacutees agrave reflux du solvant b la reacuteaction est meneacutee agrave 80degC
Nous avons controcircleacute les cinq reacuteactions par (CCM) la reacuteaction meneacutee sans solvant est la premiegravere agrave ecirctre compleacutete pour les deux catalyseurs (sept heures pour lrsquoacide ascorbique) (six
Chapitre II Reacutesultats et discussions
115
heures pour lrsquoacide aceacutetyle salicylique) nous avons arrecircteacute les autres reacuteactions pour comparer rendements
Drsquoapregraves les reacutesultats de rendements des 14-dihydropyridines le milieu sans solvant est meilleur choix pour la condensation que ce soit avec le premier catalyseur (96 7h) ou avec le second (82 6h) Tableau I1
Nous avons ensuite eacutetudieacute lrsquoeffet du deuxiegraveme facteur qui est le plus important il srsquoagit des quantiteacutes optimales du catalyseur
Nous avons utiliseacute des quantiteacutes catalytiques deacutecroissantes (50 20 10 5) neacutecessaires pour ameacuteliorer le rendement et le temps de reacuteaction pour chaque catalyseur dans ce milieu sec en fixant le dernier facteur qui est la tempeacuterature (80degC) Les reacutesultats obtenus sont rassembleacutes dans le Tableau II2
Les reacutesultats trouveacutes montrent qursquoune quantiteacute catalytique de 5mol eacutetait suffisante pour donner un tregraves bon rendement dans un minimum de temps (92 45h) pour lrsquoacide ascorbique et (97 35h) en utilisant lrsquoacide aceacutetylsalicylique comme le montre le tableau ci-dessous
Tableau II2
Catalyseurs
Entreacutee
Cat (mol )
Acide ascorbique Acide aceacutetylsalicylique
Temps(h) Rdt() Temps(h) Rdt()
1 50 45 67 35 71 2 20 45 68 35 58 3 10 45 68 35 70 4 5 45 92 35 97
Le dernier facteur agrave trouver dans cette eacutetude est la tempeacuterature neacutecessaire pour un bon deacuteroulement de la reacuteaction Nous avons testeacute trois tempeacuteratures (80degC 60degC Tempeacuterature ambiante) en fixant les autres conditions (5 mol de catalyseur et sans solvant) pour chaque catalyseur
Les meilleurs reacutesultats sont trouveacutes agrave une tempeacuterature de 80degC TableauII3
Tableau II3
Catalyseurs
Entreacutee
T (degC)
Acide ascorbique Acide aceacutetylsalicylique
Temps(h) Rdt() Temps(h) Rdt() 1 80 45 91 35 96 2 60 45 84 35 68 3 Tdeg a 45 35 35 49
Chapitre II Reacutesultats et discussions
116
Les conditions optimales finales pour la condensation de Hantzsch pour les deux catalyseurs sont scheacutematiseacutees ci-dessous Scheacutema II37
O
R2O
R2
R1 H
O
NH4OAcO
R2O
R2
NH
R1 O
R2
R2
R2 R2
O
++ acide ascorbique ou
acide aceacutetylsalicylique(5mol)
Sans solvant 80degC
Scheacutema II37
Nous avons preacutepareacute deux seacuteries via cette condensation 5a-5l en utilisant une varieacuteteacute drsquoaldeacutehydes la premiegravere seacuterie est catalyseacutee par lrsquoacide ascorbique la deuxiegraveme seacuterie par lrsquoacide aceacutetylsalicylique Tableau II4
Tableau II4
Catalyseurs
Entreacutee
Produits
R1
R2
Acide ascorbique
Acide aceacutetylsalicylique
Tf mesureacutee
(degC) Temps(h) Rdt() Temps(h) Rdt()
1 5a 4-(Me)-C6H4- Me 25 80 2 75 271-272 2 5b 2-(Me)-C6H4- Me 3 66 25 85 gt300degC 3 5c C6H5- Me 45 91 35 96 192-194 4 5d 2-thienyl Me 4 83 45 99 236-238 5 5e 4-Ethyl-C6H4- Me 3 86 3 87 gt300degC 6 5f 4-(NMe2)-
C6H4- Me 4 91 35 83 266-268 7 5g 4-(Cl)-C6H4- Me 3 89 25 90 229-230 8 5h 4-(Br)-C6H4-4- Me 25 88 2 91 241-243 9 5i 4-MeO- C6H4- Me 35 95 35 96 270-272 10 5j (CH3)2-CH- Me 6 35 7 33 244-246 11 5k 4-Cl- C6H4- H 5 85 45 84 268-270 12 5l 4-(NMe2)-
C6H4- H 35 47 275 77 310-312
Drsquoapregraves les reacutesultats trouveacutes tous les DHPs syntheacutetiseacutes sont obtenus purs mecircme avant purification avec drsquoexcellents rendements et dans des temps records Notant que lrsquoutilisation des aldeacutehydes aromatiques comportant des groupements eacutelectroattracteurs a donneacute les meilleurs reacutesultats que ce soit pour le premier catalyseur Vit C Ou bien pour le deuxiegraveme catalyseur Aspirine voir les composeacutes (lrsquoentreacutees 7 8 9) avec lrsquoemploi de la dimeacutedone dans la condensation et le composeacute (lrsquoentreacutee 11) avec le 13-cyclohexandione
Chapitre II Reacutesultats et discussions
117
Nous avons remarqueacute aussi que le catalyseur qui a donneacute le meilleur rendement eacutetait lrsquoacide aceacutetylsalicylique avec lrsquoutilisation de lrsquoaldeacutehyde heacuteteacuterocyclique le thiophegravene-2-carbaldehyde (99 45h pour le composeacute 5d)
Les reacutesultats satisfaisants remarqueacutes pour les deux catalyseurs nous a permis de reacutealiser drsquoautres manipulations avec drsquoautres reacuteactifs afin drsquoeacutelargir notre eacutetude et obtenir une bibliographie des 14-dihydropyridines
- Avec lrsquoutilisation de (1mmol) du 55-dimeacutethylcyclohexane-13-dione et (1mmol) du cyclohexane-13-dione
acide ascorbique ouacide aceacutetylsalicylique
(5mol)
Sans solvant 80degC
O
O
R1 H
O
NH4OAc
O
O
NH
R1 OO
+
Scheacutema II38
Tableau II5
Catalyseurs
entreacutee
Produits
R1
Acide ascorbique
Acide aceacutetylsalicylique
Tf mesureacutee
(degC) Temps(h) Rdt() Temps(h) Rdt()
13 5m 4-OH-C6H4- 2 76 15 58 gt300degC
14 5n 4-MeO-C6H4- 6 86 5 82 182-184
Les composeacutes syntheacutetiseacutes sont obtenus avec de bons rendements dans un court temps
- Avec lrsquoutilisation de (1mmol) du 55-dimeacutethylcyclohexane-13-dione cyclohexane-13-dione et (1mmol) de lrsquoaceacutetoaceacutetate drsquoeacutethyle
acide ascorbique ouacide aceacutetylsalicylique
(5mol)
Sans solvant 80degC
O
R2O
R2
R1 H
O
NH
Me
EtO2C
H3C
OEt
O
O R1 O
R2
R2
NH4OAc
+
Scheacutema II39
Chapitre II Reacutesultats et discussions
118
Tableau II6
Catalyseurs
entreacutee
Produits
R1
R2
Acide ascorbique
Acide aceacutetylsalicylique
Tf mesureacutee
(degC) Temps(h) Rdt() Temps(h) Rdt()
1 5o 4-OH-C6H4- Me 15 85 2 94 238-240 2 5p 4-MeO-C6H4- Me 5 99 6 97 260-262 3 5q 4-Ethyl-C6H4- H 2 80 25 83 231-233 4 5r 3Cl- C6H4- H 3 81 35 82 gt300degC
Tous les composeacutes sont obtenus avec de tregraves bons rendements Neacuteanmoins le couple (dimeacutedone - aceacutetoaceacutetate drsquoeacutethyle 5p) eacutetait leacutegegraverement meilleur que le couple (13-cycloheanedione - aceacutetoaceacutetate drsquoeacutethyle 5q 5r) pour les deux catalyseurs
- Avec lrsquoutilisation de (2mmol) de lrsquoaceacutetoaceacutetate drsquoeacutethyle
acide ascorbique ouacide aceacutetylsalicylique
(5mol)
Sans solvant 80degC
R1 H
O
H3C OEt
O O
NH
CO2Et
MeMe
EtO2CH3C OEt
O O R1
NH4OAc
+
Scheacutema II40
Tableau II7
Catalyseurs
entreacutee
Produits
R1
Acide ascorbique
Acide aceacutetylsalicylique
Tf mesureacutee
(degC) Temps(h) Rdt() Temps(h) Rdt() 19 5s Furfurald- 3 92 3 75 158-160 20 5t 2-Thienyl 2 77 25 68 152-154
Tous les produits syntheacutetiseacutes sont obtenus avec de bons rendements le meilleur reacutesultat trouveacute eacutetait avec le furaldehyde comme aldeacutehyde et lrsquoacide ascorbique comme catalyseur (5s 92 3h)
Chapitre II Reacutesultats et discussions
119
Nous proposons ci-dessous le meacutecanisme reacuteactionnel pour cette reacuteaction
O
Me
OOR2
HH
OOR2
OHMe
2
OO
OHO
OH
OH
eacutenolisation
O
Me
O
OR2
H HO
OR2
OHMe
2eacutenolisation
O
O
O O
OO
OH
OH
OH
OH
OO
OHO
OH
OH H+
H
O
O
O O
O
O
O OH
H+
H
O
Me
OOR2
HH
O
Me
OOR2
HHNH4OAc 4 NH4OAc 4
33
H H
-H2O
OO
OH
OOH
OH
-H2O
H2NCH3
OR2O
H2NCH3
OR2O
6
6
2O
OR2
OMe
2
HR1
O
HR1
O
1
1
++
condensation de Knoevenagel condensation de
KnoevenagelO
OR2
OMe
R1
77
H H H
OOR2
OMe H
OO
OH O
OHOH
O
O
OO
OO O
O
7+addition de Michael
OH3C
OR2
O R1
CH3
OR2
O
HNNH
OR2
O R1
OR2
O
H3C CH3
cyclisation
deacuteshydratation
58
6
OOR2
OMe
R1
Scheacutema II41
Chapitre II Reacutesultats et discussions
120
Les structures des DHPs preacutepareacutees ont eacuteteacute bien eacutetablies par les meacutethodes
spectroscopiques usuelles qui sont IR RMN 1H RMN 13C
Les spectres Infrarouge des dihydropyridines (5a-5t) sont caracteacuteriseacutes par la preacutesence
drsquoune bande correspondante de la fonction amine (N-H) du noyau DHP qui apparait vers
29586-34485cm-1 drsquoune bande (C-H) qui se situe vers 28776-29817cm-1 le groupement
carbonyle (C=O) de la fonction ceacutetone pour les produits (5a-5r) ou ester pour les produits
(5o-5t) sont caracteacuteriseacutes par deux bandes qui sortent respectivement vers 15085-16471cm-1
et 16548-17011cm-1
Drsquoapregraves les reacutesultats drsquoanalyse des spectres fournis par la RMN 1H des structures de
produits DHPs obtenus via la reacuteaction de Hantzsch
Deux pics caracteacuteristiques des DHPs (5a-5t) qui sont un singulet correspondant au
proton porteacute par le carbone asymeacutetrique (C4) du noyau dihydropyridine qui sort vers 387-563
ppm lrsquoautre pic crsquoest le proton de la fonction amine du noyau dihydropyridine qui sort un peu
deacuteblindeacute vers 571-1231 ppm
- Les spectres des produits preacutepareacutes agrave partir de la dimeacutedone et de la cyclohexanedione
Font apparaicirctre deux singulets agrave champ fort concernant les protons des deux groupements
meacutethyles qui sortent respectivement vers (084-134) ppm et (097-148) ppm pour les
produits (5a-5p)
Les groupements (CH2) pour les produits (5a-5r) apparaissent vers (169-255) ppm et
reacutesonnent geacuteneacuteralement sous forme de multiplet pour le cycle hexanedione pour la dimeacutedone
les deux protons du CH2 en α de la fonction ceacutetone apparaissent deacuteblindeacutes sous forme de
singulet tans dis que les deux protons en α de la double liaison du noyau dihydropyridine
reacutesonnent sous forme de deux doublets agrave cause du couplage geacuteminal entre eux
-Les spectres des produits preacutepareacutes agrave partir de lrsquoaceacutetoaceacutetate drsquoeacutethyle pour les produits
(5o-5t) on observe
Un singulet correspondant aux protons du groupement meacutethyle qui sort vers 223-273 ppm
Le groupement (CH2) apparait vers 397-408 ppm sous forme de quadruplet avec une
constante de couplage entre (7 et 8) Hz
Un triplet qui correspond au groupement (CH3) sort vers 111-127 ppm avec une constante de
couplage vers (7-8) Hz
Chapitre II Reacutesultats et discussions
121
Les spectres de la RMN 13C sont caracteacuteriseacutes par la preacutesence des signaux suivants
- Le carbone asymeacutetrique C4 caracteacuteristique du cycle DHP pour les produits (5a-5t) reacutesonne
entre 292 et 372 ppm
- Les carbones de la fonction ceacutetone apparaissent entre 1899 ppm et 1965 ppm
- Pour les carbones de la fonction carbonyle de lrsquoester des produits DHPs (5o-5t) reacutesonnent
entre 1669 ppm et 1680 ppm
- Le carbone quaternaire porteur de deux groupements meacutethyles reacutesonne blindeacute entre 264
ppm et 372 ppm
- Les (CH2) reacutesonnent comme suit
Le CH2 en α de la fonction ceacutetone apparaissent vers 470-600 ppm tans dis que celui
en α de la double liaison du noyau pyridine reacutesonne vers 312-507 ppm
Les autres CH2 qui appartiennent au cycle hexanedione sortent plus blindeacutes vers 208-
371 ppm
- Pour les composeacutes obtenus via une condensation avec lrsquoaceacutetoaceacutetate drsquoeacutethyle les CH3
reacutesonnent vers (182-198) ppm les carbones CH3 et CH2 de la fonction ester
apparaissent respectivement vers (141-148) ppm et (598-795) ppm
Chapitre II Reacutesultats et discussions
122
Tableau II8 Donneacutees de RMN1H (deacuteplacements chimiques et constantes de couplage) des 1 4-dihydropyridines
NH
R1 O
R2
R2
R2R2
O
DHP R1 NH HC4 R2 CH2
5a 707(dJ=9 2H) 698(dJ=9 2H) 229(s3HCH3)
119(s1HNH) 550(s1H C4H) 122(s6H2CH3) 109(s6H2CH3)
219-247(m8H4CH2)
5b 709-688(m4H) 273(s3HCH3)
885(s1HNH) 490(s1H C4H) 101(s6H2CH3) 085(s6H2CH3)
236(dJ=1692H) 226(dJ=1712H) 411(dJ=1632H) 195(dJ=1632H)
5c 735-705(m5H) 765(s1HNH) 508(s1H C4H) 106(s6H2CH3)
095(s6H2CH3) 232-
212(m8H4CH2)
5d 712-710(m1H)
687(ddJ=55361H) 664-663(m1H)
1231(s1HNH) 563(s1H C4H) 122(s6H2CH3) 110(s6H2CH3)
225-240(m8H4CH2)
5e 724(dJ=52H) 701(dJ=52H) 115(tJ=5CH3)
251(qJ=75CH2)
726(s1HNH) 507(s1H C4H) 106(s6H2CH3) 096(s6H2CH3)
213-233 (m8H4CH2)
5f 718(dJ=92H) 654(dJ=92H)
280(s6H2CH3) 726(s1HNH) 499(s1H C4H) 105(s6H2CH3)
095(s6H2CH3) 224-
210(m8H4CH2)
5g 728(dJ=92H) 716(dJ=92H) 786(s1HNH) 506(s1H C4H) 107(s6H2CH3)
095(s6H2CH3) 230-213
(m8H4CH2)
5h 767(dJ=852H) 759(dJ=852H) 912(s1HNH) 535(s1H C4H) 148(s6H2CH3)
134(s6H2CH3)
280(dJ=1691H) 270(dJ=1701H) 259(dJ=1631H) 248(dJ=1631H)
5i 365(s3HCH3-O) 710(dJ=862H) 662(dJ=862H)
886(s1HNH) 481(s1H C4H) 101(s6H2CH3) 088(s6H2CH3)
235(dJ=1701H) 226(dJ=1631H) 212(dJ=1591H) 199(dJ=1621H)
5j 065(s3HCH3)
061(s3HCH3) 164-151(m1HCH)
862(s1HNH) 387(dJ=41HC4H) 104(s3HCH3) 101(s3HCH3)
226(s4H2CH2) 217(dJ=1651H) 209(dJ=1661H)
5k 720(dJ=8 2H) 715(dJ=8 2H) 948(s1HNH) 488(s1HC4H) -
255-240(m4H) 226-214(m4H) 195-188(m2H) 183-173(m2H)
5l 717(dJ=8 2H) 655(dJ=8 2H) 281(s6H2CH3)
826(s1HNH) 507(s1H C4H) - 237-233(m9H) 197-183(m3H)
Chapitre II Reacutesultats et discussions
123
Tableau II9 Donneacutees de RMN13C (deacuteplacements chimiques et constantes de couplage) des 1 4-dihydropyridines
NH
R1 O
R2
R2
R2R2
O
1
23
4
567891011
12
13
THP CO C (NH)
C (CO) CH CH2
(CO) CH2 (NH) CH2 R2
C (R2)
Carom R1
5a 1904 1353 1157 324 471 465 - 297274 314 1349-1267 209 5b 1941 1478 1129 286 497 312 - 257 284 1459-1242 187 5c 1958 1489 1133 336 509 408 - 295271 326 1466-1260 - 5d 1899 1437 1160 304 470 463 - 299268 312 1264-1235 - 5e 1959 1485 1137 328 509 410 - 274 296 1439-1275 311154
5f 1961 1487 1135 326 509 406 - 296272 324 1487-1286 1122 406
5g 1959 1491 1129 334 508 407 - 295271 326 1452-1281 - 5h 1948 1487 1119 305 503 329 - 266291 320 1458-1187 -
5i 1944 1484 1121 303 503 319 - 265 290 1568 1392-1124 544
5j 1954 1504 1098 292 503 344 - 263 307 - 313186
5k 1948 1514 1120 319 - - 367263207 - - 1462-1276 -
5l 1965 1509 1145 319 - - 373271211 - - 1489-1285
1124 407
Chapitre II Reacutesultats et discussions
124
Tableau II10 Donneacutees de RMN1H (deacuteplacements chimiques et constantes de couplage) des 1 4-dihydropyridines
NH
R1 OO
DHP R1 NH HC4 CH2 2CH3
5m 689(dJ=8 2H) 649(dJ=9 2H) 923(s1HOH)
916(s1HNH) 472(s1H C4H) 250-
169(m10H)
097(s3HCH3) 084(s3HCH3)
5n 724(dJ=8 2H) 671(dJ=8 2H)
366(s3HCH3-O) 799(s1HNH) 503(s1H C4H)
234-211(m10H)
106(s3HCH3) 095(s3HCH3)
Tableau II11 Donneacutees de RMN13C (deacuteplacements chimiques et constantes de couplage) des 1 4-dihydropyridines
1
23
4
567891011
12
1314 N
H
R1 OO
DHP CO C(NH) C(CO) CH CH2 (CO)
CH2 (NH) CH2 R2 C(R2) Carom R1
5m 19441943
1508 1488
1130 1119 314 503 371
208 321 320
265 291 264 1550
1379-1143 -
5n 19631961
1508 1491
1145 1133 328 509 406
211 326 325
271 296 372 1577 1392
1289 1133 550
Chapitre II Reacutesultats et discussions
125
Tableau II12 Donneacutees de RMN1H (deacuteplacements chimiques et constantes de couplage) des 1 4-dihydropyridines
NH
Me
EtO2C
R1 O
R2
R2
Entreacutee R1 NH HC4 CH2 R2 CH3 Ethyl
5o
693(dJ=82H) 655(dJ=82H) 902(s1HOH)
894(s1HNH) 474(s1HC4H)
239(dJ=16 1H) 227(dJ=16 1H) 214(dJ=16 1H) 197(dJ=16 1H)
101(s3HCH3) 086(s3HCH3)
226(s3HCH3)
397(qJ=80 2H) 113(tJ=80CH3)
5p 706(dJ=8 2H) 674(dJ=8 2H)
366(s3HCH3-O) 902(s1HNH) 480(s1HC4H)
241(d J =16 1H) 228(dJ=16 1H) 216(dJ=16 1H) 197(dJ=16 1H)
100(s3HCH3) 085(s3HCH3)
251(s3HCH3)
397(qJ=80CH2) 111(tJ=80CH3)
5q
720(dJ=8 2H) 702(dJ=8 2H) 117(tJ=8CH3) 256(qJ=8CH2)
674(s1HNH) 506(s1HHC4) 242-238(m2H) 232-225(m2H) 201-188(m2H)
- 223(s3HCH3) 120(tJ=80CH3) 405(qJ=80CH2)
5r 720(dJ=671H) 710-701(m3H) 642(s1HNH) 519(s1HHC4) 201-180(m2H)
247-229(m4H) - 273(s3HCH3) 408(qJ=70CH2) 120(tJ=72CH3)
Chapitre II Reacutesultats et discussions
126
Tableau II13 Donneacutees de RMN13C (deacuteplacements chimiques et constantes de couplage) des 1 4-dihydropyridines
a4
a8
1
2
3456
78
NH
R1
O
OO
R2
R2
Entreacutee C5O CO C4 R2 C7 CH2(C6C8) C7H2 Ca8 Ca4 C3(CO) C2 CH3 CH2-CH3
Carom R1
5o 1961 1680 355 298 269 327 600507 - 1451 1109 1051 1508 188 795
148
1557 1392-1126
-
5p 1943 1669 349 291 264 321 502398 - 1446 1102 1039 1492 182 600
141
1572 1400-1130
548
5q 1959 1676 359 - - 371284 211 1445 1134 1062 1499 193 598 142
1433-1274
154 274
5r 1961 1678 372 - - 329276 210 1472 1147 1075 1499 196 599 144
1359-1260 -
Chapitre II Reacutesultats et discussions
127
Tableau II11 Donneacutees de RMN1H (deacuteplacements chimiques et constantes de couplage) des 1 4-dihydropyridines
NH
CO2Et
MeMe
EtO2C
R1
DHP R1 NH HC4 CH3 CH2-CH3
5s 723(dd J =1808H2)
621(s1HH3) 594(s1HH4)
571(s1HNH) 519(s1HHC4) 233(s6H2CH3)
421-411(m4H2CH2) 124(t J =722CH3)
5t 704(dd J =55 13 1H) 684(dd J =55 36 1H)
697-680(m1H)
586(s1HNH) 535(s1HC4H) 233(s6H2CH3)
423-411(m4H2CH2) 127(t J =802CH3)
Tableau II13 Donneacutees de RMN13C (deacuteplacements chimiques et constantes de couplage) des 1 4-dihydropyridines
1
2
345
6 NH
MeMe
R1 O
O
O
O
DHP CO C4 C2 C3 CH3 CH2-CH3 R1(Carom)
5s 1676 336 1452 1010 198 600146 1588 1411-1047
5t 1673 344 1516 1036 195 599143 1445-1231
Chapitre II Conclusion
128
II5 Conclusion
Dans ce deuxiegraveme chapitre nous nous somme inteacuteresseacutes agrave la reacuteaction de Hantzsch
lrsquoimportance des produits 14-dihydropyridines issus de cette condensation dans le domaine
biologique et pharacologique (comme la Nifedipine) nous a pousseacutes agrave essayer lrsquoapplication
de la meacutethode verte en employant nos deux nouveaux catalyseurs qui sont lrsquoacide ascorbique
(acide naturel la vitamine C) et lrsquoacide aceacutetylsalicylique (acide drsquoorigine naturel Aspirine)
pour la preacuteparation des DHPs
Cette voie preacutesente des avantages tregraves inteacuteressants en comparaison avec les meacutethodes
rapporteacutees puisqursquoelle ameacuteliore les rendements dans un temps record et facilite la
manipulation drsquoun coteacute et eacutevite la toxiciteacute et les risques qui reacutesultent apregraves ce qui permet une
synthegravese douce et respectueuse de lrsquoenvironnement drsquoun autre coteacute
Les reacutesultats que nous avons trouveacutes eacutetaient tregraves satisfaisants nous avons pu syntheacutetiser une
gamme de produits avec drsquoexcellents rendements nous avons eacutegalement eacutelargi notre eacutetude par
la synthegravese de quelques nouvelles moleacutecules avec une grande pureteacute et un excellent
rendement
Chapitre II Partie expeacuterimentale
129
II5 Partie expeacuterimentale
Mode opeacuteratoire geacuteneacuterale
Un meacutelange reacuteactionnel de (1mmol) de lrsquoaldeacutehyde (2mmol) du β-ceacutetoester (4mmol) de
lrsquoaceacutetate drsquoammonium avec (5mol) de lrsquoacide ascorbique ou de lrsquoacide aceacutetylsalicylique
dans un milieu sans solvant est chauffeacute agrave une tempeacuterature 80degC la reacuteaction est suivie par
(CCM) Apregraves lrsquoachegravevement de la reacuteaction le meacutelange est refroidi agrave tempeacuterature ambiante et
ensuite verseacute sur de lrsquoeau glaceacutee avec une agitation de 10 minutes Le solide obtenu est filtreacute
laveacute avec lrsquoeau glaceacutee et purifieacute par recristallisation dans lrsquoeacutethanol 95 Les produits obtenus
ont eacuteteacute identifieacutes par les meacutethodes spectroscopiques IR RMN H1 RMN C13 Tdegfusion
5a) 3366-teacutetrameacutethyl-9-p-tolyl-3467-teacutetrahydroacridine-18(2H5H9H10H)-dione
NH
O O
Tdegfus 271-272 degC IR (KBr cm-1) ν 29586 28776 15699 13694 RMN H1(250 MHz
DMSO-d6) δ 119(s 1H NH) 707(d J=9 2H) 698(d J =9 2H) 550(s 1H C4H) 229(s
3H CH3) 219-247(m 8H 4CH2) 122(s 6H 2CH3) 109(s 6H 2CH3) RMN
C13(629MHz DMSO-d6) δ 1904 1353 1349 1290 1286 1267 1157 471 465
324 314 297 274 209
5b) 3366-teacutetrameacutethyl-9-o-tolyl-3467-teacutetrahydroacridine-18(2H5H9H10H)-dione
NH
O O
Tdegfus gt300 degC IR (KBr cm-1) ν 31823 29586 16350 14900 13655 RMN H1(250
MHz DMSO-d6) δ 885(s 1H NH) 709-688(m 4H) 490(s 1H C4H) 236(d J =169
2H) 226(d J =171 2H) 411(d J =163 2H) 195(d J =163 2H) 273(s 3H CH3)
Chapitre II Partie expeacuterimentale
130
101(s 6H 2CH3) 085(s 6H 2CH3) RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ 1941 1478
1459 1348 1281 1271 1245 1242 1129 497 313 287 284 257 187
5c) 3366-teacutetrameacutethyl-9-pheacutenyl-3467-teacutetrahydroacridine-18(2H5H9H10H)-dione
NH
O O
Tdegfus 192-194 degC IR (KBr cm-1) ν 32788 29547 16317 13655 RMN H1(250 MHz
DMSO-d6) δ 765(s 1H NH) 735-705(m 5H) 508(s 1H C4H) 232-212(m 8H 4CH2)
106(s 6H 2CH3) 095(s 6H 2CH3) RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ 1958 1489
1466 1280 1279 1260 1133 509 408 336 326 295 271
5d) 3366-teacutetrameacutethyl-9-(thiophen-2-yl)-3467-teacutetrahydroacridine-18(2H5H9H10H)-
dione
NH
O OS
Tdegfus 236-238 degC IR (KBr cm-1) ν 32749 29586 15931 14774 13732 RMN H1(250
MHz DMSO-d6) δ 1231(s 1H NH) 712-710(m 1H) 687(dd J =5536 1H) 664-
663(m 1H) 563(s 1H C4H) 225-240(m 8H 4CH2) 122(s 6H 2CH3) 110(s 6H
2CH3) RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ 1899 1437 1264 1246 1235 1160 470
463 312 304 299 268 SMHR (MS-ESI+ MZ) [M+H]+ calculeacutee pour (C21H26NO2S)
3561606 trouveacutee 3561679
Chapitre II Partie expeacuterimentale
131
5e) 9-(4-eacutethylpheacutenyl)-3366-teacutetrameacutethyl-3467-teacutetrahydroacridine-18(2H5H9H10H)-
dione
NH
O O
Tdegfus gt300 degC IR (KBr cm-1) ν 32788 29586 16047 14928 13694 RMN H1(250
MHz DMSO-d6) δ 726(s 1H NH) 724(d J =5 2H) 701(d J =5 2H) 507(s 1H C4H)
251(qj=75CH2) 213-233 (m8H4CH2) 115(tj=5CH3) 106(s6H2CH3) 096(s 6H
2CH3) RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ 1958 1485 1439 1414 1280 1274 1135
509 410 328 311 296 274 154
5f) 9-(4-(dimeacutethylamino)pheacutenyl)-3366-teacutetrameacutethyl-3467-teacutetrahydroacridine-
18(2H5H9H10H)-dione
NH
O O
N
Tdegfus 266-268 degC IR (KBr cm-1) ν 32749 28776 16085 14851 13617 RMN H1(250
MHz DMSO-d6) δ 726(s 1H NH) 718(d J =9 2H) 654(d J =9 2H) 499(s 1H C4H)
280(s 6H 2CH3) 224-210(m 8H 4CH2) 105(s 6H 2CH3) 095(s 6H 2CH3) RMN
C13(629MHz DMSO-d6) δ 1961 1487 1354 1286 1135 1122 509 406 406 326
324 296 272
Chapitre II Partie expeacuterimentale
132
5g) 9-(4-chloropheacutenyl)-3366-teacutetrameacutethyl-3467-teacutetrahydroacridine-18(2H5H9H10H)-
dione
NH
O O
Cl
Tdegfus 229-230 degC IR (KBr cm-1) ν 34369 29547 16471 16124 13655 RMN H1(250
MHz DMSO-d6) δ 786(s 1H NH) 728(d J =9 2H) 716(d J =9 2H) 506(s 1H C4H)
230-213 (m 8H 4CH2) 107(s 6H 2CH3) 095(s 6H 2CH3) RMN C13(629MHz DMSO-
d6) δ 1959 1491 1452 1316 1295 1281 1129 508 407 334 326 295 271
5h) 9-(4-bromopheacutenyl)-3366-teacutetramethyl-3467-teacutetrahydroacridine-18(2H5H9H10H)-
dione
NH
O O
Br
Tdegfus 241-243 degC IR (KBr cm-1) ν 31746 29547 16471 16085 13655 RMN H1(250
MHz DMSO-d6) δ 912(s 1H NH) 767(d J =85 2H) 759(d J =85 2H) 535(s 1H
C4H) 280(d J =169 1H) 270(d J =170 1H) 259(d J =163 1H) 248(d J =163 1H)
148(s 6H 2CH3) 134 (s 6H 2CH3) RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ 1948 1487
1458 1302 1295 1187 1119 503 329 320 305 291 266
Chapitre II Partie expeacuterimentale
133
5i) 9-(4-meacutethoxypheacutenyl)-3366-teacutetrameacutethyl-3467-teacutetrahydroacridine-18(2H5H9H10H)-
dione
NH
O O
O
Tdegfus 270-272 degC IR (KBr cm-1) ν 34485 29547 16432 16124 13655 11418 RMN
H1(250 MHz DMSO-d6) δ 886(s 1H NH) 710(d J =86 2H) 662(d J =86 2H) 481(s
1H C4H) 365(s 3H CH3-O) 235(d J =170 1H) 226(d J =163 1H) 212(d J=159
1H) 199(d J =162 1H) 101(s 6H 2CH3) 088(s 6H 2CH3) RMN C13(629MHz
DMSO-d6) δ 1944 1568 1484 1392 1283 1124 1121 544 503 319 303 290
265
5j) 9-isopropyl-3366-teacutetrameacutethyl-3467-teacutetrahydroacridine-18(2H5H9H10H)-dione
NH
O O
Tdegfus 244-246 degC IR (KBr cm-1) ν 32826 29547 28737 16085 13809 RMN H1(250
MHz DMSO-d6) δ 862(s 1H NH) 387(d J =4 1H C4H) 226(s 4H 2CH2) 217(d J
=165 1H) 209(d J =166 1H) 164-151(m 1H CH) 104(s 3H CH3) 101(s 3H CH3)
065(s 3H CH3) 061(s 3H CH3) RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ 1954 1504 1098
503 344 313 307 292 263 186 SMHR (MS-ESI+ MZ) [M+H]+ calculeacutee pour
(C20H31NO2) 3152198 trouveacutee 3152277
Chapitre II Partie expeacuterimentale
134
5k) 9-(4-chloropheacutenyl)-3467-teacutetrahydroacridine-18(2H5H9H10H)-dione
NH
Cl
O O
Tdegfus gt300 degC IR (KBr cm-1) ν 32710 29316 16432 RMN H1(250 MHz DMSO-d6)
δ 948(s 1H NH) 720(d J =8 2H) 715(d J =8 2H) 488(s 1H C4H) 255-240(m 4H)
226-214(m 4H) 195-188(m 2H) 183-173(m 2H) RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ
1948 1514 1462 1300 1293 1276 1120 367 319 263 207
5l) 9-(4-(dimeacutethylamino) pheacutenyl)-3467-teacutetrahydroacridine-18(2H5H9H10H)-dione
NH
N
O O
Tdegfus 310-312degC IR (KBr cm-1) ν 32788 29470 16047 13578 RMN H1(250 MHz
DMSO-d6) δ 826(s 1H NH) 717(d J =8 2H) 655(d J =8 2H) 507(s 1H C4H) 281(s
6H 2CH3) 237-233(m 9H) 197-183(m 3H) RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ 1965
1509 1489 1355 1285 1145 1124 407 373 319 271 211 SMHR (MS-ESI+
MZ) [M+H]+ calculeacutee pour (C27H25N2O2) 3361838 trouveacutee 3361911
Chapitre II Partie expeacuterimentale
135
5m) 9-(4-hydroxypheacutenyl)-33-dimeacutethyl-3467-teacutetrahydroacridine-18(2H5H9H10H)-
dione
NH
OH
O O
Tdegfus gt300 degC IR (KBr cm-1) ν 32788 29547 16085 14812 13694 RMN H1(250
MHz DMSO-d6) δ 923(s 1H OH) 916(s 1H NH) 689(d J =8 2H) 649(d J =9 2H)
472(s 1H C4H) 250-169(m 10H) 097(s 3H CH3) 084(s 3H CH3) RMN
C13(629MHz DMSO-d6) δ 1943 1550 1508 1488 1379 1283 1143 1130 1119
503 371 321 320 291 265 264 208
5n) 9-(4-meacutethoxypheacutenyl)-33-dimeacutethyl-3467-teacutetrahydroacridine-18(2H5H9H10H)-
dione
NH
O
O O
Tdegfus 182-184 degC IR (KBr cm-1) ν 32788 29547 16085 14812 13655 RMN H1(250
MHz DMSO-d6) δ 799(s 1H NH) 724(d J =8 2H) 671(d J =8 2H) 503(s 1H C4H)
366(s 3H CH3-O) 234-211(m 10H) 106(s 3H CH3) 095(s 3H CH3) RMN
C13(629MHz DMSO-d6) δ 1961 1577 1491 1392 1289 1133 1132 550 509
406 372 328 326 325 296 271 211
Chapitre II Partie expeacuterimentale
136
5o) 4-(4-hydroxypheacutenyl)-277-trimeacutethyl-5-oxo-145678-heacutexahydroquinoline-3-
carboxylate drsquoeacutethyle
ONH
OH
O O
Tdegfus 238-240 degC IR (KBr cm-1) ν 32826 29586 16857 16124 13771 12189 RMN
H1(250 MHz DMSO-d6) δ 902(s 1H OH) 894(s 1H NH) 693(d J =8 2H) 655(d J
=8 2H) 474(s 1H C4H) 397(q J =8 2H) 226(s 3H CH3) 239(d J =16 1H) 227(d J
=16 1H) 214(d J =16 1H) 197(d J =16 1H) 113(t J =8 CH3) 101(s 3H CH3)
086(s 3H CH3) RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ 1961 1680 1557 1508 1451
1392 1291 1152 1126 1109 1051 795 600 507 355 327 298 269 188 148
5p) 4-(4-meacutethoxypheacutenyl)-277-trimeacutethyl-5-oxo-145678-heacutexahydroquinoline-3-
carboxylate drsquoeacutethyle
O
NH
O
O O
Tdegfus 260-262 degC IR (KBr cm-1) ν 32016 29586 17011 16047 13809 10338 RMN
H1(250 MHz DMSO-d6) δ 902(s 1H NH) 706(d J =8 2H) 674(d J =8 2H) 480(s
1H C4H) 397(q J =8 CH2) 366(s 3H CH3-O) 251(s 3H CH3) 241(d J =16 1H)
228(d J =16 1H) 216(d J =16 1H) 197(d J =16 1H) 111(t J =8 CH3) 100(s 3H
CH3) 085(s 3H CH3) RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ 1943 1669 1572 1492
1446 1400 1284 1130 1102 1039 589 548 502 349 321 291 264 182 141
Chapitre II Partie expeacuterimentale
137
5q) 4-(4-eacutethylpheacutenyl)-2-meacutethyl-5-oxo-145678-heacutexahydroquinoline-3-carboxylate
drsquoeacutethyle
NH
O
O O
Tdegfus 231-233 degC IR (KBr cm-1) ν 32365 29509 16972 15085 14612 13609 RMN
H1(250 MHz DMSO-d6) δ 720(d J =8 2H) 702(d J =8 2H) 674(s 1H NH) 506(s
1H HC4) 405(q J =8 CH2) 256(q J =8 CH2) 223(s 3H CH3) 242-238(m 2H) 232-
225(m 2H) 201-188(m 2H) 120(t J =8 CH3) 117(t J =8 CH3) RMN C13(629MHz
DMSO-d6) δ 1959 1676 1499 1445 1433 1417 1278 1274 1134 1062
598 371 359 284 274 210 193 154 142 SMHR (MS-ESI+ MZ) [M+H]+
calculeacutee pour (C21H26NO3) 3391834 trouveacutee 3391907
5r) 4-(3-chloropheacutenyl)-2-meacutethyl-5-oxo-145678-heacutexahydroquinoline-3-
carboxylate drsquoeacutethyle
NH
O
O
O
Cl
Tdegfus gt300 degC IR (KBr cm-1) ν 32826 29470 16972 16132 14850 13771 RMN
H1(250 MHz DMSO-d6) δ 720(d J =67 1H) 710-701(m 3H) 642(s 1H NH) 519(s
1H HC4) 273(s 3H CH3) 247-229(m 4H) 201-180(m 2H) 408(q J =70 CH2)
120(t J =72 CH3) RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ 1961 1678 1499 1472 1359
1299 1290 1260 1147 1075 599 329 276 210 196 144 SMHR (MS-ESI+
MZ) [M+H]+ calculeacutee pour (C19H21ClNO3) 3451132 trouveacutee 3451204
Chapitre II Partie expeacuterimentale
138
5s) dieacutethyl 26-dimeacutethyl-4-(thiophegraven-2-yl)-14-dihydropyridine-35-dicarboxylate
ONH
OO OS
Tdegfus 158-160 degC IR (KBr cm-1) ν 33443 29817 16548 10299 RMN H1(250 MHz
DMSO-d6) δ 704(dd J =55 13 1H) 684(dd J =55 36 1H) 697-680(m 1H) 586(s
1H NH) 535(s 1H C4H) 423-411(m 4H 2CH2) 233(s 6H 2CH3) 127(t J =8 2CH3)
RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ 1673 1516 1445 1263 1232 1231 1036 599
344 195 143
5t) dieacutethyl 4-(furan-2-yl)-26-dimeacutethyl-14-dihydropyridine-35-dicarboxylate
ONH
OO OO
Tdegfus 152-154 degC IR (KBr cm-1) ν 33443 29817 17011 13701 RMN H1(250 MHz
DMSO-d6) δ 723(dd J =1808 H2) 621(s 1H H3) 594(s 1H H4) 571(s 1H NH)
519(s 1H HC4) 421-411(m 4H 2CH2) 233(s 6H 2CH3) 124(t J =72 6H 2CH3)
RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ 1676 1589 1452 1411 1102 1047 1010 600
336198146
Chapitre II Bibliographie
139
Bibliographie
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Chapitre III
Nouvelles proceacutedures laquo vertes raquo dans la synthegravese des deacuteriveacutes du
teacutetrahydrobenzo[b]pyrane
Chapitre III Introduction
147
III1 Introduction
Le deacuteveloppement de meacutethodes de synthegravese respectueuses de lenvironnement et propres est
devenu lobjectif de la synthegravese organique ces derniegraveres anneacutees
La meacutethode RCM preacutesente des avantages significatifs puisqursquoelle permet lrsquoeacuteconomie de
temps et deffort de synthegravese avec une haute efficaciteacute de formation des produits deacutesireacutes qui
peut sappliquer agrave la recherche dans le domaine de la chimie meacutedicinale1
Beaucoup de synthegraveses heacuteteacuterocycliques tregraves importantes sont reacutealiseacutes par des reacuteactions agrave
composants multiples comme la reacuteaction de Biginelli2 et Hantzsch3 Reacutecemment les
teacutetrahydrobenzo[b]pyranes et les dihydropyrano[c]chromegravenes ont attireacute attention pour leurs
activiteacutes biologiques et proprieacuteteacutes pharmacologiques tregraves varieacutees
Ces moleacutecules comportent principalement dans leurs structures un noyau pyrane qui
constitue lrsquouniteacute structurale drsquoune gamme de produits naturels 4 employeacutes geacuteneacuteralement
comme additifs alimentaires agents cosmeacutetiques et aussi utiliseacutes comme agrochimiques
biodeacutegradables potentiels 5-8 Les 4H-pyranes ont des activiteacutes anticoagulante spasmolytique
diureacutetique anticanceacutereuse 9 antibacteacuterienne anti-malaria 10-14 et ils peuvent ecirctre utiliseacutes
comme mateacuteriaux photo actifs 15 ils sont actifs contre les maladies neurodegeacuteneacuteratives
comme lrsquoAlzheimer la maladie de Parkinson la schizophreacutenie et la myoclonie 16
Les teacutetrahydrobenzo[b]pyranes sont les produits drsquoune condensation drsquoun aldeacutehyde avec un
meacutethylegravene activeacute et le malononitrile (cyanoaceacutetate) en preacutesence de la pipeacuteridine en utilisant
ou lrsquoeacutethanol ou lrsquoaceacutetonitrile comme solvant de reacuteaction (Scheacutema III1) 17-19 Les meacutethodes
deacutecrites preacuteceacutedemment preacutesentent des inconveacutenients tels que la toxiciteacute ou de lindisponibiliteacute
des reacuteactifs la longues dureacutees de reacuteaction des solvants toxiques volatils coucircteux Plusieurs
meacutethodes ont contribueacute au deacuteveloppement de cette reacuteaction dans le domaine de la chimie
verte citant par exemple les micro-ondes 20 les ultrasons 21 les supports solides 22 les
liquides ioniques 23 les nanoparticules 24 reacutecemment lrsquoutilisation de seulement deux
composants pour la synthegravese des benzo[b]pyranes 25
Chapitre III Introduction
148
R OOH
CNNC
+
EtOH ou Aceacutetonitrile
O NH2
CN
R
Pipiridine
Scheacutema III1
III11 Nomenclature des teacutetrahydrobenzo[b]pyranes
Le teacutetrahydropyrane est un composeacute heacuteteacuterocyclique de formule C5H6O Non aromatique il est
constitueacute de six chaicircnons avec cinq atomes de carbone et un atome doxygegravene Il contient
deux doubles liaisons Il existe deux isomegraveres de dihydropyranne (Fig III1) qui diffegraverent par
la position des doubles liaisons Dans le 2H-pyrane les doubles liaisons sont en position 2 et
4 dans le 4H-pyrane elles sont en position 2 et 5
Les pyranes partiellement reacuteduits sont toujours nommeacutes en utilisant le suffixe 2H tels que les
structures 3 et 4 La structure 3 est nommeacutee 34-dihydro-2H-pyranes Il en va de mecircme pour
la structure 4 qui est nommeacutee 56-dihyro-2H-pyranes (Fig III2) 26
La mecircme terminologie est suivie lorsque le carbone satureacute est remplaceacute par la fonction
carbonyle dans les structures 5 et 6 Ainsi les composeacutes 5 et 6 sont nommeacutes 2H-pyrane-2-one
et 4H-pyrane-4-one selon la convention de lrsquoIUPAC Ils sont eacutegalement nommeacutes les 2-
pyranones et 4-pyranones respectivement (Fig III3)
O1
O4
O2
O3
O O5
O
O
6
Fig III1 Fig III2 Fig III3
Chapitre III Introduction
149
Avec le souci croissant sur la deacutegradation de lenvironnement lutilisation de meacutethodes
respectueuses de lenvironnement telles que les conditions sans solvant repreacutesentent des
proceacutedures de technologie chimique verte tregraves inteacuteresantes agrave la fois du point de vue
eacuteconomique et syntheacutetique Afin de reacuteduire la pollution et beacuteneacuteficier des avantages que nous
propose la chimie verte nous avons dans ce chapitre deacuteveloppeacute la synthegravese des
teacutetrahydrobenzo[b]pyranes en utilisant les deux catalyseurs beacutenins proposeacutes et deacutejagrave testeacutes sur
leur efficaciteacute dans les deux chapitres preacuteceacutedants
III12 Meacutecanisme de la formation des teacutetrahydrobenzopyranes
Le meacutecanisme de la synthegravese des teacutetrahydrobenzo[b]pyranes a eacuteteacute eacutetudieacute et rapporteacute par
plusieurs groupes de chercheurs 27 28 29 59 la majoriteacute des meacutecanismes deacutecrivent que les THPs
sont obtenus via une reacuteaction en one-pot drsquoun aldeacutehyde un meacutethylegravene activeacute avec le
malononitrile La reacuteaction commence par une condensation de Knoevenagel entre un
aldeacutehyde protoneacute et le malononitrile activeacute par lrsquointermeacutediaegravere du catalyseur le produit
obtenu va reacuteagir avec le meacutethylegravene activeacute de la dimeacutedone par une addition de Michael puis
par un reacutearangement et une cyclisation on obtient le produit deacutesireacute le 2-amino-4-aryl-3-cyano-
7 7-dimeacutethyl-5-oxo-4H-5 6 7 8-teacutetrahydrobenzopyrane
Nous rapportons ici un meacutecanisme propposeacute par Ziarani et son eacutequipe 30 Scheacutema III2
O
O
OH
O
HOH
O
Catalyseur
OR CNCN
CNCN
H
+ OH
R Hcondensation de Knoevenagel
CN
CNR
OH
O
RCN
N O
O RCNH
NH O
O RCN
NH2
THPs
1 3
2
4
CN
CNR
OH
O
addition de Michael
Catalyseur
Scheacutema III2
Chapitre III Inteacuterecircts biologiques des teacutetrahydrobenzo[b]pyranes
150
III2 Inteacuterecircts biologiques des teacutetrahydrobenzo[b]pyranes
III21 Activiteacutes antimicrobienne antibacteacuterienne et antifongique
Deux seacuteries de produits les 2-amino-4H-pyrannes et les 2-amino-5-oxo-5678-
teacutetrahydro-4H-chromegravenes ont eacuteteacute preacutepareacutees par Kumar et son eacutequipe31 les composeacutes
syntheacutetiseacutes ont eacuteteacute testeacutes pour leurs proprieacuteteacutes antibacteacuteriennes contre trois souches
bacteacuteriennes agrave savoir Escherichia coli (MTCC 41) Staphylococcus aureus (MTCC
1144) et Pseudomonas putida (MTCC 1072)
Huit produits (Fig III4-Fig III11) ont montreacute une inhibition complegravete agrave 128 mg
ml ou moins Le reste des composeacutes a montreacute une inhibition incomplegravete
O
EtO
O
CN
NH2 O
EtO
O
CN
NH2
Cl
O
EtO
O
CN
NH2
O
Fig III4 Fig III5 Fig III6
O
CN
NH2
O
O
O
CN
NH2
O
NO2
O
CN
NH2
O
NO2
Fig III7 Fig III8 Fig III9
Chapitre III Inteacuterecircts biologiques des teacutetrahydrobenzo[b]pyranes
151
O
CN
NH2
O
Cl
O
CN
NH2
O
OH
Fig III10 Fig III11
Les deacuteriveacutes 4H-chromegravenes et coumarines ont eacuteteacute choisis pour une eacutetude rapporteacutee par
Sabry et son eacutequipe 32 il est connu que ces deacuteriveacutes font partie drsquoune famille
importante de substances actives avec un large eacuteventail de proprieacuteteacutes
pharmacologiques Vingt-et-un composeacutes de deux deacuteriveacutes 4H-chromegravenes et
coumarines ont eacuteteacute preacutepareacutes et examineacutes in vitro pour leurs activiteacutes antibacteacuteriennes
et antifongiques contre divers champignons et bacteacuteries (gram-positives gram-
neacutegatif) Les composeacutes (Fig III12- Fig III14) ont montreacute une forte activiteacute contre
tous les microorganismes testeacutes
O N
N
NH
Et2N
NH2
Cl
N
N
O
NH
N
Br
NH2
O N
N
NH
Et2N
Cl
Fig III12 Fig III13 Fig III14
Six composeacutes (Fig III15- Fig III20) ont preacutesenteacute33 une excellente activiteacute
antibacteacuterienne de MIC 339 agrave 738 IM et eacutetaient plus efficaces que les meacutedicaments
standards comme lrsquoeacutethambutol (MIC de 763 IM) la ciprofloxacine (CMI de 944 IM)
Le composeacute (Fig III15) eacutetait le plus actif avec une MIC (339 IM)
Les cinq autres composeacutes ont montreacute une activiteacute modeacutereacutee dans lactuelle seacuterie
Chapitre III Inteacuterecircts biologiques des teacutetrahydrobenzo[b]pyranes
152
En geacuteneacuteral les composeacutes ayant le groupe trifluoromeacutethyle en sixiegraveme position sur le
1234-teacutetrahydropyrimidine-5-carboxylate deacutethyle ont limpact potentiel dans
lameacutelioration de lactiviteacute par rapport au groupement meacutethyle pheacutenyle et
chloromeacutethyle La substitution Nitro sur 4H-chromegravene agrave la 6 egraveme position joue un rocircle
important dans lameacutelioration de lactiviteacute par rapport au brome meacutethyle et pheacutenyle
O
NHHN
OEtO
O
CF3
O
O
NHHN
OEtO
O
O
O2N
Fig III15 Fig III16
O
NHHN
OEtO
O
O
NO2 O
NHHN
OEtO
O
CF3
O
Fig III17 Fig III18
O
NHHN
OO
O
CF3
O
O
O
NHHN
OO
O
CF3
O
O
Fig III19 Fig III20
Chapitre III Inteacuterecircts biologiques des teacutetrahydrobenzo[b]pyranes
153
III22 Activiteacute anticanceacutereuse
Le Cancer est une prolifeacuteration rapide et incontrocircleacutee de cellules anormales et est la principale
cause de la mort humaine Malgreacute les progregraves consideacuterables de la biologie et de la
pharmacologie le cancer reste un problegraveme grave une recherche seacutelective et puissante de
nouveaux agents chimiotheacuterapeutiques est neacutecessaire pour lutter contre ce danger 34
Les reacutesultats in vitro de lactiviteacute anti-microbacteacuterienne rapporteacutes preacuteceacutedemment ont
encourageacutes le groupe de Raju35 a eacutevaluer les effets anticanceacutereux des 2-oxo-4-(4-oxo-
4H-chromeacuten-3-yl)-1234-teacutetrahydropyrimidine-5-carboxylates contre un groupe de
trois ligneacutees cellulaires de cancer humain y compris le poumon ( A549 ) SNC ( SK -
N- SH ) et du col uteacuterin ( HeLa ) les reacutesultats sont compareacutes avec un meacutedicament
standard le doxorubicine Les produits (Fig III21-Fig III34) ont montreacute une
activiteacute anticanceacutereuse sur diffeacuterentes cellules
O
NHHN
OEtO
S
O
Br
O
NHHN
OEtO
O
O
Cl
O
NHHN
OEtO
O
O
NO2
Fig III21 Fig III22 Fig III23
O
NHHN
OEtO
S
O
O
NHHN
OO
S
O
Br
O
O
NHHN
OO
S
O
O O
NHHN
OEtO
O
CF3
O
Fig III24 Fig III25 Fig III26 Fig III27
O
NHHN
OO
O
O
O
O
NHHN
OO
O
O
O
O
NHHN
OO
O
CF3
O
O
Fig III28 Fig III29 Fig III30
Chapitre III Inteacuterecircts biologiques des teacutetrahydrobenzo[b]pyranes
154
O
NHHN
OEtO
O
O
O2N
O
HN
HN
O
O
O
O
O
O
NHHN
OO
O
O
O
O
Fig III31 Fig III32 Fig III33
O
NHHN
OO
S
CF3
O
O
Fig III34
III23 Activiteacute antirhinovirus
Les rhinovirus humains (VRC) sont dimportants agents pathogegravenes causant la plupart des
infections des voies respiratoires supeacuterieures chez les humains36 Les infections VRC sont
eacutegalement associeacutees agrave plusieurs complications meacutedicales graves comme lotite moyenne la
bronchite chronique et lrsquoasthme37 Plus de cent seacuterotypes de VRC ont permis le
deacuteveloppement drsquoun vaccin mais qui eacutetait peu pratique pour cette raison des efforts
consideacuterables ont eacuteteacute concentreacutes sur le deacuteveloppement dagents antiviraux efficaces pour le
traitement des infections aux rhinovirus humain (HRV)
Une eacutetude a eacuteteacute meneacutee par Conti et Desideri 38 ougrave une seacuterie de 3-benzylchromegravenes et
chromanes a eacuteteacute syntheacutetiseacutee et testeacutee in vitro contre deux seacuterotypes repreacutesentatifs des
rhinovirus (HRV) Trois nouveaux composeacutes (Fig III35-Fig III37) ont montreacute
une activiteacute puissante contre ces seacuterotypes (VRC) avec des indices theacuterapeutiques
remarquables
Chapitre III Inteacuterecircts biologiques des teacutetrahydrobenzo[b]pyranes
155
Les faibles cytotoxiciteacute de tous les produits deacuteriveacutes ont donneacute lieu agrave des composeacutes
ayant un indice theacuterapeutique eacuteleveacute (TI)
O
O
Cl
O
Cl
Cl
Fig III35 Fig III36 Fig III37
III24 Activiteacute neuroprotective
La maladie dAlzheimer (MA) est lrsquoune des maladies neurodeacutegeacuteneacuteratives elle est la plus
freacutequente des deacutemences deacutegeacuteneacuteratives primaires39
Au cours de la derniegravere deacutecennie linhibition du cholinesteacuterase est devenue lapproche
clinique la plus feacutequente pour traiter la maladie drsquoAlzheimer les inhibiteurs du cholinesteacuterase
(Achei) tel que la tacrine qui est un inhibiteur de laceacutetylcholinesteacuterase puissant et reacuteversible 40 a eacuteteacute le premier meacutedicament approuveacute aux Eacutetats-Unis pour le traitement palliatif de la MA
mais il preacutesentait des effets secondaires comme hepatotoxiciteacute41
Le doneacutepeacutezil la rivastigmine et la galantamine ont aussi eacuteteacute approuveacutes par la FDA (Food
and Drug Administration) et lEMEA (European Medicines Agency) pour le traitement des
symptocircmes de MA 42 43 44
De nouveaux analogues de tacrine teacutetracycliques multipotentes sont deacutecrits par Marco-
Contelles et Coll45 Les composeacutes (Fig III38- Fig III40) ont montreacute un effet
neuroprotecteur significatif sur les cellules de neuroblastome soumis agrave une surcharge
de Ca2+ ou de la toxiciteacute induite par les radicaux libres Ces composeacutes sont des
inhibiteurs de lAChE Le meilleur inhibiteur (Fig III40) est 50 fois moins puissant
que la tacrine Sur la base de ces reacutesultats certaines de ces moleacutecules peuvent ecirctre
Chapitre III Inteacuterecircts biologiques des teacutetrahydrobenzo[b]pyranes
156
consideacutereacutees comme des candidats principaux pour le deacuteveloppement de meacutedicaments
anti-Alzheimer
O N
O NH2
CF3
O N
O NH2
NO2
O N
O NH2
OMe
Fig III38 Fig III39 Fig III40
III25 Activiteacute antioxydante
Les tanins sont des substances naturelles pheacutenoliques qui peuvent preacutecipiter les proteacuteines agrave
partir de leurs solutions aqueuses46 On les retrouve dans le theacute les fruits et les leacutegumes Les
teacutetrahydrobenzopyranes ont une structure de base similaire agrave celle des tanins Apregraves la
deacutecouverte de leur effet antioxydant plusieurs recherches ont eacuteteacute eacutelaboreacutees sur cette famille
des produits
Heravi et Coll 47ont deacuteveloppeacute deux nouvelles seacuteries de produits avec une activiteacute
antioxydante
O
R
CN
NH2
OH2N
NC
R
R= C6H5 4-NO2-C6H5 4-MeO-C6H5 4-Cl-C6H5 3-NO2-C6H5
Fig III41
Chapitre III Inteacuterecircts biologiques des teacutetrahydrobenzo[b]pyranes
157
III26 Activiteacute protectrice du cartilage
Lrsquoarthrite rhumatoiumlde fait partis des maladies deacutegeacuteneacuteratives des joints articulateurs
causeacutees par la destruction du cartilage par les enzymes meacutetalloproteacuteases matricielles48 Kemnizer et Coll49 ont rapporteacute la synthegravese des 2-amino-3-cyano-4-pheacutenyl-4H-
naphtol [12-b] pyranes qui ont un rocircle tregraves important dans la preacutevention du cartilage
Ces composeacutes ont la capaciteacute de bloquer la synthegravese des enzymes meacutetalloproteacuteases
matricielles Ils ont rapporteacute aussi que le groupement succinimido sunbstitueacute en
position 2 (2-(25-dioxopyrrolidin-1-yl)-4-(3-nitrophenyl)-4H-benzo[h]chromene-3-
carbonitrile Fig III42) agrave la place du groupe amino (2-amino-4-(3-nitrophenyl)-4H-
benzo[h]chromegravene-3-carbonitrile Fig III43) favorise une stabiliteacute du produit dans le
milieu acide cette nouvelle structure a permis une synthegravese des anti-tubilines sous une
nouvelle forme (voie orale)
O
NO2
CN
N
O
O
O
NO2
CN
NH2
Fig III42 Fig III43
Chapitre III Meacutethodes de preacuteparations des THPs
158
III3 Meacutethodes de preacuteparations des teacutetrahydrobenzopyranes
Les 4-H-pyranes constituent un vaste groupe de structures des produits naturels qui ont des
activiteacutes biologiques et pharmacologiques comme anti-spasmolytiques anticoagulants
anticanceacutereux anti-anaphylactiques
III31 Utilisation de la meacutethode eacutelectroorganique
L Fotouhi et Coll50 ont deacuteveloppeacute la synthegravese des teacutetrahydrobenzo[b]pyranes avec
une meacutethode eacutelectroorganique ougrave ils ont employeacute une base eacutelectrogeacuteneacuteratrice (EGB)
cette base est preacutepareacutee comme suivant
En faisant subir une pro-base agrave une reacuteduction on obtient un intermeacutediaire qui reacuteagit comme
une base celui lagrave est deacutecrit comme base eacutelectrogeacuteneacuteratrice (EGB)
La pro-base dans ce cas est le malononitrile qui par une reacuteduction dans une eacutelectrode qui
contient le Platinium comme cathode et une bande de Magneacutesium comme anode (scheacutema
III4)
Ar H
O+CN
CN
+
O
O
eacutelectrolyse (e-)
10mA (4-5)h Sans solvant
O
CN
NH2
O Ar
Scheacutema III4
La reacuteaction a permis drsquoobtenir les composeacutes actifs en laquo one-po raquot dans des conditions tregraves
seacutecuriseacutees et sans lrsquoutilisation de solvants organiques et de catalyseurs
III32 Utilisation des acides de Lewis
Mohammad Seifi et Hassan Sheibani 51 ont utiliseacute un catalyseur heacuteteacuterogegravene qui
est lrsquooxyde de magnesium (MgO 025g) dans la condensation drsquoun aldeacutehyde une
dimeacutedone et un malonitrile
L es composeacutes agrave meacutethylegravene actif utiliseacute dans ce travail sont
-La dimeacutedone
-1 3-cyclohexandiones
Chapitre III Meacutethodes de preacuteparations des THPs
159
-Hydroxycoumarines (Fig III44)
-4-hydroxy-6-meacutethylpyrone (Fig III45)
-1 3-dimeacutethylbarbiturique (Fig III46)
-1 3-dimeacutethyl-6-aminouracil (Fig III47)
O
OH
OR2
R1
R1=R2=(-CH=CH-CH=CH-)
O
OH
OR2
R1
R1=HR2=CH3
N
OHO
O
N
NO
O
NH2
Fig III44 Fig III45 Fig III46 Fig III47
Le catalyseur (MgO) est preacutepareacute par une calcination de lrsquohydroxyde de magneacutesium
(Mg(OH)2) pendant deux heures agrave 400-500degC de tempeacuterature avant drsquoecirctre employeacute dans la
reacuteaction
Ils ont aussi utiliseacute ce catalyseur
-Dans la condensation de Knoevenagel (aldeacutehyde+malonitrile) pendant environ 5-7 minutes
avec (005g MgO) en preacutesence drsquoun meacutelange eacutethanoleau les rendements obtenus sont
excellents et varient entre (93-96) (scheacutema III5)
Ar H
OCN
CN
+ MgOH2O Ethanol
Ar
H
CN
CN
Scheacutema III5
-Dans lrsquoaddition de Michael (benzylidegravenemalononitrile+dimeacutedone) pendant 20-28 minutes et
(02g MgO) dans le mecircme milieu et qui donnent des rendements excellents (92-96)
(scheacutema III6)
+
O
CN
NH2
O Ar
MgOH2O Ethanol
Ar
H
CN
CN
O
O
Scheacutema III6
Chapitre III Meacutethodes de preacuteparations des THPs
160
Wen-Bo Sun et son eacutequipe52 ont syntheacutetiseacute les teacutetrahydro-4-H-chromegravenes dans un
milieu aqueux en utilisant le bromure de lithium qui est un catalyseur recyclable peu
coucircteux et permet drsquoobtenir des rendements tregraves eacuteleveacutes dans un temps de reacuteaction tregraves
court (scheacutema III7)
O
O
ArOCN
NH2O
OH
OAr H
O+ CN
CN+
H2O
LiBr
Scheacutema III7
G Sabitha et Coll53 ont prepareacute les 4-H-benzo[b]pyranes via la condensation drsquoun
aldeacutehyde un malononitrile et la dimeacutedone en utilisant le CeCl37H2O pour la catalyse
de cette reacuteaction (scheacutema III8)
Ar H
O
+
CN
R1+
O
O O
R1
NH2
O Ar
CeCl37H2O
Scheacutema III8
S Nemouchi et Coll54 ont rapporteacute la synthegravese des teacutetrahydrobenzo[b]pyranes en
utilisant lrsquoacide pheacutenylboronique ce catalyseur non toxique a prouveacute son efficaciteacute
dans la reacuteaction de Biginelli rapporteacute par A Debache et son eacutequipe
Une quantiteacute catalytique de 5mol agrave reflux un milieu eacutethanoleau sont les conditions qui
ont permis drsquoobtenir une seacuterie de 21 produits avec de bons rendements dans un minimum de
temps Les produits sont ensuite recristalliseacutes dans lrsquoeacutethanol (scheacutema III9)
Ar H
O
+
CN
CN+
R2
R1
O
O
PhB(OH)2 5mol
O
CN
NH2R2R1
O Ar
H2O EtOH Reflux
Scheacutema III9
Chapitre III Meacutethodes de preacuteparations des THPs
161
Le citrate de sodium (C6H5Na3O7) est utiliseacute comme un catalyseur recyclable dans la
synthegravese des 4-H-pyranes et des dihydropyrano[c]chromegravenes deacuteveloppeacutee par J Zheng
et Yi-Qun Li55 (scheacutema III10)
Ar H
O+ CN
CN H2O EtOH (11)Reflux
5mol
O
O
ArOCN
NH2
RR
O
O
O
CN
NH2RR
O Ar
O
OH
O
OH
OO
OO
OO
3Na
Trisodium Citrate
Trisodium Citrate
Scheacutema III10
III34 Utilisation de lrsquoIodine moleacuteculaire (I2 avec K2CO3)
Yi-Ming Ren et C Cai 56 ont syntheacutetiseacute les 2-amino-2-chromegravenes dans les conditions
suivantes milieu aqueux le couple lrsquoiode moleacuteculaire avec le carbonate de
potassium (I2 K2CO3) pour catalyser la condensation de lrsquoaldeacutehyde avec 1-naphtol et
le malononitrile
Afin de trouver les conditions optimales ils ont preacutepareacute le benzylidegravenemalononitrile par la
reacuteaction de Knoevenagel ce composeacute va reacuteagir avec le meacutethylegravene actif qui est le 1-naphtol
pour donner le produit deacutesireacute la quantiteacute catalytique neacutecessaire est (6mol) agrave une
tempeacuterature de 100degC dans un milieu aqueux (scheacutema III11)
Chapitre III Meacutethodes de preacuteparations des THPs
162
Ar H
OR
CN+ I2 K2CO3
DMF EtOHTdeg a
R= CN CO2Et
H
Ar CN
R
H
Ar CN
CN+
OH
Ar H
O+ CN
CN
+
OHI2 K2CO3 KI H2O
100degC
O
R
CN
NH2
Scheacutema III11
Le (KI) est ajouteacute pour permettre la dissolution de lrsquoiode dans lrsquoeau
III35 Utilisation des bases de Lewis
Le phosphate de potassium (K3PO4) est utiliseacute comme catalyseur dans la synthegravese des
teacuterahydrobenzo[b]pyranes agrave tempeacuterature ambiante ce protocol est meneacute par D M
Pore et son eacutequipe 57 qui ont obtenu de tregraves bons rendements
Apregraves plusieurs tests les conditions optimales trouveacutees sont scheacutematiseacutees ci-
dessous (scheacutema III12)
Ar H
O
+
CN
CN+
R1
R1
O
OEtOH-H2O (7030)
(30-60)min
K3PO4 5mol
O
CN
NH2R1R1
O Ar
Scheacutema III12
KS Niralwad et son eacutequipe58 ont utiliseacute pour la synthegravese des
teacutetrahydrobenzo[b]pyranes un catalyseur qui est lrsquohypochlorite de sodium (NaClO4)
La reacuteaction est meneacutee par broyage dans un mortier sans solvant et agrave tempeacuterature
ambiante et elle est controcircleacutee par CCM Les produits obtenus sont recristalliseacutes dans
lrsquoeacutethanol (scheacutema III13)
Ar H
O
+
CN
CN+
O
OBroyage (10-30)min
(80-88)
NaClO4 10mol
O
CN
NH2
O Ar
Scheacutema III13
Chapitre III Meacutethodes de preacuteparations des THPs
163
D Tahmassebi et Coll59 ont rapport lrsquoutilisation du 1 4-Diazabicyclo[222]octane
(DABCO) pour la synthegravese des teacutetrahydrobenzo[b]pyranes dans diffeacuterentes conditions
comme montre le scheacutema ci-dessous (scheacutema III14)
Ar H
O
+
CN
R1+
O
O O
R1
NH2
O Ar
DABCO 10mol
Reflux 2h
Solvant R1=CN H2OR1=CO2Et 50 Ethanol aqueux
Scheacutema III14
III36 Synthegravese asymeacutetrique
N M H Elnagdi et N S Al-Hokbany 60 ont utiliseacute la L-Proline dans la synthegravese en
one-pot des teacutetrahydrobenzo[b]pyranes ou des thiopyranes
Ils ont effectueacute plusieurs synthegraveses avec une bonne seacutelectiviteacute et de bons rendements en
utilisant plusieurs meacutethylegravenes activeacutes
-La synthegravese de 6-amino-3 4-dimeacutethyl-4-pheacutenyl-2 4-dihydropyrano[2 3-c]pyrazole-5-
carbonitrile avec une activiteacute optique = +24702 ([α]D 25degC c=1 DMF)
- Le 2-amino-4 6-dipheacutenyl-4H-pyran-3 5-dicarbonitrile
-Synthegravese de (R) -6-amino-5-cyano-4-pheacutenyl-4H-pyran-3-carboxylate drsquoeacutethyle
Les synthegraveses effectueacutees sont montreacutees dans le (scheacutema III15)
Chapitre III Meacutethodes de preacuteparations des THPs
164
Ph H
O+ CN
CN H2O EtOH Reflux (4h)
10moll-Proline
N NH
O
Ph CNO
O
O
PhCN
NH2
EtO2C
NH2
CN
Ph
HNN
O
Ph
CN
NH2
NC
Rdt= 81
Phee= 70
CO2Etpropiolate deacutethyle
3-oxo-3-phenylpropanenitrile
3-meacutethyl-1H-pyrazole-5 (4H)-one
Scheacutema III15
La purification se fait par chromatographie sur une colonne (aceacutetate drsquoeacutethyle comme
eacuteluant)
III37 Utilisation des supports solides
K S Shriran et Coll 61 ont rapport lrsquoutilisation drsquoun catalyseur heacuteteacuterogegravene sous forme
drsquoun ion meacutetallique supporteacute sur gel (ZnO-beta Zeacuteolite) ce couple catalytique acide
est recyclable disponible non toxique non corrosif doux et facile agrave manipuler Il est
deacutejagrave utiliseacute dans des reacuteactions chimiques comme la reacuteaction de Heck 62 (scheacutema
III16)
Ar H
O
+CN
CN+
O
O
ZnO-beta Zeolite10mol
O
CN
NH2
O Ar
EtOH-Reflux(35-52)min(86-95)
Scheacutema III16
A Davoodnia et Coll63 ont reacutealiseacute la synthegravese des 2-amino-3-cyano-4-aryl
teacutetrahydrobenzo[b]pyranes en utilisant un catalyseur heacuteteacuterogegravene qui est lrsquoacide
polyphosphorique supporteacute sur gel de silice (PPA-SiO2) dans un milieu aqueux
(scheacutema III17)
Chapitre III Meacutethodes de preacuteparations des THPs
165
Ar H
O
+
CN
CN+
O
O
PPA-SiO2
O
CN
NH2
O Ar
H2O-Reflux
Scheacutema III17
G M Ziarani et Coll 64 ont employeacute la silice agrave base dacide sulfonique (SiO2-Pr-
SO3H) comme un catalyseur heacuteteacuterogegravene nanoporeux acide pour la synthegravese des
teacutetrahydrobenzo[b]pyranes (scheacutema III18)
Ar H
O
+
CN
R1+
O
O O
R1
NH2
O Ar
SiO2-Pr-SO3H 002g
H2O Ethanol (41) (15-35 min)
Scheacutema III18
III38 Utilisation des micro-ondes
I Devi et P J Bhuyan 65 ont utiliseacute lrsquoirradiation aux micro-ondes pendant 10min
pour la synthegravese des teacutetrahydrobenzo[b]pyranes Ils ont reacutealiseacute la condensation drsquoun aldeacutehyde une dimeacutedone et un deacuteriveacute de lrsquoalkyl
nitrile en preacutesence de 04mmol de Bromure de Sodium (scheacutema III19)
Ar H
O
+
CN
R1+
O
O
04 mmol NaBr
O
R1
NH2
O Ar
Sans solvant 10min M-O(Temp=(60-70)degC
Puissance=60)
Scheacutema III19
III39 Utilisation des liquides ioniques
HR Shaterian et Coll66 ont utiliseacute 027mmol du 2-Hydroxy eacutethyle Ammonium
Formate [NH3+-CH2-CH2-OH] [HCOO-] comme liquide ionique pour catalyser la
preacuteparation des teacutetrahydrobenzo[b]pyranes et des dihydropyrano[c]chromegravenes les
produits obtenus sont recristalliseacutes dans lrsquoeacutethanol (scheacutema III20)
Chapitre III Meacutethodes de preacuteparations des THPs
166
Ar H
O+ CN
CN Sans solvant Tdeg a (1-45min)
O
O
ArOCN
NH2
O
OH
O
O
OO
CN
NH2
O Ar
Catalyseur 027 mmol
Scheacutema III20
Le catalyseur est recyclable et on peut le seacuteparer du produit par ajout drsquoeau et
filtration
PP Salvi et Coll 67 ont testeacute lrsquoeffet de plusieurs catalyseurs pour la synthegravese des
teacutetrahydrobenzo[b]pyranes celui qui a donneacute de bons reacutesultats avec le meilleur
rendement et un minimum de temps est le 4-amino-1-(2 3-dihydroxy propyl)
hydroxide de pyridinium ([ADPPY]OH) avec une quantiteacute catalytique de 10mol
(scheacutema III21)
Ar H
O
+
CN
R2+
R1
R1
O
O
[ADPPY] OH (10mol)
O
R1
NH2
O Ar
H2O Tdeg a
Scheacutema III21
J Zheng et Y Li68 ont utiliseacute un liquide ionique basique qui est le trifluoroaceacutetate
trieacutethylegraveneteacutetraammonium ([TETA]TFA) pour la synthegravese des
teacutetrahydrobenzo[b]pyranes et des pyran[c]chromegravenes Ce catalyseur est preacutepareacute dans lrsquoeacutethanol en faisant reacuteagir (005mol) de diffeacuterents
acides de Brϕnsted avec 005mol de diffeacuterents acides de Lewis le couple
[TETA]TFA a formeacute le meilleur liquide ionique (scheacutema III22)
Chapitre III Meacutethodes de preacuteparations des THPs
167
Ar H
O+ CN
CN H2O-EtOH (11)Reflux
O
O
ArOCN
NH2
O
OH
O
O
OO
CN
NH2
O Ar
[TETA]TFA 5mol
N NH
NH2 H2NH[TETA]TFA=
Scheacutema III22
En 2009 SGurumurthi et Coll69 ont effectueacute la synthegravese des
teacutetrahydrobenzo[b]pyranes dans trois conditions dans lrsquoEthanol dans lrsquoeau et sans
solvant (avec broyage) agrave tempeacuterature ambiante en utilisant (10mol) de bromure de
teacutetrabutylammonium [TBAB] Le milieu sans solvant a donneacute de tregraves bons rendements dans un temps relativement
court (scheacutema III23)
Ar H
O
+
CN
R2+
R1
R1
O
O
[TBAB] (10mol)
O
R1
NH2
O Ar
Sans solvant Broyage Tdeg a
Scheacutema III23
En 2010 A Mobinikhaledi et Coll70 ont employeacute le [TBAB] dans un milieu aqueux agrave
reflux pour catalyser la synthegravese des teacutetrahydrobenzo[b]pyranes et des pyrano[2 3-d]
pyrimidinones (scheacutema III24)
Chapitre III Meacutethodes de preacuteparations des THPs
168
O
CN
NH2
HN
NH
O Ar
Ar H
O+ CN
CN H2OReflux
O
OO
CN
NH2
O Ar
TBAB 10mol
O
HNNH
O
OO
Scheacutema III24
Autres Lhydroxyde de teacutetrameacutethylammonium 71 Fluorure de teacutetrabutylammonium 72
Bromure de teacutetrabutylammonium 73 Bromure drsquohexadeacutecyldimeacutethyl benzyl ammonium 74 ont eacutegalement eacuteteacute utiliseacutes
III310 Utilisation des nanoparticules
La synthegravese des teacutetrahydrobenzo[b]pyranes et des dihydropyrano[c]chromegravenes est
deacuteveloppeacutee par M Khoobi et son eacutequipe75 afin drsquoameacuteliorer le rendement des produits
agrave proprieacuteteacutes biologiques et pharmacologiques importantes en employant un systegraveme
catalytique magneacutetique nanoparticule type [inorganique-organique hybride γ-F2O3
encapsuleacute par lrsquohydroxyapatite magneacutetique (γ-F2O3HAP) supporteacute sur 2-
aminomeacutethyl-pheacutenol qui est recyclable Le catalyseur a montreacute une tregraves grande capaciteacute pour catalyser la preacuteparation des
teacutetrahydrobenzo[b]bpyranes et les dihydropyrano[c]chromegravenes dans un temps minimal
de 10min avec de tregraves bons rendements (scheacutema III25)
Chapitre III Meacutethodes de preacuteparations des THPs
169
Ar H
O+ CN
CN H2O Reflux (10min)
O
O
ArOCN
NH2
O
OH
O
O
OO
CN
NH2
O Ar
Catalyseur
Scheacutema III25
H Hosseini-Savari et S Shafiee-Haghighi76 ont rapport lrsquoutilisation drsquoun catalyseur
efficace recyclable qui est le nano ZnO en raison de leur tregraves petite taille (taille
nanomeacutetrique) et de leur grande surface par rapport au volume (scheacutema III26)
Ar H
O
+
CN
R2+
R1
R1
O
O
nano ZnO (10mol)
O
R1
NH2
O Ar
H2O 80degC
Scheacutema III26
III311 Utilisation de la meacutethode sans catalyseur
S J Tu et son eacutequipe77 ont rapporteacute la synthegravese des 2-amino-5 6 7 8-teacutetrahydro-5-
oxo-4-aryl-7 7-dimeacutethyle-4H-benzo[b]pyranes via une addition de Michael drsquoune
dimeacutedone avec un arylmeacutethylegravene malononitrile ou un arylmeacutethylegravene cyanoaceacutetate en
preacutesence de lrsquoeacutethylegravene glycol comme solvant pendant 2h agrave 80degC la reacuteaction est meneacutee
sans catalyseur Ils ont testeacute la reacuteaction avec lrsquoacide aceacutetique comme catalyseur mais les rendements
nrsquoeacutetaient pas satisfaisants (scheacutema III27)
Chapitre III Meacutethodes de preacuteparations des THPs
170
H
Ar CN
XHO OH
X= COC2H5X= CN
+
O
O2h 80degC
O
X
NH2
O Ar
Scheacutema III27
Deux seacuteries de produits ont eacuteteacute preacutepareacutees les rendements trouveacutes montrent que
lrsquoarylmeacutethylegravene malononitrile est plus reacuteactif que lrsquoarylmeacutethylegravene cyanoaceacutetate
Chapitre III Reacutesultats et discussions
171
III4 Reacutesultats et discussions
La synthegravese des teacutetrahydrobenzo[b]pyranes a eacuteteacute eacutetudieacutee et rapporteacutee dans la litteacuterature en utilisant une varieacuteteacute de catalyseurs et plusieurs meacutethodes afin drsquoameacuteliorer les rendements Reacutecemment notre eacutequipe a utiliseacute lrsquoacide phenylboronique59 qui est un catalyseur peu toxique et peu coucircteux
Aujourdrsquohui nous rapportons une approche verte agrave cette synthegravese en employant deux nouveaux catalyseurs drsquoorigine naturels qui ont deacutejagrave eacuteteacute testeacutes dans les deux chapitres preacuteceacutedants et qui ont donneacute des produits purs avec de tregraves bons rendements
Nous avons preacutepareacute deux seacuteries des produits benzopyranes par une condensation drsquoun aldeacutehyde (1mmol) avec un β-ceacutetoester (la dimeacutedone) (1mmol) et le malononitrile (1mmol) la premiegravere seacuterie est catalyseacutee par lrsquoacide ascorbique la deuxiegraveme seacuterie est meneacutee par lrsquoacide aceacutetylsalisylique
Dans le but de faire une comparaison entre le pouvoir catalytique des deux catalyseurs nous avons utiliseacute les mecircmes reacuteactifs de deacutepart pour les deux seacuteries Tableau III4
Nous avons suivi les mecircmes eacutetapes deacutecrites dans les deux chapitres preacuteceacutedents pour deacuteterminer les conditions optimales avec les deux catalyseurs
La premiegravere eacutetape consiste agrave deacuteterminer le meilleur solvant en fixant le facteur de temps (eacutetant 28h le temps reacuteactionnel de la premiegravere reacuteaction compleacuteteacutee donc nous avons arrecircteacute les autres reacuteactions pour effectuer la comparaison) et 10mol comme quantiteacute catalytique Pour cela cinq conditions ont eacuteteacute testeacutees dont le milieu sec ce dernier eacutetait le meilleur choix pour les deux catalyseurs avec un rendement de 70 pour lrsquoacide ascorbique et 68 pour lrsquoaspirine nous avons aussi remarqueacute que cette synthegravese neacutecessite plus de temps Tableau III1
Tableau III1
Catalyseurs
Entreacutee
Solvants
Cat (mol )
Acide ascorbique Acide aceacutetylsalicylique
Temps(h) Rdt() Temps(h) Rdt()
1 Aceacutetonitrile a 10 28 45 28 62 2 THF a 10 28 43 28 50 3 Toluene a 10 28 44 28 48 4 EtOH a 10 28 46 28 67
5 Sans solvant b 10 28 70 28 68 a Les reacuteactions sont meneacutees agrave reflux du solvant b la reacuteaction est meneacutee agrave 80degC
Chapitre III Reacutesultats et discussions
172
La deuxiegraveme eacutetape consiste agrave trouver la quantiteacute catalytique neacutecessaire dans ce milieu sec
pour ameacuteliorer les reacutesultats
Nous avons utiliseacute des quantiteacutes deacutecroissantes comme suit 50 20 10 5 pour chaque
catalyseur en fixant le dernier facteur qui est la tempeacuterature (80degC) La quantiteacute 5 mol dans
les conditions sans solvant agrave 80degC a donneacute de bons rendements et a reacuteduit un peu le temps de
reacuteaction cela est constateacute pour les deux catalyseurs (86 24h) (87 22h) Tableau III2
Tableau III2
Catalyseurs
Entreacutee
Cat (mol )
Acide ascorbique Acide aceacutetylsalicylique
Temps(h) Rdt() Temps(h) Rdt()
1 50 24 60 22 55 2 20 24 71 22 53 3 10 24 78 22 64 4 5 24 86 22 87
La troisiegraveme partie consiste agrave eacutetudier et fixer la meilleure tempeacuterature pour le deacuteroulement de
la synthegravese Nous avons testeacute trois tempeacuteratures 80degC 60degC tempeacuterature ambiante et fixeacute les
autres facteurs deacutejagrave eacutetudieacutes (5 mol cat milieu sans solvant) pour les deux catalyseurs Les
meilleurs reacutesultats sont trouveacutes agrave 80degC comme le montre le Tableau III3 ci-dessous
Tableau III3
Catalyseurs
Entreacutee
T (degC)
Acide ascorbique Acide aceacutetylsalicylique
Temps(h) Rdt() Temps(h) Rdt() 1 80 24 86 22 86 2 60 24 51 22 74 3 Tempdeg amb 24 30 22 19
Les conditions optimales finales trouveacutees avec les deux catalyseurs pour la synthegravese des
teacutetrahydrobenzopyranes sont les mecircmes (Sans solvant 5mol 80degC) Scheacutema III50
Chapitre III Reacutesultats et discussions
173
acide ascorbique ouacide aceacutetylsalicylique
(5mol)
Sans solvant 80degC
1 2 3 4
R1
H
O
CN
CN O NH2
CNOO
O R1
+ +
Scheacutema III29
Tous les THPs syntheacutetiseacutes sont obtenus pratiquement purs avant recrystallisation et avec un
excellent rendement dans des temps relativement courts Tableau III4
Tableau III4
Catalyseurs
Entreacutee
Produits
R1 Acide Ascorbique Acide AceacutetylSalicylique Tfus
mesureacutee (degC) Temps(h) Rdt() Temps(h) Rdt()
1 4a C6H5- 24 85 22 86 232-234 2 4b 4-(OH)-C6H4- 12 84 11 82 214-216 3 4c 4-(Cl)- C6H4- 11 88 13 97 208-210 4 4d 4-(NMe2)- C6H4- 18 83 15 86 215-217 5 4e 4-(MeO)- C6H4-- 13 75 11 85 202-204 6 4f 4-(Br)- C6H4- 14 86 12 98 206-208 7 4g 4-(Me)- C6H4- 19 85 19 84 215-217 8 4h 2-(Me)- C6H4- 17 76 21 61 211-213 9 4i 4-Ethyl- C6H4- 18 83 17 85 -
Deux seacuteries de dix-huit produits (neuf composeacutes pour chaque catalyseur) ont eacuteteacute preacutepareacutees par
une condensation drsquoun aldeacutehyde avec la dimeacutedone et le malononitrile Drsquoapregraves les reacutesultats
obtenus on remarque que la synthegravese a donneacute de bons rendements des THPs mais qui ont
neacutecessiteacute plusieurs heures ces reacutesultats sont remarqueacutes en utilisant les deux catalyseurs le
meilleur rendement trouveacute dans la premiegravere seacuterie (en utilisant lrsquoacide ascorbique) est 88
attribueacute au composeacute 4c avec lrsquoutilisation de lrsquoaldeacutehyde 4-chlorobenzaldeacutehyde tandis que le
composeacute 4f en utilisant le 4-bromobenzaldeacutehyde a donneacute 98 pour la deuxiegraveme seacuterie par la
catalyse de lrsquoacide aceacutetylsalicylique Tableau I5
Toutes et les produits obtenus ont eacuteteacute refroidis et verseacutes sur lrsquoeau glaceacutee puis isoleacutes par
filtration et purifieacutes par recristallisation dans lrsquoeacutethanol on peut dire que la meacutethode utiliseacutee est
efficace eacuteconomique et facile agrave mettre en oeuvre
Chapitre III Reacutesultats et discussions
174
Nous proposons ci-dessous le meacutecanisme de la reacuteaction
3
CCN
HH
CN
3
- H2O
R 1CH
C CN
CN
5
O
CN
NH
R1OO
OH
R1
CN
N - H2O
OO
OHOH
OH
OH
OO
OHO
OH
OH H+ O
O
O O
O
O
O OH
H+
2
OO
OHO
OH
OH
eacutenolisation2
eacutenolisation
O
O
O O
H
H
H
R1
O
HR1
O
11
++
condensation de Knoevenagel condensation de
Knoevenagel
H H
OO
OH O
OHOH
OO
OO
CCN
HH
C
N
- H2O
R 1
CH
C CN
CN
4
5
2 +addition de Michael cyclisation
6
5
R2
R2
R2
R2
O
OR2
R2
HHO
OR2
R2
HH
OR2
R2
OH
OR2
R2
OH
Scheacutema III29
Les structures des THPs preacutepareacutees ont eacuteteacute deacutetermineacutes et confirmeacutes avec les meacutethodes
spectroscopiques usuelles qui sont IR RMN 1H RMN 13C et sont similaire avec les donneacutees
de la bibliographie
Les spectres Infrarouge des teacutetrahydrobenzo[b]pyranes sont caracteacuteriseacutes par la
preacutesence de cinq bandes caracteacuteristiques
Une bande qui correspond agrave la fonction amine NH2 qui apparait vers 3321-3398cm-1 une
bonde qui apparait entre 2958 et 3024cm-1 repreacutesente le C-H
Une autre bande qui indique la preacutesence du (CN) apparait entre 2162 et 2198cm-1
Chapitre III Reacutesultats et discussions
175
La bande du groupement carbonyle (C=O) du cycle heacutexanedione apparait vers 1608-1681cm-
1 et finalement une bande qui se situe entre 1365 et 1369cm-1 repreacutesente le CO du cycle
pyrane
Les spectres de la RMN 1H des structures de produits de la synthegravese des
tetrahydrobenzopyrans sont en parfait accord avec ceux de la litteacuterature
-Les deux protons caracteacuteristiques du groupement amine NH2 reacutesonnent sous forme de signal
singulet vers 454-726 ppm pour les produits (4e 4f) nous nrsquoavons pas remarqueacute les pics du
groupement NH2 porteacute par le carbone en position 2
-Le proton caracteacuteristique H4 sort sous forme drsquoun singulet entre 377 et 484 ppm
Les protons des groupements meacutethyles apparaissent sous forme de deux singulets tregraves
intenses respectivement vers 062-097 et 070-111 ppm
Les deux (CH2) du cycle hexanedione reacutesonnent come suit
Les deux protons porteacutes par le C6 qui est le plus deacuteblindeacute (CH2 adjacent de la fonction
ceacutetone) sous forme drsquoun singulet vers 225-346 ppm
Les deux autres protons porteacutes par le C8 reacutesonnent souvent sous forme drsquoun multiplet ducirc au
couplage geacuteminal le premier proton avec un deacuteplacement chimique qui varie entre 172-219
ppm avec une constante de couplage (J= 161Hz) et un autre proton vers 183-237 ppm avec
une constante de couplage qui varie entre 161-162Hz
Les spectres de la RMN 13C sont caracteacuteriseacutes par la preacutesence des signaux suivants
-Le carbone de la fonction carbonyle du cycle hexanedione (C5O) apparait sous forme drsquoun
signal deacuteblindeacute qui sort vers 1948-1967 ppm
-Pour le carbone C2 porteur du groupement amine le pic apparait deacuteblindeacute vers 1610 - 1629
ppm cependant le carbone C3 porteur du groupement cyanure sort vers 508-606 ppm Ce
dernier (CN) se situe entre 1190 et 1256 ppm
-Le signal correspondant au carbone C4 apparaicirct vers 292-400 ppm
-Le carbone hybrideacute sp2 de la double liaison du cycle DHPM (C8a) reacutesonne avec les carbones
aromatiques et les autres carbones vers 1432-1589 ppm le deuxiegraveme carbone hybrideacute sp2
(C4a) reacutesonne vers 1122-1168 ppm
-Le carbone quaternaire C7 qui appartient au cycle hexanedione apparait blindeacute entre 278 et
345 ppm
-Les carbones des groupements meacutethyles sont les plus blindeacutes et sortent vers (263ppm et
284ppm) les carbone C6 et C8 sortent respectivement vers 409-505 et 318-389 ppm
Chapitre III Reacutesultats et discussions
176
Tableau III5 Donneacutees de RMN1H (deacuteplacements chimiques et constantes de couplage) des teacutetrahydrobenzo[b]pyranes
O NH2
CN
O R1
Entreacutee R1 NH2 HC4 2CH3 2CH2
4a 727-731(m 2H) 714-720(m 2H)
699(s 1H) 575(s2HNH2) 418(s1H C4H) 105(s3HCH3)
096(s3HCH3) 336(s2HCH2)
226(d J =161H CH2) 211(d J =161H CH2)
4b
881(s1HOH) 702(d J =842H) 672(d J =832H)
582(s2HNH2) 424(s1H C4H) 110(s3HCH3)
102(s3HCH3) 307(s2HCH2)
224(d J =1621H CH2) 215(d J =1631H CH2)
4c 705(d J =82H) 684(d J =82H)
575(s2HNH2) 412(s1H C4H) 104(s3HCH3)
095(s3HCH3) 334(s2HCH2)
225(d J =161H CH2) 209(d J =161H CH2)
4d 291(s6H2CH3)
663(d J =872H) 622(d J =872H)
585(s2HNH2) 377(s1H C4H) 070(s3HCH3) 062(s3HCH3)
250(s2HCH2) 183(d J =1621H CH2) 172(d J =1611H CH2)
4e 373(s3HO-CH3)
707(d J =862H) 668(d J =862H)
- 414(s1H C4H) 105(s3HCH3) 096(s3HCH3)
340(s2HCH2) 237(d J =161H CH2) 210(d J =161H CH2)
4f 707-688(m4H) - 484(s1H C4H) 109(s3HCH3)
097(s3HCH3) 283(s2HCH2)
221(d J =161H CH2) 213(d J =161H CH2)
4g 335(s3HCH3)
708(d J =82H) 703(d J =82H)
574(s2HNH2) 413(s1H C4H) 104(s3HCH3) 095(s3HCH3)
225(s2HCH2) 225(d J =161H CH2) 209(d J =161H CH2)
4h 283(s3HCH3)
688-707(m 4H)
726(s2HNH2) 484(s1H C4H) 109(s3HCH3) 097(s3HCH3)
246(s2HCH2) 221(d J =161H CH2) 213(d J =161H CH2)
4i 741(d J =82H) 712(d J =82H)
124(t J=83HCH3) 372(qJ=122HCH2)
454(s2HNH2) 437(s1H C4H) 111(s3HCH3) 103(s3HCH3)
245(s2HCH2) 225(d J =161H CH2) 219(d J =161H CH2)
Chapitre III Reacutesultats et discussions
177
Tableau III6 Donneacutees de RMN1H (deacuteplacements chimiques et constantes de couplage) des teacutetrahydrobenzo[b]pyranes
O NH2
CN
O R1
12
3456
78
9
10
11
4a
8a
THP C5O C2 C3 CN C4 2CH2 C8a C4a C7 2CH3 (R1)Carom (R1)Ar
4a 1961 1629 588 1202 360 504323 1589 1132 289 273 1452-1270 -
4b 1955 1610 606 1217 315 501342 1555 1135 283 269 157813431279 1148 -
4c 1961 1626 554 1202 352 505322 1589 1135 289 272 1584-1287 1141 -
4d 1948 1605 592 1190 336 495398 1573 1128 279 263 1482-1269 1113 309
4e 1957 1622 586 1198 318 500348 1584 1130 284 268 1579-1282 1137 550
4f 1957 1626 577 1195 352 499318 1585 1122 283 268 1441-1196 -
4g 1960 1627 589 1202 356 505322 1589 1133 289 272 1423-1275 211
4h 1967 1621 508 1256 292 409322 1432 1168 278 273 1374-1262 197
4i 1956 1618 589 1199 400 500389 1583 1132 345 284 1492-1277 1123 317267
Chapitre III Conclusion
178
III5 Conclusion
Dans ce chapitre consacreacute agrave la synthegravese des teacutetrahydrobenzopyranes une classe importate de
moleacutecules qui preacutesentent une grande diversiteacute drsquoactiviteacutes biologiques et pharmacologiques
nous avons apporteacute notre contribution agrave lrsquoenrichissement des nombreuses meacutethodes deacutejagrave
deacutecrites Mais lrsquoutilisation pour notre part de deux catalyseurs nouveaux drsquoorigine naturels
peu coucircteux disponibles car commerciaux non dangereux pour lrsquohomme et benins pour la
nature constitue un apport important au deacuteveloppement de la chimie verte et par conseacutequent agrave
la preacuteservation de la nature
La meacutethode que nous proposons est simple agrave mettre en œuvre efficace propre et permet
lrsquoaccegraves aux moleacutecules cibles avec des rendements appreacuteciables Les produits eacutetant tous
solides leur seacuteparation du milieu reacuteactionnel est aiseacutee et leur purification si neacutecessaire se fait
par une simple recritallisation
Par ailleurs les deacuteterminations des structures se font aiseacutement par les meacutethodes usuelles
drsquoanalyses qui sont lrsquoIR La RMN 1H et la RMN 13C
Chapitre III Partie expeacuterimentale
179
III5 Partie expeacuterimentale
Mode opeacuteratoire geacuteneacuterale
Un meacutelange reacuteactionnel de (1mmol) de lrsquoaldeacutehyde (1mmol) de la dimeacutedone (1mmol) du
malononitrile avec (5mol) de lrsquoacide ascorbique ou de lrsquoacide aceacutetylsalicylique dans un
milieu sans solvant agrave tempeacuterature 80degC La reacuteaction est suivie par (CCM) Apregraves
lrsquoachegravevement de la reacuteaction le meacutelange est refroidi agrave tempeacuterature ambiante et ensuite verseacute
sur de lrsquoeau glaceacutee avec une agitation de 10 minutes Le solide obtenu est filtreacute laveacute avec
lrsquoeau glaceacutee et purifieacute par recristallisation dans lrsquoeacutethanol 95 Les produits obtenus ont eacuteteacute
identifieacutes par les meacutethodes spectroscopiques IR RMN H1 RMN C13 et tempeacuterature de
fusion
4a) 2-amino-77-dimeacutethyl-5-oxo-4-pheacutenyl-5678-teacutetrahydro-4H-chromegravene-3-carbonitrile
O
OCN
NH2
Tdegfus 232-234degC IR (KBr cm-1) ν 3394 3024 2198 1670 1369 RMN H1(250 MHz DMSO-d6) δ 727-731(m 2H) 714-720(m 2H) 699(s 1H) 575(s 2H NH2) 418(s 1H C4H) 336(s 2H CH2) 226(d J=16 1H CH2) 211(d J=16 1H CH2) 105(s 3H CH3) 096(s 3H CH3) RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ 1961 1630 1590 1452 1288 1286 1276 1270 1802 1132 588 505 360 323 289 273
4b) 2-amino-4-(4-hydroxypheacutenyl)-77-dimeacutethyl-5-oxo-5678-teacutetrahydro-4H-chromegravene-3-carbonitrile
O
OCN
NH2
OH
Tdegfus 214-216degC IR (KBr cm-1) ν 3598 3259 2962 2194 1681 1369 RMN H1(250 MHz DMSO-d6) δ 881(s 1H OH) 702(d J =84 2H) 672(d J =83 2H) 582(s 2H NH2) 424(s 1H C4H) 307(s 2H CH2) 224(d J =162 1H CH2) 215(d J =163 1H
Chapitre III Partie expeacuterimentale
180
CH2) 110(s 3H CH3) 102(s 3H CH3) RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ 1955 1610 1578 1555 1348 1279 1279 1217 1148 1135 606 501 342 315 283 269
4c) 2-amino-4-(4-chloropheacutenyl)-77-dimeacutethyl-5-oxo-5678-teacutetrahydro-4H-chromegravene-3-carbonitrile
O
OCN
NH2
Cl
Tdegfus 208-210degC IR (KBr cm-1) ν 3371 2958 2191 1654 1369 RMN H1(250 MHz DMSO-d6) δ 705(d J =8 2H) 684(d J =8 2H) 575(s 2H NH2) 412(s 1H C4H) 334(s 2H CH2) 225(d J =16 1H CH2) 209(d J =16 1H CH2) 104(s 3H CH3) 095(s 3H CH3) RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ 1961 1626 1589 1584 1374 1287 1202 1141 1135 555 505 352 322 289 272
4d) 2-amino-4-(4-(dimeacutethylamino)pheacutenyl)-77-dimeacutethyl-5-oxo-5678-teacutetrahydro-4H-chromegravene-3-carbonitrile
O
OCN
NH2
N
Tdegfus 215-217degC IR (KBr cm-1) ν 3390 2962 2198 1666 1369 RMN H1(250 MHz DMSO-d6) δ 663(d J =87 2H) 622(d J =87 2H) 585(s 2H NH2) 377(s 1H C4H) 291(s 6H 2CH3) 250(s 2H CH2) 183(d J =162 1H CH2) 172(d J =161 1H CH2) 070(s 3H CH3) 062(s 3H CH3) RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ 1948 1605 1573 1482 1313 1269 1190 1128 1113 592 495 398 336 309 278 263
4e) 2-amino-4-(4-meacutethoxypheacutenyl)-77-dimeacutethyl-5-oxo-5678-teacutetrahydro-4H-chromegravene-3-carbonitrile
O
OCN
NH2
O
Chapitre III Partie expeacuterimentale
181
Tdegfus 202-204degC IR (KBr cm-1) ν 3375 2962 2191 1654 1369 1164 RMN H1(250 MHz DMSO-d6) δ 707(d j=862H) 668(d j=862H) 414(s1H C4H) 373(s3HO-CH3) 340(s2HCH2) 237(d j=161H CH2) 210(d j=161H CH2) 105(s3HCH3) 096(s3HCH3) RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ 1957 1622 1584 1579 1369 1282 1198 1137 1130 586 550 500 348 318 284 268
4f) 2-amino-4-(4-bromopheacutenyl)-77-dimeacutethyl-5-oxo-5678-teacutetrahydro-4H-chromegravene-3-carbonitrile
O
OCN
NH2
Br
Tdegfus 206-208degC IR (KBr cm-1) ν 3321 2962 2198 1670 1369 RMN H1(250 MHz DMSO-d6) δ 707-688(m 4H) 484(s 1H C4H) 283(s 2H CH2) 221(d J =16 1H CH2) 213(d J =16 1H CH2) 109(s 3H CH3) 097(s 3H CH3) RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ 1957 1626 1585 1441 1311 1295 1196 1195 1122 577 499 352 318 283 268
4g) 2-amino-77-dimeacutethyl-5-oxo-4-p-tolyl-5678-teacutetrahydro-4H-chromegravene-3-carbonitrile
O
OCN
NH2
Tdegfus 215-217degC IR (KBr cm-1) ν 3325 2958 2191 1678 1365 RMN H1(250 MHz DMSO-d6) δ 708(d J =8 2H) 703(d J =8 2H) 574(s 2H NH2) 413(s 1H C4H) 335(s 3H CH3) 225(s 2H CH2) 225(d J =16 1H CH2) 209(d J =16 1H CH2) 104(s 3H CH3) 095(s 3H CH3) RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ 1960 1627 1589 1423 1360 1293 1275 1201 1133 589 505 356 322 289 272 210
4h) 2-amino-77-dimeacutethyl-5-oxo-4-o-tolyl-5678-teacutetrahydro-4H-chromegravene-3-carbonitrile
O
OCN
NH2
Chapitre III Partie expeacuterimentale
182
Tdegfus 211-213degC IR (KBr cm-1) ν 3371 2962 2187 1674 1365 RMN H1(250 MHz DMSO-d6) δ 726(s 2H NH2) 688-707(m 4H) 484(s 1H C4H) 283(s 3H CH3) 246(s 2H CH2) 221(d J =16 1H CH2) 213(d J =16 1H CH2) 109(s 3H CH3) 097(s 3H CH3) RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ 1967 1621 1432 1374 1302 1276 1262 1256 1168 508 409 322 292 278 273 197
4i) 2-amino-4-(4-eacutethylpheacutenyl)-77-dimeacutethyl-5-oxo-5678-teacutetrahydro-4H-chromegravene-3-carbonitrile
O
OCN
NH2
IR (KBr cm-1) ν 3382 2958 2191 1608 1365 RMN H1(250 MHz DMSO-d6) δ 741(d J =8 2H) 712(d J =8 2H) 454(s 2H NH2) 437(s 1H C4H) 372(q J =12 2H CH2) 225(d J =16 1H CH2) 245(s 1H CH2) 219(d J =16 1H CH2) 124(t J =8 3H CH3) 111(s 3H CH3) 103(s 3H CH3) RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ 1958 1620 1584 1493 1326 1277 1200 1133 1124 590 501 400 387 346 318 286 268
Chapitre III Bibliographie
183
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Conclusion Geacuteneacuterale
187
Conclusion geacuteneacuterale
Les exigences de la chimie moderne comme le deacuteveloppement de nouvelles synthegraveses avec
de nouveaux protocoles seacutecuriseacutes et respectueux de lrsquoenvironnement nous orientent vers le
domaine de la chimie verte
Crsquoest ainsi nous avons contribueacute agrave cet effet agrave deacutevelopper des approches vertes agrave trois
reacuteactions les plus connues la reacuteaction de Biginelli (chapitre I) la reacuteaction de Hantzsch
(chapitre II) et la synthegravese des teacutetrahydrobenzo[b]pyranes (chapitre III) qui sont consideacutereacutees
comme des synthegraveses vertes eacuteconomiques (one-pot) et sources tregraves importantes des produits
hautement theacuterapeutiques
Nous nous somme interesseacute eacutegalement dans ce travail de recherche au neuviegraveme principe de
la chimie verte la catalyse qui est le facteur cleacute dans une reacuteaction pour son influence sur le
temps reacuteactionel et rendement des produits cibles
Nous avons proposeacute deux nouveaux catalyseurs drsquoorigine naturels lrsquoacide ascorbique (VitC)
et lrsquoacide aceacutetylsalicylique (lrsquoaspirine) Drsquoapregraves les reacutesultats des eacutetudes effectueacutees dans notre
laboratoire ces deux acides de Brϕnsted non toxiques disponibles et peu coucircteux ont prouveacute
un grand pouvoir catalytique puisqrsquoils ont permis drsquoavoir de bons rendements dans des temps
relativement courts avec seulement (5mol) du catalyseur
Les trois reacuteactions dont on a fait lrsquoeacutetude de ces deux nouveaux catalyseurs sont meneacutees agrave une
tempeacuterature de 80degC dans un milieu sans solvant Ce dernier reacutepond cinquiegraveme principe de la
chime verte Ce qui a rendu les proceacutedeacutes plus innovants et plus seacutecuritaires
En fin nous avons deacuteveloppeacute des proceacutedeacutes de synthegravese seacutecuritaires qui nous ont permis de
produire une varieacuteteacute de produits actifs et synthegravetiser de nouvelles moleacutecules originales
Annexe
4i) 6-meacutethyl-2-oxo-4-(thiophegraven-2-yl)-1234-teacutetrahydropyrimidine-5-carboxylate drsquoeacutethyle
(DHPMs)
4q) 4-(4-chloropheacutenyl)-77-dimeacutethyl-3478-teacutetrahydroquinazoline-25(1H6H)-dione
(DHPMs)
5d) 3366-teacutetrameacutethyl-9-(thiophen-2-yl)-3467-teacutetrahydroacridine-18(2H5H9H10H)-
dione (DHPs)
5q) 4-(4-eacutethylpheacutenyl)-2-meacutethyl-5-oxo-145678-heacutexahydroquinoline-3-carboxylate
drsquoeacutethyle (DHPs)
4d) 2-amino-4-(4-(dimeacutethylamino)pheacutenyl)-77-dimeacutethyl-5-oxo-5678-teacutetrahydro-4H-chromegravene-3-carbonitrile (THPs)
4e) 2-amino-4-(4-meacutethoxypheacutenyl)-77-dimeacutethyl-5-oxo-5678-teacutetrahydro-4H-chromegravene-3-carbonitrile (THPs)
Reacutesumeacute
Dans ce manuscrit nous avons exposeacute lrsquoobjectif de notre eacutetude et les reacutesultats obtenus Nous
nous sommes interesseacutes au deacuteveloppement de nouveaux protocoles qui rentrent dans le
domaine de la chimie verte (chimie durable) en proposant deux nouveaux catalyseurs acides
de Brϕnsted drsquoorigine naturelle (lrsquoacide ascorbique et lrsquoacide aceacutetylsalicylique) les reacuteactions
dont on a fait lrsquoeacutetude sont des reacuteactions agrave composants multiples la reacuteaction de Biginelli
Hantzsch et la synthegravese des benzopyranes qui sont preacutesenteacutees dans trois chapitres
Les trois reacuteactions sont meneacutees dans un milieu sec ce qui a eacutetait un plus pour notre recherche
nous avons pus obtenir de tregraves bons reacutesultats que ce soit pour les rendements ou pour les
temps necessaires pour le deacuteroulement des reacuteactions Nous avons aussi enrichi la bibliothegraveque
des moleacutecules par la production de nouvelles moleacutecules avec de tregraves bons rendements dans
des temps record
Mots cleacutes chimie verte acide ascorbique acide aceacutetylsalicylique reacuteactions agrave composants
multiples la reacuteaction de Biginelli Hantzsch et la synthegravese des benzopyranes
الرحمان
الحمد لا
الملخص
جدیدة بروتوكولات تطویرب مھتمون ونحن علیھا الحصول تم التي والنتائج دراستنا من الغرض شرحنا المخطوط ھذا في
من و ھي جدیدةال برونستیدال أحماض من اثنین قدملھذا نو ) المستدامة الكیمیاء( الخضراء الكیمیاء مجال ضمن تقع التي
في بھا قمنا التي التفاعلات ) السالیسیلیك أسیتیل وحمض الاسكوربیك حمض( الطبیعي الأصلدات الحفازة المواد
وبینزوبیران ھانتسش و بیجینیلي تفاعلمثل المركبات المتعددة التفاعلات ھي ھذه دراستنا
و جدا جیدة نتائج على الحصول من فتمكنا لأبحاثنا بمثابة اضافة كان الذي جاف وسط في جریتا لثلاثةا التفاعلات
وقت في جدا جیدة غلة مع جدیدة جزیئات وإنتاج المركبات مكتبة باثراء أیضا انقم جیدین دومرد و وقت على حصلنا
قیاسي
المكونات المتعددة التفاعلات السالیسیلیك أسیتیل حمض الأسكوربیك حمض الخضراء الكیمیاء الرئیسیة الكلمات
وبینزوبیران ھانتسش و بیجینیلي تفاعل
Abstract
In this manuscript we explained the purpose of our study and the results obtained We are
interested in developing new protocols that fall within the field of green chemistry
(sustainable chemistry) offering two new Brϕnsted acids of natural origin catalysts ( ascorbic
acid and acetylsalicylic acid) the reactions on which we did our study are multi-component
reactions reaction Biginelli Hantzsch and synthesis of benzopyran which are divided into
three chapters
The three reactions are carried out in a dry environment which was a plus for our research
we could obtain very good results that am for returns or for necessary for the progress of the
reactions we have also enriched the library of molecules the production of new molecules
with very good yields in record time
Keywords green chemistry ascorbic acid acetylsalicylic acid multicomponent reactions
the reaction of Biginelli Hantzsch and synthesis of benzopyran
Table de matiegravere
INTRODUCTION GENERALEhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip01
Bibliographie helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip11
Chapitre I Nouvelles proceacutedures laquo vertes raquo dans la synthegravese des deacuteriveacutes de la
34-dihydropyrimidin-2(1H)-one I1 Introductionhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip13
I11 Historique de la reacuteaction de Biginellihelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip15
I111 Aldeacutehydeshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip15
I112 Composeacutes agrave meacutethylegravene activeacutehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip16
I113 Lrsquoureacutee et ses deacuteriveacutes helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip17
I12 Meacutecanisme de la reacuteaction de Biginelli helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip17
I2 Inteacuterecircts biologiques des 3 4-dihydropyrimidin-2-ones et deacuteriveacuteshelliphelliphellip23
I21 Activiteacute antifilarienne helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip23
I22 Activiteacute antifongique et antimicrobienne helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip23
I23 Activiteacute antituberculeusehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip25
I24 Activiteacute antioxydantehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip27
I25 Activiteacute anticanceacutereuse et antivirale (contre HIV-1)helliphelliphelliphelliphelliphelliphellip29
I26 Activiteacute de blocage des canaux calciqueshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip31
I27 Antagonistes des reacutecepteurs α1a- adreacutenergiqueshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip32
I3 Meacutethodes de preacuteparation des 34-DHPMshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip34
I31 Utilisation de la meacutethode organocatalyse helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip34
I32 Utilisation de la meacutethode de transfert de phase helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip 34
I33 Utilisation des acides de Lewis helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip35
I34 Lrsquoutilisation de lrsquoIodine (I2) helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip39
I35 Utilisation des Bases de Lewis helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip39
I36 Utilisation des acides de Brϕnsted helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip40
I37 Synthegravese asymeacutetrique helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip 40
I38 Utilisation de la biocatalyse helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip43
I39 Utilisation des supports solides helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip43
I310 Utilisation des micro-ondes helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip46
I311 Utilisation des ultrasons helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip48
I312 Utilisation des liquides ioniques helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip49
I313 Utilisation des nanoparticules helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip50
I314 Utilisation des catalyseurs naturels helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip51
I315 Utilisation drsquoautres catalyseurshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip52
I4 Reacutesultats et discussionhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip55
I5 Conclusionhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip68
I6 Partie expeacuterimentalehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip69
Bibliographiehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip79
Chapitre II Nouvelles proceacutedures laquo vertes raquo dans la synthegravese des deacuteriveacutes de la 14- dihydropyridine
II1 Introductionhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip85
II11 Historique de la reacuteaction de Hantzsch helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip87
II111 Aldeacutehydeshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip87
II112 Composeacutes agrave meacutethylegravene activehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip87
II113 Lrsquoammoniac et ses deacuteriveacuteshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip87
II12 Meacutecanisme de la reacuteaction de Hantzsch helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip88
II13 Utilisation des produits DHPshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip89
II2 Inteacuterecircts biologiques des 1 4-dihydropyrimidines et deacuteriveacutes helliphelliphelliphelliphellip92
II21 Activiteacutes antimicrobienne antibacteacuterienne et antifongique helliphelliphelliphellip92
II22 Activiteacute antioxydantehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip94
II23 Activiteacute anti-inflammatoire helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip95
II24 Activiteacute antituberculeuse helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip95
II25 Activiteacutes antihypertensive et vasodilatation helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip96
II26 Activiteacute myorelaxantehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip97
II27 Activiteacute anticancereuse helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip98
II3 Meacutethode de preacuteparation des 34-DHPshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip99
II31 Utilisation des acides de Lewis helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip99
II32 Lrsquoutilisation de lrsquoIodine (I2) helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip101
II33 Utilisation des acides de Brϕnstedhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip102
II32 Utilisation de la levure de boulanger helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip102
II33 Synthegravese asymeacutetrique helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip103
II34 Utilisation de la biocatalyse helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip104
II35 Utilisation des supports solides helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip105
II36 Utilisation des micro-ondes helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip107
II37 Utilisation des ultrasons helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip108
II3 Utilisation de lrsquoirradiation infrarouge helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip109
II39 Utilisation des liquides ioniques helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip109
II310 Utilisation du couple Oxyde-Meacutetal helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip109
II311 Utilisation des nanoparticules helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip110
II312 Utilisation de la meacutethode sans catalyseur helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip111
II4 Reacutesultats et discussionhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip114
II5 Conclusionhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip128
II6 Partie expeacuterimentalehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip129
Bibliographiehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip139
Chapitre III Nouvelles proceacutedures laquo vertes raquo dans la synthegravese des deacuteriveacutes du teacutetrahydrobenzo[b]pyrane
III1 Introductionhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip147
III11 Nomenclature des teacutetrahydrobenzo[b]pyranes helliphelliphelliphellip148
III12 Meacutecanisme de la reacuteaction helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip149
III2 Inteacuterecircts biologiques des teacutetrahydrobenzo[b]pyranes helliphelliphelliphelliphelliphellip150
III21 Activiteacutes antimicrobienne antibacteacuterienne et antifongique helliphellip150
III22 Activiteacute anticanceacutereusehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip153
III23 Activiteacute antirhinovirushelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip154
III24 Activiteacute neuroprotectivehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip155
III25 Activiteacute antioxydantehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip156
III25 Activiteacute protectrice du cartilagehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip157
III3 Meacutethodes de preacuteparation des teacutetrahudrobenzo[b]pyranes helliphelliphelliphellip158
III31 Utilisation de la meacutethode eacutelectroorganiquehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip158
III32 Utilisation des acides de Lewis helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip158
III33 Utilisation de lrsquoIodine moleacuteculaire (I2 avec K2CO3)helliphelliphelliphelliphelliphelliphellip161
III34 Utilisation des bases de Lewis helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip162
III35 Synthegravese asymeacutetrique helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip163
III36 Utilisation des supports solides helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip164
III37 Utilisation des micro-ondes helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip165
III38 Utilisation des liquides ioniques helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip165
III39 Utilisation des nanoparticules helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip168
III310 Utilisation de la meacutethode sans catalyseur helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip169
III4 Reacutesultats et discussionhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip171
III5 Conclusionhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip178
III6 Partie expeacuterimentalehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip179
Bibliographiehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip183
CONCLUSION GENERALEhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip187
Introduction Geacuteneacuterale
Introduction geacuteneacuterale
1
Introduction geacuteneacuterale
Le plus grand deacutefi de toutes les branches de la science moderne est de creacuteer une harmonie
entre la nature et lrsquoecirctre humain
La chimie est une science ou le savoir nrsquoest jamais seacutepareacute de faire cela fait drsquoelle un vaste
domaine drsquoinnovation Le rocircle principale de la chimie est drsquoameacuteliorer lrsquoenvironnement de
lrsquoecirctre humain ainsi que de proteacuteger sa vie avec les moyens les plus simples et disponibles
Jusquagrave preacutesent la socieacuteteacute a tendance agrave consideacuterer que la chimie et lrsquoindustrie chimique
nuisent agrave lrsquoenvironnement et que tout produit chimique creacuteeacute par lrsquohomme comme funeste et
tout ce qui est naturel comme bon cela est ducirc sans doute aux accidents dangereux qui ont
laisseacute une mauvaise image de la chimie et lrsquoindustrie chimique citant par exemple
-Lrsquoexplosion drsquoun reacuteacteur dans lrsquousine chimique drsquoIcmesa (Milan-Italie 10-07-1976)
contamination de plus de 1800 personnes
-Une fuite drsquoun gaz mortel lisocyanate de meacutethyle (MIC) drsquoune usine de pesticide (Bhopal-
Inde 03-12-1984) preacutes de 20000 morts et 100000 handicapeacutes
-Explosion de lrsquousine de Nitrate drsquoAmmonium AZF (Toulouse-France 21-09-2001) 29
morts et 450 blesseacutes
Le terme de chimie verte traduit le concept de chimie pour un deacuteveloppement durable
La chimie durable ou chimie verte peut ecirctre assimileacutee agrave une chimie qui maicirctrise durablement
son empreinte environnementale tout en respectant les impeacuteratifs de compeacutetitiviteacute
eacuteconomique et de progregraves social elle est reacutesolument un secteur multisectoriel et les grands
enjeux concernent plus speacutecifiquement la durabiliteacute des proceacutedeacutes la gestion des ressources et
lrsquointeacutegration de la chimie dans les filiegraveres drsquoavenir
Autrement dit une chimie qui veille agrave lrsquoeacutequilibre eacuteconomique social et environnemental du
milieu dans lequel elle srsquoinsegravere Elle vise notamment
A concevoir des produits et des proceacutedeacutes chimiques permettant de reacuteduire et
drsquoeacuteliminer lrsquoutilisation et la synthegravese de substances dangereuses 1 (une deacutefinition est
proposeacutee par lsquorsquoUS Environnemental Protection Agencyrsquorsquo en 1991)
Introduction geacuteneacuterale
2
A lrsquooptimisation des proceacutedeacutes (valorisation des deacutechets eacuteconomie drsquoatomes
drsquoeacutenergie de temps) par lrsquoadoption des douze principes de la laquoGreen Chemistryraquo
suivants
1 La Preacutevention deacuteveloppement de reacuteaction qui induit moins de deacutechets ce qui eacutevite
lrsquoeacutelimination de ces derniers
2 lrsquoEconomie drsquoatome incorporer le maximum drsquoatomes des reacuteactifs dans les produits
finaux moins de produits secondaires donc moins de deacutechets (comme par exemple
les reacutearrangements transpositions MCRs condensationshellip)
3 Synthegraveses moins dangereuses donc lrsquoutilisation des reacuteactifs chimiques peu toxiques
et non polluants
4 Conception de produits chimiques plus seacutecuritaires
Donc assurer la fabrication et la commercialisation des produits pharmaceutiques
cosmeacutetiques ou phytosanitaires plus sucircrs
5 Solvants et Auxiliaires plus seacutecuritaires lrsquoutilisation des reacuteactions sans solvant ou
sur support solide mineacuteral hellippeuvent ameacuteliorer les facteurs
6 Conception pour lefficaciteacute eacutenergeacutetique les besoins eacutenergeacutetiques des proceacutedeacutes
doivent ecirctre minimiseacutes en choisissant comme solution lrsquoutilisation des Micro-ondes
tempeacuterature et pression ambiantes
7 Utilisation des matiegraveres premiegraveres renouvelables la matiegravere premiegravere qui deacuterive des
plantes est facile agrave ecirctre renouveleacutee et moins coucircteuse plutocirct que celle qui deacuterive du
peacutetrole et de gaz naturel
8 Reacuteduction du nombre de deacuteriveacutes reacuteduction des produits deacuterivants qui apparaissent
avant lrsquoobtention du produit final en minimisant lrsquoutilisation des agents reacuteactifs des
radicaux bloquants (protecteursdeacuteprotecteurs) qui peuvent produire des deacutechets
9 La catalyse crsquoest le facteur auquel on srsquointeacuteresse pour son rocircle important dans une
reacuteaction par sa seule preacutesence ou par son intervention (il acceacutelegravere la reacuteaction en
reacuteduisant le temps et lrsquoeacutenergie neacutecessaire il peut reacuteduire les deacutechets augmenter la
seacutelectiviteacute diminuer la quantiteacute des reacuteactifs utiliseacutes peut catalyser deux produits qui
sont solubles dans des diffeacuterents solvants par transfegravert de phase du agrave leur caractegravere
bipolaire) et qui revient agrave sa forme initiale
10 Conception de la deacutegradation les produits chimiques syntheacutetiseacutes doivent ecirctre
deacutegradeacutes en substances non toxiques et non persistantes dans lrsquoenvironnement
Introduction geacuteneacuterale
3
11 Analyse en temps reacuteel pour la preacutevention de la pollution cest-agrave-dire suivre et
calculer la dureacutee avant la peacuteremption et la deacutegradation drsquoun produits chimique pour
preacutevenir la pollution
12 Chimie essentiellement seacutecuritaire afin de preacutevenir les accidents les substances
utiliseacutees devraient ecirctre choisies depuis le deacutebut drsquoune faccedilon agrave minimiser les risques
drsquoaccident chimiques
Depuis la deacutefinition des douze principes de la chimie verte 2 par P Anastas et J Warner agrave la
fin des anneacutees 1990 cette derniegravere a connu un essor fulgurant et intervient aujourdrsquohui dans
tous les niveaux de la socieacuteteacute de lrsquoaspect socieacutetal agrave lrsquoeacutemergence de technologies proceacutedeacutes et
produits toujours plus innovants et plus seacutecuritaires
La biotechnologie a permis lrsquoapparition et la deacutecouverte de plusieurs outils novateurs dont la
chimie combinatoire cette derniegravere reacutepond essentiellement agrave la neacutecessiteacute de deacutevelopper de
nouveaux meacutedicaments via des protocoles de synthegravese rapides efficaces et avec une grande
quantiteacutee Pour cela la conception et la mise en œuvre de nouveaux proceacutedeacutes de synthegravese
durable est lun des deacutefis majeurs dans la synthegravese organique moderne
Les reacuteactions agrave composants multiples (MCR) 3 sont une classe importante des reacuteactions en
tandem
Gracircce agrave leur capaciteacute intrinsegraveque agrave former plusieurs liaisons en une seule eacutetape les reacuteactions agrave
composants multiples sont assureacutement un outil de choix dans le domaine de la chimie
combinatoire dans le fait qursquoelles permettent de geacuteneacuterer en un temps record et avec de bons
rendements des structures moleacuteculaires preacutesentant une grande complexiteacute
La premiegravere MCR a eacuteteacute reacutealiseacutee en 1850 par Aldolph STRECKER qui a syntheacutetiseacute les α-
amino acides apregraves lrsquohydrolyse des α-aminonitriles via lrsquoaddition de un aldeacutehyde le cyanure
de potassium et le chlorure drsquoammonium 4 (Scheacutema 1)
STRECKER
R C
O
HNH3 HCN CH
NH2
CN
R+ +
Scheacutema 1
Introduction geacuteneacuterale
4
En 1882 la premiegravere synthegravese MCR drsquoheacuteteacuterocycles par HANTZSCH via une reacuteaction entre
un aldehyde deux moleacutecules de β-ceacutetoester et lrsquoammoniaque comme donneur drsquoazote 5 la
mecircme anneacutee RADZISZEWSKI preacutepara des produits agrave noyau imidazolique 6 (Scheacutemas 23)
HANTZSCH et RADZISZEWSKI
OCH3
OO
H3C
H3C
O O
OCH3
H3C CO
H
NH4OH
N
CH3
CH3H3C
OO
H3CO OCH3++
Scheacutemas 2 3
O
O
CH2O
MeNH2
NH3
N
N+
La synthegravese des 34-dihydropyridin-2(1H)-ones en 1891 par BIGINELLI vient quelques
anneacutees apregraves en faisant reacuteagir un aldehyde un β-ceacutetoester et lrsquoureacutee 7 (Scheacutema 4)
BIGINELLI
H2N NH2
O
EtO2C CH3
O OPhCHO
NH
NHO
EtO2CPh
H+Cat++
Scheacutema 4
MANNICH propose la synthegravese des β-aminoceacutetones en 1912 via une condensation du
formaldeacutehyde une amine et un composeacute carbonyleacute eacutenolisable 8 (Scheacutema 5)
MANNICH
H H
O
RH3C
O H2NCH2
H2C R
ONH4Cl
H+ OH-ou+
Scheacutema 5
Introduction geacuteneacuterale
5
En 1917 ROBINSON 9 reacutealisa la synthegravese de produits naturels tels que la tropinone comme
le montre le Scheacutema 6
ROBINSON
OHC
CHO +CO2Me
CO2Me
O
N O
CO2MeCO2Me
CH3NH2
+
Scheacutema 6
En utilisant un carbonyle un acide carboxylique et un isocyanide PASSERINI en 1921 put
syntheacutetiser les carboxamides 10 (Scheacutema 7)
PASSERINI
R1OH
O
R2
O
H R1O
HN
R3
O
O
R2
R3-C N++ +
Scheacutema 7
En 1934 BUCHERER-BERGS proposeront la premiegravere synthegravese agrave quatre composants pour
obtenir les hydantoiumlnes 11 (Scheacutema 8)
BUCHERER-BERGS
ONH3
CO2
HCN
NHHN
R1 R2
O
O
+
R1R2
Scheacutema 8
Introduction geacuteneacuterale
6
UGI en 1959 deacuteveloppa la reacuteaction de Passerini en ajoutant un nouveau reacuteactif qui est une
amine primaire 12 (Scheacutema 9)
UGI
R3
-CN+
R2OH
O + R1
O
H+
+R4NH2
H N+R4
R1
NR2
R1O
HN
R3OR4
-acylaminocarboxamide
Scheacutema 9
En 1973 PAUSON et coll deacuteveloppegraverent une MCR pour la synthegravese des cyclopentanones 13
(Scheacutema 10)
PAUSON et Coll
R4
R3 H H
O
R2R1
R1
O
R3
R4 R2
+
Scheacutema 10
YONEMITSU et coll (1978) preacuteparegraverent des structures indoliques en utilisant lrsquoindole et
lrsquoacide de Meldrum une reacuteaction que BAILEY developpa peu apregraves (1983) 14 15 16
(Scheacutemas 11 12)
YONEMITSU et Coll
NH
R H
NH
O
OR1H
O
OR
OO
O
O
HH
R1CHO
NH
R1
R CO2Et
Scheacutema 11
Introduction geacuteneacuterale
7
BAILEY
NCH3
CH3HCHO ++
O
OO
O NCH3
CH3
O
OO
O
Scheacutema 12
En 1993 PETASIS deacuteveloppa la reacuteaction de Mannich en remplaccedilant le composeacute carbonyleacute
eacutenolisable par lrsquoacide vinyl boronique pour preacuteparer les allylamines 17 (Scheacutema 13)
PETASIS
R1NR2
R3
R2NR1 H
(CH2O)ndioxane or toluene
R2N
R1 OH
NCH2
R1 R2R2N
R1
NR1R2
+
C C R3
H2O
HOB
HOR3
90degC30 minou 25degC3hrs
R3
OBH
OO
BO
Scheacutema 13
Ces reacuteactions sont approprieacutees pour la synthegravese organique verte car elles impliquent des
processus dans lequel trois ou plusieurs composants reacuteagissent directement pour former un
produit unique ce qui donne une bonne eacuteconomie datome 3 18-20
Il est important de noter que dans ces reacuteactions lisolement de produits intermeacutediaires est
inutile ce qui rend le proceacutedeacute plus simple
Par conseacutequent les MCR aussi appeleacutees processus one-pot sont utiles dans la synthegravese
organique verte parce quils ont beaucoup datouts importants dont le petit nombre drsquoeacutetapes et
Introduction geacuteneacuterale
8
par conseacutequent une proceacutedure de purification simple ce qui ameacuteliore lefficaciteacute de synthegravese
et leacuteconomie du temps des solvants et autres ressources ces facteurs sont en accord avec les
principes de la chimie verte
Ainsi on comprend que les reacuteactions agrave composants multiples aient attireacute lrsquoattention des
chercheurs que ce soit dans les universiteacutes ou dans lrsquoindustrie Notre laboratoire speacutecialiseacute
dans la synthegravese des moleacutecules drsquointeacuterecircts biologiques srsquoinscrit parfaitement dans le cadre de
cette dynamique
Les reacuteactions one-pot permettent de construire drsquoune maniegravere rapide des moleacutecules
complexes cycliques tregraves diversifieacutees et qui ont des inteacuterecircts et des potentiels tregraves inteacuteressants
dans les domaines de la pharmacie et dans la meacutedecine
Le travail de recherche reacutealiseacute dans le cadre de cette thegravese est baseacute sur les composeacutes
provenant de trois grandes reacuteactions celle de Biginelli celle de Hantzsch et la synthegravese des
teacutetrahydrobenzo[β]pyranes ayant pour but drsquoameacuteliorer les strateacutegies de synthegravese par des
proceacutedures expeacuterimentales commodes et peu coucircteuses tout en respectant lrsquoenvironnement
La chimie verte a permis drsquointroduire des moleacutecules naturelles dans ces reacuteactions pour jouer
le rocircle de catalyseurs on peut citer comme exemples les ligands les enzymes les acides
naturels comme lrsquoacide citrique et le jus de citron Elle a permis aussi de deacutevelopper des
meacutethodes douces et respectueuses de lrsquoenvironnement comme les micro-ondes les ultra
sons les supports parfois des meacutethodes sans solvant et sans catalyseur qui permettent une
eacuteconomie de lrsquoeacutenergie du coucirct et du temps et peuvent influencer sur le rendement de la
reacuteaction qui est notre objectif majeur
Pour notre part nous avons utiliseacute deux catalyseurs acides de Brϕnsted cycliques drsquoorigine
naturels lrsquoacide ascorbique (Vitamine C) tregraves disponible et lrsquoacide aceacutetyle salicylique
(lrsquoAspirine) Figures (1-2)
OO
HOOH
OH
HO
O CH3
O
O OH
Figure 1 Figure 2
Introduction geacuteneacuterale
9
Cette thegravese est structureacutee en trois chapitres
Le premier chapitre est consacreacute agrave la reacutealisation drsquoune cyclocondensation en une seule eacutetape
de 2mmol drsquoaldeacutehyde 2mmol de β-ceacutetoester et 3mmol de lrsquoureacutee dans un milieu sans solvant
et agrave une tempeacuterature de 80degC en introduisant une quantiteacute catalytique de (5mol) Ces
conditions ont eacuteteacute optimiseacutees pour les deux catalyseurs une comparaison a eacuteteacute faite sur lrsquoeffet
catalytique des deux acides de Brϕnsted sur les rendements des DHPMs et le temps
reacuteactionnel neacutecessaire (Scheacutema 1)
R1
O H+
O O
+ H2N
R2
NH2
NH
NH
R1
R2
O5mol catalyseur
80degC Sans solvant
Scheacutema 1
Le deuxiegraveme chapitre fait lrsquoobjet de la synthegravese de deux seacuteries des deacuteriveacutes de la 1 4-
dihydropyridine par une cyclocondensation agrave 80degC et en milieu sec drsquoaldeacutehyde un β-ceacutetoester
avec lrsquoaceacutetate drsquoammonium agrave lrsquorsquoaide drsquoune quantiteacute catalytique (5mol) des acides de
Brϕnsted proposeacutes (Scheacutema 2)
R1
O H +
O O
+NH
R1O
5mol catalyseur
80degC Sans solvant
O
NH4OAc
O O
Scheacutema 2
Introduction geacuteneacuterale
10
Le troisiegraveme chapitre sera consacreacute agrave lrsquoeacutetude sur lrsquoefficaciteacute de ces nouveaux catalyseurs en
les employant dans une reacuteaction one-pot qui a permis drsquoacceacuteder agrave la classe des produits
teacutetrahydrobenzo[β]pyranes La synthegravese de ces composeacutes neacutecessite (5mol) de ces
catalyseurs pour la condensation entre un aldeacutehyde un β-ceacutetoester et le malonitrile dans un
milieu sans solvant agrave 80degC pour donner les produits deacutesireacutes via une voie nouvelle et verte
(Scheacutema 3)
R1
O H+
O O
+
CN
R2
O
R1
NH2
O5mol catalyseur
80degC Sans solvant
R2
Scheacutema 3
On termine notre manuscrit dans le cadre de cette thegravese par une conclusion geacuteneacuterale mettant
en relief notre contribution dans la synthegravese organique
Bibliographie
11
Bibliographie
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[20] Kappe C Chem Res 2000 33 879
Chapitre I
Nouvelles proceacutedures laquo vertes raquo dans la
synthegravese des deacuteriveacutes de la 34-
dihydropyrimidin-2(1H)-one
Chapitre I Introduction
13
I1 Introduction
Les reacuteactions multicomposants (MCRs) sont parmi les protocoles les plus importants dans la
synthegravese organique et la chimie meacutedicinale 1 Cela reacuteside sur le fait que des produits
diversifieacutes et complexes peuvent ecirctre syntheacutetiseacutes en faisant varier les reacuteactifs en une seule
eacutetape et selon le mecircme mode opeacuteratoire La diversiteacute lefficaciteacute et laccegraves rapide aux petites
et tregraves fonctionnaliseacutees moleacutecules organiques rendent cette approche drsquoimportance centrale
actuellement dans la construction de bibliothegraveques combinatoires et loptimisation de
processus de synthegravese de meacutedicaments 2
En 1893 le chimiste italien Pietro Biginelli a donneacute naissance aux 2-oxo-1234-
teacutetrahydropyrimidines sous lrsquoacronyme de (THPMs) par lintermeacutediaire dune condensation
one-pot agrave trois composants entre un aldeacutehyde (1) lureacutee (3) et un composeacute dicarbonyleacute
facilement eacutenolisable (2) en preacutesence dacide de Brϕnsted 3 comme le montre le (scheacutemaI1)
Me OEt
OO
O
NH2H2N+
Ar
NH
NH
OMe
EtO
OHCl
EtOH RefluxO
HAr
1 2 3
4
+
Scheacutema I1
Recemment la synthegravese des 34-dihydropyrimidin-2 (1H) -onesthiones a attireacute lattention de
nombreux chercheurs dans le domaine de la chimie organique cette attention peut ecirctre
attribueacutee agrave leur eacuteventail fascinant de proprieacuteteacutes theacuterapeutiques et pharmacologiques comme
antiviral antitumoral (Fig I1) antibacteacuterien anti-inflammatoire 4 en outre certains dentre
eux ont eacutemergeacute comme bloqueurs de canaux calciques (Fig I2) ou comme des
antihypertenseurs ou des antagonistes (Fig I3) 5
La reacuteaction de Biginelli implique plusieurs critegraveres de la chimie verte comme la reacuteduction du
nombre deacutetapes qui permet une reacuteduction des exigences de purification et donc une
eacuteconomie de temps et drsquoargent une seacutelectiviteacute qui permet la production de moleacutecules
hautement pures et actives en minimisant la quantiteacute des sous produits et donc une eacutelimination
de la pollution
Chapitre I Introduction
14
NH
NHEtO
O
S
OH
NH
Ni-PrO
O
O
NO2
NH2
O
Fig I1 (S)-monastrol (anticancer) Fig I2 (R)-SQ 32926 (inhibiteur des canaux calciques)
NH
NH3CO
O
O
F
NH
O
F
H3CO
N
N
Fig I3 (S)-L-771668 (antagoniste des α-1A-adreacutenoreacutecepteurs)
La meacutethode rapporteacutee par Biginelli a connu un essort fulgurant neacuteaumoins elle souffre de la
longue dureacutee de la reacuteaction drsquoune forte aciditeacute du milieu reacuteactionel et de faibles rendements
Plusieurs proceacutedures nouvelles et ameacutelioreacutees qui reacutepondent aux exigences de la chimie verte
ont eacuteteacute signaleacutees et qui conduisent agrave des produits chimiques respectueux de lenvironnement
comme lutilisation de diverses catalyseurs qui sont sucircrs seacutelectifs disponibles et non
toxiques ou dutiliser un autre type de catalyseurs qui sont des matiegraveres recyclables tels que
les liquides ioniques 6 nanoparticules 7 des supports solides 8 ou en appliquant des meacutethode
telles que les micro-ondes 9 les ultrasons 9 ou lrsquoirradiation UV 10 sans solvant et sans
catalyseur 11 afin doptimiser leacuteconomie de leacutenergie du temps et de la matiegravere
Chapitre I Introduction
15
I11 Historique de la reacuteaction de Biginelli
La premiegravere structure des 34-dihydropyrimidinones a eacuteteacute formeacutee agrave partir drsquoune condensation
drsquoun aldeacutehyde aromatique un β-ceacutetoester avec lrsquoureacutee dont le nom est 6-meacutethyl-2-oxo-4-
pheacutenyl-1234-teacutetrahydropyrimidine-5-carboxylate drsquoeacutethyle Depuis trois librairies de reacuteactifs
de deacutepart ont contribueacute dans lrsquoeacutelargissement de la production des DHPMs il srsquoagit des
aldeacutehydes des composeacutes agrave meacutethylegravene activeacute et des deacuteriveacutes de lrsquoureacutee (Fig I4)
N
NH
R1
R2
R3
R4
X
R1= H alkyle aryle carbohydrateR2= ester amide acyl nitrile etcR3= H alkyle aryleR4= H alkyle aryleX= O S NR
Fig I4
I111 Aldeacutehydes
Plusieurs types drsquoaldeacutehydes ont eacuteteacute utiliseacutes dans cette reacuteaction On peut trouver des aldeacutehydes
heacuteteacuterocycliques complexes mais aussi des aldeacutehydes chiraux des aldeacutehydes aromatiques qui
sont les plus utiliseacutes des aldeacutehydes aliphatiques ces derniers sont moins utiliseacutes agrave cause de
leur faible reacuteactiviteacute (Fig I5-I17)
O
OHC H
OBn
BnO OBn
BnO
CHOFe
OCHO
BzO
OBz
dibenzylpentose CHO
Fig I5 Fig I6 Fig I7 Fig I8
CHO
X
CHO
X N
CHO
X
CHO
Fig I9 Fig I10 Fig I11 Fig I12
X= H Cl Br R OH CF3 NO2 OR etc
Chapitre I Introduction
16
O
O
CHO
O
CHO
CHO
CHO
HCHO
Fig I13 Fig I14 Fig I15 Fig I16 Fig I17
I112 Composeacutes agrave meacutethylegravene activeacute
Les DHPMs peuvent ecirctre syntheacutetiseacutes agrave partir des β-dicarbonyleacutes acycliques ou cycliques ou
autres types de meacutethylegravenes activeacutes (Fig I18-I26)
O
R2
O
R1
OO
NHR3
O
OR
R
R1= Me NEt2 Ph Et NO2 CH2Cl OCH2Cl R2= Me OEt OMe R3= Ph H Me CO2CH3 CH(CH3)3C2H5 R= H CH3
Fig I18 Fig I19 Fig I20
O
OEt
O
O
O O
OH
O
Fig I21 Fig I22 Fig I23
S
OO
O
OO
EtO2C
BnO
BnO OBn
Fe
O
O
Fig I24 Fig I25 Fig I26
Chapitre I Introduction
17
I113 Lrsquoureacutee et ses deacuteriveacutes
Dans la condensation de Biginelli lrsquoureacutee et ses deacuteriveacutes sont utiliseacutes comme source drsquoazote
neacutecessaire pour obtenir le cycle teacutetrahydropyrimidine Cependant la thioureacutee et ses deacuteriveacutes
sont moins inteacutegreacutees pour raison des rendements obtenus plus faibles des DHPMs et de la
longe dureacutee de la reacuteaction (Fig I27-I31)
NH2
O
RHN NH2
S
RHN R1
NH
H2N
R= H Ph Me R1= NH2 OMe
Fig I27 Fig I28 Fig I29
NH
O
H2N
S
NH
H2N
OMe
Fig I30 Fig I31
I12 Meacutecanisme de la reacuteaction de Biginelli
Le meacutecanisme reacuteactionnel de la reacuteaction de Biginelli reste toujours en discussion pour les
chimistes Plusieurs propositions ont eacuteteacute formuleacutees et elles passent par les intermeacutediaires
suivants (Fig I32-I36)
NHO
H2N
HN
H2NO O
O
EtO
NH
OH2N
EtO
HN
H2N
O
O
Fig I32 Fig I33 Fig I34 Fig I35
Chapitre I Introduction
18
N
ONH
HO
O
O
Fig I36
En 1933 Folkers et Johnson12 ont reacutealiseacute la premiegravere eacutetude sur le meacutecanisme de cette
reacuteaction Ils ont prouveacute la formation de lrsquointermeacutediaire Fig I32 ce qui indique une
condensation entre un aldeacutehyde et deux moleacutecules de lrsquoureacutee via (NN-benzylidenebisureacutee) ce
bis-ureacuteide va ensuite reacuteagir avec lrsquoaceacutetoaceacutetate drsquoeacutethyle par une addition nucleacuteophile (Scheacutema
I2)
RO
O O
+Ar H
O
H2N NH2
O
NH
NHRO
O R
O
ArNH
O
H2N
NH
H2N
O
Hydrolyse
NH
O
NH
O
RO
Ar
R= NHCONH2
R
ScheacutemaI2
En 1973 Sweet et Fissekis13 ont rapporteacute le meacutecanisme de la condensation de Biginelli par
lrsquointermeacutediaire drsquoun catalyseur acide ougrave lrsquoaldeacutehyde et lrsquoaceacutetoaceacutetate drsquoeacutethyle reacuteagissent par
Chapitre I Introduction
19
une condensation aldolique pour obtenir un carbocation et par une addition nucleacuteophile de
lrsquoureacutee suivie drsquoune cyclisation intramoleacuteculaire et une deacuteshydratation pour conduire au
produit final (Scheacutema I3)
EtOO
O+
Ar H
O EtO
O
OH
Ar
O
EtO
O
O
Ar
O
+H+
H
H
-H2O
EtO
OAr
O-H2O
H2N NH2
OEtO O
Ar
O HN
NH2
O-H2O
NH
NHEtO
O Ar
O
EtO
OAr
O
ScheacutemaI3
En 1997 Kappe 14 observe la formation du N-acyliminium (Fig I34) apregraves une attaque
nucleacuteophile de lrsquoureacutee sur lrsquoaldeacutehyde suivie drsquoune addition nucleacuteophile de lrsquoaceacutetoaceacutetate
drsquoeacutethyle (Scheacutema I4)
RO
O O
+Ar H
ONH
HO
R
XH2N
+H+
-H2OH2N NH2
X
RO O
R
O HN
NH2
X-H2ON
H
NHRO
O R
O
NHHO
R
XH2N
Scheacutema I4
Chapitre I Introduction
20
En 2007 Cepanec 15 ont rapporteacute une eacutetude sur le meacutecanisme reacuteactionel de la synthegravese des
produits de Biginelli via le lrsquointermeacutediaire Fig I35 (Scheacutema I5)
RO O
O+
Ar H
O
H2N NH2
X
-H2O NH
NHRO
O Ar
X
EtO
HN
H2N
X
O
Scheacutema I5
En 2011 Raj et Coll 16 ont rapporteacute le meacutecanisme de la reacuteaction de biginelli en utilisant une
base (K2CO3) comme catalyseur et en suivant le deacuteroulement de la reacuteaction par spectromeacutetrie
de Masse
Les reacutesultats remarqueacutes sont les suivants
- Aucun signe de formation de bis-ureacuteide ce qui exclut la possibiliteacute de la voie bis-
ureacuteide
- Une condensation de Knoevenagel entre lrsquoaldeacutehyde et lrsquoaceacutetoaceacutetate drsquoeacutethyle ne donne
pas le produit final deacutesireacute
- Apparition drsquoun pic deacutetecteacute par spectromeacutetrie de Masse deacutecrit lrsquointermeacutediaire Fig
I36 qui confirme une condensation initiale entre lrsquoureacutee et lrsquoaceacutetoaceacutetate drsquoeacutethyle (via
3-ureido-crotonate) suivie drsquoune attaque du centre nucleacuteophile reacutesultant de la
condensation sur lrsquoaldeacutehyde
Chapitre I Introduction
21
Le meacutecanisme final rapporteacute par Raj et Coll est le suivant (Scheacutema I6)
N
ONH
HO
O
O
H2N NH2
O+
O
OO
NH
ONH
O
O
OH
NH
HO NH2
O
O
O
Cyclisation
DHPMs
Scheacutema I6
En 2013 P S Harikrishnan et son eacutequipe17 ont rapporteacute un meacutecanisme reacuteactionnel pour cette
reacuteaction ils ont prouveacute que la reacuteaction de Biginelli peu ecirctre reacutealiseacutee dans des conditions sans
solvant par irradiation des micro-ondes et surtous sans catalyseur
Lrsquoabsence de ce dernier prouve que la premiegravere eacutetape nrsquoest pas lrsquoionisation du β-ceacutetoester et
que crsquoest plutocirct lrsquointermeacutediaire reacutesultant de la condensation de Knoevenagel entre lrsquoaldeacutehyde
et lrsquoureacutee thioureacutee (Fig I33) qui provoque lrsquoeacutenolisation du β-ceacutetoester (Scheacutema I7)
Chapitre I Introduction
22
Le meacutecanisme est illustreacute dans le scheacutema suivant
X NH2
NH2
ArH
O
32
NH
NH2X
OH
Ar
5-H2O
N
NH2X
ArCO2Et
OH RR= (-CH2-SO2-Ar)
reacuteaction type-aldol (addition de Michaeumll)
6
N
Ar
H
NH2X
CO2Et
OR
cyclisationNH
Ar
NHX
CO2Et
OHR-H2O
NH
Ar
NHX
CO2Et
R
784X= O S
Sheacutema I7
Chapitre I Inteacuterecircts biologiques des 3 4-dihydropyrimidin-2-ones
23
I2 Inteacuterecircts biologiques des 3 4-dihydropyrimidin-2-ones et deacuteriveacutes
I21 Activiteacute antifilarienne
Des seacuteries de 4-aryl-2-sulfanyl-6-meacutethyl-1 4-dihydropyrimidines qui sont obtenues
par une simple alkylation des 3 4-dihydropyrimidin-2-thiones ont eacuteteacute eacutetudieacutees pour
une activiteacute antifilarienne (contre Brugia Malayi parasites filaires lymphatiques) par
Singh et son eacutequipe18 un des produits a montreacute une puissante activiteacute adulticide avec
la steacuterilisation de vers femelles (6861) Fig I37 et il peut servir comme conducteur
de prototype pour de plus amples optimisations et le deacuteveloppement de nouveaux
agents antifilariens
N
NH
F
EtO
O
S
Fig I37
I22 Activiteacute antifongique et antimicrobienne
Une seacuterie de produits issue de la reacuteaction de Biginelli a eacuteteacute syntheacutetiseacutee et testeacutee pour
son activiteacute antifongique et antimicrobienne par Akhaja et Coll 19 quatre produits ont
montreacute une excellente activiteacute contre tous les microbes et les souches fongiques
utiliseacutees il srsquoagit des moleacutecules suivantes Fig I38- Fig I41
NH
NH
S
ONN
SN
NH
O
Cl
NH
NH
O
O
NN
SN
NH
O
Br
Fig I38 Fig I39
Chapitre I Inteacuterecircts biologiques des 3 4-dihydropyrimidin-2-ones
24
NH
NH
O
O
NN
SN
NH
O
Cl
NH
NH
S
O
NN
SN
NH
O
O2N
Fig I40 Fig I41
Les teacutetrahydropyrimidinyl-1 3 4-thiadiazolylimino-1 3-dihydro-2H-indol-2-ones et
deacuteriveacutes ont eacuteteacute syntheacutetiseacutes et ensuite leurs activiteacutes biologiques eacutetudieacutees Les produits
(Fig I42 et Fig I4) ont montreacute une activiteacute antibacteacuterienne et antifongique Le
groupement eacutelectroattracteur (lrsquohalogegravene) qui est en position 5 dans le 1 H-indole-2 3-
dione aide agrave renforcer la puissance du meacutedicament syntheacutetiseacute plus lrsquohalogegravene est
eacutelectroattracteur plus lrsquoactiviteacute biologique est excellente 20
NH
NH
S
O
NN
SN
NH
O
F
NH
NH
S
O
NN
SN
NH
O
F
Fig I42 Fig I43
Une seacuterie des deacuteriveacutes de la dihydropyrimidine-2(1H)-thione a montreacute une activiteacute
antibacteacuterienne meilleure en comparaison avec drsquoautres meacutedicaments selon une eacutetude
rapporteacutee par Rajasekaran et son eacutequipe 21 Les moleacutecules comportants le groupement
nitro comme substituant posseacutedent un large spectre dactiviteacute antibacteacuterienne et ont
tendance agrave supprimer les radicaux libres(Fig I44 et Fig I45)
N
HN
S
NH
O
O
NO2
N
HN
S
NH
O
ONO2
Fig I44 Fig I45
Chapitre I Inteacuterecircts biologiques des 3 4-dihydropyrimidin-2-ones
25
Une seacuterie de Pyrimido[45-c]quinoleacuteines N-substitueacutees et non substitueacutees est obtenue
via la reacuteaction de Biginelli par Nadaraj et Coll 22 tous les produits sont testeacutes sur leur
activiteacute antibacteacuterienne certains produits nrsquoont pas montreacute une activiteacute tandis que
autres ont montreacute une activiteacute excellente (Fig I46) ou modeacutereacutee (Fig I47 et I48)
NH
NHHN
O
O
OH N
H
NHHN
O
O
Cl NH
NHHN
O
O
Cl
Fig I46 Fig I47 Fig I48
I23 Activiteacute antituberculeuse
Akhaja et Coll 23ont eacutetudieacute lrsquoactiviteacute biologique des 1 3-dihydro-2H-indol-2-ones
contre le M tuberculose H37Rν la majoriteacute des produits syntheacutetiseacutes ont prouveacute une
activiteacute antituberculeuse mais avec des degreacutes qui se diffeacuterent drsquoune moleacutecule agrave une
autre Cinq produits ont donneacute de bons reacutesultats (Fig I49-I53)
NH
NH
S
O
NN
SN
NH
S
F
NH
NH
O
O
NN
SN
NH
S
F
Fig I49 Fig I50
NH
NH
S
O
NN
SN
NH
S
O2N
NH
NH
S
O
NN
SN
NH
S
Cl
Fig I51 Fig I52
Chapitre I Inteacuterecircts biologiques des 3 4-dihydropyrimidin-2-ones
26
NH
NH
O
O
NN
SN
NH
S
O2N
Fig I53
En 2012 Akhaja et son eacutequipe 24ont deacuteveloppeacute leurs recherches sur lrsquointeacuterecirct
biologique des produits issus de la reacuteaction de Biginelli et ils ont continueacute sur
lrsquoactiviteacute antituberculeuse des 1 3-dihydro-2H-indol-2-ones Parmi une seacuterie de
composeacute deux produits qui sont le 5-chloro-3-(-5-(4-(furan-2-yl)-6-methyl-2-
oxothioxo-1 2 3 4-tetrahydropyrimidin-5-yl)-1 3 4-thiadiazol-2-ylimino) indolin-
2one ont prouveacute une excellente activiteacute contre le M tuberculose H37Rν avec un
pourcentage drsquoinhibitionde 99 pour les deux produits (Fig I54 et Fig I55)
NH
NH
S
O
NN
SN
NH
O
Cl
NH
NH
S
O
NN
SN
NH
S
Cl
Fig I54 Fig I55
Tous les produits syntheacutetiseacutes par Rajasekaran et son eacutequipe 25 ont montreacute une
bioactiviteacute contre les oxydants les bacteacuteries et la tuberculose Neacuteanmoins Les composeacutes portant le groupement nitro ont donneacute des reacutesultats les plus
satisfaisants et possegravedent une activiteacute tregraves puissante contre le Mycobacterium
tuberculi (Fig I56 et Fig I57)
Chapitre I Inteacuterecircts biologiques des 3 4-dihydropyrimidin-2-ones
27
N
HN
S
NH
O
ONO2
N
HN
S
NH
O
O
NO2
Fig I58 Fig I57
Une seacuterie des deacuteriveacutes des dihydropyrimidines provenant de la condensation
entre lrsquoureacutee ou thioureacutee un β-ceacutetoester avec un aldeacutehyde de type 1 3-diaryl-1H-
Pyrazole-4-carbaldeacutehyde a eacuteteacute preacutepareacutee par Yadlapalli et Coll 26
Lrsquoeacutevaluation de la bioactiviteacute des produits syntheacutetiseacutes indique une forte activiteacute contre
le Mycobacterium Tuberculosis MTB H37Rν (99 drsquoinhibition avec une tregraves petite
concentration 0125μgml) remarqueacutee pour le composeacute Fig I58
Les autres produits ont donneacute de bons reacutesultats comme le Fig I59
NH
NH
NN
Cl
EtO
O
S
Ph
NH
NH
NN
Cl
EtO
O
O
Ph
Fi I58 Fig I59
I24 Activiteacute antioxydante
Trois produits ont eacuteteacute syntheacutetiseacutes et identifieacutes pour la premiegravere fois par Chavda et
Coll 27 et ils ont montreacute une activiteacute antioxydante qui est toujours en rapport avec
lrsquoeacutelectroneacutegativiteacute des substiuants du cycle dihydropyrimidine Le composeacute avec un groupe NH est plus antioxydant que celui avec un S et ce dernier
et plus actif que celui avec un O Fig I60-I62
Chapitre I Inteacuterecircts biologiques des 3 4-dihydropyrimidin-2-ones
28
OH
N
NHN
O
O
O
O
N NH
HN N
O
O
OH
N
NS
O
O
O
O
N NH
HN N
O
O
Fig I60 Fig I61
OH
N
NO
O
O
O
O
N NH
HN N
O
O
Fig I62
Une seacuterie de produits qui a deacutejagrave eacuteteacute citeacutee parmi les moleacutecules ayant une activiteacute
antibacteacuterienne rapporteacute par Rajasekaran et Coll 28 montre aussi sa haute capaciteacute et
activiteacute antioxydante (Fig I63-I66)
Chapitre I Inteacuterecircts biologiques des 3 4-dihydropyrimidin-2-ones
29
N
HN
S
NH
O
O
N
HN
S
NH
O
O
Fig I63 Fig I64
N
HN
S
NH
O
O
Cl
N
HN
S
NH
O
OCl
Fig I65 Fig I66
I25 Activiteacutes anticanceacutereuse et antivirale (contre HIV-1)
Le monastrol (Fig I67) bloque la mitose par linhibition speacutecifique de lactiviteacute
mitotique de la kineacutesie Eg5 qui est une proteacuteine motrice neacutecessaire pour la bipolariteacute
spinale Le monastrol est la seule moleacutecule cellulairement permeacuteable connue agrave lheure
actuelle comme inhibiteur de la kineacutesie mitotique Eg5 et peut ecirctre consideacutereacute comme
un leader pour le deacuteveloppement de nouveaux meacutedicaments anticanceacutereux 29
Activiteacute antiprolifeacuterative
Le potentiel de pieacuteger les espegraveces reacuteactives de lrsquooxygegravene ou lrsquoazote ainsi que
drsquoinhiber la croissance des cellules canceacuterigegravenes a eacuteteacute eacutetudieacute sur une seacuterie de 20
produits DHPMs 16 produits analogues 30 du manostrol (Fig I67) quelques uns
sont repreacutesenteacutes dans les figures I68-I70
Chapitre I Inteacuterecircts biologiques des 3 4-dihydropyrimidin-2-ones
30
NH
NH
S
EtO
O
HO
NH
NH
S
O
EtO
O
NH
NH
S
EtO
O
O
OH
NH
NH
S
EtO
O
Fig I67 Fig I68 Fig I69 Fig I70
Le produit Fig I71 qui a prouveacute son activiteacute contre la tuberculose montre une
inhibition maximale contre les cellules canceacuterigegravenes drsquoapregraves lrsquoeacutetude lanceacutee par
Yadlapalli et coll 31 sur la relation entre la structure et lrsquoactiviteacute Ils ont conclu que les
composeacutes contenant un atome de sulfure eacutetaient plus puissants que ceux qui portent
lrsquooxygegravene par conseacutequent la preacutesence de la thioureacutee est plus importante que celle de
lrsquoureacutee
NH
NH
S
O
NN
SN
NH
S
F
Fig I71
Une eacutetude a reacutealiseacutee par Kim et Coll32 en faisant une optimisation sur les produits
dihydropyrimidinones et analogues afin de trouver le meilleur ester qui permet
drsquoinhiber la reacuteplication des virus avec une stabiliteacute meacutetabolique ameacutelioreacutee
Pour cela ils ont utiliseacute diffeacuterents lactones ceacutetones et bioisosters Les plus actifs sont
repreacutesenteacutes dans les figures I72-I74
Chapitre I Inteacuterecircts biologiques des 3 4-dihydropyrimidin-2-ones
31
HN
NH
OH
Cl
O
O
HN
NH
OH
Cl
O
O
N
HN
NH
OH
Cl
O
S
N
Fig I72 Fig I73 Fig I74
I26 Activiteacute de blocage des canaux calciques
Cette activiteacute a eacuteteacute remarqueacutee pour la premiegravere fois en 1975 pour les DHPs et elles
sont devenues comme la nifedipine (Fig I75) indispensables pour le traitement des
maladies cardiovasculaires et diffeacuterents analogues qui sont maintenant des produits
commerciaux 33
Cependant ces produits nrsquoont pas montreacute une activiteacute hypertensive ce qui a meneacute les
chercheurs a eacutetudieacute ces activiteacutes sur les DHPMs pour leurs ressemblances structurales aux
DHPs ces derniers ont montreacute une grande activiteacute cardiovasculaire ainsi une activiteacute de
blocage des canaux calcique similaire agrave celles des DHPs comme les produits Fig I76-I79
Notant que la modification des substituant en position N3 permet drsquoavoir une activiteacute plus
durable 34
NH
O
OMe
O
MeO
O2N
N
N
O
O
O
i-PrO2C
O2N
N
Ph
Fig I75 Fig I76
Chapitre I Inteacuterecircts biologiques des 3 4-dihydropyrimidin-2-ones
32
NH
N
O
O
OC7H15-n
O
O
O2N
NH
N
O
O
O
O
O2N
NH
N
O
S
O
i-PrO2C
O2N
Fig I77 Fig I78 Fig I79
Autres deacuteriveacutes des DHPMs qui comportent des bicycles dans leurs structures ont aussi prouveacute
leur activiteacute de blocage des canaux calciques Fig I80
NH
N
O
i-PrO2C
O2N
N
NH2O
Fig I80
I27 Antagonistes des reacutecepteurs α1a adreacutenergiques
Les antagonistes non seacutelectifs des reacutecepteurs α1a adreacutenergiques telle la teacuterazosine
(Fig I81) sont actuellement employeacutes dans le traitement de la BPH (Lhyperplasia
prostatique beacutenigne) cependant le potentiel des antagonistes α1a se corregravele bien avec
laffiniteacute de fixation du sup-type α1a avec un reacutecepteur humain cloneacute Pour cela
Plusieurs modifications ont remplaceacute le corps DHP par celui de la DHPMs comme
dans le SNAP6201 (Fig I82) et ce pour eacuteviter les problegravemes associeacutes avec
loxydation des DHPs 35 Le SNAP6201 et ses analogues ont montreacute une tregraves grande
efficaciteacute sans aucuns effets cardiovasculaires
Chapitre I Inteacuterecircts biologiques des 3 4-dihydropyrimidin-2-ones
33
N
N
N
N
O
O
O
O
N
N
EtH
O
O
NH
N
CO2MePh
O
H2N
FF
Fig I81 Fig I82
Chapitre I Meacutethodes de preacuteparations des DHPMs
34
I3 Meacutethodes de preacuteparations des DHPMs
La reacuteaction de Pietro Biginelli a eacuteteacute deacutecrite en 1891 mais ce nrsquoest qursquoapregraves une vingtaine
drsquoanneacutees qursquoelle a connue un grand inteacuterecirct Et depuis tous les travaux sont orienteacutes pour
ameacuteliorer lrsquoefficaciteacute de cette reacuteaction
I31 Utilisation de lrsquoorganocatalyse
Durant ces derniegraveres anneacutees plusieurs meacutethodes catalytiques ont eacuteteacute deacuteveloppeacutees afin
drsquoameacuteliorer les rendements des produits ayant des activiteacutes biologiques qui sont fournis via la
reacuteaction de Biginelli peu drsquoexemples des organocatalyseurs ont eacuteteacute deacutecrits
La β-cyclodextrine est une moleacutecule naturelle de la famille drsquooligosaccharides non
toxique recyclable elle a eacutetait utiliseacutee par Liberta et son eacutequipe 36 pour catalyser la
condensation de Biginelli apregraves avoir testeacute lrsquoeffet du solvant sur les trois familles de
ce catalyseur qui sont (α β et γ cyclodextrine) crsquoest la β-cyclodextrine qui a donneacute un
bon rendement dans un milieu sec la quantiteacute catalytique utiliseacutee est 05mol et
3heures de temps de reacuteaction (Scheacutema I8)
R1 H
O
+ H2N NH2
R3R2 OO
+NH
NHR2
O R1
R3100degC 3h Sans solvant
-cyclodextrines (05mol)
Scheacutema I8
Une seacuterie de produits a eacuteteacute reacutealiseacutee avec de bons rendements
I32 Utilisation de la meacutethode de transfert de phase
Les halogegravenures drsquoammonium trialkyles forment aujourdrsquohui une classe tregraves
importante dans la catalyse par transfert de phase K R Reddy et Coll 37 ont fait trois
tests pour la condensation de Biginelli
Le scheacutema ci-dessous montre le deacuteroulement de la reacuteaction sans catalyseur avec le
Bromure drsquoammonium et le bromure de N-butyl-NN-dimethyl-α-
Chapitre I Meacutethodes de preacuteparations des DHPMs
35
phenylethylammonium pour la premiegravere fois Le nouveau catalyseur a donneacute de bons
reacutesultats (Scheacutema I9)
R1 H
O+
H2N NH2
OR2
O
O
+
NH
NHR2
O R1
OSans solvant 20-60min
catalyseur (035mol)
Scheacutema I9
I33 Utilisation des acides de Lewis
J M Blacquiere et Coll 38ont deacuteveloppeacute une nouvelle meacutethode dans la reacuteaction de
Biginelli qui est de remplacer lrsquoaldeacutehyde simple par un deacuteriveacute de lrsquoacide boronique
sans lrsquoutilisation drsquoun catalyseur pour activer la reacuteaction cela est du aux proprieacuteteacutes et
au caractegravere unique de cet acide puisqursquoil reacuteagit comme un acide de Lewis c-agrave-d
par la fonction (CHO) il peut reacuteagir comme carbonyle et par la fonction acide (-
B(OH)2) il peut catalyser la reacuteaction (Scheacutema I10)
Le Bore est connu pour son effet dans la chimiotheacuterapie donc sa preacutesence dans les
composeacutes DHPMs renforce leurs activiteacutes anticanceacutereuses Les composeacutes trouveacutes ont
eacuteteacute examineacutes pour leur habiliteacute agrave inhiber la ligneacutee cellulaire MCF7 du cancer du sein
ArB +
H2N NH2
OR2O
O
+
NH
NHR2
O Ar
OCH3CN 24-55h
Tdeg aOH
OH
BOHHO
OHC
Scheacutema I10 Co(HSO4)2 lrsquohydrosulfate de cobalt utiliseacute comme un catalyseur acide de Lewis dans
la reacuteaction de Biginelli par Memarian et Ranjbar 39
La reacuteaction ci-dessous montre les conditions optimales finales
Les produits trouveacutes sont recristalliseacutes dans lrsquoeacutethanol et les rendements obtenus sont
tregraves eacuteleveacutes (Scheacutema I11)
Chapitre I Meacutethodes de preacuteparations des DHPMs
36
R1+
H2N NH
XR2 O
O
+
N
NHR2
O R1
XEtOH 85degC
Co(HSO4)2 03molH
O
R3
Scheacutema I11
D S Bose et Coll40 ont utiliseacute le Chlorure de Cerium III pour catalyser la
condensation de Biginelli
Le catalyseur a bien reacuteagi dans lrsquoeacutethanol (5ml) en preacutesence de 25mol du catalyseur
les rendements en produits formeacutes sont tregraves eacuteleveacutes dans un temps court de 25heures
Les conditions optimales sont repreacutesenteacutees par le scheacutema suivant (Scheacutema I12)
R1
+
H2N NH2
R3R2 O
O
+NH
NHR2
O R1
R3EtOH
H2O25-3h
CeCl37H2O (10-25)mol
H
O
Scheacutema I12
J Lu et Coll41 ont rapporteacute une nouvelle meacutethode dans le but drsquoameacuteliorer le
rendement des 3 4-dihydropyrimidin-2-ones en employant le Chlorure de Lanthanum
hydrateacute (LaCl3 6H2O 5mmol) dans le meacutelange reacuteactionnel les rendements trouveacutes
sont excellents (Scheacutema I13)
R1
+H2N NH2
R3R2 O
O
+NH
NHR2
O R1
R3EtOH5h
LaCl37H2O H+ (5)mmol
H
O
Scheacutema I13
J S Yadav et Coll 42 ont utiliseacute le perchlorate de Lithium (LiClO4) dans la synthegravese
de Biginelli avec une quantiteacute catalytique de 20mol dans lrsquoaceacutetonitrile comme
solvant de la reacuteaction la dureacutee de la reacuteaction varie entre 5 et 8 heures et les
rendements des produits sont excellents (Scheacutema I14)
Chapitre I Meacutethodes de preacuteparations des DHPMs
37
R1
+
H2N NH2
R3R2O
O
+
NH
NHR2
O R1
R3CH3CN
5-8h
LiClO4 20molH
O
Scheacutema I14
D S Bose et Coll 43 ont deacutecrit une nouvelle voie de synthegravese des DHPMs en utilisant
le Triflate de trimethylsilyle avec une quantiteacute de 1mol et agrave tempeacuterature ambiante
comme le montre le scheacutema ci-dessous (Scheacutema I15)
R1
+H2N NH2
R3R2 O
O
+
NH
NHR2
O R1
R3Tdeg a (15-25)min
(1)mmolH
O S O S CF3
O
O
Scheacutema I15
En comparaison avec les meacutethodes classiques le temps de la reacuteaction est reacuteduit de
(18-48) heures jusqursquoagrave (15-25) minutes avec des rendements tregraves eacuteleveacutes
Shima Khodadoost et Coll44 ont rapporteacute la synthegravese des DHPMs avec le
chlorotrimethylsilane comme catalyseur et le DMF comme solvant aprotique de la
reacuteaction
Les trois reacuteactifs utiliseacutes dans cette condensation sont la thioureacutee le benzoyl-aceacutetone
comme β-ceacutetoester et un nouvel aldeacutehyde syntheacutetiseacute pour la premiegravere fois qui
comporte le cycle thiazole (Scheacutema I16)
NS
CHO
Ar
+O
O
+H2N NH2
S
Benzoyl-aceacutetone
TMSC
NH
NHR2
O
R3
SN
Ar
DMF
Scheacutema I16
Chapitre I Meacutethodes de preacuteparations des DHPMs
38
Le tosylate de fer (Fe (OTs)3 6H2O) est rapporteacute par JT Starcevich et son eacutequipe 45
comme un non toxique recyclable dans la synthegravese de Biginelli suivant le scheacutema si-
dessous (Scheacutema I17)
R1 H
O
+
H2N NH2
R3
R2O
O
+
NH
NHR2
O R1
R3Relux loctane ou
lisopropanol
Fe (OTs)3 6H2O (5mol)
Scheacutema I17
Les meilleurs solvants trouveacutes apregraves les tests dans diffeacuterentes conditions
sont lrsquoisopropanol (83 15heures 70degC) et lrsquooctane (82 35heures 125degC)
sauf que le solvant isopropanol est plus respectueux de lrsquoenvironnement par rapport agrave
lrsquooctane
Les produits obtenus sont recristalliseacutes dans lrsquoEtOH et montrent drsquoexcellents
rendements
A Debache et son eacutequipe 46 ont rapporteacute une nouvelle synthegravese efficace des deacuteriveacutes
des 3 4-dihydropyrimidin-2-ones via la condensation de lrsquoaldeacutehyde de lrsquoaceacutetoaceacutetate
drsquoeacutethyle et lrsquoureacutee ou la thioureacutee en la preacutesence drsquoune quantiteacute catalytique 10mol de
lrsquoacide phenylboronique utiliseacute pour la premiegravere fois dans cette reacuteaction
Ce catalyseur a prouveacute son efficaciteacute dans les travaux preacuteceacutedents comme les
condensations lrsquoamidation Dans ce travail une seacuterie de douze produits a eacuteteacute preacutepareacutee
agrave reflux dans lrsquoaceacutetonitrile les rendements trouveacutes sont excellents dans un temps
relativement court (Scheacutema I18)
R1 H
O+
H2N NH2
OR2 O
O
+
NH
NHR2
O R1
OCH3CN Reflux
PhB(OH)2 (10mol)
Scheacutema I18
Chapitre I Meacutethodes de preacuteparations des DHPMs
39
Autres
Drsquoautres travaux ont eacuteteacute reacutealiseacutes nous citons quelques uns
Lrsquoutilisation du triflate de lrsquoAnthanide (Yb(OTf)3) 47 le chlorure de Bismuth III
(BiCl3) 48 lrsquoacide Borique (H3BO3) 49 le chlorure drsquoEtain II (SnCl2) 50
I34 Lrsquoutilisation de lrsquoIode (I2)
RS Bhosale et Coll 51ont syntheacutetiseacute le DHPMs en utilisant lrsquoiode moleacuteculaire qui est
un catalyseur doux type acide de Lewis dans le toluegravene sous reflux pendant une
peacuteriode de 3 agrave 5 heures
La quantiteacute catalytique utiliseacutee est de 15 mol ce qui eacutetait neacutecessaire pour donner les
produits deacutesireacutes avec de bons rendements (Scheacutema I19)
R1
+H2N NH2
R3R2 O
O
+
NH
NHR2
O R1
R3Toluegravene (3-5)h
Iodine 15 mol
H
O
Scheacutema I19
Cette meacutethodologie simple repreacutesente une alternative valable aux proceacutedures
existantes en particulier pour les composeacutes portant des groupes sensibles agrave lacide
I35 Utilisation des Bases de Lewis
Une meacutethode simple et efficace pour la synthegravese des deacuteriveacutes des 34-
dihydropyrimidin-2-ones en une seule eacutetape utilisant la triphenylphosphine comme
catalyseur a eacuteteacute deacutecrite et rapporteacutee par A Debache et son eacutequipe 52 dans un milieu
sans solvant et agrave 100degC Les produits obtenus sont recristalliseacutes dans lrsquoeacutethanol 95 et les reacutesultats trouveacutes sont
excellents (Scheacutema I20)
R1
+H2N NH2
R3R2 O
O
+
NH
NHR2
O R1
R3Sans solvant (10)h
PPH3 10mol
H
O
Scheacutema I20
Chapitre I Meacutethodes de preacuteparations des DHPMs
40
I36 Utilisation des acides de Brϕnsted
A D Sagar et Coll 53 ont catalyseacute la reacuteaction de Biginelli par un acide de Brϕnsted
qui est lrsquoacide phenylphosphonique (PPA 10mol) dans lrsquoaceacutetonitrile comme
solvant agrave reflux pendant huit heures Une seacuterie de quatorze produits a eacuteteacute syntheacutetiseacutee
avec des rendements tregraves eacuteleveacutes (Scheacutema I21)
R1
+H2N NH2
R3R2 O
O
+
NH
NHR2
O R1
R3Aceacutetonitrile (8)h
PPA 10molH
O
Scheacutema I21
M A Bigdeli et Coll 54 ont utiliseacute lrsquoacide p-dodecylbenzensulfonique (DBSA) ils
ont testeacute lrsquoeffet catalytique sur le rendement des produits en changeant les conditions
de la reacuteaction Pour cela ils ont utiliseacute deux milieux reacuteactionnels 20mol du
catalyseur dans lrsquoeau agrave 54degC et 20mol du catalyseur dans un milieu sec sans solvant
agrave 100degC Les deux milieux ont eacuteteacute favorables pour un bon deacuteroulement de la reacuteaction
les rendements trouveacutes ont eacuteteacute excellents sauf que le temps neacutecessaire fait la
diffeacuterence Ils ont remarqueacute que la reacuteaction en preacutesence drsquoeau dure plus longtemps
(ScheacutemaI22)
R1
+
H2N NH2
R3
R2O
O
+
NH
NHR2
O R1
R3
Catalyseur 20molH2O
H
O
ou Catalyseur 10molsant solvant
Scheacutema I22
I37 Synthegravese asymeacutetrique
Les DHPMs montrent diffeacuterentes activiteacutes biologiques les eacutetudes sur ces composeacutes chiraux
ont montreacute que la chiraliteacute de ces produits et preacuteciseacutement le carbone en position quatre est le
centre qui deacutetermine leurs proprieacuteteacutes biologiques le (s)-Monastrol (Fig 183) par exemple
est un eacutenantiomegravere qui preacutesente une activiteacute anticanceacutereuse le (R)-SQ32926 (Fig 184)
exhibeacute un effet antihypertensif
Chapitre I Meacutethodes de preacuteparations des DHPMs
41
NH
NH
OH
O
O
S NH
N
O
NH2
O
NO2
O
O
Fig I83 Fig I84
R Gonzalez-Olvera et Coll55 ont deacuteveloppeacute plusieurs deacuteriveacutes de (1s4s)-25-
diazabicyclo[221]heptane comme organocatalyseurs chiraux dans la reacuteaction de
Biginelli Apregraves avoir fait une comparaison de lrsquoeffet catalytique de trois deacuteriveacutes du catalyseur
chiral agrave tempeacuterature ambiante pendant cinq jours
NH
HN
NH
N
NH
N
Ph
(S)
(S)
(S)
(S)
(S)
(S)(R)
2HBr 2HBr 2HBr
-1- -2- -3-
Fig I85
Crsquoest la troisiegraveme diamine chirale qui donne un tregraves bon rendement avec une quantiteacute
catalytique de 10mol en preacutesence drsquoun meacutelange isopropanol-meacutethanol (6 1) comme
solvant (Scheacutema I23) La majoriteacute des produits synthegravetiseacutes sont des enantiomegraveres (S)
+H2N NH2
OC2H5OO
O
+isopropanol-methanol (6 1)
Tempeacuterature ambiante 5jours
(10mol)NH
NPh
(S)
(S)(R) 2HBr
NH
NHO
O
O
R1O H
R1
Scheacutema I23
Xiao-Hua Chen et Coll56 ont appliqueacute la synthegravese asymeacutetrique agrave la reacuteaction de
Biginelli en impliquant les acides phosphoriques agrave base de BINOL avec une meilleur
eacutenantioseacutelectiviteacute ils ont utiliseacute 10mol dans le dichloromeacutethane pour obtenir des
produits optiquement pures (de 85 ee jusqursquoagrave 97 ee) (Scheacutema I24)
Chapitre I Meacutethodes de preacuteparations des DHPMs
42
R1 H
O
+ H2N NH2
OC2H5OO
O
+NH
NH
C2H5O
O R1
O
Ph
OO
Ph
P OH
10mol
CH2Cl2 25degC
OH
Scheacutema I24
A K Prasad et Coll 57ont utiliseacute la biocatalyse seacutelective pour seacuteparer le meacutelange
raceacutemique formeacute par la condensation de Biginelli le (plusmn)-4-aryl-6-meacutethyl-34-
dihydropyrimidin-2-one-5-carboxylate drsquoeacutethyle Ils ont utiliseacute la lipase immobilieacutee
candida antarctica CAL (A) qui a montreacute une seacutelectiviteacute tregraves importante agrave une
tempeacuterature qui varie entre 55 et 60degC en preacutesence de 20ml THF et un meacutelange
drsquoacides anhydres (aceacutetique propanoiumlque butanoiumlque valarique et heptanoiumlque)
pendant une peacuteriode de 10 agrave 35heures
Les reacutesultats trouveacutes montrent que les produits eacutenantiomeacuteriques (-)-4-aryl-6-meacutethyle-
34-dihydropyrimidin-2-one-5-carboxylate drsquoeacutethyle sont majoritaires dans toutes les
seacuteparations (Scheacutema I25)
+
H2N NH2
O
C2H5O OO
+
NH
NHC2H5O
O
OR1
R2
CHOR1
R2
(plusmn)
FeC3 SiO2
Micro-ondes850W 1-2min
NH
NHC2H5O
O
O
R1
R2
( - )
CAL-L(A) 10-35h 55-60degC
THF acides anhydrides NH
NHC2H5O
O
O
R1
R2
( + )
+
Scheacutema I25
Chapitre I Meacutethodes de preacuteparations des DHPMs
43
I38 Utilisation de la biocatalyse
Pour une synthegravese propre les chimistes cherchent toujours agrave introduire des meacutethodes vertes
qui respectent lrsquoenvironnement et qui sont efficaces en mecircme temps
Apregraves son utilisation dans la synthegravese des alcegravenes trisubstitueacutes et les colorants
styryles B N Borse et son eacutequipe 58 ont utiliseacute la lipase de Rhizopus Oryzae comme
catalyseur bio-organique Cette lipase a montreacute une grande efficaciteacute en preacutesence du
solvant eutectique profond (DES) qui est un meacutelange de chlorure de choline et de
lureacutee ce qui va entraicircner une tregraves forte deacutepression du point de congeacutelation les
proprieacuteteacutes physiques de ce solvant sont semblables aux liquides ioniques La reacuteaction proposeacutee est la suivante (Scheacutema I26)
R1
+H2N NH2
R3R2 O
O
+
NH
NH
R2
O R1
R3
Lipase 5mol DES 3mlH
O
H2O55degC4h
Scheacutema I26
K Konkala et Coll 59 ont rapporteacute un protocole nouveau dans la synthegravese de Biginelli
en employant comme catalyseur le carbone fonctionnaliseacute en acide sulfonique agrave base
de bio-glyceacuterol ce catalyseur a permis drsquoobtenir de tregraves bons rendements (Scheacutema
I27) HO3S
HO3S
SO3H
R1+
H2N NH2
R3R2 O
O
+NH
NH
R2
O R1
R3CH3CN 75-80degC
(4)h
H
O10mol
Scheacutema I27
I39 Utilisation des supports solides
S Reddy Narahari et son eacutequipe60 ont reacutealiseacute la synthegravese des 4-aryl dihydropyrimidin-
2(1H)-ones en utilisant le gel de silice dopeacute par 5 drsquoacide perchlorique sous forme
drsquoun acide doux (HClO4-SiO2) la reacuteaction est faite dans un milieu sans solvant le gel
de silice est ensuite reacutecupeacutereacute et peut ecirctre reacuteutiliseacute sans baisser le rendement de la
Chapitre I Meacutethodes de preacuteparations des DHPMs
44
reacuteaction ce catalyseur a montreacute son efficaciteacute par rapport agrave lrsquoutilisation de lrsquoacide
perchlorique seule dans lrsquoEtOH (Scheacutema I28)
R1+
H2N NH2
XR2
R3
O
O
+NH
NH
R3
R2
O R1
XSans solvant (3)h
HClO4-SiO2 5mol
H
O
Scheacutema I28
Kulkarni et Coll 61 ont fait la synthegravese des dihydropyrimidinones dont le monastrol
qui est lrsquoinhibiteur de la Kineacutesine Eg5 dans les conditions suivantes sans solvant et
avec une quantiteacute catalytique de Zeacuteolite qui est recyclable cette reacuteaction est adaptable
agrave lrsquoeacutechelle multigramme (Scheacutema I29)
R1+
H2N NH2
R3R2 O
O
+
NH
NHR2
O R1
R3Sans solvant 50degC
Zeacuteolite TS-1 10molH
O
Scheacutema I29
M Tajbakhsh et son eacutequipe62 ont deacuteveloppeacute la synthegravese de Biginelli en utilisant les
Heulandites naturelles type Zeolite (HTMA) comme catalyseurs en preacutesence de
lrsquoacide aceacutetique glacial dans la reacuteaction la quantiteacute du HTMA est calculeacutee par rapport
agrave lrsquoaldeacutehyde (02g pour 0006mol de lrsquoaldeacutehyde) Les produits deacutesireacutes sont obtenus dans un temps relativement court et avec de bons
rendements (Scheacutema I30)
R1
+
H2N NH2
R3R2 O
O
+
NH
NHR2
O R1
R3
H
O HTMA(02g pour 0006ml Aldeacutehyde)
acide aceacutetique glacial100degC
Scheacutema I30
M A Chari et K Syamasundar 63 ont utiliseacute un catalyseur heacuteteacuterogegravene le sodium
bisulfate dopeacute sur le gel de silice pour la synthegravese des DHPMs Les conditions de cette reacuteaction permettent drsquoobtenir de bons rendements dans un
minimum de temps (Scheacutema I31)
Chapitre I Meacutethodes de preacuteparations des DHPMs
45
R1
+
H2N NH2
R3R2 OO
+
NH
NHR2
O R1
R3
SiO2-NaHSO4 10molH
O
CH3CN
Scheacutema I31
M Moosavifar64 a reacutealiseacutee la synthegravese des dihydropyrimidinones en utilisant un
catalyseur peu couteux et facile agrave reacutecupeacuterer qui est un heacuteteacuteropolyacide supporteacute sur
Zeacuteolite Les rendements trouveacutes sont tregraves eacuteleveacutes par rapport agrave ceux trouveacutes en utilisant
le Zeacuteolite seul (Scheacutema I32)
R1
+
H2N NH2
R3R2 O
O
+
NH
NHR2
O R1
R3
Zeacuteolite-supporteacute HPA 10molH
O
CH3CN
Scheacutema I32
M Salmon et Coll65 ont reacutealiseacute la synthegravese de Biginelli en employant lrsquoargile
Bentonite comme catalyseur sans solvant et lrsquoinfrarouge comme moyen drsquoeacutenergie
(Scheacutema I33)
R1
+H2N NH2
R3R2 O
O
+
NH
NHR2
O R1
R3H
O
IR 4h
TAFF (500mg)
Scheacutema I33
A Hasaninejad et Coll 66 ont rapporteacute un nouveau protocol vert pour la synthegravese des
DHPMs en faisant reacuteagir un aldeacutehyde un β-ceacutetoester lrsquoureacutee ou la thioureacutee en
preacutesence de pentoxyde de phosphore supporteacute sur le gel de silice (P2O5 SiO2 3515
g) Apregraves lrsquooptimisation la reacuteaction est meneacutee sans solvant agrave 80degC les produits sont
ensuite recristalliseacutes dans EtOH (Scheacutema I34)
R1
+
H2N NH2
R3R2 O
O
+
NH
NHR2
O R1
R3H
OP2O5 SiO2 30mol
Sans solvant 85degC 2h
Scheacutema I34
Chapitre I Meacutethodes de preacuteparations des DHPMs
46
Autres Drsquoautres eacutetudes ont eacuteteacute reacutealiseacutees sur la reacuteaction de Biginelli en utilisant les supports
solides on peut citer
-Yb III ndashreacutesine et polymegravere supporteacute67
-ZnCl2 supporteacute sur gel68
I310 Utilisation des micro-ondes
Actuellement lrsquoutilisation des micro-ondes dans les reacuteactions agrave composants multiples est
pratiqueacutee largement en raison de leurs prouesses agrave minimiser le temps de reacuteaction la
consommation drsquoeacutenergie et la production de deacutechets
K K Pasunooti et Coll 69 ont deacuteveloppeacute la reacuteaction de Biginelli en utilisant le micro-
ondes comme source drsquoeacutenergie et le triflate de cuivre Cu(OTf)2 qui est un catalyseur
de Lewis peu couteux et peu toxique dans les conditions suivantes (Scheacutema I35)
R1
+
H2N NH2
R3R2 O
O
+
NH
NHR2
O R1
R3
H
OCu (OTf)2 10mol
EtOH 100degC 1hM-O (200W)
Scheacutema I35
Le chauffage uniforme des micro-ondes permis drsquoobtenir des rendements excellents
M Kidwai et Coll 70 ont appliqueacute une meacutethode verte sans lrsquoutilisation drsquoun catalyseur
et dans un milieu sans solvant les reacutesultats eacutetaient tregraves satisfaisants (Scheacutema I36)
R1
+
H2N NH2
R3R2 OO
+
NH
NHR2
O R1
R3
H
O M-O (800W)110-120degC 1min
Sans solvant
Scheacutema I36
En 2013 P S Harikrishnan et Coll17 ont reacutealiseacute lrsquooptimisation sur la reacuteaction de
Biginelli avec diffeacuterents catalyseurs et sans catalyseur la meacutethode sans catalyseur eacutetait
satisfaisante sans solvant et sous reflux et avec lrsquoirradiation des micro-ondes comme
source drsquoeacutenergie cette reacuteaction eacutetait tregraves rapide elle se fait en 10 minutes
Chapitre I Meacutethodes de preacuteparations des DHPMs
47
Par conseacutequent sans catalyseur sans solvant et sous micro-ondes est une meacutethode
tregraves inteacuteressante et entre dans le domaine de la chimie verte (Scheacutema I37)
R1
+H2N NH2
X+
NH
NHEtO
O R1
XH
OM-O (53W 2bar)150degC 5-10minEtO
OO
Sans solvantSO2Ar
O2SAr
4-arylsulfonyl-3-oxobutanoate deacutethyle
Scheacutema I37
V R Choudhary et son eacutequipe71 ont utiliseacute la meacutethode du support solide dans la
reacuteaction de Biginelli un acide de Lewis (FeCl3) porteacute sur une argile qui est la
montmorillonite [K10] formant le catalyseur FeCl3 Si-MCM-41 avec les micro-
ondes comme moyen drsquoeacutenergie (Scheacutema I38)
R1
+
H2N NH2
X+
NH
NHEtO
O R1
X
H
OM-O
Catalyseur 10mol 3-5minEtO
OO
Sans solvant
Scheacutema I38
La reacuteaction de Biginelli a eacutegalement eacuteteacute reacutealiseacutee sous micro-ondes en 2011 par Fang et
Lam72 en utilisant lrsquoacide trifluoroaceacutetique pour donner les 5-substitueacute-34-
dihydropyrimidin-2-onesthiones avec de bons rendements selon le scheacutema (Scheacutema
I39)
R1
+
H2N NH
X+
N
NH
HO2C
R1
XH
O M-OTFA 06eq 10-15minHO2C
OH
OO R2
R2
C2H4Cl2
Scheacutema I39
Le nitrate de bismuth utiliseacute pour catalyser la reacuteaction de Biginelli dans un milieu sans
solvant et les micro-ondes pour un chauffage uniforme sont les conditions proposeacutees
par Banik et sont eacutequipe73 pour une synthegravese verte des DHPMs avec de bons
rendements et dans un minimum de temps (Scheacutema I40)
Chapitre I Meacutethodes de preacuteparations des DHPMs
48
R1
+
H2N NH2
X+
NH
NH
R1
XH
O M-OBi(NO3)3 2mol 4-5minEtO
OO
Sans solvant
EtO
O
Scheacutema I40
I311 Utilisation des ultrasons
Lrsquoeacutequipe de Ji-Taili74 a utiliseacute les ultrasons (freacutequence 4059 KHZ puissance
minimale 250w) dans la synthegravese des 3 4-dihydropyrimidin-2-ones en preacutesence de
lrsquoacide amidosulfonique (NH2SO3H) Les conditions optimales ont eacuteteacute fixeacutees comme deacutemontre le scheacutema (Scheacutema I41)
NH2SO3H 25-30degC
EtOH ultrasonR1
+
H2N NH2
O+
NH
NH
R1
OH
OEtO
OO
EtO
O
89-9840min
Scheacutema I41
Un simple protocol de synthegravese a eacuteteacute meneacute par Stefani et Coll75 sur la reacuteaction de
Biginelli en utilisant les ultrasons (Freacutequence 40 KHZ Puissance 130W Tdeg=60degC)
en preacutesence du chlorure drsquoammonium comme acide de Lewis Apregraves une purification par colonne (Hexane Aceacutetate drsquoeacutethyle 7 3) les produits sont
obtenus avec de tregraves bon rendements (Scheacutema I42)
R1
+
H2N NH2
X+
NH
NH
R1
XH
O U-SNH4Cl 10mmol
ROO
O
MeOH 3-4h
RO
O
Scheacutema I42
A M A Al-Kadasi et G M Nazeruddin76 ont utiliseacute lrsquoacide chlorosulfonique pour
catalyser la reaction de Biginelli (HClSO3) est une moleacutecule tregraves toxique et dangereuse souvent appeleacutee gaz de combat
surtout en preacutesence de lrsquoH2O et du chauffage comme deacutemontre le scheacutema (Scheacutema
I43)
Chapitre I Meacutethodes de preacuteparations des DHPMs
49
HCl + H2SO4H2O
chauffageHClSO3
Scheacutema I43
Ce nouveau protocol lanceacute dans les ultrasons (freacutequence 36plusmn3KHZ puissance 100w) est
reacutealiseacute dans des conditions seacuteches pour eacuteviter la deacutecomposition du catalyseur a permis
drsquoobtenir les DHPMs avec de bons rendements (Scheacutema I44)
R1
+
H2N NH2
X+
NH
NH
R1
XH
O U-SHClSO3 02mmolEtO
OO
Sans solvant Tdeg a 5-30min
EtO
O
Scheacutema I44
I312 Utilisation des liquides ioniques
Les liquides ioniques sont des sels formeacutes agrave partir de cations organiques et sont deacutefinis
comme des entiteacutes liquides agrave une tempeacuterature inferieure agrave 100degC Ces liquides ont une tregraves
faible pression de vapeur une forte polariteacute et dans certains cas une forte hydrophobie Ils ne
sont pas solubles dans les solvants organiques usuels ainsi ils sont disponibles et recyclables
Ces caracteacuteristiques en font des solvants inteacuteressants
H Khabazzadeh et Coll77 ont preacutepareacute les 3 4-dihydropyrimidin-2-ones via un sel
drsquoammonium de lrsquoacide sulfurique [Et3NH] [HSO4] qui est un liquide ionique avec un
caractegravere drsquoun acide doux La reacuteaction eacutetait meneacutee agrave 100degC dans un milieu sans solvant avec une quantiteacute
catalytique (3mmol) de trieacutethyle ammonium hydrosufate et les rendements varient de
(75-87) avec des temps de reacuteaction qui varient entre 55-120 minutes (Scheacutema I45)
R1
+
H2N NH2
X+
NH
NH
R1
X
H
O
[Et3NH] [HSO4] 3mmolEtOO
O
Sans solvant 100degC
EtO
O
Scheacutema I45
Chapitre I Meacutethodes de preacuteparations des DHPMs
50
F Dong et son eacutequipe78 ont proposeacute une meacutethode en utilisant un liquide ionique dans
la reacuteaction de Biginelli agrave tempeacuterature de 90degC ce catalyseur recyclable porte un
groupe acide sulfonique drsquoalcane dans un cation trialkyle ammonium acyclique
SO3HNRc
RaRb
A
Ra= Me
Rb= Et
Rc= n-But
A= HSO4
Figure I86 Les rendements trouveacutes varient entre 72-94 dans un temps tregraves court (Scheacutema I46)
R1
+H2N NH2
X+
NH
NH
R1
XH
O TSILs 02mmolEtO
OO
Sans solvant 90degC 10-15min
EtO
O
Scheacutema I46
I313 Utilisation des nanoparticules
Durant les derniegraveres anneacutees la nanotechnologie se deacuteveloppe agrave un rythme acceacuteleacutereacute et les
nanoparticules sont de plus en plus utiliseacutees comme catalyseurs efficaces en synthegravese
organique
F Tamaddon et S Moradi79 ont utiliseacute les nanoparticules drsquooxyde de zinc (nano ZnO)
dans la reacuteaction de Biginelli pour catalyser la condensation drsquoun aldeacutehyde un β-
ceacutetoester et lrsquoureacutee et controcircler la seacutelectiviteacute de la reacuteaction Ce catalyseur nrsquoest pas cher
et disponible non toxique et recyclable (Scheacutema I47)
R1
+
H2N NH2
X+
NH
NH
R1
XH
OZnO nano ZnO 5molEtO
OO
Sans solvant 60degC
EtO
O
Scheacutema I47
Les rendements trouveacutes sont tregraves eacuteleveacutes dans des temps tregraves courts
J Safari et S Gandomi-Ravandi80 ont deacuteveloppeacute la reacuteaction de Biginelli en utilisant le
nano composant (Meacutetal-Organique) lrsquooxyde du manganegravese (003mg) avec un carbone
Chapitre I Meacutethodes de preacuteparations des DHPMs
51
nanotube (MnO2)-CNT sous conditions sans solvant et une irradiation par micro-
ondes (80w) pour la condensation drsquoun aldeacutehyde lrsquoaceacutetopheacutenone et lrsquoureacutee
Ils ont fait une comparaison entre lrsquooxyde du manganegravese (MnO2) et le nano
composant de MnO2 les reacutesultats trouveacutes en utilisant le nano MnO2 sont excellents
qui varient entre 87 et 97 avec des temps de reacuteaction tregraves courts qui varient entre 5
et 25 minutes
Ce catalyseur peut ecirctre seacutepareacute apregraves une filtration rinceacute avec une solution de
bicarbonate de sodium puis seacutecheacute dans lrsquoautoclave pendant 1heure (Scheacutema I48)
R1
+
H2N NH2
X+
NH
NH
R1
XH
O nano MnO2-CNTs 003g
M-O Sans solvant
O
R2
R2
Scheacutema I48
G Sabiha et Coll81 ont syntheacutetiseacute les DHPMs via lrsquoutilisation de 10mol drsquoun
catalyseur nano composant [oxyde de Ceacuteriumvinyle pyridine polymegravere] ce couple
forme la structure [4vp-co-dvb] (Scheacutema I49)
R1
+
H2N NH2
X+
NH
NH
R1
XH
O (4vp-co-dvb) 10molEtOO
O
H2O 80degC 45-10h
EtO
O
Scheacutema I49
Les reacutesultats trouveacutes sont bons avec un temps relativement court
I314 Utilisation des catalyseurs naturels
Le souci de deacutevelopper des meacutethodes propres et respectueuses de lrsquoenvironnement et de la vie
a ameneacute les chercheurs agrave trouver des catalyseurs naturels Crsquoest ainsi que quelques proceacutedures
utilisant des catalyseurs naturels ont eacuteteacute appliqueacutees agrave la synthegravese des produits de Biginelli
Ramu et son eacutequipe82 ont deacutecrit un simple et nouveau protocol pour la synthegravese des 3
4-dihydropyrimidin-2-ones qui entre dans le domaine de la chimie verte
Chapitre I Meacutethodes de preacuteparations des DHPMs
52
Ils ont fait des tests dans les mecircmes conditions de plusieurs catalyseurs types organo-
catalyseurs qui sont solubles dans lrsquoeau comme lrsquoacide maleacuteique lrsquoacide malonique
lrsquoacide paratoluegravene sulfonique et lrsquoacide citrique
Ce dernier a donneacute le meilleur rendement (92) par rapport aux autres qui ont donneacute
respectivement 72 75 55
Ce catalyseur naturel est relativement fort il est non toxique non corrosif et
facilement biodeacutegradable (Scheacutema I50)
R1
+H2N NH2
X+
NH
NH
R1
XH
OCatalyseur 05eqEtO
OO
Sans solvant 80degC 1-5h
EtO
O
Scheacutema I50
Patil et son eacutequipe83 ont utiliseacute le jus de citron pour catalyser la condensation de
Biginelli
Le jus de citron contient principalement 85 drsquohumiditeacute 112 de carbohydrates 5-
7 de lrsquoacide citrique 1 de proteacuteines 05 du vitamine C 031 mineacuterales 16
des fibres 09 de matiegraveres grasses avec un PH=2-3
R1
+H2N NH2
X
+
NH
NH
R1
XH
OCatalyseur 2mlEtO
O
O
Sans solvant Tdeg a 2h
EtO
O
Scheacutema I51
La reacuteaction ci-dessus montre les conditions optimales pour cette synthegravese touts les
produits obtenus ont eacuteteacute recristalliseacute dans lrsquoeacutethanol avec de tregraves bons rendements
(Scheacutema I51)
I315 Utilisation drsquoautres catalyseurs
R Tayebee et son eacutequipe84 en 2013 ont appliqueacute une nouvelle meacutethode en utilisant
un catalyseur acide solide type (organique ndash mateacuteriau hybride inorganique)
H5PW10V2O40pipeacuterazine-SBA-15 dans un milieu sec
Chapitre I Meacutethodes de preacuteparations des DHPMs
53
La preacuteparation de ce catalyseur heacuteteacuterogegravene commence par la preacuteparation de la partie
organique la silice mesoporeuse nanoparticules (pipeacuterazine-SBA-15) suivant la litteacuterature le
H5PW10V2O40 est ensuite supporteacute sur cette silice
La reacuteaction de Biginelli est lanceacutee agrave 100degC dans un milieu sec et en preacutesence de 2mol du
catalyseur (Scheacutema I52)
R1 H
O
+
H2N NH2
R3
R2O
O
+
NH
NHR2
O R1
R3
H5PW10V2O40pipeacuterazine-SBA-15 (2mol)
100degC 033-4 h
Scheacutema I52
Ce systegraveme catalytique a prouveacute une efficaciteacute inteacutereacutessante en comparaison avec les autres
systegravemes et autres catalyseurs en eacutetant agrave la fois recyclable et respectueux de
lrsquoenvironnement
K Singh et Coll85 ont fait la synthegravese de Biginelli en utilisant la reacutesine eacutechangeuse
drsquoions Dowex qui est une moleacutecule immense comportant des groupements ionisables
utiliseacutee geacuteneacuteralement dans la seacuteparation des produits Les rendements trouveacutes
montrent lrsquoefficaciteacute de ce catalyseur (Scheacutema I53)
R3 H
O+
NH
NH
X
R2
R1
O
O
+
N
N
R2
R1
O R3
X130degC Sans solvant 90min
Dowex-50w
R4 R5
R4
R5
Scheacutema I53
Les meacutetallophtalocyanines sont des complexes organiques avec un noyau meacutetallique
et un caractegravere insoluble dans les solvants usuels cela permet une seacuteparation plus
facile S L Jain et son eacutequipe86 ont introduit ce complexe comme catalyseur
heacuteteacuterogegravene recyclable dans la condensation de Biginelli
Chapitre I Meacutethodes de preacuteparations des DHPMs
54
Apregraves avoir fait le test sur diffeacuterents meacutetallophtalocyanines dans diffeacuterents solvants et
diffeacuterentes concentration catalytiques le Cobalt II pc a donneacute de tregraves bons rendements
dans un temps tregraves court (Scheacutema I54)
R1 H
O+
H2N NH2
O
R2O
O
+
NH
NHR2
O R1
OCH3CN Reflux
Metallophthalocyanine (2)
Scheacutema I54
Une seacuterie de 21 produits a eacuteteacute preacutepareacutee avec de bon rendements le catalyseur a prouveacute
sont efficaciteacute apregraves cinq utilisations
Autres
Fluorapatite (Ca5(PO4)3F) supporteacute avec un meacutetal halogegravene 87 Ziegler ndashNatta (MgCl2
cocatalyse le TiCl4)88
Chapitre I Reacutesultats et discussions
55
I4 Reacutesultats et discussion
Lrsquoeacutetude de la reacuteaction de Biginelli dans le domaine de la chimie verte a commenceacute il y a deacutejagrave
quelques anneacutees soit par lrsquoutilisation de meacutethodes eacuteconomiques et seacutecuritaires agrave la fois ou
par lrsquointermeacutediaire des catalyseurs non toxiques recyclables ou naturels
Dans ce cadre on se propose drsquoeacutetudier le pouvoir catalytique de deux catalyseurs drsquoorigine
naturels qui sont lrsquoacide ascorbique et lrsquoacide aceacutetylsalicylique sur la reacuteaction de Biginelli
- lrsquoacide ascorbique
OO
HO
OH
OH
HO
Fig I86
Origine
On trouve lrsquoacide ascorbique dans le corps humain notamment dans le foie la rate le
cerveau et les glandes endocrines
Il est aussi disponible dans les leacutegumes verts et dans les fruits acides lrsquoorange le citron le
kiwi les pamplemousses les tomates et dans le poivre la pomme de terre hellipetc
Caractegraveristiques
De formule brute C6H8O6 poudre de couleur blanche pka=41
Il est soluble dans lrsquoeau en milieu acide il fixe lrsquooxygegravene dissous agrave la tempeacuterature ordinaire
en formant lrsquoacide deacutehydroascorbique il est aussi indispensable pour la production des
enzymes et des hormones
Rocircle
Lacide ascorbique ayant deux atomes de carbone asymeacutetriques et eacutetant sans plan de symeacutetrie
il se preacutesente sous la forme de deux paires deacutenantiomegraveres diasteacutereacuteoisomegraveres entre elles
Il acceacutelegravere la cicatrisation est antioxydant favorise la formation du collagegravene et facilite
lrsquoabsorption du fer
Chapitre I Reacutesultats et discussions
56
- lrsquoacide aceacutetylsalicylique
O CH3
O
O OH
Fig I87
Origine
Plus connu sous le nom daspirine il vient de lrsquoaceacutetylation de lrsquoacide salicylique qui est un
acide naturel isoleacute de lrsquoeacutecorce de saule du nom latin Salix
Caractegraveristiques
De formule brute C9H8O4 poudre de couleur blanche pka=35
Rocircle
Cest un des meacutedicaments les plus consommeacutes au monde pour ses activiteacutes tregraves inteacuteressantes
antalgique antipyreacutetique anti-inflammatoire et antiagreacutegant
Lrsquoimportance de ces deux catalyseurs en comparaison avec les autres acides de Brϕnsted
simples rapporteacutes dans la litteacuterature crsquoest qursquoils sont drsquoorigine naturels tregraves disponibles peu
coucircteux et non toxiques
Dans cette partie de notre travail nous avons eacutetudieacute lrsquoeffet catalytique de lrsquoacide ascorbique et de lrsquoacide aceacutetylsalicylique sur la synthegravese des 34-dihydropyrimidinones Pour cela on srsquoest inteacuteresseacute agrave la synthegravese de quatre seacuteries (2 seacuteries de deacuteriveacutes pour chaque catalyseur) et les modegraveles que nous avons choisis sont
1) aldeacutehyde aromatique + ureacutee + aceacutetoaceacutetate drsquoeacutethyle 2) aldeacutehyde aromatique + ureacutee + dimeacutedone
Sur les deux modegraveles nous avons eacutevalueacute lrsquoeacutefficaciteacute de chaque catalyseur et pour pouvoir
comparer les diffeacuterents reacutesultats nous avons utiliseacute les mecircmes reacuteactifs Tableau I4
Dans un premier temps nous avons eacutetudieacute lrsquooptimisation des conditions opeacuteratoires afin de
trouver les meilleures pour chaque catalyseur seacuteparement
Chapitre I Reacutesultats et discussions
57
Pour cela nous avons testeacute lrsquoeffet de plusieurs solvants et lrsquoeffet drsquoun milieu sec en fixant les
autres facteurs la quantiteacute catalytique (20 mol) Nous avons controcircleacute les cinq reacuteactions tests
par chromatographie sur couche mince (CCM) la cinquiegraveme reacuteaction est compleacuteteacutee apregraves dix
heures pour lrsquoacide ascorbique tans dis qursquoelle est compleacuteteacutee apregraves neuf heures pour lrsquoacide
aceacutetylsalicylique nous avons arrecircteacute les autres reacuteactions pour comparer les rendements
Le milieu sans solvant srsquoest aveacutereacute le meilleur choix pour la condensation en terme de
rendement et de temps de reacuteaction que ce soit avec le premier catalyseur (77) ou avec le
second (76) Tableau I1
Tableau I1
Catalyseurs
Entreacutee
Solvants
Cat (mol ) Acide ascorbique Acide
aceacutetylsalicylique
Temps(h) Rdt() Temps(h) Rdt()
1 Aceacutetonitrile a 20 10 62 9 28 2 THF a 20 10 18 9 14 3 Toluene a 20 10 60 9 45 4 EtOH a 20 10 29 9 60
5 Sans solvant b 20 10 77 9 76 a Les reacuteactions sont meneacutees agrave reflux du solvant b la reacuteaction est meneacutee agrave 80degC
Nous avons par la suite eacutevalueacute la quantiteacute catalytique necessaire dans ce milieu sec pour
ameacuteliorer les reacutesultats Pour cela nous avons utiliseacute des quantiteacutes deacutecroissantes comme suit
(50 20 10 5) pour chaque catalyseur en fixant le dernier facteur qui est la
tempeacuterature (80degC) Lrsquoutilisation de 5 mol dans les conditions sans solvant 80degC a
ameacutelioreacute le rendement et a reacuteduit le temps de reacuteaction pour chaque catalyseur (82 8h)
(98 7h) Tableau I2
Tableau I2
Catalyseurs
Entreacutee
Cat (mol )
Acide ascorbique Acide aceacutetylsalicylique
Temps(h) Rdt() Temps(h) Rdt()
1 50 8 64 7 55 2 20 8 77 7 69 3 10 8 77 7 76 4 5 8 82 7 99
Chapitre I Reacutesultats et discussions
58
La troisiegraveme eacutetape de cette eacutetude est de trouver la meilleure tempeacuterature pour le deacuteroulement
de la reacuteaction Pour cela nous avons testeacute trois tempeacuteratures 80degC 60degC et Tempeacuterature
ambiante et fixeacute les autres facteurs deacutejagrave eacutetudieacutes (5 mol cat milieu sans solvant) pour
chaque catalyseur Les meilleurs reacutesultats sont calculeacutes dans une reacuteaction meneacutee agrave 80degC
comme le montre le Tableau I3 ci-dessous
Catalyseurs
Entreacutee
T (degC)
Acide ascorbique Acide aceacutetylsalicylique
Temps(h) Rdt() Temps(h) Rdt() 1 80 8 82 7 99 2 60 8 66 7 70 3 Tdeg a 8 17 7 19
Les conditions optimales trouveacutees pour la condensation de Biginelli sont les mecircmes pour les
deux catalyseurs Scheacutema I55
R1 H
O
R2
O
O
H2N NH2
R3+ +
acide ascorbique ou acide aceacutetylsalicylique
(5mol)
Sans solvant 80degC
NH
NH
R1
R3
R2
O
1 2 34
Scheacutema I55
Tous les rendements des DHPMs syntheacutetiseacutes via la reacuteaction de Biginelli calculeacutes apregraves
purification et sont bons agrave excellents dans des temps relativement courts On remarque que
les reacutesultats obtenus sont leacutegegraverement meilleurs avec lrsquoacide aceacutetylsalycilique ceci srsquoexplique
probablement par le caractegravere plus acide de ce dernier Tableau I4
Chapitre I Reacutesultats et discussions
59
Tableau I 4
Catalyseurs
Entreacutee
Produits
R1
R2
R3
Acide ascorbique Acide aceacutetylsalicylique
Tf mesureacutee
(degC)
Tf rapporteacutee
(degC) Temps(h) Rdt() Temps(h) Rdt() 1 4a C6H5- OEt O 8 82 7 99 205-206 202-204 2 4b 4-(Me)-C6H4- OEt O 7 78 7 75 215-217 215-216 3 4c 2-(Me)-C6H4- OEt O 6 85 11 76 206-208 208-210 4 4d 4-(OH)-C6H4- OEt O 6 61 6 76 214-216 213-215 5 4e 4-(OH)-3-
(OMe)-C6H3- OEt O 7 60 7 73 230-232 231-232
6 4f 4-(NMe2)-C6H4- OEt O 7 70 7 82 255-256 256-258
7 4g 3-(Cl)-C6H4- OEt O 7 80 7 80 196-198 194-196 8 4h 3-(NO2)-C6H4- OEt O 8 81 14 77 222-224 227-228 9 4i 2-thienyl OEt O 9 74 9 65 207-210 215-217 10 4j (Me)2CH- OEt O 6 25 6 26 168-170 170-171 11 4k C6H5- Me O 6 78 5 69 234-236 233-236 12 4l 4-(Me)-C6H4- Me O 8 87 7 84 196-198 192-193 13 4m C6H5- OEt S 12 55 12 41 204-206 208-210 14 4n 4-(Me)-C6H4- OEt S 12 53 13 59 194-196 192-194
Dans notre eacutetude nous avons utiliseacute une varieacuteteacute drsquoaldeacutehydes les aldeacutehydes aromatiques ont
donneacute drsquoexcellents rendements quelque soit la nature des substituants porteacutes par le noyau
aromatique (entreacutees 1-9) La reacuteaction a eacutegalement eacuteteacute effectueacutee avec un aldeacutehyde
heacuteteacuterocyclique le thiophegravene-2-carbaldeacutehyde (entreacutee 9) qui a donneacute un bon rendement
Cependant lrsquoaldeacutehyde aliphatique tel que lrsquoisobutyraldeacutehyde a donneacute un rendement modeacutereacute
avec un temps relativement long (entreacutee 10)
Nous avons aussi utiliseacute agrave la place de lrsquoaceacutetoaceacutetate drsquoeacutethyle le 2 4-pentadione ce dernier a
eacuteteacute tregraves reacuteactif et a donneacute de tregraves bons rendements (entreacutees 11 12) tandis que les rendements
obtenus par lrsquoutilisation de la thioureacutee dans cette condensation nrsquoont pas eacuteteacute eacuteleveacutes et ils sont
obtenus avec des temps de reacuteaction plus longs (entreacutees 13 14)
Pour eacutelargir notre eacutetude nous avons utiliseacute eacutegalement la dimeacutedone agrave la place de lrsquoaceacutetoaceacutetate
drsquoeacutethyle pour syntheacutetiser deux seacuteries de neuf produits DHPs pour chaque catalyseur Scheacutema
I56
Chapitre I Reacutesultats et discussions
60
acide ascorbique ouacide aceacutetylsalicylique
(5mol)
Sans solvant 80degC1 2 3 4
R1 H
O
H2N NH2
O+ +
O
O NH
NH
R1
O
O
Scheacutema I56
Tableau I5
Catalyseurs
entreacutee
Produits
R1 Acide ascorbique Acide
aceacutetylsalicylique
Tf mesureacutee (degC) Temps(h) Rdt() Temps(h) Rdt()
15 4o C6H5- 51 67 51 67 212-214 16 4p 4-(NMe2)-
C6H4- 26 74 26 62 210-212 17 4q 4-(Cl)-C6H4- 39 89 39 97 268-270 18 4r 4-(MeO)-
C6H4- 28 79 27 84 280-282 19 4s 3-(NO2)-C6H4- 47 88 47 80 201-203 20 4t 3-(Cl)-C6H4- 24 85 23 46 194-196 21 4u 4-(Me)-C6H4- 22 86 19 81 298-300 22 4v 4-(Br)-C6H4- 33 86 34 93 242-244 23 4w (Me)2CH- 58 69 54 62 253-255
Drsquoapregraves les reacutesultats obtenus Tableau I5 de la condensation des aldeacutehydes avec la dimeacutedone
et lrsquoureacutee on remarque que la synthegravese a donneacute de bons rendements de produits DHPMs mais
les reacuteactions ont neacutecessiteacute plusieurs heures en comparaison avec les reacutesultats des deux
premiegraveres seacuteries Les reacutesultats sont identiques pour les deux catalyseurs
Dans tous les cas toutes les reacuteactions ont eacuteteacute propres et les produits obtenus ont eacuteteacute refroidis
et verseacutes sur lrsquoeau glaceacutee puis isoleacutes par filtration et purifieacutes par recristallisation dans
lrsquoeacutethanol
Chapitre I Reacutesultats et discussions
61
Nous proposans ci-dessous le meacutecanisme reacuteactionnel pour cette reacuteaction
HR1
O NH2R3
NH2
NH
NH
R1
OR2
O
Me R3
+
H
NR1
R3NH2
O
Me
OOR2
HH
OOR2
OMe
- H20
- H20
NH
R1
OR2
O
MeO NH2
R3
+O
OR2
OMe
H
NR1
R3NH2
1 3
2
4
5
2 5
OO
OHO
OH
OH
eacutenolisation
addition de Michael cyclisation
HR1
O NH2
R3NH2
+
H
NR1
R3NH2
O
Me
O
OR2
H HO
OR2
OMe
- H20
13
2
5
eacutenolisation
O
O
O O
OO
OO
OO
OHOH
OH
OH
OO
OHO
OH
OH H+
H
O
O
O O
O
O
O OH
+
H
H H
OO
OH O
OHOH
H
6
Scheacutema I57
Les structures des DHPMs preacutepareacutees ont eacuteteacute bien eacutetablies par les meacutethodes spectroscopiques
usuelles qui sont IR RMN 1H RMN 13C et les points de fusion et sont en parfait accord avec
les donneacutees bibliographiques
Les spectres laquo Infrarouge raquo des dihydropyrimidinones sont caracteacuteriseacutes par la preacutesence de
deux bandes successives correspondantes agrave lrsquoeacutelongation de deux liaisons N-H du noyau
DHPM qui apparaissent respectivement vers 3256-3290cm-1 et 3107-3121cm-1
Chapitre I Reacutesultats et discussions
62
Le groupement carbonyle (C=O) de la fonction ester (ou ceacutetone pour les DHPMs 4k et 4l 4o-
4w) est caracteacuteriseacute par la bande qui sort vers 1701-1709cm-1 suivie par la bande dun autre
groupement (C=O) qui appartien agrave la fonction amide en C2 qui donne une bande intense agrave
1636-1667cm-1 (alors que pour les composeacutes 5m et 5n le groupement C=S donne une bande agrave
1575-1576cm-1)
Dautres bandes enregistreacutees vers 1615-1615cm-1 sont attribueacutees aux doubles liaisons C=C du
cycle aromatique et du noyau DHPM
Les donneacutees fournies par la RMN 1H des structures de produits de la reacuteaction de Biginelli sont
en accord avec celles dans la liteacuterature
Les deux protons caracteacuteristiques des deux groupements amine N1 et N3 des produits (a-l) qui
reacutesonnent sous forme de signaux singulets larges agrave champs faibles respectivement vers 775-
930 et 570-929 ppm pour le noyau dihydropyrimidinone
Alors que ceux du noyau dihydropyrimidinethione des produits (m n) sortent plus deacuteblindeacutes
successivement vers 1031-1034 et 962-966 ppm
Le proton caracteacuteristique H4 sort sous forme drsquoun singulet entre 504 et 587 pmm
Les spectres des produits preacutepareacutes agrave partir de lrsquoaceacutetoaceacutetate drsquoeacutethyle font apparaicirctre
deux signaux agrave champ fort concernant les protons du groupement eacutethyle de la fonction ester
un quadruplet de deux protons (CH2) vers 389-475 ppm (J= 52-82Hz) et un triplet de trois
protons (CH3) agrave 099-136 ppm (J= 7-83Hz) alors que les produits preacutepareacutes agrave partir de
24-pentanedione (5k et 5l) sont caracteacuteriseacutes par la preacutesence drsquoun singulet vers 208-210
ppm correspondant aux protons du groupement meacutethyle de la fonction ceacutetone
Le groupement meacutethyle lieacute agrave la double liaison du noyau DHPM reacutesonne entre 208 et 250
ppm sous forme de singulet
Les spectres des produits preacutepareacutes agrave partir de la dimeacutedone font apparaitre
Les deux protons caracteacuteristiques des deux groupements amine N1 et N3 reacutesonnent
respectivement vers 861-969 et 492-857 ppm
Le proton caracteacuteristique H4 sort sous forme drsquoun singulet entre 390 et 652 pmm
Les protons des groupements meacutethyles apparaissent sous forme de deux singulets tregraves
intenses respectivement vers 086-097 et 101-104 ppm
Les deux (CH2) du cycle hexanedione reacutesonnent come suit
Chapitre I Reacutesultats et discussions
63
Les deux protons porteacutes par le C6 qui est le plus deacuteblindeacute (CH2 adjacent de la fonction
ceacutetone) sous forme drsquoun singulet vers 244-336 ppm
Les deux autres protons porteacutes par le C8 reacutesonnent souvent sous forme drsquoun multiplet dugrave au
couplage geacuteminal avec un deacuteplacement chimique qui varie entre 199-237 ppm et une
constante de couplage qui varie entre 16-161 Hz et ils peuvent ecirctre singulets comme pour les
composeacutes (4p 4q 4s 4v)
Les spectres de RMN 13C sont caracteacuteriseacutes par la preacutesence des signaux suivants
Pour le carbone de la fonction carbonyle de lrsquoester un signal deacuteblindeacute sort vers 1646-1665
ppm correspondant aux produits (a-j) et un signal plus deacuteblindeacute apparaicirct vers 1741-1742
ppm pour les composeacutes (k l) pour la fonction ceacutetone (des composeacutes 4m et 4n) ils
apparaissent vers 1922 1943 ppm Cependant les composeacutes (o-w) reacutesonnent entre 1928 et
1961 ppm
- pour les composeacutes dihydropyrimidinones le signal correspondant au carbone C=O de la
fonction diamide apparaicirct vers 1515-1570 ppm alors que le carbone C=S des
produits dihydropyrimidithiones reacutesonne agrave 1651 ppm Les composeacutes obtenus via une
condensation avec la dimeacutedone (o-w) le C=O de lrsquoamide apparait vers 1508-1625
ppm
- Les carbones hybrideacutes sp2 de la double liaison du cycle DHPM (C6 C8a) reacutesonnent avec les
carbones aromatiques et les autres carbones (C5 C4a) respectivement et sortent plus
blindeacutes comme suit (1450-1508 et 1200-1520) ppm et (983-1436 et 1069-1145)
ppm
- Le carbone asymeacutetrique C4 caracteacuteristique du cycle DHPM reacutesonne agrave champ moyen entre
403ppm et 558 ppm pour les ceacutetones tandis quil nest pas tregraves deacuteblindeacute pour leurs
analogues soufreacutes 5m et 5n (54 et 53 ppm)
Chapitre I Reacutesultats et discussions
64
Tableau I6 Donneacutees de RMN1H (deacuteplacements chimiques et constantes de couplage) des 3 4-dihydropyrimidin-2-onesthiones
NH
NH
R1
R3
R2
O
Ent-reacutee R1 NH HC4 R2 CH3
4a 729-736(m5H) 570(sl1HNH) 775(sl1HNH)
543(dJ=291HC4H)
119(t J=723HCH3) 410(q
J=722HCH2) 238(s3HCH3)
4b 234(s3HCH3)
713(d J=802H) 723(d J=812H)
583(sl1HNH) 826(sl1HNH) 538(s1H C4H) 410(q J=712HCH2)
122(tJ=713HCH3) 234(s3HCH3)
4c 711-718 (m 4H) 242 (s 3H)
762 (s 1H) 915 (s 1H) 540 (s1H) 099 (t J=71Hz 3H)
389 (q J=71 2H) 230(s 3H)
4d 670(d J=812H) 703(d J=812H)
936(s1HOH)
763(s1HNH) 912(s1HNH) 504(d J=321HC4H)
109(t J=703HCH3)
398(q J=702HCH2) 223(s3HCH3)
4e 680(s2H H2H5) 387(s3HOCH3)
531(s1HOH)
583(s1HNH) 813(s1HNH) 587(s1HC4H)
118(t J=703HCH3) 408(q
J=702HCH2) 235(s3HCH3)
4f 704(dJ=842H) 667(dJ=852H) 285(s6H2CH3)
913(s1HNH) 763(s1HNH) 504(s1HHC4)
399(qJ=692HCH2) 111(tJ=73HCH3)
223(s3HCH3)
4g 720-737 (m4H) 779 (s 1H) 927 (s 1H) 517 (s 1H) 399 (q J=71 Hz 2H)
110 (t J=71 Hz 3H) 227(s 3H)
4h 838-767(m4H) 929(s1HNH) 561(dJ=331HHC4) 424(qJ=712HCH2) 136(tJ=713HCH3)
253(s3HCH3)
4i 689-695 (m 2H) 735 (d J=81 Hz 1H)
790 (s 1 H) 930 (s1H) 542 (s 1H) 117 (t J=71 Hz 3H)
406 (q J=71 Hz 2H) 222 (s 3H)
4j 188-181(m1H) 084(dJ=756H2CH3)
619(dJ=121HNH) 561(dJ=41HHC4) 475(qJ=82HCH2) 105(tJ=83HCH3)
333(s3HCH3)
4k 724-735(m5H) 784(s1HN3H) 919(s1HN1H) 520(s1HC4H) 336(s3HCH3) 210(s3HCH3)
4l 725(d J=52H) 734(d J=52H) 335(s3HCH3)
778(s1HN3H) 915(s1HN1H) 521(s1H C4H) 250(s3HCH3)
208(s3HCH3)
4m 721-736(m5H)
966(s1HN3H) 1034(s1HN1H) 517(s1HC4H) 110(t J=753HCH3)
401(q J=752HCH2) 250(s3HCH3)
4n 709(d J=752H)
723(d j=75H) 226(s3HCH3)
962(s1HN3H) 1031(s1HN1H) 513(s1H C4H) 4(q J=52HCH2)
110(t J=753HCH3) 250(s3HCH3)
Chapitre I Reacutesultats et discussions
65
Tableau I6 Donneacutees de RMN1H (deacuteplacements chimiques et constantes de couplage) des 3 4-dihydropyrimidin-2-ones
NH
NH
R1
O
O
Entreacutee R1 NH HC4 2CH2 2CH3
4o 715-733(m5H)
776(s1HN3H) 947(s1HN1H) 515(s1HC4H)
202(dj=161HCH2) 219(dj=161HCH2)
335(s2HCH2)
089(s3HCH3) 102(s3HCH3)
4p 705-652(m4H) 286(s3HCH3) 282(s3HCH3)
857(s1HNH) 652(s1HHC4)
250(s2HCH2) 231(s2HCH2)
104(s3HCH3) 097(s3HCH3)
4q 711-714(m4H) 771(s1HN3H) 942(s1HN1H) 510(s1HC4H) 225(s2HCH2)
333(s2HCH2) 089(s3HCH3) 101(s3HCH3)
4r 685(d j=752Harom)
714(d j=52Harom) 371(s3HCH3)
769(s1HN3H) 942(s1HN1H)
509(s1H C4H)
199-237(m2HCH2) 250(s2HCH2)
090(s3HCH3) 101(s3HCH3)
4s 752-839(m4H)
574(s1HNH) 969(dj=631HNH)
443(s1HHC4)
251(s2HCH2) 208(s2HCH2)
104(s3HCH3) 086(s3HCH3)
4t 693-719(m4H) 861(s1HNH) 492(s1HNH)
461(s1HHC4)
244(s2HCH2) 218(dj=161H) 209(dj=161H)
104(s3HCH3) 093(s3HCH3)
4u 685(d j=752Harom) 713(d j=75Harom)
371(s3HCH3)
770(s1HN3H) 943(s1HN1H)
509(s1H C4H)
201(dj=161HCH2) 218(dj=161HCH2)
336(s2HCH2)
089(s3HCH3) 101(s3HCH3)
4v 718(d j=752Harom) 751(d j=75Harom)
780(s1HN3H) 953(s1HN1H)
513(s1H C4H)
250(s2HCH2) 335(s2HCH2)
087(s3HCH3) 101(s3HCH3)
4w 064(d
j=756H2CH3) 163-156(m 1HCH)
850(s1HNH) 390(dj=381HC4H) 226(s4H2CH2) 213(s6H2CH3)
Chapitre I Reacutesultats et discussions
66
Tableau I7 Donneacutees de RMN13C (deacuteplacements chimiques et constantes de couplage) des 3 4-dihydropyrimidin-2-onesthiones
NH
NH
R1
R3
O
O
12
3
45
6
78
9
10
THP C7O(ester-cetone) C2O C4 C5 C6 C8 C9 C10 (CH3) Carom Ar
4a 1655 1529 558 1436 1485 601 141 188 1287-1266 -
4b 1657 1534 554 1015 1461 600 141 186 1265-1408 281
4c 1652 1515 504 991 1484 590 139 176 1432-1265 186
4d 1658 1570 538 1001 1482 595 145 182 1526 1359-1154 -
4e 1657 1533 539 1014 1463 600 142 186 1501 1457-1106 552
4f 1665 1534 543 1009 1508 602 152 188 1486-1133 415
4g 1651 1519 536 986 1489 592 140 177 1472-1248 -
4h 1648 1520 535 983 1473 591 135 177 1485 1462-1210 -
4i 1650 1522 493 998 1488 593 141 176 1486-1234 -
4j 1646 1525 544 973 1468 577 128 145 - 331 171165
4k 1922 1521 538 1095 1481 303 189 - 1442-1264 -
4l 1943 1521 535 1095 1479 301 188 - 1413-1263 206
4m 1742 1651 540 1007 1450 595 140 171 1434-1263 -
4n 1741 1651 537 1008 1448 595 140 171 1405-1262 206
Chapitre I Reacutesultats et discussions
67
Tableau I8 Donneacutees de RMN13C (deacuteplacements chimiques et constantes de couplage) des 3 4-dihydropyrimidin-2-ones
NH
NH
R1
O
O
1
2
3456
78
9
10
4a
8a
THP C5O C2O C4a C8a C4 C6-8(2CH2) C7 C9 10
(2CH3) Carom Ar
4o 1928 1519 1074 1493 498 519-322 287 268 1446-1271 -
4p 1947 1500 1118 1476 465 513-321 275 278 1482 1297-1149 312
4q 1928 1521 1075 1519 498 516-322 287 268 1521 1417-1260 -
4r 1928 1520 1076 1519 498 513-322 287 268 1583 1368-1136 550
4s 1954 1534 1113 1481 508 568-330 298 271 1509 1444-1217 -
4t 1961 1625 1145 1489 403 504-318 288 269 1459-1262 -
4u 1928 1583 1076 1520 513 550-498 322 287 1519-1136 268
4v 1928 1525 1069 1517 497 515-322 287 268 1440-1201 -
4w 1958 1508 1104 1200 509 350-319 298 269 - 313 192
Chapitre I Partie expeacuterimentale
68
Conclusion
Dans ce chapitre nous avons preacutesenteacute la reacuteaction de Biginelli qui est une reacuteaction agrave
composants multiples et aussi lrsquoimportance des produits issus de cette reacuteaction (DHPMs) sur
le plan biologique et pharmacologique
Durant toutes ces anneacutees plusieurs meacutethodes et protocoles pour la synthegravese des -3 4-
dihydropyrimidin-2-ones et ses deacuteriveacutes ont eacuteteacute appliqueacutes afin drsquoameacuteliorer les conditions
optimales et par conseacutequent le rendement de ces produits De notre part nous avons pu faire
une approche laquo verte de la synthegravese raquo de Biginelli en employant deux nouveaux catalyseurs
(acides de Brϕnsted) drsquoorigine naturels qui sont lrsquoacide ascorbique et lrsquoacide aceacutetylsalicylique
avec une quantiteacute de 5 mol dans des conditions sans solvant et 80degC Ces deux catalyseurs
reacutepondent aux exigences de la chimie moderne qui eacutevoque lrsquoutilisation de reacuteactifs
catalyseurs et meacutethodes de synthegravese eacuteconomiques et respectueuses de lrsquoenvironnement
Les rendements des produits obtenus par cette condensation eacutetaient excellents les structures
des produits obtenus ont eacuteteacute identifieacutees par les meacutethodes spectroscopiques usuelles (RMN 1H
RMN 13C et IR)
Chapitre I Partie expeacuterimentale
69
I6 Partie expeacuterimentale
Mode opeacuteratoire geacuteneacuterale
Un meacutelange reacuteactionnel de (2mmol) de lrsquoaldeacutehyde (2mmol) du β-ceacutetoester (3mmol) de
lrsquoureacutee ou de la thioureacutee avec (5mol) de lrsquoacide ascorbique ou de lrsquoacide aceacutetylsalicylique
dans un milieu sans solvant est chauffeacute agrave 80degC la reacuteaction est suivie par chromatographie sur
couche mince (CCM) apregraves lrsquoachegravevement de la reacuteaction le meacutelange reacuteactionnel est refroidi agrave
tempeacuterature ambiante et ensuite verseacute sur de lrsquoeau glaceacutee avec une agitation de 10 minutes Le
solide obtenu est filtreacute laveacute avec lrsquoeau glaceacutee et purifieacute par recristallisation dans lrsquoEthanol
95 Les produits obtenus ont eacuteteacute identifieacutes par les meacutethodes spectroscopiques IR RMN H1
RMN C13 Tdegfusion
4a) 6-meacutethyl-2-oxo-4-pheacutenyl-1234-teacutetrahydropyrimidine-5-carboxylate drsquoeacutethyle
NH
NHO
O
O
Tdegfus 205-206degC IR (KBr cm-1) ν 3414 3230 3109 2936 1702 1649 1599 RMN
H1(250 MHz DMSO-d6) δ 729-736(m 5H) 570(sl 1H NH) 775(sl 1H NH) 543(d
J=29 1H C4H) 119(t J=72 3H CH3) 410(q J=72 2H CH2) 238(s 3H CH3) RMN
C13(629MHz DMSO-d6) δ 1655 1529 1487 1460 1436 1287 1279 1266 601
558 188 141
4b) 6-meacutethyl-2-oxo-4-p-tolyl-1234-teacutetrahydropyrimidine-5-carboxylate drsquoeacutethyle
NH
NHO
O
O
Chapitre I Partie expeacuterimentale
70
Tdegfus 215-217 degC IR (KBr cm-1) ν 3240 3110 1695 1665 1560 RMN H1(250 MHz
DMSO-d6) δ 234(s 3H CH3) 713(d J=80 2Harom) 723(d J =81 2Harom) 583(sl 1H
NH) 826(sl 1H NH) 538(s 1H C4H) 410(q J =71 2H CH2) 122(t J =71 3H CH3)
234(s 3H CH3) RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ 1656 1534 1461 1408 1376
1293 1264 1014 599 553 280 21 0 186 141
4c) 6-meacutethyl-2-oxo-4-o-tolyl-1234-teacutetrahydropyrimidine-5-carboxylate drsquoeacutethyle
NH
NHO
O
O
Tdegfus 206-208 degC IR (KBr cm-1) ν 3249 3112 1688 1661 1562 RMN H1(250 MHz
DMSO-d6) δ 711-718 (m 4H) 242 (s 3H) 762 (s 1H) 915 (s 1H) 099 (t J=71Hz
3H) 389 (q J=71 2H) 230(s 3H) RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ 1652 1515
1484 1432 1346 1300 1271 1265 991 590 504 186 176 139
4d) 4-(4-hydroxypheacutenyl)-6-meacutethyl-2-oxo-1234-teacutetrahydropyrimidine-5-carboxylate
drsquoeacutethyle
NH
NHO
O
O
OH
Tdegfus 214-216degC IR (KBr cm-1) ν 3416 3237 3085 2941 1728 1694 1588 1509 RMN
H1(250 MHz DMSO-d6) δ 670(d J=81 2Harom) 703(d J =81 2Harom) 936(s 1H OH)
763(s 1H NH) 912(s 1H NH) 504(d J =32 1H C4H) 109(t J =70 3H CH3) 398(q
J =70 2H CH2) 223(s 3H CH3) RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ 1658 1569
1526 1482 1358 1278 1154 1001 806 595 538 181 145
Chapitre I Partie expeacuterimentale
71
4e) 4-(3-hydroxy-4-meacutethoxypheacutenyl)-6-meacutethyl-2-oxo-1234-teacutetrahydropyrimidine-5-
carboxylate drsquoeacutethyle
NH
NHO
O
O
OOH
Tdegfus 230-232degC IR (KBr cm-1) ν 3415 3241 3114 2954 1708 1646 1512 RMN
H1(250 MHz DMSO-d6) δ 680(s 2H H2 H5arom) 387(s 3H OCH3) 531(s 1H OH)
583(s 1H NH) 813(s 1H NH) 587(s 1H C4H) 118(t J =70 3H CH3) 408(q J=70
2H CH2) 235(s 3H CH3) RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ 1656 1532 1501
1463 1457 1370 1182 1129 1105 1013 599 552 539 186 141
4f) 4-(4-(dimeacutethylamino)pheacutenyl)-6-meacutethyl-2-oxo-1234-teacutetrahydropyrimidine-5-carboxylate
drsquoeacutethyle
NH
NHO
O
O
N
Tdegfus 255-256degC IR (KBr cm-1) ν 32402 31168 16432 17011 14542 12266 RMN
H1(250 MHz DMSO-d6) δ 704(d J=84 2H) 667(d J =85 2H)285(s 6H 2CH3)
913(s 1H NH) 763(s 1H NH) 504(s 1H HC4) 399(q J =69 2H CH2) 111(t J =7
3H CH3) 223(s 3H CH3) RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ 1666 1534 1508
1487 1337 1279 1133 1009 602 543 188 152
Chapitre I Partie expeacuterimentale
72
4g) 4-(3-chloropheacutenyl)-6-meacutethyl-2-oxo-1234-teacutetrahydropyrimidine-5-
carboxylate drsquoeacutethyle
NH
NHO
O
O
Cl
Tdegfus 196-198degC IR (KBr cm-1) ν 3227 3117 1707 1657 1475 1088 1429 1227 759
RMN H1(250 MHz DMSO-d6) δ 720-737 (m 4H) 779 (s 1H) 927 (s 1H) 517 (s 1H)
399 (q J=71 Hz 2H) 110 (t J=71 Hz 3H) 227(s 3H) RMN C13(629MHz DMSO-d6)
δ 1651 1519 1489 1472 1329 1304 1272 1262 1249 986 592 536
178 140
4h) 6-meacutethyl-4-(3-nitropheacutenyl)-2-oxo-1234-teacutetrahydropyrimidine-5-carboxylate drsquoeacutethyle
NH
NHO
O
O
NO2
Tdegfus 222-224degC IR (KBr cm-1) ν 33289 31013 17011 16278 13154 12228 RMN
H1(250 MHz DMSO-d6) δ 838-767(m 4H) 929(s 1H NH) 561(d J =331H HC4)
24(q J =71 2H CH2) 136(t J =71 3H CH3) 253(s 3H CH3) RMN C13(629MHz
DMSO-d6) δ 1648 1520 485 1473 1462 1323 1288 1216 1210 983 591 535
177 135
4i) 6-meacutethyl-2-oxo-4-(thiophegraven-2-yl)-1234-teacutetrahydropyrimidine-5-carboxylate drsquoeacutethyle
NH
NHO
O
O
S
Chapitre I Partie expeacuterimentale
73
Tdegfus 207-210degC IR (KBr cm-1) ν 3418 3235 3092 2941 1728 1690 1591 1512 RMN
H1(250 MHz DMSO-d6) δ 689-695 (m 2H) 735 (d J=81 Hz 1H) 790 (s 1H) 930 (s
1H) 542 (s 1H) 117 (t J=71 Hz 3H) 406 (q J=71 Hz 2H) 222 (s 3H) RMN
C13(629MHz DMSO-d6) δ 1650 1522 1488 1486 1266 1246 1235 998
593 493 176 141
4j) 4-isopropyl-6-meacutethyl-2-oxo-1234-teacutetrahydropyrimidine-5-carboxylate drsquoeacutethyle
NH
NHO
O
O
Tdegfus 168-170degC IR (KBr cm-1) ν 33250 31746 16702 15699 12806 RMN H1(250
MHz DMSO-d6) δ 188-181(m 1H) 084(d J =75 6H 2CH3) 619(d J =12 1H NH)
561(d J =4 1H HC4) 475(q J =8 2H CH2) 105(t J =8 3H CH3) 333(s 3H CH3)
RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ 1646 1525 1468 973 577 544 331 171 165
145 128
4k) 5-aceacutetyl-6-meacutethyl-4-pheacutenyl-34-dihydropyrimidin-2(1H)-one
NH
NH
O
O
Tdegfus 234-236degC IR (KBr cm-1) ν 3259 1701 1676 1236 RMN H1(250 MHz DMSO-
d6) δ 724-735(m 5H) 784(s 1H N3H) 919(s 1H N1H) 520(s 1H C4H) 336(s 3H
CH3) 210(s 3H CH3) RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ 19421521 1481 1442 1285
1273 1264 1095 538 303 189
Chapitre I Partie expeacuterimentale
74
4l) 5-aceacutetyl-6-meacutethyl-4-p-tolyl-34-dihydropyrimidin-2(1H)-one
NH
NH
O
O
Tdegfus 196-198degC IR (KBr cm-1) ν 3290 1701 1620 1238 RMN H1(250 MHz DMSO-
d6) δ 725(d J =5 2Harom) 734(d J =5 2Harom) 335(s 3H CH3) 778(s 1H N3H)
915(s 1H N1H) 521(s 1H C4H) 250(s 3H CH3) 208(s 3H CH3) RMN C13(629MHz
DMSO-d6) δ 1943 1521 1499 1479 1413 1365 1290 1263 1095 535 301 206
188
4m) 6-meacutethyl-4-pheacutenyl-2-thioxo-1234-teacutetrahydropyrimidine-5-carboxylate drsquoeacutethyle
NH
NHO
O
S
Tdegfus 204-206degC IR (KBr cm-1) ν 3229 1670 1176 1195 RMN H1(250 MHz DMSO-
d6) δ 110(t J =75 3H CH3) 250(s 3H CH3) 401(q J =75 2H CH2) 517(s 1H C4H)
721-736(m 5H) 966(s 1H N3H) 1034(s 1H N1H) RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ
1742 1651 1450 1434 1283 1276 1263 1007 595 539 171 139
4n) 6-meacutethyl-2-thioxo-4-p-tolyl-1234-teacutetrahydropyrimidine-5-carboxylate drsquoeacutethyle
NH
NHO
O
S
Chapitre I Partie expeacuterimentale
75
Tdegfus 194-196degC IR (KBr cm-1) ν 3312 3171 2984 1666 1576 1460 1179 1119 768
RMN H1(250 MHz DMSO-d6) δ 110(t J =75 3H CH3) 226(s 3H CH3) 250(s 3H
CH3) 4(q J =5 2H CH2) 513(s 1H C4H) 709(d j=75 2Harom) 723(d J =75Harom)
962(s 1H N3H) 1031(s 1H N1H) RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ 1741 1651
1448 1405 1369 1289 1262 1007 595 537 206 171 139
4o) 77-dimeacutethyl-4-pheacutenyl-3478-teacutetrahydroquinazoline-25(1H6H)-dione
NH
NH
O
O
Tdegfus 212-214degC IR (KBr cm-1) ν 32556 31245 17050 16047 RMN H1(250 MHz
DMSO-d6) δ 089(s 3H CH3) 102(s 3H CH3) 202(d J =16 1H CH2) 219(d J =16
1H CH2) 335(s 2H CH2) 515(s 1H C4H) 715-733(m 5H) 776(s 1H N3H) 947(s
1H N1H) RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ 1928 1519 1493 1446 1280 1275
1271 1074 519 498 322 287 268
4p) 4-(4-(dimeacutethylamino)pheacutenyl)-77-dimeacutethyl-3478-teacutetrahydroquinazoline-25(1H6H)-
dione
NH
NH
O
O
N
Tdegfus 210-212degC IR (KBr cm-1) ν 34253 33019 17165 15931 13694 RMN H1(250
MHz DMSO-d6) δ 857(s 1H NH) 705-652(m 4H) 652(s 1H HC4) 286(s 3H CH3)
282(s 3H CH3) 250(s 2H CH2) 231(s 2H CH2) 104(s 3H CH3) 097(s 3H CH3)
RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ 19471499 1482 1476 1297 1273 1270 1149
1118 513 465 321 312 278 275
Chapitre I Partie expeacuterimentale
76
4q) 4-(4-chloropheacutenyl)-77-dimeacutethyl-3478-teacutetrahydroquinazoline-25(1H6H)-dione
NH
NH
O
O
Cl
Tdegfus 268-270degC IR (KBr cm-1) ν 32440 31168 17050 16432 RMN H1(250 MHz
DMSO-d6) δ 089(s 3H CH3) 101(s 3H CH3) 225(s 2H CH2) 333(s 2H CH2) 510(s
1H C4H) 711-714(m 4H) 771(s 1H N3H) 942(s 1H N1H) RMN C13(629MHz
DMSO-d6) δ 1928 1521 1519 1417 1361 1288 1261 1075 516 498 322 287
268
4r) 4-(4-meacutethoxypheacutenyl)-77-dimeacutethyl-3478-teacutetrahydroquinazoline-25(1H6H)-dione
NH
NH
O
O
O
Tdegfus 280-282degC IR (KBr cm-1) ν 32479 29586 16780 16124 10338 RMN H1(250
MHz DMSO-d6) δ 090(s 3H CH3) 101(s 3H CH3)199-237(m 2H CH2) 250(s 2H
CH2) 371(s 3H CH3-O) 509(s 1H C4H) 685(d J =75 2Harom) 714(d J =5 2Harom)
769(s 1H N3H) 942(s 1H N1H) RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ 1928 1583 1520
1519 1368 1289 1136 1076 550 513 498 322 287 268 206
4s) 77-dimeacutethyl-4-(3-nitropheacutenyl)-3478-teacutetrahydroquinazoline-25(1H6H)-dione
NH
NHO
O
NO2
Chapitre I Partie expeacuterimentale
77
Tdegfus 201-203degC IR (KBr cm-1) ν 33289 30975 17011 16317 13578 12266 RMN
H1(250 MHz DMSO-d6) δ 752-839(m 4H) 574(s 1H NH) 492(s 1H NH) 443(s 1H
HC4) 251(s 2H CH2) 208(s 2H CH2) 104(s 3H CH3) 086(s 3H CH3) RMN
C13(629MHz DMSO-d6) δ 1954 1534 1509 1481 1444 1335 1300 1228 1217
1113 568 508 330 298 271
4t) 4-(3-chloropheacutenyl)-77-dimeacutethyl-3478-teacutetrahydroquinazoline-25(1H6H)-dione
NH
NH
O
O
Cl
Tdegfus 194-196degC IR (KBr cm-1) ν 33675 30782 16702 14697 RMN H1(250 MHz
DMSO-d6) δ 861(s 1H NH) 693-719(m 4H) 492(s 1H NH) 461(s 1H HC4) 244(s
2H CH2) 218(d J =16 1H) 209(d J =16 1H) 104(s 3H CH3) 093(s 3H CH3) RMN
C13(629MHz DMSO-d6) δ 1961 1625 1489 1459 1333 1289 1282 1263 1262
1145 504 403 319 288 269
4u) 77-dimeacutethyl-4-p-tolyl-3478-teacutetrahydroquinazoline-25(1H6H)-dione
NH
NHO
O
Tdegfus 298-300 degC IR (KBr cm-1) ν 32518 29625 17050 16162 RMN H1(250 MHz
DMSO-d6) δ 089(s 3H CH3) 101(s 3H CH3) 201(d J =16 1H CH2) 218(d J =16
1H CH2) 336(s 2H CH2) 371(s 3H CH3) 509(s 1H C4H) 685(d J =75 2Harom)
713(d J =75 Harom) 770(s 1H N3H) 943(s 1H N1H) RMN C13(629MHz DMSO-d6)
δ 1928 1583 1520 1519 1368 1273 1136 1076 550 513 498 322 287 268
Chapitre I Partie expeacuterimentale
78
4v) 4-(4-bromopheacutenyl)-77-dimeacutethyl-3478-teacutetrahydroquinazoline-25(1H6H)-dione
NH
NH
O
O
Br
Tdegfus 242-244degC IR (KBr cm-1) ν 33250 29586 16702 16124 RMN H1(250 MHz
DMSO-d6) δ 087(s 3H CH3) 101(s 3H CH3) 250(s 2H CH2) 335(s 2H CH2) 513(s
1H C4H) 718(d J =75 2Harom) 751(d J =75Harom) 780(s 1H N3H) 953(s 1H N1H)
RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ 1928 1525 1517 1439 1312 1285 1201
1069 515 497 322 287 268
4w) 4-isopropyl-77-dimeacutethyl-3478-teacutetrahydroquinazoline-25(1H6H)-dione
NH
NH
O
O
Tdegfus 253-255degC IR (KBr cm-1) ν 32826 31900 16355 16085 RMN H1(250 MHz
DMSO-d6) δ 064(d J =75 6H 2CH3) 163-156(m 1H CH) 213(s 6H 2CH3) 226(s
4H 2CH2) 390(d J =38 1H C4H) 85(s 1H NH) RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ
1958 1509 1200 1104 509 350 319 313 298 268 192
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Chapitre II
Nouvelles proceacutedures laquo vertes raquo dans la synthegravese des deacuteriveacutes de la 14-
dihydropyridine
Chapitre II Introduction
85
II1 Introduction
La synthegravese des composeacutes heacuteteacuterocycliques et la production de nouvelles moleacutecules
complexes et diversifieacutees a importance biologique et pharmacologique est lrsquoobjectif majeur
des chimistes de synthegravese 1 Les reacuteactions agrave composants multiples (MCR) sont deacutesigneacutees
comme la meacutethode la plus facile eacuteconomique et seacutelective agrave la fois pour geacuteneacuterer toute une
bibliothegraveque de produits avec des proprieacuteteacutes theacuterapeutiques tregraves importantes 2-4
Il y a plus dun siegravecle (1882) Arthur Hantzsch5 rapporta la synthegravese des 14-dihydropyridines
(DHPs) qui sont des esters obtenus via une condensation en une seule eacutetape drsquoun aldeacutehyde
aromatique lrsquoaceacutetoaceacutetate drsquoeacutethyle avec lrsquoammoniaque ou sel drsquoammonium dans lrsquoeacutethanol
sous reflux (Scheacutema II1) Cette reacuteaction fait partie de la classe des reacuteactions agrave composants
multiples elle est consideacutereacutee comme la premiegravere synthegravese heacuteteacuterocyclique
Me
OEtO
O+
Ar
NH
Me
EtO
O
EtOH
O
HAr
Me
OEtO
O Me
OEt
O
NH4OH
Reflux
Scheacutema II1
Les composeacutes 14-dihydropyridines comportent principalement dans leur structure un noyau
pyridine (Fig II1) ce qui leur confegravere une ressemblance structurelle aux nicotinamides
adeacutenines dinucleacuteotides (NADH) (Fig II2) qui sont les cofacteurs les plus importants pour
loxydo-reacuteduction dans les systegravemes vivants6 Depuis les esters de Hantzsch ont pris une large
importance dans le domaine de la chimie meacutedicinale7 ils sont employeacutes comme agents
antihypertensifs telle que la nifedipine (Fig II3) et ses analogues comme lrsquoAmlodipine et la
Nicardipine (Fig II4 et II5) 8 ils ont prouveacutes aussi des activiteacutes anti-inflammatoires 9
antituberculeuses 10 anticancer 11 anticonvulsant 12 anti-Alzheimer 13etc
Chapitre II Introduction
86
N
O
P OO
OHOH
N
N
NN
NH2O
O
P
O
O O ON
O
NH2
HH
OHHO
Fig II1 Fig II2
NH
MeO2CNO2CO2Me
Nifedipine(troisiegraveme geacuteneacuteration)
NH
MeO2CClCO2Et
ONH2
Amlodipine(Premiegravere geacuteneacuteration)
NH
CO2MeO2C
NO2
N
Nicardipine(Deuxiegraveme geacuteneacuteration)
Fig II3 Fig II4 Fig II5
La synthegravese originale de Hantzsch a connu une grande ameacutelioration par le deacuteveloppement de
plusieurs strateacutegies et meacutethodologies de synthegravese vertes et plus efficaces crsquoest-agrave-dire qui sont
propres eacuteconomiques et respectueuses de lrsquoenvironnement y compris lrsquoutilisation des micro-
ondes 14 lrsquoultrason 15 la meacutethode sans solvant 16 ou en utilisant les liquides ioniques 17 les
nanoparticules 18 les supports solides 19 etc ce qui rend cette reacuteaction tregraves utile aussi bien
dans le domaine acadeacutemique quindustriel 20
Chapitre II Introduction
87
II11 Historique de la reacuteaction de Hantzsch
La premiegravere structure des 14-dihydropyrimidines a eacuteteacute formeacutee agrave partir drsquoune condensation
drsquoun aldeacutehyde (aceacutetaldeacutehyde) deux moleacutecules drsquoaceacutetoaceacutetate drsquoeacutethyle avec lrsquoammoniaque
dont le nom est 246-trimeacutethyl-23-dihydropyridine-35-dicarboxylate de dieacutethyle (Fig
II6) Puis elle a eacuteteacute remplaceacutee par une autre structure plus stable 246-trimeacutethyl-14-
dihydropyridine-35-dicarboxylate de dieacutethyle (Fig II7) 21 22 23 24 Trois librairies de reacuteactifs
de deacutepart ont contribueacute dans lrsquoeacutelargissement de la synthegravese des DHPs les aldeacutehydes les
composeacutes agrave meacutethylegravene activeacute et lrsquoammoniac et ses deacuteriveacutes
N
OO
O O
NH
OO
O O
Fig II6 Fig II7
II111 Aldeacutehydes
Tous les types drsquoaldeacutehydes classiques ont eacuteteacute utiliseacutes dans cette reacuteaction agrave la place du
lrsquoaceacutetaldeacutehyde ou le formaldeacutehyde qui sont utiliseacutes au deacutepart On trouve les aldeacutehydes
aliphatiques 25-37 aromatiques 35-49 spiroaldeacutehydes 50 et autre aldeacutehydes heacuteteacuterocycles 35 37 42-
44 51-53
II112 Composeacutes agrave meacutethylegravene active
A la place de lrsquoaceacutetoaceacutetate drsquoeacutethyle les 1 3-diceacutetones 35-37 42 43 45 54-56 les omeacutega-
cyanoaceacutetopheacutenones 57 ou les omeacutega-pheacutenylthioaceacutetopheacutenones sont utiliseacutes dans cette
reacuteaction pour obtenir des bases symeacutetriques de Hantzsch et lrsquoamino crotonate 58 lrsquoeacutenamino
ceacutetone 59 ou lrsquoindane-1 3-dione 60 pour obtenir des produits de Hantzsch dissymeacutetriques
II113 Lrsquoammoniac et ses deacuteriveacutes
Les composeacutes le plus utiliseacutes dans la synthegravese de Hantzsch sont lrsquoammoniac 42-44 52 et
lrsquoaceacutetate drsquoammonium 61 49 54 62-63
Chapitre II Introduction
88
Autres deacuteriveacutes sont employeacutes comme les nitrate drsquoammonium 64 65 le formate drsquoammonium 66 lrsquohydroxylamine 67 lrsquoheacutexameacutethyllegraveneacuteteacutetramine 54 les hydrazines 68 lrsquoureacutee 6970 les amines
primaires et secondaires 71 72
II12 Meacutecanisme de la reacuteaction de Hantzsch
Plusieurs meacutecanismes pour la reacuteaction de Hantzsch ont eacuteteacute rapporteacutes 73 74 Knoevenagel a
rapporteacute dans son eacutetude que le produit intermeacutediaire qui deacutetermine la voie de la reacuteaction
deacutepend des conditions utiliseacutees dans la reacuteaction (catalyseurs reacuteactifs etc) 75 76 (Fig II8 et
II9)
En 1986 le meacutecanisme a eacuteteacute eacutetudieacute par une meacutethode spectroscopique RMN les reacutesultats
confirment la formation de lrsquointermeacutediaire (Fig II8) issu drsquoune reacuteaction entre un meacutethylegravene
activeacute et lrsquoammoniac qui va reacuteagir par une addition de Michael avec le produit (Fig II9) qui
est obtenu via une condensation de Knoevenagel entre un aldeacutehyde et uncomposeacute agrave meacutethylegravene
activeacute 77 et par une cyclisation et une deacuteshydratation on peut avoir les produits deacutesireacutes qui
sont les DHPs (scheacutema II2)
O
ONH2
O
CH
O O
R
Fig II8 Fig II9
Chapitre II Introduction
89
Le meacutecanisme
OCH
O O
R
O
ONH2
R O
O
O O
O
O O
Condensation
de Knoevenagel
+Addition de Michael
- H2ONH
R
O
O
O
O
Cyclisation
DHPs
O
O OH
-H2O
NH3 -H2O
Scheacutema II2
Ce deuxiegraveme chapitre est une continuiteacute du chapitre preacuteceacutedant On se propose aussi drsquoeacutetudier
lrsquoefficaciteacute des deux catalyseurs objets de notre eacutetude sur la reacuteaction de Hantzsch
II13 Utilisation des produits DHPs
Le noyau pyridine est un preacutecurseur tregraves important dans la fabrication de plusieurs
meacutedicaments et autres composeacutes actifs comme les insecticides les herbicides
les deacutesinfectants les arocircmes alimentaires les colorants les adheacutesifs les peintures et les
explosifs
Lrsquooxydation des 14-dihydropyridines permet drsquoobtenir des noyaux pyridines Des lors
plusieurs meacutethodes ont eacuteteacute deacuteveloppeacutees dans le but de synthegravetiser des composeacutes agrave noyau
pyridine agrave partir des dihydropyridines (scheacutemaII3)
Mark C Bagley et M C Lubinuont78 ont reacutealiseacute une aromatisation des produits issus
de la reacuteaction de Hantzsch lrsquooxydation des 14-dihydropyridines est assisteacutee par
micro-ondes en employant le dioxyde de manganegravese (MnO2) pour catalyser cette
oxydation les produits deacutesireacutes sont obtenus avec de bons rendements en seulement
une minute
Chapitre II Introduction
90
N
R1O
RO
OR1
O
N
R1O
RO
OR1
O
MnO2 10eq
CH2Cl2 M-O (150W 100degC 1min)
Scheacutema II3
Les esters de Hantzsch sont aussi employeacutes comme des agents reacuteducteurs (scheacutema II4) ou comme des catalyseurs (scheacutema II5) ce qui va donner par conseacutequant des cycles pyridines
P Chauhan et Coll79 ont deacuteveloppeacute un nouveau protocol pour la reacuteduction des nitro-
oleacutefines ils ont utiliseacute les esters de Hantzsch comme reacuteducteurs pour ce but
Pour trouver les conditions optimales pour cette reacuteaction ils ont utiliseacute les trans β-
nitrostyregravenes qui vont se reacuteduire en nitroalkanes Les polyhydroquinolines utiliseacutes vont
srsquooxydeacutes de leurs part et par conseacutequent les cycles 14-dihydropyridines vont
srsquoaromatiser
Le scheacutema ci-dessous montre les conditions finales trouveacutees
NH
NO2EtO2C CO2Et NO2
Sans solvant 100degC 2h
11 eq
Scheacutema II4
NO2
R
N
EtO2C CO2EtH H
H
H+
N
EtO2C CO2Et
NO2
R +
Scheacutema II5
Q P B Nguyen et T H Kim80 ont preacutepareacute les amines secondaires et tertiaires via une
amination des carbonyles (aldeacutehydes ou ceacutetones) avec une amine primaire via les
esters de Hantzsch comme reacuteducteur (Scheacutema II6)
Chapitre II Introduction
91
N
EtO2C CO2Et+N
H
EtO2C CO2Et
Sans solvant 150degCR1 R2
O+ NH2
R3
R1
NR2
R3
Scheacutema II6
Chapitre II Inteacuterecircts biologiques des 1 4-dihydropyridines
92
II2 Inteacuterecircts biologiques des 1 4-dihydropyridines et deacuteriveacutes
II21 Activiteacutes antimicrobienne antibacteacuterienne et antifongique
Douze produits seacutepareacutes en deux seacuteries via la reacuteaction de Hantzsch et rapporteacutes par
Vijesh et Coll81 ont tous montreacute leur activiteacute antifongique deux composeacutes ont montreacute
une excellente activiteacute antimicrobienne contre les souches choisies (Escherichia coli
ATCC 25922 staphylococcus aureus ATCC 25923 et Pseudomonas aeruginosa
ATCC 27853) pour leur nature infectieuse avec une concentration de 1 05 et 025
mgml (Fig II10 et Fig II11) Deux autres produits ont reacuteagi avec une bonne activiteacute contre (S aureus P
aeruginosa) (Fig II12 et Fig II13)
Les deux derniers composeacutes ont montreacute une activiteacute modeacutereacutee face aux souches
proposeacutees et qui sont les composeacutes (Fig II14 et Fig II15)
NH
OEt
O
EtO
O
NHN
S
NH
OEt
O
EtO
O
NHN
Cl
Fig II10 Fig II11
NH
OEt
O
EtO
O
NHNS
Cl
Cl
NH
O
O O
O
NHN
Fig II12 Fig II13
Chapitre II Inteacuterecircts biologiques des 1 4-dihydropyridines
93
NH
OEt
O
EtO
O
NHN
Cl
Cl
NH
OEt
O
EtO
O
NHN
O
Fig II14 Fig II15
Drsquoapregraves les eacutetudes effectueacutees par Tale et son groupe82 sur lrsquoactiviteacute antibacteacuterienne des
composeacutes 4-(3-arylureido)phenyl-1 4-dihydropyridines trois composeacutes ont montreacute
une forte action contre les souches testeacutees avec des concentration minimales
drsquoinhibition ces composeacutes sont repreacutesenteacutes par les Fig II16-II18
NHO
O
OOHNO
NH
ClCl
HN O
O
O O NH
O
HN Cl
Cl
NHO
O
OOHNO
NH
N
Fig II16 Fig II17 Fig II18
Une seacuterie de produits a eacuteteacute eacutevalueacutee pour son activiteacute antibacteacuterienne 83 deux parmi
neuf produits ont montreacute une bioactiviteacute contre les organismes de Gam (+) et Gam (ndash)
en mecircme temps et qui sont (Fig II19 et II20) tandis que les autres ont montreacute une
activiteacute modeacutereacutee soit pour les souches de Gam (+) ou Gam (-)
HN
OO
O
O
Cl
NH
O
O O
O
Cl
Fig II19 Fig II20
Chapitre II Inteacuterecircts biologiques des 1 4-dihydropyridines
94
II22 Activiteacute antioxydante
Lrsquoactiviteacute antioxydante de la seacuterie des composeacutes de Hantzsch (Fig II21-II29) a eacuteteacute
eacutetudieacutee et leur efficaciteacute a eacuteteacute deacutemontreacutee 84-85
NH
O
OO
OHO
NH
O
OO
OHO
NH
O
OO
OHO
Fig II21 Fig II22 Fig II23
NH
O
OO
OHO
NH
O
OO
OH
NH
O
O
O
O
OHO
Fig II24 Fig II25 Fig II26
NH
O
OO
OHO
NH
O
OO
OHO
NH
OO
Fig II27 Fig II28 Fig II29
Chapitre II Inteacuterecircts biologiques des 1 4-dihydropyridines
95
II23 Activiteacute anti-inflammatoire
Une seacuterie structurellement diverse de la 4 - (3-ary-ureido) pheacutenyl-14-dihydropyridine
a eacuteteacute eacutetudieacutee pour son activiteacute anti-inflammatoire 86 parmi les produits on trouve trois
composeacutes (Fig II30-II32) qui montrent une activiteacute contre le TNF-α et IL-6 avec un
pourcentage drsquoinhibition de 73-96 et une concentration de 10 Μm
HN
OO
O
O
NH
OHN
F
F
FCl
NHO
O
OOHNO
NH
F
F
F
HN O
O
O O NH
O
HN F
F
Fig II30 Fig II31 Fig II32
II24 Activiteacute antituberculeuse
Les eacutetudes reacutecentes ont montreacute que les deacuteriveacutes des 1 4-dihydropyridine-3 5-
dicarbamoyl avec des groupes lipophiles ont une activiteacute significative
antituberculeuse Trivedi et Coll 87ont syntheacutetiseacute une seacuterie de produits via la reacuteaction
de Hantzsch ils ont eacutevalueacute leurs activiteacutes contre les souches de mycobacteacuteries (MTB
H37Rv) consideacutereacute comme cause de la maladie tuberculeuse
Trois composeacutes (Fig II33-II35) parmi les analogues preacutepareacutes ont montreacute une
puissante activiteacute avec seulement 002μgml cela est du agrave leur cractegravere lipophile
Par conseacutequent ces composeacutes offrent dexcellentes pistes en tant que nouvelles
moleacutecules antituberculeuses
Chapitre II Inteacuterecircts biologiques des 1 4-dihydropyridines
96
NH
OO
OO
NN
N+O O-
NH
OO
OO
N
N
F
NH
OO
OO
N
N
Br
Fig II33 Fig II34 Fig II35
II25 Activiteacutes antihypertensive et vasodilatation
Une seacuterie de 4-phenyl-1 4-DHPs a eacuteteacute syntheacutetiseacutee et eacutetudieacutee pour leur potentiel
antihypertensif le produit (Fig II36) avec un ester isopropyle substitueacute en position
meacuteta a diminueacute la moyenne de pression arteacuterielle systolique agrave une dose comparable agrave
la nifeacutedipine et a diminueacute par conseacutequent la probabiliteacute drsquoune attaque cardiaque
En geacuteneacuteral les DHPs comportant une fonctionnaliteacute isobutyryle sur le cycle 4-pheacutenyl
preacutesentent une activiteacute vasodilatatrice puissante indeacutependamment de substitutions
desters symeacutetriques ou asymeacutetriques Les composeacutes DHPs syntheacutetiseacutes par Bansal et
Coll 88(avec un isobutyryle comme substituant dans la structure) ont eacuteteacute compareacutes sur
leur potentiel vasodilatateur avec la nifedipine Deux produits (Fig II36 et Fig
II37) ont montreacute une excellente activiteacute avec une concentration de 035μM
HN
OO
O
O
O O
HN
OO
O
O
O
O
Fig II36 Fig II37
Chapitre II Inteacuterecircts biologiques des 1 4-dihydropyridines
97
II26 Activiteacute myorelaxante
Une eacutetude est rapporteacutee par Şafak et son groupe 89 sur vingt cinq nouveaux produits
syntheacutetiseacutes via la condensation de Hantzsch Ils ont eacutevalueacute leurs activiteacutes de
modulateurs des canaux calciques sur un fond gastrique isoleacute drsquoun lapin Les bloqueurs des canaux calciques inhibent seacutelectivement linflux de calcium agrave
travers la membrane cellulaire ce qui induit une relaxation des cellules neuronales et
les muscles 90
Les reacutesultats obtenus par cette eacutetude indique une efficaciteacute trouveacutee pour sept (Fig
II38-II44) produits parmi les vingt syntheacutetiseacutes avec un potentiel qui est relativement
moindre en comparaison agrave celui de la nifedipine consideacutereacutee comme un antagoniste
calcique
NH
COOCH2
O
N
Cl
F
NH
COOCH2
N
Cl
FO
NH
COOCH2
N
F
FO
Fig II38 Fig II39 Fig II40
NH
COOCH2
N
CF3
ClO
NH
COOCH2
N
Cl
FO
NH
COOCH2
N
Cl
FO
Fig II41 Fig II42 Fig II43
NH
COOCH2
N
F
FO
Fig II44
Chapitre II Inteacuterecircts biologiques des 1 4-dihydropyridines
98
II27 Activiteacute anticancereuse
Amgoth et son eacutequipe91 ont syntheacutetiseacute quatorze nouveaux produits DHPs via la
condensation de Hantzsch seulement deux produits parmi huit produits actifs contre le
cancer ont montreacute une grande action contre les cellules canceacutereuses (Fig II45
II46) et un seul contre lrsquoactiviteacute de lrsquoATPase avec une concentration de 16μM (Fig
II45) - Le composeacute (Fig II38) a montreacute une activiteacute contre les ligneacutees cellulaires de cancer
du sein (MDA-MB)
- Le composeacute (Fig II46) a montreacute une activiteacute contre les ligneacutees cellulaires de cancer
du cocirclon (HT-29)
Tandis que le meacutedicament de reacutefeacuterence le Cisplatine eacutetait plusieurs fois plus puissant
contre les deux types de ligneacutees cellulaires canceacutereuses (656μM)
HN
O
O
OO
N+O O-
HN
O
O
OO Cl
Fig II45 Fig II46
Chapitre II Meacutethodes de preacuteparations des DHPs
99
II3 Meacutethodes de preacuteparations des DHPs
Apregraves la synthegravese des DHPs par lrsquoallemand Arthur Hantzsch en 1882 les 14-
dihydropyridines ont pris beaucoup drsquointeacuterecirct agrave cause de leurs proprieacuteteacutes biologiques et
pharmacologiques qui sont tregraves riches et ils ont attireacute lrsquoattention de nombreux groupes de
chercheurs chimistes organiciens
Nous rapportans ci-dessous quelques meacutethodes de preacuteparation des polyhydroquinolines
deacuterivants de la reacuteaction de Hantzsch
II31 Utilisation des acides de Lewis
Les triflates de meacutetaux rares sont eacuteteacute tregraves utiliseacutes reacutecemment dans plusieurs reacuteactions ils sont
utiliseacutes dans la reacuteaction de Hantzsch comme acides de Lewis recyclables citons par
exemples Yb(OTf)3 et Sc(OTf)3
Li-Min Wang et Coll92 ont utiliseacute lrsquoYtterbium(III) triflate (Yb(OTf)3) pour catalyser
la condensation de lrsquoaldeacutehyde lrsquoaceacutetoaceacutetate drsquoeacutethyle avec la dimeacutedone en preacutesence
de lrsquoaceacutetate drsquoammonium pou donner les 14-dihydropyridines avec de bons
rendements (scheacutema II7) O
O
+ NH4OAcR1 H
O+
OEt
O ON
R1O
OEt
O
Yb(OTf)3 5mol
EtOH Tdeg a(2 - 8)h
+
Scheacutema II7
J L Donelson et Coll93 ont rapporteacute les proprieacuteteacutes catalytiques du Scandium Triflate
(Sc(OTf)3) dans la reacuteaction de Hantzsch dans lrsquoEthanol et agrave tempeacuterature ambiante les
produits sont obtenus avec des rendements tregraves eacuteleveacutes (scheacutema II8) O
O
+ NH4OAcR1 H
O+
OEt
O ON
R1O
OEt
O
Sc(OTf)3 5mol
EtOH Tdeg a(2 - 6)h
+
Scheacutema II8
Chapitre II Meacutethodes de preacuteparations des DHPs
100
R Surasani et Coll94 ont utiliseacute le FeF3 comme un catalyseur recyclable dans la
reacuteaction de Hantzsch le catalyseur a montreacute une grande efficaciteacute cela est ducirc agrave sa
grande aciditeacute et sa stabiliteacute thermique Les rendements trouveacutes sont excellents dans
un temps tregraves court (scheacutema II9)
++
NH4OAc
R H
O
OR1
O O
R2 R3
O
O
FeF3 5mol
Ethanol 75-80degC1h N
RO
OR1
O
R3
R2
+
Scheacutema II9
Si Ko et Ching-Fa Yao95 ont utiliseacute le nitrate dammonium ceacuterique (CAN) pour
obtenir les polyhydroquinoleacuteines et deacuteriveacutes issus de la condensation de Hantzsch Une
varieacuteteacute drsquoaldeacutehydes et de β-ceacutetoesters ont eacuteteacute employeacutes les rendements obtenus dans
un minimum de temps sont excellents (scheacutema II10)
++
NH4OAc
R H
O
OR1
O O
R2 R3
O
O
CAN 005mmol
Ethanol Tdeg aN
RO
OR1
O
R3
R2
+
Scheacutema II10
M A Zolfigol et Coll96 ont prepareacute les N-hydroxyeacutethyl-14-dihydropyridines via la
condensation scheacutematiseacutee ci-dessous (scheacutema II11)
Chapitre II Meacutethodes de preacuteparations des DHPs
101
O H
OHterephthalaldehyde
2-aminoeacutethanol
+O
OO
Ar H
O
NCH2
R
MeO
O
OMe
O
H2C OH
N
CO2MeMeO2C
CH2
MeO2C CO2Me
CH2H2C OH
H2C OH
Catalyseur
Sans solvant40degC
Meacutethode A B C
Meacutethode A C
H2N
OH
Scheacutema II11
Ils ont syntheacutetiseacute une seacuterie des deacuteriveacutes des DHPs en appliquant trois meacutethodes qui ont
donneacute de tregraves bons rendements
-Meacutethode A catalyseur = (CH3COOH+I2) (15 015) mmol
-Meacutethode B catalyseur = (CH3COOH) (15) mmol
-Meacutethode C catalyseur = (I2) (015) mmol
Les produits obtenus peuvent former une nouvelle seacuterie drsquoaldeacutehydes agrave structures
complexes par une simple oxydation
II32 Lrsquoutilisation de lrsquoIode (I2)
S Ko et son eacutequipe97 ont exploreacute la reacuteaction de Hantzsch par lrsquoutilisation de lrsquoiode
moleacuteculaire agrave tempeacuterature douce (25degC 40degC) Les produits 14-dihydropyridines
sont obtenus via la condensation drsquoun aldeacutehyde lrsquoaceacutetate drsquoammonium et un β-
ceacutetoester (lrsquoaceacutetoaceacutetate drsquoethyle et la dimeacutedone ou son deacuteriveacute qui est ici le 13-
cyclohexandione) [1 1 1 1] comme montre le (scheacutema II12)
Chapitre II Meacutethodes de preacuteparations des DHPs
102
RR
O
O
+ +NH4OAcAr H
O+
O
OO I2
Tdeg aN
ArO
O
O
R
R
R= HR= CH3
Scheacutema II12
Les rendements trouveacutes sont de (85-99) dans des temps qui varient de 25min agrave 6h
II33 Utilisation des acides de Brϕnsted
Scott et Coll98 ont utiliseacute lrsquoacide aceacutetique glacial en preacutesence de la pipeacuteridine pour catalyser
la condensation drsquoun aldeacutehyde aromatique un β-ceacutetoester avec un deacuteriveacute eacutenaminoester Les
rendements varient entre 5 et 99 en fonction du reacuteactif mis en jeu (scheacutema II13)
Ar H
O+
O
OO
R3
CH3COOHpipeacuteridine
ArR1
R2
O
OOR3
R1R2
CH3COOH
O
NH2 OR4
NH
ArO
R3O
O
OR4
Scheacutema II13
II34 Utilisation de la levure de boulanger
A Kumar et R A Maurya99 ont utiliseacute la levure de boulanger (saccharomyces
cerevisiae) pour la synthegravese des deacuteriveacutes des polyhydroquinoleacuteines ils ont fait la
condensation avec diffeacuterents aldeacutehydes aromatiques et avec lrsquoaceacutetaldeacutehyde les
reacutesultats varient entre 62 et 82 ) en 24h les conditions optimales trouveacutees sont
deacutecrites dans le scheacutema suivant (scheacutema II14)
Chapitre II Meacutethodes de preacuteparations des DHPs
103
O
O
+
NH4OAc
R H
O
OR1
O O N
RO
OR1
O
levure de boulanger 200mg
Sans solvant Tdeg aD-glucose 300mg
tampon phosphate 5ml
N
R1O
RO
OR1
OOR1O
O
Scheacutema II14
II35 Synthegravese asymeacutetrique
L Zare et M Nikpassand100 ont syntheacutetiseacute les 14-dihydropyridines en preacutesence drsquoun
catalyseur organique recyclable la L-Proline dans un milieu aqueux les produits
obtenus sont ensuite recristalliseacutes dans lrsquoEthanol avec des rendements tregraves eacuteleveacutes qui
varient entre 80 et 95 (scheacutema II15) O
O
+ NH4OAcR1 H
O+
N
R1O O
2L-Proline 15mol
H2O Reflux (25 - 35)h
Scheacutema II15
A Kumar et R A Maurya101 ont syntheacutetiseacute les deacuteriveacutes polyhydroquinolines dans un
milieu sec et agrave tempeacuterature ambiante en utilisant la L-Proline (10mol) les produits
sont ensuite purifieacutes par une recristallisation dans le meacutethanol
Pour trouver les conditions optimales ils ont testeacute la reacuteaction sans catalyseur mais les
rendements eacutetaient tregraves faibles (8-15) avec plusieurs solvants en utilisant plusieurs
organocatalyseurs mais les meilleures conditions qui permettent de donner des
reacutesultats qui varient de 83 agrave 95 sont montreacutees dans le scheacutema suivant (scheacutema
II16)
Chapitre II Meacutethodes de preacuteparations des DHPs
104
O
O
+ NH4OAcR1 H
O+
OR2
O ON
R1O
OR2
O
L-Proline 10mol
Sans solvant Tdeg a (05)h
+
Scheacutema II16
N N Karade et son eacutequipe102 ont rapporteacute de leur coteacute la synthegravese des deacuteriveacutes
polyhydroquinoleacuteiniques par la L-Proline pour la condensation de (3mmol) drsquoun
aldeacutehyde (3mmol) de la dimeacutedone (3mmol) de lrsquoaceacutetoaceacutetate drsquoeacutethyle avec (6mmol)
de lrsquoaceacutetate drsquoammonium (scheacutema II17)
O
O
+ NH4OAcR1 H
O+
OR2
O ON
R1O
OR2
O
L-Proline 10mol
EtOH Reflux(6-7)h
+
Scheacutema II17
II36 Utilisation de la biocatalyse
La catalyse enzymatique est un outil efficace de la biotransformation que se soit dans
la synthegravese organique ou bioorganique103 Jun-Liang Wang et Coll104 ont rapporteacute
lrsquoemploi de la lipase B dans la synthegravese de Hantzsch ils ont utiliseacute pour la premiegravere
fois lrsquoaceacutetamide comme source drsquoammonium La reacuteaction est meneacutee dans le meacutethyl
tert-butyl ether (MTBE 06ml) en preacutesence de (100mg) de CAL-B pendant trois
jours (scheacutema II18)
NH
R1
R2R2
O O
R1 H
O+
R2
OO
NH2
O+
100mg CAL-B
06ml MTBE50degC 3jours
Scheacutema II18
Chapitre II Meacutethodes de preacuteparations des DHPs
105
II37 Utilisation des supports solides
A M Zonouz et N Sharanavard105 ont deacuteveloppeacute la reacuteaction de Hantzsch en utilisant
la montmorillonite [K10] dans un milieu aqueux ce catalyseur a prouveacute son
efficaciteacute dans drsquoautres reacuteactions chimiques en plus de son caractegravere non corrosif et
recyclable et sa grande disponibiliteacute Les produits DHPs ont eacuteteacute preacutepareacutes par la condensation de (1eq) de lrsquoaldeacutehyde (2eq)
de lrsquoaceacutetoaceacutetate drsquoeacutethyle avec (12eq) de lrsquoammoniac qui a eacuteteacute ajouteacute agrave plusieurs
reprises pendant 48h en preacutesence de 20mol du catalyseur
Les reacutesultats trouveacutes sont beaucoup plus eacuteleveacutes en comparaison avec ceux trouveacutes agrave
partir de lrsquoaceacutetate drsquoammonium (scheacutema II19)
+O
O
O + NH3NH
R
EtO
O
OEt
O
[K10] (20mol)
H2O RefluxAr H
O
Scheacutema II19
M Maheswara et Coll106 ont reacutealiseacute la synthegravese de Hantzsch dans un milieu sec et agrave
une tempeacuterature de 80degC par le biais drsquoun catalyseur heacuteteacuterogegravene recyclable sous
forme de support solide qui est le HClO4-SiO2 (scheacutema II20)
+O
O
O
R
+NH
R
R
O
R
O
HClO4-SiO2 (50mg)
Sans solvant 80degCAr H
ONH4OAc
Scheacutema II20
Les produits sont obtenus dans un minimum de temps et avec de tregraves bons rendements
ils sont ensuite purifieacutes par chromatographique sur colonne
L S Gadekar et son eacutequipe107 ont effectueacute la synthegravese des deacuteriveacutes de la
polyhydroquinoline via lrsquoutilisation drsquoun catalyseur heacuteteacuterogegravene qui est la Scolicite
(Ca(Al2Si3O10)3H2O) ce composeacute inorganique deacuterive de la famille des Zeacuteolites
La reacuteaction est reacutealiseacutee en preacutesence drsquoeacutethanol comme solvant de reacuteaction
Chapitre II Meacutethodes de preacuteparations des DHPs
106
Ce catalyseur est recyclable mecircme apregraves quatre fois drsquoutilisation avec une bonne
efficaciteacute Les rendements trouveacutes varient entre 81 et 95 (scheacutema II21)
R2 R2
O
O+ + NH4OAcR1 H
O+
O
OO
Ethanol Reflux
(35-60)minNH
R1O
O
O
R2
R2
Scolicite
Scheacutema II21
Lrsquoacide polyphosphorique supporteacute sur gel de Silice (PPA-SiO2) est employeacute dans la
preacuteparation des DHPs par A Khojastehnezhad et Coll 108 avec une quantiteacute (003g
00150mmol H+) du catalyseur dans un milieu sans solvant selon le scheacutema
suivant (scheacutema II22) O
O
+ +NH4OAcR1 H
O+
O
OO
Sans solvant80degC
(40-60)min N
R1O
O
OPPA-SiO2
85-92Scheacutema II22
J Safari et son eacutequipe109 ont rapporteacute une meacutethode catalytique efficace pour la
synthegravese de moleacutecules biologiquement actives issues de la reacuteaction de Hantzsch
catalyseacutee par un catalyseur recyclable et biodeacutegradable sous forme drsquoun support
solide qui est cellulose acide sulfurique (CSA) Apregraves avoir preacutepareacute le catalyseur
005g de cette poudre blanche est la quantiteacute catalytique neacutecessaire pour la
condensation en one-pot de trois composants un deacuteriveacute de chalcone (1 3-dipheacutenyl-2-
propegraven-1-one) un aceacutetoaceacutetate drsquoeacutethyle avec lrsquoaceacutetate drsquoammonium en preacutesence de
H2O agrave reflux (scheacutema II23)
OEtO
O
OR1 R2
+NH4OAc
H2O Reflux
OOO O
OSO3H
OSO3HOSO3H
OSO3H
OHO3SO
HO3SO
n
NH
EtO
OR1
R2
Scheacutema II23
Chapitre II Meacutethodes de preacuteparations des DHPs
107
II38 Utilisation des micro-ondes
S A Kotharkar et D B Shinde110 ont rapporteacute la synthegravese de Hantzsch via la
condensation drsquoun aldeacutehyde un aceacutetoaceacutetate drsquoeacutethyle et aceacutetate drsquoammonium dans un
milieu sec sans lrsquoutilisation du catalyseur en utilisant lrsquoirradiation micro-ondes les
produits obtenus sont ensuite purifieacutes par chromatographique sur colonne (scheacutema
II24)
+O
O
O
R
+NH
R
R
O
R
O
Sans solvant M-O (90W)
Ar H
ONH4OAc 3-5min 85-95
Scheacutema II24
S Balalaie et E Kowsari111 ont rapporteacute la synthegravese des N-substitueacutees 4-aryl-14-
dihydropyridines avec lrsquoutilisation des micro-ondes pendant 4 minutes pour catalyser
cette condensation ils ont testeacute plusieurs supports solides (gel de Silice
montmorillonite K-10 la Zeacuteolite HY) agrave la place de lrsquoacide aceacutetique les reacutesultats
trouveacutes montrent que le gel de Silice (SiO2 2g) eacutetait le plus efficace cela est ducirc agrave sa
grande surface (scheacutema II25)
Ar H
O
R2NH2
CO2R1H
+
2 NR2
Ar
OR1R1O
O O
SiO2 (2g)
Sans solvant M-O
Scheacutema II25
MA Zolfigol et M Mokhlesi 112 ont deacuteveloppeacute la synthegravese des deacuteriveacutes de la DHP
avec des rendements tregraves eacuteleveacutes par la condensation drsquoun aldeacutehyde un
aminoaceacutetaldeacutehyde dimeacutethyl aceacutetal avec lrsquoaceacutethylegravene carboxylate deacutethyle dans un
milieu sec suivie drsquoune deacuteprotection les produits obtenus ont permis de fournir une
vase gamme drsquoaldeacutehydes qui peuvent ecirctre ensuite des produits de deacutepart de plusieurs
reacuteactions chimiques (scheacutema II26)
Chapitre II Meacutethodes de preacuteparations des DHPs
108
CO2EtH
Ar H
O+
OEtEtO
H2N
2
N
Ar
EtO2C CO2Et
OEt
OEt
Sans solvant M-O
SiO2 4-18min
Scheacutema II26
Scheacutema II27
II39 Utilisation des ultrasons
Shu-Xiang Wang et Coll113 ont fait la synthegravese des 14-dihydropyridines via la
condensation de (1mmol) aldeacutehyde (25mmol) aceacutetoaceacutetate drsquoeacutethyle et (12mmol)
aceacutetate drsquoammonium sans la preacutesence du catalyseur et du solvant sous lrsquoirradiation
ultrason et agrave tempeacuterature ambiante (scheacutema II28)
+R H
O
O
O
O + NH4OAcNH
R
EtO
O
OEt
O
Sans solvant Tdeg a
U-S (Tdeg=28-35degC Freq=25kHz 250W)
2
Scheacutema II28
Lrsquoutilisation de cette meacutethode a permis drsquoobtenir des rendements tregraves eacuteleveacutes dans un
temps court qui varie entre 25minutes et 70minutes
Chapitre II Meacutethodes de preacuteparations des DHPs
109
II310 Utilisation de lrsquoirradiation infrarouge
R Gόmez-Pliego et Coll114 ont syntheacutetiseacute les 14-DHPs avec une meacutethode verte la
reacuteaction est meneacutee dans un milieu aqueux agrave tempeacuterature ambiante avec lrsquoutilisation
lrsquoirradiation infrarouge par un lampe (375W 220V) Les rendements varient entre 70 et 97 dans une peacuteriode courte (07-25h) les
produits obtenus sont recristalliseacutes dans lrsquoeacutethanol (scheacutema II29)
+O
O
O + NH4OAcNH
R
EtO
O
OEt
O
H2O Tdeg a
IR lompe Philips (375W 220V)
2O
G
Scheacutema II29
II311 Utilisation des liquides ioniques
M Tajbakhsh et Coll 115 ont employeacute un liquide ionique pour la synthegravese des 14-
DHPs (1mol) du 2-meacutethylpyridinium trifluoromeacutethanesulfonate en preacutesence de
H2O et agrave tempeacuterature ambiante sont les conditions optimales pour donner de bons
rendements dans un temps tregraves court (1-15) min (scheacutema II30)
R2 R2
O
O
+ +NH4OAcR1 H
O+
O
OO
H2O Tdeg a N
R1O
O
O
R2
R2
[2-MPyH]OTf
Scheacutema II30
II312 Utilisation du couple Oxyde-Meacutetal
La surface doxydes meacutetalliques preacutesente agrave la fois un acide de Lewis et des caractegraveres
de base de Lewis Ceci est caracteacuteristique de nombreux oxydes de meacutetaux en
particulier TiO2 Al2O3 ZnO etchellip et ils sont dexcellents adsorbants pour une grande
varieacuteteacute de composeacutes organiques et ainsi ils augmentent la reacuteactiviteacute de la reaction116
F M Moghaddam et son eacutequipe117 ont utiliseacute un catalyseur heacuteteacuterogegravene non toxique et
recyclable qui est le ZnO
Chapitre II Meacutethodes de preacuteparations des DHPs
110
Le scheacutema ci-dessous montre les conditions optimales pour la synthegravese de deux seacuteries
des deacuteriveacutes des DHPs avec de bons rendements (scheacutema II31)
+
O
O O
Ar H
O
NH
Ar
EtO
O
OEt
O
ZnO (10mol)
Ehanol80degC 60min
O
O
O
O
O
NH
O Ar O
NH4OAc
Scheacutema II31
II313 Utilisation des nanoparticules
S B Sapkal et Coll118 ont rapporteacute la synthegravese des DHPs en utilisant pour la premiegravere
fois un catalyseur heacuteteacuterogegravene qui est le Nickel nanoparticule (nano Ni 80plusmn05 nm) ce
catalyseur est recyclable et comporte une large surface il est preacutepareacute par la meacutethode
micro-eacutemulsion (scheacutema II32)
O
O
+ +NH4OAcR1 H
O+
O
OO
Sans solvant M-O
N
R1O
O
Onano Ni 10
85-96Scheacutema II32
J Safari et Coll119 ont reacutealiseacute la reacuteaction de Hantzsch par la condensation drsquoun
aldeacutehyde (1mmol) la dimeacutedone (1mmol) lrsquoaceacutetopheacutenone ou un β-ceacutetoester (1mmol)
et lrsquoaceacutetate drsquoammonium (1mmol) La reacuteaction est meneacutee dans un milieu sec agrave
tempeacuterature ambiante dans une peacuteriode entre (1-2) h en la preacutesence drsquoun catalyseur
heacuteteacuterogegravene qui est le Cobalt nanoparticule (nano Co 10mol) les rendements
trouveacutes sont tregraves eacuteleveacutes en comparaison avec la reacuteaction meneacutee dans la preacutesence du
Cobalt commercial (6h 50) Le catalyseur est recyclable mecircme apregraves quatre usages et il est seacutepareacute par une
deacutecantation magneacutetique (scheacutema II33)
Chapitre II Meacutethodes de preacuteparations des DHPs
111
+
OR
O O
Ar H
O nano Co (10)
Sans solvant Tdeg aO
O
NH
O Ar O
OR
NH4OAc
NH
O ArO
Scheacutema II33
En 2013 S M Vahdat et Coll120 ont apporteacute la synthegravese des polyhydroquinolines par
lrsquoemploi drsquoun catalyseur heacuteteacuterogegravene recyclable qui est le dioxide drsquoeacutetain nanoparticule
(nano SnO2) les rendements trouveacutes sont tregraves eacuteleveacutes et le catalyseur peut ecirctre
reacuteutiliseacute jusquagrave cinq fois avec une grande efficaciteacute (scheacutema II34)
EtOH Tdeg a
+Ar H
O
O
O
NH
O
O Ar O
OEt
NH4OAc
NH
O Ar
nano SnO2 (1mol)O
O O
O
O O
OEt
O
Scheacutema II34
II314 Utilisation de la meacutethode sans catalyseur
A Heydari et Coll121 ont preacutepareacute une diversiteacute structurale agrave base de lrsquouniteacute
dihydropyridine avec de bons rendements par lrsquoemploi de diffeacuterentes structures
drsquoaldeacutehydes dans les conditions sans catalyseur 70degC pendant 3h
Chapitre II Meacutethodes de preacuteparations des DHPs
112
Le solvant utiliseacute dans cette reacuteaction crsquoest le trifluoroeacutethanol (TFE) ce solvant a
comme proprieacuteteacute recyclable une forte polariteacute faible nucleacuteophilie soluble dans
lrsquoeau une forte capaciteacute de donner une liaison hydrogegravene (scheacutema II35)
+
O
O O
Ar H
O
NH
Ar
EtO
O
OEt
O
TFE (2 ml)
70degC 3h
O
O
NH
O Ar O
OEt
NH4OAc
O
O O
2
O
O2
NH
O Ar O
Scheacutema II35
KA Undale et son eacutequipe122 ont reacutealiseacute la synthegravese des polyhydroquinolines sans
lrsquoutilisation du catalyseur avec un excegraves de lrsquoaceacutetate drsquoammonium La reacuteaction est meneacutee en preacutesence drsquoeacutethanol agrave tempeacuterature ambiante selon le scheacutema
suivant (scheacutema II36)
R2 R2
O
O
+ +NH4OAcR1 H
O+
O
OO
Ethanol (6-11)h
(46-91) N
R1O
O
O
R2
R2
Tdeg a
Scheacutema II36
S Kumar et Coll123 ont deacuteveloppeacute une synthegravese eacuteconomique des DHPs puisqursquoelle
rentre dans le domaine de la chimie verte en faisant la condensation en utilisant la
meacutethode du broyage dans un milieu sec et en absence de catalyseur (scheacutema II37)
Chapitre II Meacutethodes de preacuteparations des DHPs
113
+
O
O O
Ar H
O Tdeg a
Sans solvant BroyageO
O
NH
O Ar O
OEt
NH4OAc
EWG
CN
NH
O ArEWG
NH2EWG= CN CO2R
Scheacutema II37
Les produits syntheacutetiseacutes agrave partir de lrsquoaceacutetoaceacutetate drsquoeacutethyle sont obtenus avec de bons
rendements (80-95) dans un temps qui varient de 12 minutes agrave 45 minutes tandis
que les produits obtenus agrave partir drsquoun deacuteriveacute du malononitrile sont relativement bons et
la dureacutee de la reacuteaction varie entre (15-25) min
Chapitre II Reacutesultats et discussions
114
II4 Reacutesultats et discussion
Jusqursquoagrave preacutesent beaucoup de meacutethodes ont eacuteteacute appliqueacutees dans la synthegravese de Hantzsch dont les micro-ondes les ultra-sons la meacutethode sans solvant sans catalyseur qui sont des protocoles verts (voire la partie meacutethodes de preacuteparation) Cependant lrsquoapplication des catalyseurs naturels dans cette reacuteaction non pas eacuteteacute rapporteacutes dans la bibliographie Lrsquoimportance des produits issus de cette condensation (les 14-dihydropyridines dans le domaine pharmacologique et biologique nous a pousseacutes agrave continuer notre eacutetude de cette reacuteaction en utilisant les deux nouveaux catalyseurs drsquoorigine naturelle les acides ascorbique et aceacutetyle salicylique (qui ont deacutejagrave prouveacutes leur efficaciteacute dans la reacuteaction de Biginelli Chapitre I)
Nous avons commenceacute notre eacutetude par lrsquooptimisation des conditions opeacuteratoires avec les deux catalyseurs pour la condensation de 1mmol du Benzaldeacutehyde 2mmol de dimeacutedone avec 4mmol drsquoaceacutetate drsquoammonium
Pour choisir le meilleur solvant nous avant utiliseacute quatre solvant varieacutes (disponible dans notre laboratoire) et nous avons eacutegalement utiliseacute le milieu sec
-Lrsquoeacutethanol eacutetant protique polaire
-Lrsquoaceacutetonitrile aprotique polaire
-Le teacutetrahydrofurane (THF) aprotique polaire
-Le toluegravene aprotique apolaire
Les autres facteurs dont la quantiteacute catalytique (10 mol) sont fixeacutes les reacutesultats pour les deux catalyseurs sont reacuteunis dans le Tableau II1
Tableau II1
Catalyseurs
Entreacutee
Solvants
Cat (mol )
Acide ascorbique Acide aceacutetylsalicylique
Temps(h) Rdt() Temps(h) Rdt()
1 Aceacutetonitrile a 10 7 75 6 51 2 THF a 10 7 71 6 60 3 Toluene a 10 7 64 6 75 4 EtOH a 10 7 93 6 77
5 Sans solvant b 10 7 96 6 82 a Les reacuteactions sont meneacutees agrave reflux du solvant b la reacuteaction est meneacutee agrave 80degC
Nous avons controcircleacute les cinq reacuteactions par (CCM) la reacuteaction meneacutee sans solvant est la premiegravere agrave ecirctre compleacutete pour les deux catalyseurs (sept heures pour lrsquoacide ascorbique) (six
Chapitre II Reacutesultats et discussions
115
heures pour lrsquoacide aceacutetyle salicylique) nous avons arrecircteacute les autres reacuteactions pour comparer rendements
Drsquoapregraves les reacutesultats de rendements des 14-dihydropyridines le milieu sans solvant est meilleur choix pour la condensation que ce soit avec le premier catalyseur (96 7h) ou avec le second (82 6h) Tableau I1
Nous avons ensuite eacutetudieacute lrsquoeffet du deuxiegraveme facteur qui est le plus important il srsquoagit des quantiteacutes optimales du catalyseur
Nous avons utiliseacute des quantiteacutes catalytiques deacutecroissantes (50 20 10 5) neacutecessaires pour ameacuteliorer le rendement et le temps de reacuteaction pour chaque catalyseur dans ce milieu sec en fixant le dernier facteur qui est la tempeacuterature (80degC) Les reacutesultats obtenus sont rassembleacutes dans le Tableau II2
Les reacutesultats trouveacutes montrent qursquoune quantiteacute catalytique de 5mol eacutetait suffisante pour donner un tregraves bon rendement dans un minimum de temps (92 45h) pour lrsquoacide ascorbique et (97 35h) en utilisant lrsquoacide aceacutetylsalicylique comme le montre le tableau ci-dessous
Tableau II2
Catalyseurs
Entreacutee
Cat (mol )
Acide ascorbique Acide aceacutetylsalicylique
Temps(h) Rdt() Temps(h) Rdt()
1 50 45 67 35 71 2 20 45 68 35 58 3 10 45 68 35 70 4 5 45 92 35 97
Le dernier facteur agrave trouver dans cette eacutetude est la tempeacuterature neacutecessaire pour un bon deacuteroulement de la reacuteaction Nous avons testeacute trois tempeacuteratures (80degC 60degC Tempeacuterature ambiante) en fixant les autres conditions (5 mol de catalyseur et sans solvant) pour chaque catalyseur
Les meilleurs reacutesultats sont trouveacutes agrave une tempeacuterature de 80degC TableauII3
Tableau II3
Catalyseurs
Entreacutee
T (degC)
Acide ascorbique Acide aceacutetylsalicylique
Temps(h) Rdt() Temps(h) Rdt() 1 80 45 91 35 96 2 60 45 84 35 68 3 Tdeg a 45 35 35 49
Chapitre II Reacutesultats et discussions
116
Les conditions optimales finales pour la condensation de Hantzsch pour les deux catalyseurs sont scheacutematiseacutees ci-dessous Scheacutema II37
O
R2O
R2
R1 H
O
NH4OAcO
R2O
R2
NH
R1 O
R2
R2
R2 R2
O
++ acide ascorbique ou
acide aceacutetylsalicylique(5mol)
Sans solvant 80degC
Scheacutema II37
Nous avons preacutepareacute deux seacuteries via cette condensation 5a-5l en utilisant une varieacuteteacute drsquoaldeacutehydes la premiegravere seacuterie est catalyseacutee par lrsquoacide ascorbique la deuxiegraveme seacuterie par lrsquoacide aceacutetylsalicylique Tableau II4
Tableau II4
Catalyseurs
Entreacutee
Produits
R1
R2
Acide ascorbique
Acide aceacutetylsalicylique
Tf mesureacutee
(degC) Temps(h) Rdt() Temps(h) Rdt()
1 5a 4-(Me)-C6H4- Me 25 80 2 75 271-272 2 5b 2-(Me)-C6H4- Me 3 66 25 85 gt300degC 3 5c C6H5- Me 45 91 35 96 192-194 4 5d 2-thienyl Me 4 83 45 99 236-238 5 5e 4-Ethyl-C6H4- Me 3 86 3 87 gt300degC 6 5f 4-(NMe2)-
C6H4- Me 4 91 35 83 266-268 7 5g 4-(Cl)-C6H4- Me 3 89 25 90 229-230 8 5h 4-(Br)-C6H4-4- Me 25 88 2 91 241-243 9 5i 4-MeO- C6H4- Me 35 95 35 96 270-272 10 5j (CH3)2-CH- Me 6 35 7 33 244-246 11 5k 4-Cl- C6H4- H 5 85 45 84 268-270 12 5l 4-(NMe2)-
C6H4- H 35 47 275 77 310-312
Drsquoapregraves les reacutesultats trouveacutes tous les DHPs syntheacutetiseacutes sont obtenus purs mecircme avant purification avec drsquoexcellents rendements et dans des temps records Notant que lrsquoutilisation des aldeacutehydes aromatiques comportant des groupements eacutelectroattracteurs a donneacute les meilleurs reacutesultats que ce soit pour le premier catalyseur Vit C Ou bien pour le deuxiegraveme catalyseur Aspirine voir les composeacutes (lrsquoentreacutees 7 8 9) avec lrsquoemploi de la dimeacutedone dans la condensation et le composeacute (lrsquoentreacutee 11) avec le 13-cyclohexandione
Chapitre II Reacutesultats et discussions
117
Nous avons remarqueacute aussi que le catalyseur qui a donneacute le meilleur rendement eacutetait lrsquoacide aceacutetylsalicylique avec lrsquoutilisation de lrsquoaldeacutehyde heacuteteacuterocyclique le thiophegravene-2-carbaldehyde (99 45h pour le composeacute 5d)
Les reacutesultats satisfaisants remarqueacutes pour les deux catalyseurs nous a permis de reacutealiser drsquoautres manipulations avec drsquoautres reacuteactifs afin drsquoeacutelargir notre eacutetude et obtenir une bibliographie des 14-dihydropyridines
- Avec lrsquoutilisation de (1mmol) du 55-dimeacutethylcyclohexane-13-dione et (1mmol) du cyclohexane-13-dione
acide ascorbique ouacide aceacutetylsalicylique
(5mol)
Sans solvant 80degC
O
O
R1 H
O
NH4OAc
O
O
NH
R1 OO
+
Scheacutema II38
Tableau II5
Catalyseurs
entreacutee
Produits
R1
Acide ascorbique
Acide aceacutetylsalicylique
Tf mesureacutee
(degC) Temps(h) Rdt() Temps(h) Rdt()
13 5m 4-OH-C6H4- 2 76 15 58 gt300degC
14 5n 4-MeO-C6H4- 6 86 5 82 182-184
Les composeacutes syntheacutetiseacutes sont obtenus avec de bons rendements dans un court temps
- Avec lrsquoutilisation de (1mmol) du 55-dimeacutethylcyclohexane-13-dione cyclohexane-13-dione et (1mmol) de lrsquoaceacutetoaceacutetate drsquoeacutethyle
acide ascorbique ouacide aceacutetylsalicylique
(5mol)
Sans solvant 80degC
O
R2O
R2
R1 H
O
NH
Me
EtO2C
H3C
OEt
O
O R1 O
R2
R2
NH4OAc
+
Scheacutema II39
Chapitre II Reacutesultats et discussions
118
Tableau II6
Catalyseurs
entreacutee
Produits
R1
R2
Acide ascorbique
Acide aceacutetylsalicylique
Tf mesureacutee
(degC) Temps(h) Rdt() Temps(h) Rdt()
1 5o 4-OH-C6H4- Me 15 85 2 94 238-240 2 5p 4-MeO-C6H4- Me 5 99 6 97 260-262 3 5q 4-Ethyl-C6H4- H 2 80 25 83 231-233 4 5r 3Cl- C6H4- H 3 81 35 82 gt300degC
Tous les composeacutes sont obtenus avec de tregraves bons rendements Neacuteanmoins le couple (dimeacutedone - aceacutetoaceacutetate drsquoeacutethyle 5p) eacutetait leacutegegraverement meilleur que le couple (13-cycloheanedione - aceacutetoaceacutetate drsquoeacutethyle 5q 5r) pour les deux catalyseurs
- Avec lrsquoutilisation de (2mmol) de lrsquoaceacutetoaceacutetate drsquoeacutethyle
acide ascorbique ouacide aceacutetylsalicylique
(5mol)
Sans solvant 80degC
R1 H
O
H3C OEt
O O
NH
CO2Et
MeMe
EtO2CH3C OEt
O O R1
NH4OAc
+
Scheacutema II40
Tableau II7
Catalyseurs
entreacutee
Produits
R1
Acide ascorbique
Acide aceacutetylsalicylique
Tf mesureacutee
(degC) Temps(h) Rdt() Temps(h) Rdt() 19 5s Furfurald- 3 92 3 75 158-160 20 5t 2-Thienyl 2 77 25 68 152-154
Tous les produits syntheacutetiseacutes sont obtenus avec de bons rendements le meilleur reacutesultat trouveacute eacutetait avec le furaldehyde comme aldeacutehyde et lrsquoacide ascorbique comme catalyseur (5s 92 3h)
Chapitre II Reacutesultats et discussions
119
Nous proposons ci-dessous le meacutecanisme reacuteactionnel pour cette reacuteaction
O
Me
OOR2
HH
OOR2
OHMe
2
OO
OHO
OH
OH
eacutenolisation
O
Me
O
OR2
H HO
OR2
OHMe
2eacutenolisation
O
O
O O
OO
OH
OH
OH
OH
OO
OHO
OH
OH H+
H
O
O
O O
O
O
O OH
H+
H
O
Me
OOR2
HH
O
Me
OOR2
HHNH4OAc 4 NH4OAc 4
33
H H
-H2O
OO
OH
OOH
OH
-H2O
H2NCH3
OR2O
H2NCH3
OR2O
6
6
2O
OR2
OMe
2
HR1
O
HR1
O
1
1
++
condensation de Knoevenagel condensation de
KnoevenagelO
OR2
OMe
R1
77
H H H
OOR2
OMe H
OO
OH O
OHOH
O
O
OO
OO O
O
7+addition de Michael
OH3C
OR2
O R1
CH3
OR2
O
HNNH
OR2
O R1
OR2
O
H3C CH3
cyclisation
deacuteshydratation
58
6
OOR2
OMe
R1
Scheacutema II41
Chapitre II Reacutesultats et discussions
120
Les structures des DHPs preacutepareacutees ont eacuteteacute bien eacutetablies par les meacutethodes
spectroscopiques usuelles qui sont IR RMN 1H RMN 13C
Les spectres Infrarouge des dihydropyridines (5a-5t) sont caracteacuteriseacutes par la preacutesence
drsquoune bande correspondante de la fonction amine (N-H) du noyau DHP qui apparait vers
29586-34485cm-1 drsquoune bande (C-H) qui se situe vers 28776-29817cm-1 le groupement
carbonyle (C=O) de la fonction ceacutetone pour les produits (5a-5r) ou ester pour les produits
(5o-5t) sont caracteacuteriseacutes par deux bandes qui sortent respectivement vers 15085-16471cm-1
et 16548-17011cm-1
Drsquoapregraves les reacutesultats drsquoanalyse des spectres fournis par la RMN 1H des structures de
produits DHPs obtenus via la reacuteaction de Hantzsch
Deux pics caracteacuteristiques des DHPs (5a-5t) qui sont un singulet correspondant au
proton porteacute par le carbone asymeacutetrique (C4) du noyau dihydropyridine qui sort vers 387-563
ppm lrsquoautre pic crsquoest le proton de la fonction amine du noyau dihydropyridine qui sort un peu
deacuteblindeacute vers 571-1231 ppm
- Les spectres des produits preacutepareacutes agrave partir de la dimeacutedone et de la cyclohexanedione
Font apparaicirctre deux singulets agrave champ fort concernant les protons des deux groupements
meacutethyles qui sortent respectivement vers (084-134) ppm et (097-148) ppm pour les
produits (5a-5p)
Les groupements (CH2) pour les produits (5a-5r) apparaissent vers (169-255) ppm et
reacutesonnent geacuteneacuteralement sous forme de multiplet pour le cycle hexanedione pour la dimeacutedone
les deux protons du CH2 en α de la fonction ceacutetone apparaissent deacuteblindeacutes sous forme de
singulet tans dis que les deux protons en α de la double liaison du noyau dihydropyridine
reacutesonnent sous forme de deux doublets agrave cause du couplage geacuteminal entre eux
-Les spectres des produits preacutepareacutes agrave partir de lrsquoaceacutetoaceacutetate drsquoeacutethyle pour les produits
(5o-5t) on observe
Un singulet correspondant aux protons du groupement meacutethyle qui sort vers 223-273 ppm
Le groupement (CH2) apparait vers 397-408 ppm sous forme de quadruplet avec une
constante de couplage entre (7 et 8) Hz
Un triplet qui correspond au groupement (CH3) sort vers 111-127 ppm avec une constante de
couplage vers (7-8) Hz
Chapitre II Reacutesultats et discussions
121
Les spectres de la RMN 13C sont caracteacuteriseacutes par la preacutesence des signaux suivants
- Le carbone asymeacutetrique C4 caracteacuteristique du cycle DHP pour les produits (5a-5t) reacutesonne
entre 292 et 372 ppm
- Les carbones de la fonction ceacutetone apparaissent entre 1899 ppm et 1965 ppm
- Pour les carbones de la fonction carbonyle de lrsquoester des produits DHPs (5o-5t) reacutesonnent
entre 1669 ppm et 1680 ppm
- Le carbone quaternaire porteur de deux groupements meacutethyles reacutesonne blindeacute entre 264
ppm et 372 ppm
- Les (CH2) reacutesonnent comme suit
Le CH2 en α de la fonction ceacutetone apparaissent vers 470-600 ppm tans dis que celui
en α de la double liaison du noyau pyridine reacutesonne vers 312-507 ppm
Les autres CH2 qui appartiennent au cycle hexanedione sortent plus blindeacutes vers 208-
371 ppm
- Pour les composeacutes obtenus via une condensation avec lrsquoaceacutetoaceacutetate drsquoeacutethyle les CH3
reacutesonnent vers (182-198) ppm les carbones CH3 et CH2 de la fonction ester
apparaissent respectivement vers (141-148) ppm et (598-795) ppm
Chapitre II Reacutesultats et discussions
122
Tableau II8 Donneacutees de RMN1H (deacuteplacements chimiques et constantes de couplage) des 1 4-dihydropyridines
NH
R1 O
R2
R2
R2R2
O
DHP R1 NH HC4 R2 CH2
5a 707(dJ=9 2H) 698(dJ=9 2H) 229(s3HCH3)
119(s1HNH) 550(s1H C4H) 122(s6H2CH3) 109(s6H2CH3)
219-247(m8H4CH2)
5b 709-688(m4H) 273(s3HCH3)
885(s1HNH) 490(s1H C4H) 101(s6H2CH3) 085(s6H2CH3)
236(dJ=1692H) 226(dJ=1712H) 411(dJ=1632H) 195(dJ=1632H)
5c 735-705(m5H) 765(s1HNH) 508(s1H C4H) 106(s6H2CH3)
095(s6H2CH3) 232-
212(m8H4CH2)
5d 712-710(m1H)
687(ddJ=55361H) 664-663(m1H)
1231(s1HNH) 563(s1H C4H) 122(s6H2CH3) 110(s6H2CH3)
225-240(m8H4CH2)
5e 724(dJ=52H) 701(dJ=52H) 115(tJ=5CH3)
251(qJ=75CH2)
726(s1HNH) 507(s1H C4H) 106(s6H2CH3) 096(s6H2CH3)
213-233 (m8H4CH2)
5f 718(dJ=92H) 654(dJ=92H)
280(s6H2CH3) 726(s1HNH) 499(s1H C4H) 105(s6H2CH3)
095(s6H2CH3) 224-
210(m8H4CH2)
5g 728(dJ=92H) 716(dJ=92H) 786(s1HNH) 506(s1H C4H) 107(s6H2CH3)
095(s6H2CH3) 230-213
(m8H4CH2)
5h 767(dJ=852H) 759(dJ=852H) 912(s1HNH) 535(s1H C4H) 148(s6H2CH3)
134(s6H2CH3)
280(dJ=1691H) 270(dJ=1701H) 259(dJ=1631H) 248(dJ=1631H)
5i 365(s3HCH3-O) 710(dJ=862H) 662(dJ=862H)
886(s1HNH) 481(s1H C4H) 101(s6H2CH3) 088(s6H2CH3)
235(dJ=1701H) 226(dJ=1631H) 212(dJ=1591H) 199(dJ=1621H)
5j 065(s3HCH3)
061(s3HCH3) 164-151(m1HCH)
862(s1HNH) 387(dJ=41HC4H) 104(s3HCH3) 101(s3HCH3)
226(s4H2CH2) 217(dJ=1651H) 209(dJ=1661H)
5k 720(dJ=8 2H) 715(dJ=8 2H) 948(s1HNH) 488(s1HC4H) -
255-240(m4H) 226-214(m4H) 195-188(m2H) 183-173(m2H)
5l 717(dJ=8 2H) 655(dJ=8 2H) 281(s6H2CH3)
826(s1HNH) 507(s1H C4H) - 237-233(m9H) 197-183(m3H)
Chapitre II Reacutesultats et discussions
123
Tableau II9 Donneacutees de RMN13C (deacuteplacements chimiques et constantes de couplage) des 1 4-dihydropyridines
NH
R1 O
R2
R2
R2R2
O
1
23
4
567891011
12
13
THP CO C (NH)
C (CO) CH CH2
(CO) CH2 (NH) CH2 R2
C (R2)
Carom R1
5a 1904 1353 1157 324 471 465 - 297274 314 1349-1267 209 5b 1941 1478 1129 286 497 312 - 257 284 1459-1242 187 5c 1958 1489 1133 336 509 408 - 295271 326 1466-1260 - 5d 1899 1437 1160 304 470 463 - 299268 312 1264-1235 - 5e 1959 1485 1137 328 509 410 - 274 296 1439-1275 311154
5f 1961 1487 1135 326 509 406 - 296272 324 1487-1286 1122 406
5g 1959 1491 1129 334 508 407 - 295271 326 1452-1281 - 5h 1948 1487 1119 305 503 329 - 266291 320 1458-1187 -
5i 1944 1484 1121 303 503 319 - 265 290 1568 1392-1124 544
5j 1954 1504 1098 292 503 344 - 263 307 - 313186
5k 1948 1514 1120 319 - - 367263207 - - 1462-1276 -
5l 1965 1509 1145 319 - - 373271211 - - 1489-1285
1124 407
Chapitre II Reacutesultats et discussions
124
Tableau II10 Donneacutees de RMN1H (deacuteplacements chimiques et constantes de couplage) des 1 4-dihydropyridines
NH
R1 OO
DHP R1 NH HC4 CH2 2CH3
5m 689(dJ=8 2H) 649(dJ=9 2H) 923(s1HOH)
916(s1HNH) 472(s1H C4H) 250-
169(m10H)
097(s3HCH3) 084(s3HCH3)
5n 724(dJ=8 2H) 671(dJ=8 2H)
366(s3HCH3-O) 799(s1HNH) 503(s1H C4H)
234-211(m10H)
106(s3HCH3) 095(s3HCH3)
Tableau II11 Donneacutees de RMN13C (deacuteplacements chimiques et constantes de couplage) des 1 4-dihydropyridines
1
23
4
567891011
12
1314 N
H
R1 OO
DHP CO C(NH) C(CO) CH CH2 (CO)
CH2 (NH) CH2 R2 C(R2) Carom R1
5m 19441943
1508 1488
1130 1119 314 503 371
208 321 320
265 291 264 1550
1379-1143 -
5n 19631961
1508 1491
1145 1133 328 509 406
211 326 325
271 296 372 1577 1392
1289 1133 550
Chapitre II Reacutesultats et discussions
125
Tableau II12 Donneacutees de RMN1H (deacuteplacements chimiques et constantes de couplage) des 1 4-dihydropyridines
NH
Me
EtO2C
R1 O
R2
R2
Entreacutee R1 NH HC4 CH2 R2 CH3 Ethyl
5o
693(dJ=82H) 655(dJ=82H) 902(s1HOH)
894(s1HNH) 474(s1HC4H)
239(dJ=16 1H) 227(dJ=16 1H) 214(dJ=16 1H) 197(dJ=16 1H)
101(s3HCH3) 086(s3HCH3)
226(s3HCH3)
397(qJ=80 2H) 113(tJ=80CH3)
5p 706(dJ=8 2H) 674(dJ=8 2H)
366(s3HCH3-O) 902(s1HNH) 480(s1HC4H)
241(d J =16 1H) 228(dJ=16 1H) 216(dJ=16 1H) 197(dJ=16 1H)
100(s3HCH3) 085(s3HCH3)
251(s3HCH3)
397(qJ=80CH2) 111(tJ=80CH3)
5q
720(dJ=8 2H) 702(dJ=8 2H) 117(tJ=8CH3) 256(qJ=8CH2)
674(s1HNH) 506(s1HHC4) 242-238(m2H) 232-225(m2H) 201-188(m2H)
- 223(s3HCH3) 120(tJ=80CH3) 405(qJ=80CH2)
5r 720(dJ=671H) 710-701(m3H) 642(s1HNH) 519(s1HHC4) 201-180(m2H)
247-229(m4H) - 273(s3HCH3) 408(qJ=70CH2) 120(tJ=72CH3)
Chapitre II Reacutesultats et discussions
126
Tableau II13 Donneacutees de RMN13C (deacuteplacements chimiques et constantes de couplage) des 1 4-dihydropyridines
a4
a8
1
2
3456
78
NH
R1
O
OO
R2
R2
Entreacutee C5O CO C4 R2 C7 CH2(C6C8) C7H2 Ca8 Ca4 C3(CO) C2 CH3 CH2-CH3
Carom R1
5o 1961 1680 355 298 269 327 600507 - 1451 1109 1051 1508 188 795
148
1557 1392-1126
-
5p 1943 1669 349 291 264 321 502398 - 1446 1102 1039 1492 182 600
141
1572 1400-1130
548
5q 1959 1676 359 - - 371284 211 1445 1134 1062 1499 193 598 142
1433-1274
154 274
5r 1961 1678 372 - - 329276 210 1472 1147 1075 1499 196 599 144
1359-1260 -
Chapitre II Reacutesultats et discussions
127
Tableau II11 Donneacutees de RMN1H (deacuteplacements chimiques et constantes de couplage) des 1 4-dihydropyridines
NH
CO2Et
MeMe
EtO2C
R1
DHP R1 NH HC4 CH3 CH2-CH3
5s 723(dd J =1808H2)
621(s1HH3) 594(s1HH4)
571(s1HNH) 519(s1HHC4) 233(s6H2CH3)
421-411(m4H2CH2) 124(t J =722CH3)
5t 704(dd J =55 13 1H) 684(dd J =55 36 1H)
697-680(m1H)
586(s1HNH) 535(s1HC4H) 233(s6H2CH3)
423-411(m4H2CH2) 127(t J =802CH3)
Tableau II13 Donneacutees de RMN13C (deacuteplacements chimiques et constantes de couplage) des 1 4-dihydropyridines
1
2
345
6 NH
MeMe
R1 O
O
O
O
DHP CO C4 C2 C3 CH3 CH2-CH3 R1(Carom)
5s 1676 336 1452 1010 198 600146 1588 1411-1047
5t 1673 344 1516 1036 195 599143 1445-1231
Chapitre II Conclusion
128
II5 Conclusion
Dans ce deuxiegraveme chapitre nous nous somme inteacuteresseacutes agrave la reacuteaction de Hantzsch
lrsquoimportance des produits 14-dihydropyridines issus de cette condensation dans le domaine
biologique et pharacologique (comme la Nifedipine) nous a pousseacutes agrave essayer lrsquoapplication
de la meacutethode verte en employant nos deux nouveaux catalyseurs qui sont lrsquoacide ascorbique
(acide naturel la vitamine C) et lrsquoacide aceacutetylsalicylique (acide drsquoorigine naturel Aspirine)
pour la preacuteparation des DHPs
Cette voie preacutesente des avantages tregraves inteacuteressants en comparaison avec les meacutethodes
rapporteacutees puisqursquoelle ameacuteliore les rendements dans un temps record et facilite la
manipulation drsquoun coteacute et eacutevite la toxiciteacute et les risques qui reacutesultent apregraves ce qui permet une
synthegravese douce et respectueuse de lrsquoenvironnement drsquoun autre coteacute
Les reacutesultats que nous avons trouveacutes eacutetaient tregraves satisfaisants nous avons pu syntheacutetiser une
gamme de produits avec drsquoexcellents rendements nous avons eacutegalement eacutelargi notre eacutetude par
la synthegravese de quelques nouvelles moleacutecules avec une grande pureteacute et un excellent
rendement
Chapitre II Partie expeacuterimentale
129
II5 Partie expeacuterimentale
Mode opeacuteratoire geacuteneacuterale
Un meacutelange reacuteactionnel de (1mmol) de lrsquoaldeacutehyde (2mmol) du β-ceacutetoester (4mmol) de
lrsquoaceacutetate drsquoammonium avec (5mol) de lrsquoacide ascorbique ou de lrsquoacide aceacutetylsalicylique
dans un milieu sans solvant est chauffeacute agrave une tempeacuterature 80degC la reacuteaction est suivie par
(CCM) Apregraves lrsquoachegravevement de la reacuteaction le meacutelange est refroidi agrave tempeacuterature ambiante et
ensuite verseacute sur de lrsquoeau glaceacutee avec une agitation de 10 minutes Le solide obtenu est filtreacute
laveacute avec lrsquoeau glaceacutee et purifieacute par recristallisation dans lrsquoeacutethanol 95 Les produits obtenus
ont eacuteteacute identifieacutes par les meacutethodes spectroscopiques IR RMN H1 RMN C13 Tdegfusion
5a) 3366-teacutetrameacutethyl-9-p-tolyl-3467-teacutetrahydroacridine-18(2H5H9H10H)-dione
NH
O O
Tdegfus 271-272 degC IR (KBr cm-1) ν 29586 28776 15699 13694 RMN H1(250 MHz
DMSO-d6) δ 119(s 1H NH) 707(d J=9 2H) 698(d J =9 2H) 550(s 1H C4H) 229(s
3H CH3) 219-247(m 8H 4CH2) 122(s 6H 2CH3) 109(s 6H 2CH3) RMN
C13(629MHz DMSO-d6) δ 1904 1353 1349 1290 1286 1267 1157 471 465
324 314 297 274 209
5b) 3366-teacutetrameacutethyl-9-o-tolyl-3467-teacutetrahydroacridine-18(2H5H9H10H)-dione
NH
O O
Tdegfus gt300 degC IR (KBr cm-1) ν 31823 29586 16350 14900 13655 RMN H1(250
MHz DMSO-d6) δ 885(s 1H NH) 709-688(m 4H) 490(s 1H C4H) 236(d J =169
2H) 226(d J =171 2H) 411(d J =163 2H) 195(d J =163 2H) 273(s 3H CH3)
Chapitre II Partie expeacuterimentale
130
101(s 6H 2CH3) 085(s 6H 2CH3) RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ 1941 1478
1459 1348 1281 1271 1245 1242 1129 497 313 287 284 257 187
5c) 3366-teacutetrameacutethyl-9-pheacutenyl-3467-teacutetrahydroacridine-18(2H5H9H10H)-dione
NH
O O
Tdegfus 192-194 degC IR (KBr cm-1) ν 32788 29547 16317 13655 RMN H1(250 MHz
DMSO-d6) δ 765(s 1H NH) 735-705(m 5H) 508(s 1H C4H) 232-212(m 8H 4CH2)
106(s 6H 2CH3) 095(s 6H 2CH3) RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ 1958 1489
1466 1280 1279 1260 1133 509 408 336 326 295 271
5d) 3366-teacutetrameacutethyl-9-(thiophen-2-yl)-3467-teacutetrahydroacridine-18(2H5H9H10H)-
dione
NH
O OS
Tdegfus 236-238 degC IR (KBr cm-1) ν 32749 29586 15931 14774 13732 RMN H1(250
MHz DMSO-d6) δ 1231(s 1H NH) 712-710(m 1H) 687(dd J =5536 1H) 664-
663(m 1H) 563(s 1H C4H) 225-240(m 8H 4CH2) 122(s 6H 2CH3) 110(s 6H
2CH3) RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ 1899 1437 1264 1246 1235 1160 470
463 312 304 299 268 SMHR (MS-ESI+ MZ) [M+H]+ calculeacutee pour (C21H26NO2S)
3561606 trouveacutee 3561679
Chapitre II Partie expeacuterimentale
131
5e) 9-(4-eacutethylpheacutenyl)-3366-teacutetrameacutethyl-3467-teacutetrahydroacridine-18(2H5H9H10H)-
dione
NH
O O
Tdegfus gt300 degC IR (KBr cm-1) ν 32788 29586 16047 14928 13694 RMN H1(250
MHz DMSO-d6) δ 726(s 1H NH) 724(d J =5 2H) 701(d J =5 2H) 507(s 1H C4H)
251(qj=75CH2) 213-233 (m8H4CH2) 115(tj=5CH3) 106(s6H2CH3) 096(s 6H
2CH3) RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ 1958 1485 1439 1414 1280 1274 1135
509 410 328 311 296 274 154
5f) 9-(4-(dimeacutethylamino)pheacutenyl)-3366-teacutetrameacutethyl-3467-teacutetrahydroacridine-
18(2H5H9H10H)-dione
NH
O O
N
Tdegfus 266-268 degC IR (KBr cm-1) ν 32749 28776 16085 14851 13617 RMN H1(250
MHz DMSO-d6) δ 726(s 1H NH) 718(d J =9 2H) 654(d J =9 2H) 499(s 1H C4H)
280(s 6H 2CH3) 224-210(m 8H 4CH2) 105(s 6H 2CH3) 095(s 6H 2CH3) RMN
C13(629MHz DMSO-d6) δ 1961 1487 1354 1286 1135 1122 509 406 406 326
324 296 272
Chapitre II Partie expeacuterimentale
132
5g) 9-(4-chloropheacutenyl)-3366-teacutetrameacutethyl-3467-teacutetrahydroacridine-18(2H5H9H10H)-
dione
NH
O O
Cl
Tdegfus 229-230 degC IR (KBr cm-1) ν 34369 29547 16471 16124 13655 RMN H1(250
MHz DMSO-d6) δ 786(s 1H NH) 728(d J =9 2H) 716(d J =9 2H) 506(s 1H C4H)
230-213 (m 8H 4CH2) 107(s 6H 2CH3) 095(s 6H 2CH3) RMN C13(629MHz DMSO-
d6) δ 1959 1491 1452 1316 1295 1281 1129 508 407 334 326 295 271
5h) 9-(4-bromopheacutenyl)-3366-teacutetramethyl-3467-teacutetrahydroacridine-18(2H5H9H10H)-
dione
NH
O O
Br
Tdegfus 241-243 degC IR (KBr cm-1) ν 31746 29547 16471 16085 13655 RMN H1(250
MHz DMSO-d6) δ 912(s 1H NH) 767(d J =85 2H) 759(d J =85 2H) 535(s 1H
C4H) 280(d J =169 1H) 270(d J =170 1H) 259(d J =163 1H) 248(d J =163 1H)
148(s 6H 2CH3) 134 (s 6H 2CH3) RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ 1948 1487
1458 1302 1295 1187 1119 503 329 320 305 291 266
Chapitre II Partie expeacuterimentale
133
5i) 9-(4-meacutethoxypheacutenyl)-3366-teacutetrameacutethyl-3467-teacutetrahydroacridine-18(2H5H9H10H)-
dione
NH
O O
O
Tdegfus 270-272 degC IR (KBr cm-1) ν 34485 29547 16432 16124 13655 11418 RMN
H1(250 MHz DMSO-d6) δ 886(s 1H NH) 710(d J =86 2H) 662(d J =86 2H) 481(s
1H C4H) 365(s 3H CH3-O) 235(d J =170 1H) 226(d J =163 1H) 212(d J=159
1H) 199(d J =162 1H) 101(s 6H 2CH3) 088(s 6H 2CH3) RMN C13(629MHz
DMSO-d6) δ 1944 1568 1484 1392 1283 1124 1121 544 503 319 303 290
265
5j) 9-isopropyl-3366-teacutetrameacutethyl-3467-teacutetrahydroacridine-18(2H5H9H10H)-dione
NH
O O
Tdegfus 244-246 degC IR (KBr cm-1) ν 32826 29547 28737 16085 13809 RMN H1(250
MHz DMSO-d6) δ 862(s 1H NH) 387(d J =4 1H C4H) 226(s 4H 2CH2) 217(d J
=165 1H) 209(d J =166 1H) 164-151(m 1H CH) 104(s 3H CH3) 101(s 3H CH3)
065(s 3H CH3) 061(s 3H CH3) RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ 1954 1504 1098
503 344 313 307 292 263 186 SMHR (MS-ESI+ MZ) [M+H]+ calculeacutee pour
(C20H31NO2) 3152198 trouveacutee 3152277
Chapitre II Partie expeacuterimentale
134
5k) 9-(4-chloropheacutenyl)-3467-teacutetrahydroacridine-18(2H5H9H10H)-dione
NH
Cl
O O
Tdegfus gt300 degC IR (KBr cm-1) ν 32710 29316 16432 RMN H1(250 MHz DMSO-d6)
δ 948(s 1H NH) 720(d J =8 2H) 715(d J =8 2H) 488(s 1H C4H) 255-240(m 4H)
226-214(m 4H) 195-188(m 2H) 183-173(m 2H) RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ
1948 1514 1462 1300 1293 1276 1120 367 319 263 207
5l) 9-(4-(dimeacutethylamino) pheacutenyl)-3467-teacutetrahydroacridine-18(2H5H9H10H)-dione
NH
N
O O
Tdegfus 310-312degC IR (KBr cm-1) ν 32788 29470 16047 13578 RMN H1(250 MHz
DMSO-d6) δ 826(s 1H NH) 717(d J =8 2H) 655(d J =8 2H) 507(s 1H C4H) 281(s
6H 2CH3) 237-233(m 9H) 197-183(m 3H) RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ 1965
1509 1489 1355 1285 1145 1124 407 373 319 271 211 SMHR (MS-ESI+
MZ) [M+H]+ calculeacutee pour (C27H25N2O2) 3361838 trouveacutee 3361911
Chapitre II Partie expeacuterimentale
135
5m) 9-(4-hydroxypheacutenyl)-33-dimeacutethyl-3467-teacutetrahydroacridine-18(2H5H9H10H)-
dione
NH
OH
O O
Tdegfus gt300 degC IR (KBr cm-1) ν 32788 29547 16085 14812 13694 RMN H1(250
MHz DMSO-d6) δ 923(s 1H OH) 916(s 1H NH) 689(d J =8 2H) 649(d J =9 2H)
472(s 1H C4H) 250-169(m 10H) 097(s 3H CH3) 084(s 3H CH3) RMN
C13(629MHz DMSO-d6) δ 1943 1550 1508 1488 1379 1283 1143 1130 1119
503 371 321 320 291 265 264 208
5n) 9-(4-meacutethoxypheacutenyl)-33-dimeacutethyl-3467-teacutetrahydroacridine-18(2H5H9H10H)-
dione
NH
O
O O
Tdegfus 182-184 degC IR (KBr cm-1) ν 32788 29547 16085 14812 13655 RMN H1(250
MHz DMSO-d6) δ 799(s 1H NH) 724(d J =8 2H) 671(d J =8 2H) 503(s 1H C4H)
366(s 3H CH3-O) 234-211(m 10H) 106(s 3H CH3) 095(s 3H CH3) RMN
C13(629MHz DMSO-d6) δ 1961 1577 1491 1392 1289 1133 1132 550 509
406 372 328 326 325 296 271 211
Chapitre II Partie expeacuterimentale
136
5o) 4-(4-hydroxypheacutenyl)-277-trimeacutethyl-5-oxo-145678-heacutexahydroquinoline-3-
carboxylate drsquoeacutethyle
ONH
OH
O O
Tdegfus 238-240 degC IR (KBr cm-1) ν 32826 29586 16857 16124 13771 12189 RMN
H1(250 MHz DMSO-d6) δ 902(s 1H OH) 894(s 1H NH) 693(d J =8 2H) 655(d J
=8 2H) 474(s 1H C4H) 397(q J =8 2H) 226(s 3H CH3) 239(d J =16 1H) 227(d J
=16 1H) 214(d J =16 1H) 197(d J =16 1H) 113(t J =8 CH3) 101(s 3H CH3)
086(s 3H CH3) RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ 1961 1680 1557 1508 1451
1392 1291 1152 1126 1109 1051 795 600 507 355 327 298 269 188 148
5p) 4-(4-meacutethoxypheacutenyl)-277-trimeacutethyl-5-oxo-145678-heacutexahydroquinoline-3-
carboxylate drsquoeacutethyle
O
NH
O
O O
Tdegfus 260-262 degC IR (KBr cm-1) ν 32016 29586 17011 16047 13809 10338 RMN
H1(250 MHz DMSO-d6) δ 902(s 1H NH) 706(d J =8 2H) 674(d J =8 2H) 480(s
1H C4H) 397(q J =8 CH2) 366(s 3H CH3-O) 251(s 3H CH3) 241(d J =16 1H)
228(d J =16 1H) 216(d J =16 1H) 197(d J =16 1H) 111(t J =8 CH3) 100(s 3H
CH3) 085(s 3H CH3) RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ 1943 1669 1572 1492
1446 1400 1284 1130 1102 1039 589 548 502 349 321 291 264 182 141
Chapitre II Partie expeacuterimentale
137
5q) 4-(4-eacutethylpheacutenyl)-2-meacutethyl-5-oxo-145678-heacutexahydroquinoline-3-carboxylate
drsquoeacutethyle
NH
O
O O
Tdegfus 231-233 degC IR (KBr cm-1) ν 32365 29509 16972 15085 14612 13609 RMN
H1(250 MHz DMSO-d6) δ 720(d J =8 2H) 702(d J =8 2H) 674(s 1H NH) 506(s
1H HC4) 405(q J =8 CH2) 256(q J =8 CH2) 223(s 3H CH3) 242-238(m 2H) 232-
225(m 2H) 201-188(m 2H) 120(t J =8 CH3) 117(t J =8 CH3) RMN C13(629MHz
DMSO-d6) δ 1959 1676 1499 1445 1433 1417 1278 1274 1134 1062
598 371 359 284 274 210 193 154 142 SMHR (MS-ESI+ MZ) [M+H]+
calculeacutee pour (C21H26NO3) 3391834 trouveacutee 3391907
5r) 4-(3-chloropheacutenyl)-2-meacutethyl-5-oxo-145678-heacutexahydroquinoline-3-
carboxylate drsquoeacutethyle
NH
O
O
O
Cl
Tdegfus gt300 degC IR (KBr cm-1) ν 32826 29470 16972 16132 14850 13771 RMN
H1(250 MHz DMSO-d6) δ 720(d J =67 1H) 710-701(m 3H) 642(s 1H NH) 519(s
1H HC4) 273(s 3H CH3) 247-229(m 4H) 201-180(m 2H) 408(q J =70 CH2)
120(t J =72 CH3) RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ 1961 1678 1499 1472 1359
1299 1290 1260 1147 1075 599 329 276 210 196 144 SMHR (MS-ESI+
MZ) [M+H]+ calculeacutee pour (C19H21ClNO3) 3451132 trouveacutee 3451204
Chapitre II Partie expeacuterimentale
138
5s) dieacutethyl 26-dimeacutethyl-4-(thiophegraven-2-yl)-14-dihydropyridine-35-dicarboxylate
ONH
OO OS
Tdegfus 158-160 degC IR (KBr cm-1) ν 33443 29817 16548 10299 RMN H1(250 MHz
DMSO-d6) δ 704(dd J =55 13 1H) 684(dd J =55 36 1H) 697-680(m 1H) 586(s
1H NH) 535(s 1H C4H) 423-411(m 4H 2CH2) 233(s 6H 2CH3) 127(t J =8 2CH3)
RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ 1673 1516 1445 1263 1232 1231 1036 599
344 195 143
5t) dieacutethyl 4-(furan-2-yl)-26-dimeacutethyl-14-dihydropyridine-35-dicarboxylate
ONH
OO OO
Tdegfus 152-154 degC IR (KBr cm-1) ν 33443 29817 17011 13701 RMN H1(250 MHz
DMSO-d6) δ 723(dd J =1808 H2) 621(s 1H H3) 594(s 1H H4) 571(s 1H NH)
519(s 1H HC4) 421-411(m 4H 2CH2) 233(s 6H 2CH3) 124(t J =72 6H 2CH3)
RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ 1676 1589 1452 1411 1102 1047 1010 600
336198146
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139
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Chapitre III
Nouvelles proceacutedures laquo vertes raquo dans la synthegravese des deacuteriveacutes du
teacutetrahydrobenzo[b]pyrane
Chapitre III Introduction
147
III1 Introduction
Le deacuteveloppement de meacutethodes de synthegravese respectueuses de lenvironnement et propres est
devenu lobjectif de la synthegravese organique ces derniegraveres anneacutees
La meacutethode RCM preacutesente des avantages significatifs puisqursquoelle permet lrsquoeacuteconomie de
temps et deffort de synthegravese avec une haute efficaciteacute de formation des produits deacutesireacutes qui
peut sappliquer agrave la recherche dans le domaine de la chimie meacutedicinale1
Beaucoup de synthegraveses heacuteteacuterocycliques tregraves importantes sont reacutealiseacutes par des reacuteactions agrave
composants multiples comme la reacuteaction de Biginelli2 et Hantzsch3 Reacutecemment les
teacutetrahydrobenzo[b]pyranes et les dihydropyrano[c]chromegravenes ont attireacute attention pour leurs
activiteacutes biologiques et proprieacuteteacutes pharmacologiques tregraves varieacutees
Ces moleacutecules comportent principalement dans leurs structures un noyau pyrane qui
constitue lrsquouniteacute structurale drsquoune gamme de produits naturels 4 employeacutes geacuteneacuteralement
comme additifs alimentaires agents cosmeacutetiques et aussi utiliseacutes comme agrochimiques
biodeacutegradables potentiels 5-8 Les 4H-pyranes ont des activiteacutes anticoagulante spasmolytique
diureacutetique anticanceacutereuse 9 antibacteacuterienne anti-malaria 10-14 et ils peuvent ecirctre utiliseacutes
comme mateacuteriaux photo actifs 15 ils sont actifs contre les maladies neurodegeacuteneacuteratives
comme lrsquoAlzheimer la maladie de Parkinson la schizophreacutenie et la myoclonie 16
Les teacutetrahydrobenzo[b]pyranes sont les produits drsquoune condensation drsquoun aldeacutehyde avec un
meacutethylegravene activeacute et le malononitrile (cyanoaceacutetate) en preacutesence de la pipeacuteridine en utilisant
ou lrsquoeacutethanol ou lrsquoaceacutetonitrile comme solvant de reacuteaction (Scheacutema III1) 17-19 Les meacutethodes
deacutecrites preacuteceacutedemment preacutesentent des inconveacutenients tels que la toxiciteacute ou de lindisponibiliteacute
des reacuteactifs la longues dureacutees de reacuteaction des solvants toxiques volatils coucircteux Plusieurs
meacutethodes ont contribueacute au deacuteveloppement de cette reacuteaction dans le domaine de la chimie
verte citant par exemple les micro-ondes 20 les ultrasons 21 les supports solides 22 les
liquides ioniques 23 les nanoparticules 24 reacutecemment lrsquoutilisation de seulement deux
composants pour la synthegravese des benzo[b]pyranes 25
Chapitre III Introduction
148
R OOH
CNNC
+
EtOH ou Aceacutetonitrile
O NH2
CN
R
Pipiridine
Scheacutema III1
III11 Nomenclature des teacutetrahydrobenzo[b]pyranes
Le teacutetrahydropyrane est un composeacute heacuteteacuterocyclique de formule C5H6O Non aromatique il est
constitueacute de six chaicircnons avec cinq atomes de carbone et un atome doxygegravene Il contient
deux doubles liaisons Il existe deux isomegraveres de dihydropyranne (Fig III1) qui diffegraverent par
la position des doubles liaisons Dans le 2H-pyrane les doubles liaisons sont en position 2 et
4 dans le 4H-pyrane elles sont en position 2 et 5
Les pyranes partiellement reacuteduits sont toujours nommeacutes en utilisant le suffixe 2H tels que les
structures 3 et 4 La structure 3 est nommeacutee 34-dihydro-2H-pyranes Il en va de mecircme pour
la structure 4 qui est nommeacutee 56-dihyro-2H-pyranes (Fig III2) 26
La mecircme terminologie est suivie lorsque le carbone satureacute est remplaceacute par la fonction
carbonyle dans les structures 5 et 6 Ainsi les composeacutes 5 et 6 sont nommeacutes 2H-pyrane-2-one
et 4H-pyrane-4-one selon la convention de lrsquoIUPAC Ils sont eacutegalement nommeacutes les 2-
pyranones et 4-pyranones respectivement (Fig III3)
O1
O4
O2
O3
O O5
O
O
6
Fig III1 Fig III2 Fig III3
Chapitre III Introduction
149
Avec le souci croissant sur la deacutegradation de lenvironnement lutilisation de meacutethodes
respectueuses de lenvironnement telles que les conditions sans solvant repreacutesentent des
proceacutedures de technologie chimique verte tregraves inteacuteresantes agrave la fois du point de vue
eacuteconomique et syntheacutetique Afin de reacuteduire la pollution et beacuteneacuteficier des avantages que nous
propose la chimie verte nous avons dans ce chapitre deacuteveloppeacute la synthegravese des
teacutetrahydrobenzo[b]pyranes en utilisant les deux catalyseurs beacutenins proposeacutes et deacutejagrave testeacutes sur
leur efficaciteacute dans les deux chapitres preacuteceacutedants
III12 Meacutecanisme de la formation des teacutetrahydrobenzopyranes
Le meacutecanisme de la synthegravese des teacutetrahydrobenzo[b]pyranes a eacuteteacute eacutetudieacute et rapporteacute par
plusieurs groupes de chercheurs 27 28 29 59 la majoriteacute des meacutecanismes deacutecrivent que les THPs
sont obtenus via une reacuteaction en one-pot drsquoun aldeacutehyde un meacutethylegravene activeacute avec le
malononitrile La reacuteaction commence par une condensation de Knoevenagel entre un
aldeacutehyde protoneacute et le malononitrile activeacute par lrsquointermeacutediaegravere du catalyseur le produit
obtenu va reacuteagir avec le meacutethylegravene activeacute de la dimeacutedone par une addition de Michael puis
par un reacutearangement et une cyclisation on obtient le produit deacutesireacute le 2-amino-4-aryl-3-cyano-
7 7-dimeacutethyl-5-oxo-4H-5 6 7 8-teacutetrahydrobenzopyrane
Nous rapportons ici un meacutecanisme propposeacute par Ziarani et son eacutequipe 30 Scheacutema III2
O
O
OH
O
HOH
O
Catalyseur
OR CNCN
CNCN
H
+ OH
R Hcondensation de Knoevenagel
CN
CNR
OH
O
RCN
N O
O RCNH
NH O
O RCN
NH2
THPs
1 3
2
4
CN
CNR
OH
O
addition de Michael
Catalyseur
Scheacutema III2
Chapitre III Inteacuterecircts biologiques des teacutetrahydrobenzo[b]pyranes
150
III2 Inteacuterecircts biologiques des teacutetrahydrobenzo[b]pyranes
III21 Activiteacutes antimicrobienne antibacteacuterienne et antifongique
Deux seacuteries de produits les 2-amino-4H-pyrannes et les 2-amino-5-oxo-5678-
teacutetrahydro-4H-chromegravenes ont eacuteteacute preacutepareacutees par Kumar et son eacutequipe31 les composeacutes
syntheacutetiseacutes ont eacuteteacute testeacutes pour leurs proprieacuteteacutes antibacteacuteriennes contre trois souches
bacteacuteriennes agrave savoir Escherichia coli (MTCC 41) Staphylococcus aureus (MTCC
1144) et Pseudomonas putida (MTCC 1072)
Huit produits (Fig III4-Fig III11) ont montreacute une inhibition complegravete agrave 128 mg
ml ou moins Le reste des composeacutes a montreacute une inhibition incomplegravete
O
EtO
O
CN
NH2 O
EtO
O
CN
NH2
Cl
O
EtO
O
CN
NH2
O
Fig III4 Fig III5 Fig III6
O
CN
NH2
O
O
O
CN
NH2
O
NO2
O
CN
NH2
O
NO2
Fig III7 Fig III8 Fig III9
Chapitre III Inteacuterecircts biologiques des teacutetrahydrobenzo[b]pyranes
151
O
CN
NH2
O
Cl
O
CN
NH2
O
OH
Fig III10 Fig III11
Les deacuteriveacutes 4H-chromegravenes et coumarines ont eacuteteacute choisis pour une eacutetude rapporteacutee par
Sabry et son eacutequipe 32 il est connu que ces deacuteriveacutes font partie drsquoune famille
importante de substances actives avec un large eacuteventail de proprieacuteteacutes
pharmacologiques Vingt-et-un composeacutes de deux deacuteriveacutes 4H-chromegravenes et
coumarines ont eacuteteacute preacutepareacutes et examineacutes in vitro pour leurs activiteacutes antibacteacuteriennes
et antifongiques contre divers champignons et bacteacuteries (gram-positives gram-
neacutegatif) Les composeacutes (Fig III12- Fig III14) ont montreacute une forte activiteacute contre
tous les microorganismes testeacutes
O N
N
NH
Et2N
NH2
Cl
N
N
O
NH
N
Br
NH2
O N
N
NH
Et2N
Cl
Fig III12 Fig III13 Fig III14
Six composeacutes (Fig III15- Fig III20) ont preacutesenteacute33 une excellente activiteacute
antibacteacuterienne de MIC 339 agrave 738 IM et eacutetaient plus efficaces que les meacutedicaments
standards comme lrsquoeacutethambutol (MIC de 763 IM) la ciprofloxacine (CMI de 944 IM)
Le composeacute (Fig III15) eacutetait le plus actif avec une MIC (339 IM)
Les cinq autres composeacutes ont montreacute une activiteacute modeacutereacutee dans lactuelle seacuterie
Chapitre III Inteacuterecircts biologiques des teacutetrahydrobenzo[b]pyranes
152
En geacuteneacuteral les composeacutes ayant le groupe trifluoromeacutethyle en sixiegraveme position sur le
1234-teacutetrahydropyrimidine-5-carboxylate deacutethyle ont limpact potentiel dans
lameacutelioration de lactiviteacute par rapport au groupement meacutethyle pheacutenyle et
chloromeacutethyle La substitution Nitro sur 4H-chromegravene agrave la 6 egraveme position joue un rocircle
important dans lameacutelioration de lactiviteacute par rapport au brome meacutethyle et pheacutenyle
O
NHHN
OEtO
O
CF3
O
O
NHHN
OEtO
O
O
O2N
Fig III15 Fig III16
O
NHHN
OEtO
O
O
NO2 O
NHHN
OEtO
O
CF3
O
Fig III17 Fig III18
O
NHHN
OO
O
CF3
O
O
O
NHHN
OO
O
CF3
O
O
Fig III19 Fig III20
Chapitre III Inteacuterecircts biologiques des teacutetrahydrobenzo[b]pyranes
153
III22 Activiteacute anticanceacutereuse
Le Cancer est une prolifeacuteration rapide et incontrocircleacutee de cellules anormales et est la principale
cause de la mort humaine Malgreacute les progregraves consideacuterables de la biologie et de la
pharmacologie le cancer reste un problegraveme grave une recherche seacutelective et puissante de
nouveaux agents chimiotheacuterapeutiques est neacutecessaire pour lutter contre ce danger 34
Les reacutesultats in vitro de lactiviteacute anti-microbacteacuterienne rapporteacutes preacuteceacutedemment ont
encourageacutes le groupe de Raju35 a eacutevaluer les effets anticanceacutereux des 2-oxo-4-(4-oxo-
4H-chromeacuten-3-yl)-1234-teacutetrahydropyrimidine-5-carboxylates contre un groupe de
trois ligneacutees cellulaires de cancer humain y compris le poumon ( A549 ) SNC ( SK -
N- SH ) et du col uteacuterin ( HeLa ) les reacutesultats sont compareacutes avec un meacutedicament
standard le doxorubicine Les produits (Fig III21-Fig III34) ont montreacute une
activiteacute anticanceacutereuse sur diffeacuterentes cellules
O
NHHN
OEtO
S
O
Br
O
NHHN
OEtO
O
O
Cl
O
NHHN
OEtO
O
O
NO2
Fig III21 Fig III22 Fig III23
O
NHHN
OEtO
S
O
O
NHHN
OO
S
O
Br
O
O
NHHN
OO
S
O
O O
NHHN
OEtO
O
CF3
O
Fig III24 Fig III25 Fig III26 Fig III27
O
NHHN
OO
O
O
O
O
NHHN
OO
O
O
O
O
NHHN
OO
O
CF3
O
O
Fig III28 Fig III29 Fig III30
Chapitre III Inteacuterecircts biologiques des teacutetrahydrobenzo[b]pyranes
154
O
NHHN
OEtO
O
O
O2N
O
HN
HN
O
O
O
O
O
O
NHHN
OO
O
O
O
O
Fig III31 Fig III32 Fig III33
O
NHHN
OO
S
CF3
O
O
Fig III34
III23 Activiteacute antirhinovirus
Les rhinovirus humains (VRC) sont dimportants agents pathogegravenes causant la plupart des
infections des voies respiratoires supeacuterieures chez les humains36 Les infections VRC sont
eacutegalement associeacutees agrave plusieurs complications meacutedicales graves comme lotite moyenne la
bronchite chronique et lrsquoasthme37 Plus de cent seacuterotypes de VRC ont permis le
deacuteveloppement drsquoun vaccin mais qui eacutetait peu pratique pour cette raison des efforts
consideacuterables ont eacuteteacute concentreacutes sur le deacuteveloppement dagents antiviraux efficaces pour le
traitement des infections aux rhinovirus humain (HRV)
Une eacutetude a eacuteteacute meneacutee par Conti et Desideri 38 ougrave une seacuterie de 3-benzylchromegravenes et
chromanes a eacuteteacute syntheacutetiseacutee et testeacutee in vitro contre deux seacuterotypes repreacutesentatifs des
rhinovirus (HRV) Trois nouveaux composeacutes (Fig III35-Fig III37) ont montreacute
une activiteacute puissante contre ces seacuterotypes (VRC) avec des indices theacuterapeutiques
remarquables
Chapitre III Inteacuterecircts biologiques des teacutetrahydrobenzo[b]pyranes
155
Les faibles cytotoxiciteacute de tous les produits deacuteriveacutes ont donneacute lieu agrave des composeacutes
ayant un indice theacuterapeutique eacuteleveacute (TI)
O
O
Cl
O
Cl
Cl
Fig III35 Fig III36 Fig III37
III24 Activiteacute neuroprotective
La maladie dAlzheimer (MA) est lrsquoune des maladies neurodeacutegeacuteneacuteratives elle est la plus
freacutequente des deacutemences deacutegeacuteneacuteratives primaires39
Au cours de la derniegravere deacutecennie linhibition du cholinesteacuterase est devenue lapproche
clinique la plus feacutequente pour traiter la maladie drsquoAlzheimer les inhibiteurs du cholinesteacuterase
(Achei) tel que la tacrine qui est un inhibiteur de laceacutetylcholinesteacuterase puissant et reacuteversible 40 a eacuteteacute le premier meacutedicament approuveacute aux Eacutetats-Unis pour le traitement palliatif de la MA
mais il preacutesentait des effets secondaires comme hepatotoxiciteacute41
Le doneacutepeacutezil la rivastigmine et la galantamine ont aussi eacuteteacute approuveacutes par la FDA (Food
and Drug Administration) et lEMEA (European Medicines Agency) pour le traitement des
symptocircmes de MA 42 43 44
De nouveaux analogues de tacrine teacutetracycliques multipotentes sont deacutecrits par Marco-
Contelles et Coll45 Les composeacutes (Fig III38- Fig III40) ont montreacute un effet
neuroprotecteur significatif sur les cellules de neuroblastome soumis agrave une surcharge
de Ca2+ ou de la toxiciteacute induite par les radicaux libres Ces composeacutes sont des
inhibiteurs de lAChE Le meilleur inhibiteur (Fig III40) est 50 fois moins puissant
que la tacrine Sur la base de ces reacutesultats certaines de ces moleacutecules peuvent ecirctre
Chapitre III Inteacuterecircts biologiques des teacutetrahydrobenzo[b]pyranes
156
consideacutereacutees comme des candidats principaux pour le deacuteveloppement de meacutedicaments
anti-Alzheimer
O N
O NH2
CF3
O N
O NH2
NO2
O N
O NH2
OMe
Fig III38 Fig III39 Fig III40
III25 Activiteacute antioxydante
Les tanins sont des substances naturelles pheacutenoliques qui peuvent preacutecipiter les proteacuteines agrave
partir de leurs solutions aqueuses46 On les retrouve dans le theacute les fruits et les leacutegumes Les
teacutetrahydrobenzopyranes ont une structure de base similaire agrave celle des tanins Apregraves la
deacutecouverte de leur effet antioxydant plusieurs recherches ont eacuteteacute eacutelaboreacutees sur cette famille
des produits
Heravi et Coll 47ont deacuteveloppeacute deux nouvelles seacuteries de produits avec une activiteacute
antioxydante
O
R
CN
NH2
OH2N
NC
R
R= C6H5 4-NO2-C6H5 4-MeO-C6H5 4-Cl-C6H5 3-NO2-C6H5
Fig III41
Chapitre III Inteacuterecircts biologiques des teacutetrahydrobenzo[b]pyranes
157
III26 Activiteacute protectrice du cartilage
Lrsquoarthrite rhumatoiumlde fait partis des maladies deacutegeacuteneacuteratives des joints articulateurs
causeacutees par la destruction du cartilage par les enzymes meacutetalloproteacuteases matricielles48 Kemnizer et Coll49 ont rapporteacute la synthegravese des 2-amino-3-cyano-4-pheacutenyl-4H-
naphtol [12-b] pyranes qui ont un rocircle tregraves important dans la preacutevention du cartilage
Ces composeacutes ont la capaciteacute de bloquer la synthegravese des enzymes meacutetalloproteacuteases
matricielles Ils ont rapporteacute aussi que le groupement succinimido sunbstitueacute en
position 2 (2-(25-dioxopyrrolidin-1-yl)-4-(3-nitrophenyl)-4H-benzo[h]chromene-3-
carbonitrile Fig III42) agrave la place du groupe amino (2-amino-4-(3-nitrophenyl)-4H-
benzo[h]chromegravene-3-carbonitrile Fig III43) favorise une stabiliteacute du produit dans le
milieu acide cette nouvelle structure a permis une synthegravese des anti-tubilines sous une
nouvelle forme (voie orale)
O
NO2
CN
N
O
O
O
NO2
CN
NH2
Fig III42 Fig III43
Chapitre III Meacutethodes de preacuteparations des THPs
158
III3 Meacutethodes de preacuteparations des teacutetrahydrobenzopyranes
Les 4-H-pyranes constituent un vaste groupe de structures des produits naturels qui ont des
activiteacutes biologiques et pharmacologiques comme anti-spasmolytiques anticoagulants
anticanceacutereux anti-anaphylactiques
III31 Utilisation de la meacutethode eacutelectroorganique
L Fotouhi et Coll50 ont deacuteveloppeacute la synthegravese des teacutetrahydrobenzo[b]pyranes avec
une meacutethode eacutelectroorganique ougrave ils ont employeacute une base eacutelectrogeacuteneacuteratrice (EGB)
cette base est preacutepareacutee comme suivant
En faisant subir une pro-base agrave une reacuteduction on obtient un intermeacutediaire qui reacuteagit comme
une base celui lagrave est deacutecrit comme base eacutelectrogeacuteneacuteratrice (EGB)
La pro-base dans ce cas est le malononitrile qui par une reacuteduction dans une eacutelectrode qui
contient le Platinium comme cathode et une bande de Magneacutesium comme anode (scheacutema
III4)
Ar H
O+CN
CN
+
O
O
eacutelectrolyse (e-)
10mA (4-5)h Sans solvant
O
CN
NH2
O Ar
Scheacutema III4
La reacuteaction a permis drsquoobtenir les composeacutes actifs en laquo one-po raquot dans des conditions tregraves
seacutecuriseacutees et sans lrsquoutilisation de solvants organiques et de catalyseurs
III32 Utilisation des acides de Lewis
Mohammad Seifi et Hassan Sheibani 51 ont utiliseacute un catalyseur heacuteteacuterogegravene qui
est lrsquooxyde de magnesium (MgO 025g) dans la condensation drsquoun aldeacutehyde une
dimeacutedone et un malonitrile
L es composeacutes agrave meacutethylegravene actif utiliseacute dans ce travail sont
-La dimeacutedone
-1 3-cyclohexandiones
Chapitre III Meacutethodes de preacuteparations des THPs
159
-Hydroxycoumarines (Fig III44)
-4-hydroxy-6-meacutethylpyrone (Fig III45)
-1 3-dimeacutethylbarbiturique (Fig III46)
-1 3-dimeacutethyl-6-aminouracil (Fig III47)
O
OH
OR2
R1
R1=R2=(-CH=CH-CH=CH-)
O
OH
OR2
R1
R1=HR2=CH3
N
OHO
O
N
NO
O
NH2
Fig III44 Fig III45 Fig III46 Fig III47
Le catalyseur (MgO) est preacutepareacute par une calcination de lrsquohydroxyde de magneacutesium
(Mg(OH)2) pendant deux heures agrave 400-500degC de tempeacuterature avant drsquoecirctre employeacute dans la
reacuteaction
Ils ont aussi utiliseacute ce catalyseur
-Dans la condensation de Knoevenagel (aldeacutehyde+malonitrile) pendant environ 5-7 minutes
avec (005g MgO) en preacutesence drsquoun meacutelange eacutethanoleau les rendements obtenus sont
excellents et varient entre (93-96) (scheacutema III5)
Ar H
OCN
CN
+ MgOH2O Ethanol
Ar
H
CN
CN
Scheacutema III5
-Dans lrsquoaddition de Michael (benzylidegravenemalononitrile+dimeacutedone) pendant 20-28 minutes et
(02g MgO) dans le mecircme milieu et qui donnent des rendements excellents (92-96)
(scheacutema III6)
+
O
CN
NH2
O Ar
MgOH2O Ethanol
Ar
H
CN
CN
O
O
Scheacutema III6
Chapitre III Meacutethodes de preacuteparations des THPs
160
Wen-Bo Sun et son eacutequipe52 ont syntheacutetiseacute les teacutetrahydro-4-H-chromegravenes dans un
milieu aqueux en utilisant le bromure de lithium qui est un catalyseur recyclable peu
coucircteux et permet drsquoobtenir des rendements tregraves eacuteleveacutes dans un temps de reacuteaction tregraves
court (scheacutema III7)
O
O
ArOCN
NH2O
OH
OAr H
O+ CN
CN+
H2O
LiBr
Scheacutema III7
G Sabitha et Coll53 ont prepareacute les 4-H-benzo[b]pyranes via la condensation drsquoun
aldeacutehyde un malononitrile et la dimeacutedone en utilisant le CeCl37H2O pour la catalyse
de cette reacuteaction (scheacutema III8)
Ar H
O
+
CN
R1+
O
O O
R1
NH2
O Ar
CeCl37H2O
Scheacutema III8
S Nemouchi et Coll54 ont rapporteacute la synthegravese des teacutetrahydrobenzo[b]pyranes en
utilisant lrsquoacide pheacutenylboronique ce catalyseur non toxique a prouveacute son efficaciteacute
dans la reacuteaction de Biginelli rapporteacute par A Debache et son eacutequipe
Une quantiteacute catalytique de 5mol agrave reflux un milieu eacutethanoleau sont les conditions qui
ont permis drsquoobtenir une seacuterie de 21 produits avec de bons rendements dans un minimum de
temps Les produits sont ensuite recristalliseacutes dans lrsquoeacutethanol (scheacutema III9)
Ar H
O
+
CN
CN+
R2
R1
O
O
PhB(OH)2 5mol
O
CN
NH2R2R1
O Ar
H2O EtOH Reflux
Scheacutema III9
Chapitre III Meacutethodes de preacuteparations des THPs
161
Le citrate de sodium (C6H5Na3O7) est utiliseacute comme un catalyseur recyclable dans la
synthegravese des 4-H-pyranes et des dihydropyrano[c]chromegravenes deacuteveloppeacutee par J Zheng
et Yi-Qun Li55 (scheacutema III10)
Ar H
O+ CN
CN H2O EtOH (11)Reflux
5mol
O
O
ArOCN
NH2
RR
O
O
O
CN
NH2RR
O Ar
O
OH
O
OH
OO
OO
OO
3Na
Trisodium Citrate
Trisodium Citrate
Scheacutema III10
III34 Utilisation de lrsquoIodine moleacuteculaire (I2 avec K2CO3)
Yi-Ming Ren et C Cai 56 ont syntheacutetiseacute les 2-amino-2-chromegravenes dans les conditions
suivantes milieu aqueux le couple lrsquoiode moleacuteculaire avec le carbonate de
potassium (I2 K2CO3) pour catalyser la condensation de lrsquoaldeacutehyde avec 1-naphtol et
le malononitrile
Afin de trouver les conditions optimales ils ont preacutepareacute le benzylidegravenemalononitrile par la
reacuteaction de Knoevenagel ce composeacute va reacuteagir avec le meacutethylegravene actif qui est le 1-naphtol
pour donner le produit deacutesireacute la quantiteacute catalytique neacutecessaire est (6mol) agrave une
tempeacuterature de 100degC dans un milieu aqueux (scheacutema III11)
Chapitre III Meacutethodes de preacuteparations des THPs
162
Ar H
OR
CN+ I2 K2CO3
DMF EtOHTdeg a
R= CN CO2Et
H
Ar CN
R
H
Ar CN
CN+
OH
Ar H
O+ CN
CN
+
OHI2 K2CO3 KI H2O
100degC
O
R
CN
NH2
Scheacutema III11
Le (KI) est ajouteacute pour permettre la dissolution de lrsquoiode dans lrsquoeau
III35 Utilisation des bases de Lewis
Le phosphate de potassium (K3PO4) est utiliseacute comme catalyseur dans la synthegravese des
teacuterahydrobenzo[b]pyranes agrave tempeacuterature ambiante ce protocol est meneacute par D M
Pore et son eacutequipe 57 qui ont obtenu de tregraves bons rendements
Apregraves plusieurs tests les conditions optimales trouveacutees sont scheacutematiseacutees ci-
dessous (scheacutema III12)
Ar H
O
+
CN
CN+
R1
R1
O
OEtOH-H2O (7030)
(30-60)min
K3PO4 5mol
O
CN
NH2R1R1
O Ar
Scheacutema III12
KS Niralwad et son eacutequipe58 ont utiliseacute pour la synthegravese des
teacutetrahydrobenzo[b]pyranes un catalyseur qui est lrsquohypochlorite de sodium (NaClO4)
La reacuteaction est meneacutee par broyage dans un mortier sans solvant et agrave tempeacuterature
ambiante et elle est controcircleacutee par CCM Les produits obtenus sont recristalliseacutes dans
lrsquoeacutethanol (scheacutema III13)
Ar H
O
+
CN
CN+
O
OBroyage (10-30)min
(80-88)
NaClO4 10mol
O
CN
NH2
O Ar
Scheacutema III13
Chapitre III Meacutethodes de preacuteparations des THPs
163
D Tahmassebi et Coll59 ont rapport lrsquoutilisation du 1 4-Diazabicyclo[222]octane
(DABCO) pour la synthegravese des teacutetrahydrobenzo[b]pyranes dans diffeacuterentes conditions
comme montre le scheacutema ci-dessous (scheacutema III14)
Ar H
O
+
CN
R1+
O
O O
R1
NH2
O Ar
DABCO 10mol
Reflux 2h
Solvant R1=CN H2OR1=CO2Et 50 Ethanol aqueux
Scheacutema III14
III36 Synthegravese asymeacutetrique
N M H Elnagdi et N S Al-Hokbany 60 ont utiliseacute la L-Proline dans la synthegravese en
one-pot des teacutetrahydrobenzo[b]pyranes ou des thiopyranes
Ils ont effectueacute plusieurs synthegraveses avec une bonne seacutelectiviteacute et de bons rendements en
utilisant plusieurs meacutethylegravenes activeacutes
-La synthegravese de 6-amino-3 4-dimeacutethyl-4-pheacutenyl-2 4-dihydropyrano[2 3-c]pyrazole-5-
carbonitrile avec une activiteacute optique = +24702 ([α]D 25degC c=1 DMF)
- Le 2-amino-4 6-dipheacutenyl-4H-pyran-3 5-dicarbonitrile
-Synthegravese de (R) -6-amino-5-cyano-4-pheacutenyl-4H-pyran-3-carboxylate drsquoeacutethyle
Les synthegraveses effectueacutees sont montreacutees dans le (scheacutema III15)
Chapitre III Meacutethodes de preacuteparations des THPs
164
Ph H
O+ CN
CN H2O EtOH Reflux (4h)
10moll-Proline
N NH
O
Ph CNO
O
O
PhCN
NH2
EtO2C
NH2
CN
Ph
HNN
O
Ph
CN
NH2
NC
Rdt= 81
Phee= 70
CO2Etpropiolate deacutethyle
3-oxo-3-phenylpropanenitrile
3-meacutethyl-1H-pyrazole-5 (4H)-one
Scheacutema III15
La purification se fait par chromatographie sur une colonne (aceacutetate drsquoeacutethyle comme
eacuteluant)
III37 Utilisation des supports solides
K S Shriran et Coll 61 ont rapport lrsquoutilisation drsquoun catalyseur heacuteteacuterogegravene sous forme
drsquoun ion meacutetallique supporteacute sur gel (ZnO-beta Zeacuteolite) ce couple catalytique acide
est recyclable disponible non toxique non corrosif doux et facile agrave manipuler Il est
deacutejagrave utiliseacute dans des reacuteactions chimiques comme la reacuteaction de Heck 62 (scheacutema
III16)
Ar H
O
+CN
CN+
O
O
ZnO-beta Zeolite10mol
O
CN
NH2
O Ar
EtOH-Reflux(35-52)min(86-95)
Scheacutema III16
A Davoodnia et Coll63 ont reacutealiseacute la synthegravese des 2-amino-3-cyano-4-aryl
teacutetrahydrobenzo[b]pyranes en utilisant un catalyseur heacuteteacuterogegravene qui est lrsquoacide
polyphosphorique supporteacute sur gel de silice (PPA-SiO2) dans un milieu aqueux
(scheacutema III17)
Chapitre III Meacutethodes de preacuteparations des THPs
165
Ar H
O
+
CN
CN+
O
O
PPA-SiO2
O
CN
NH2
O Ar
H2O-Reflux
Scheacutema III17
G M Ziarani et Coll 64 ont employeacute la silice agrave base dacide sulfonique (SiO2-Pr-
SO3H) comme un catalyseur heacuteteacuterogegravene nanoporeux acide pour la synthegravese des
teacutetrahydrobenzo[b]pyranes (scheacutema III18)
Ar H
O
+
CN
R1+
O
O O
R1
NH2
O Ar
SiO2-Pr-SO3H 002g
H2O Ethanol (41) (15-35 min)
Scheacutema III18
III38 Utilisation des micro-ondes
I Devi et P J Bhuyan 65 ont utiliseacute lrsquoirradiation aux micro-ondes pendant 10min
pour la synthegravese des teacutetrahydrobenzo[b]pyranes Ils ont reacutealiseacute la condensation drsquoun aldeacutehyde une dimeacutedone et un deacuteriveacute de lrsquoalkyl
nitrile en preacutesence de 04mmol de Bromure de Sodium (scheacutema III19)
Ar H
O
+
CN
R1+
O
O
04 mmol NaBr
O
R1
NH2
O Ar
Sans solvant 10min M-O(Temp=(60-70)degC
Puissance=60)
Scheacutema III19
III39 Utilisation des liquides ioniques
HR Shaterian et Coll66 ont utiliseacute 027mmol du 2-Hydroxy eacutethyle Ammonium
Formate [NH3+-CH2-CH2-OH] [HCOO-] comme liquide ionique pour catalyser la
preacuteparation des teacutetrahydrobenzo[b]pyranes et des dihydropyrano[c]chromegravenes les
produits obtenus sont recristalliseacutes dans lrsquoeacutethanol (scheacutema III20)
Chapitre III Meacutethodes de preacuteparations des THPs
166
Ar H
O+ CN
CN Sans solvant Tdeg a (1-45min)
O
O
ArOCN
NH2
O
OH
O
O
OO
CN
NH2
O Ar
Catalyseur 027 mmol
Scheacutema III20
Le catalyseur est recyclable et on peut le seacuteparer du produit par ajout drsquoeau et
filtration
PP Salvi et Coll 67 ont testeacute lrsquoeffet de plusieurs catalyseurs pour la synthegravese des
teacutetrahydrobenzo[b]pyranes celui qui a donneacute de bons reacutesultats avec le meilleur
rendement et un minimum de temps est le 4-amino-1-(2 3-dihydroxy propyl)
hydroxide de pyridinium ([ADPPY]OH) avec une quantiteacute catalytique de 10mol
(scheacutema III21)
Ar H
O
+
CN
R2+
R1
R1
O
O
[ADPPY] OH (10mol)
O
R1
NH2
O Ar
H2O Tdeg a
Scheacutema III21
J Zheng et Y Li68 ont utiliseacute un liquide ionique basique qui est le trifluoroaceacutetate
trieacutethylegraveneteacutetraammonium ([TETA]TFA) pour la synthegravese des
teacutetrahydrobenzo[b]pyranes et des pyran[c]chromegravenes Ce catalyseur est preacutepareacute dans lrsquoeacutethanol en faisant reacuteagir (005mol) de diffeacuterents
acides de Brϕnsted avec 005mol de diffeacuterents acides de Lewis le couple
[TETA]TFA a formeacute le meilleur liquide ionique (scheacutema III22)
Chapitre III Meacutethodes de preacuteparations des THPs
167
Ar H
O+ CN
CN H2O-EtOH (11)Reflux
O
O
ArOCN
NH2
O
OH
O
O
OO
CN
NH2
O Ar
[TETA]TFA 5mol
N NH
NH2 H2NH[TETA]TFA=
Scheacutema III22
En 2009 SGurumurthi et Coll69 ont effectueacute la synthegravese des
teacutetrahydrobenzo[b]pyranes dans trois conditions dans lrsquoEthanol dans lrsquoeau et sans
solvant (avec broyage) agrave tempeacuterature ambiante en utilisant (10mol) de bromure de
teacutetrabutylammonium [TBAB] Le milieu sans solvant a donneacute de tregraves bons rendements dans un temps relativement
court (scheacutema III23)
Ar H
O
+
CN
R2+
R1
R1
O
O
[TBAB] (10mol)
O
R1
NH2
O Ar
Sans solvant Broyage Tdeg a
Scheacutema III23
En 2010 A Mobinikhaledi et Coll70 ont employeacute le [TBAB] dans un milieu aqueux agrave
reflux pour catalyser la synthegravese des teacutetrahydrobenzo[b]pyranes et des pyrano[2 3-d]
pyrimidinones (scheacutema III24)
Chapitre III Meacutethodes de preacuteparations des THPs
168
O
CN
NH2
HN
NH
O Ar
Ar H
O+ CN
CN H2OReflux
O
OO
CN
NH2
O Ar
TBAB 10mol
O
HNNH
O
OO
Scheacutema III24
Autres Lhydroxyde de teacutetrameacutethylammonium 71 Fluorure de teacutetrabutylammonium 72
Bromure de teacutetrabutylammonium 73 Bromure drsquohexadeacutecyldimeacutethyl benzyl ammonium 74 ont eacutegalement eacuteteacute utiliseacutes
III310 Utilisation des nanoparticules
La synthegravese des teacutetrahydrobenzo[b]pyranes et des dihydropyrano[c]chromegravenes est
deacuteveloppeacutee par M Khoobi et son eacutequipe75 afin drsquoameacuteliorer le rendement des produits
agrave proprieacuteteacutes biologiques et pharmacologiques importantes en employant un systegraveme
catalytique magneacutetique nanoparticule type [inorganique-organique hybride γ-F2O3
encapsuleacute par lrsquohydroxyapatite magneacutetique (γ-F2O3HAP) supporteacute sur 2-
aminomeacutethyl-pheacutenol qui est recyclable Le catalyseur a montreacute une tregraves grande capaciteacute pour catalyser la preacuteparation des
teacutetrahydrobenzo[b]bpyranes et les dihydropyrano[c]chromegravenes dans un temps minimal
de 10min avec de tregraves bons rendements (scheacutema III25)
Chapitre III Meacutethodes de preacuteparations des THPs
169
Ar H
O+ CN
CN H2O Reflux (10min)
O
O
ArOCN
NH2
O
OH
O
O
OO
CN
NH2
O Ar
Catalyseur
Scheacutema III25
H Hosseini-Savari et S Shafiee-Haghighi76 ont rapport lrsquoutilisation drsquoun catalyseur
efficace recyclable qui est le nano ZnO en raison de leur tregraves petite taille (taille
nanomeacutetrique) et de leur grande surface par rapport au volume (scheacutema III26)
Ar H
O
+
CN
R2+
R1
R1
O
O
nano ZnO (10mol)
O
R1
NH2
O Ar
H2O 80degC
Scheacutema III26
III311 Utilisation de la meacutethode sans catalyseur
S J Tu et son eacutequipe77 ont rapporteacute la synthegravese des 2-amino-5 6 7 8-teacutetrahydro-5-
oxo-4-aryl-7 7-dimeacutethyle-4H-benzo[b]pyranes via une addition de Michael drsquoune
dimeacutedone avec un arylmeacutethylegravene malononitrile ou un arylmeacutethylegravene cyanoaceacutetate en
preacutesence de lrsquoeacutethylegravene glycol comme solvant pendant 2h agrave 80degC la reacuteaction est meneacutee
sans catalyseur Ils ont testeacute la reacuteaction avec lrsquoacide aceacutetique comme catalyseur mais les rendements
nrsquoeacutetaient pas satisfaisants (scheacutema III27)
Chapitre III Meacutethodes de preacuteparations des THPs
170
H
Ar CN
XHO OH
X= COC2H5X= CN
+
O
O2h 80degC
O
X
NH2
O Ar
Scheacutema III27
Deux seacuteries de produits ont eacuteteacute preacutepareacutees les rendements trouveacutes montrent que
lrsquoarylmeacutethylegravene malononitrile est plus reacuteactif que lrsquoarylmeacutethylegravene cyanoaceacutetate
Chapitre III Reacutesultats et discussions
171
III4 Reacutesultats et discussions
La synthegravese des teacutetrahydrobenzo[b]pyranes a eacuteteacute eacutetudieacutee et rapporteacutee dans la litteacuterature en utilisant une varieacuteteacute de catalyseurs et plusieurs meacutethodes afin drsquoameacuteliorer les rendements Reacutecemment notre eacutequipe a utiliseacute lrsquoacide phenylboronique59 qui est un catalyseur peu toxique et peu coucircteux
Aujourdrsquohui nous rapportons une approche verte agrave cette synthegravese en employant deux nouveaux catalyseurs drsquoorigine naturels qui ont deacutejagrave eacuteteacute testeacutes dans les deux chapitres preacuteceacutedants et qui ont donneacute des produits purs avec de tregraves bons rendements
Nous avons preacutepareacute deux seacuteries des produits benzopyranes par une condensation drsquoun aldeacutehyde (1mmol) avec un β-ceacutetoester (la dimeacutedone) (1mmol) et le malononitrile (1mmol) la premiegravere seacuterie est catalyseacutee par lrsquoacide ascorbique la deuxiegraveme seacuterie est meneacutee par lrsquoacide aceacutetylsalisylique
Dans le but de faire une comparaison entre le pouvoir catalytique des deux catalyseurs nous avons utiliseacute les mecircmes reacuteactifs de deacutepart pour les deux seacuteries Tableau III4
Nous avons suivi les mecircmes eacutetapes deacutecrites dans les deux chapitres preacuteceacutedents pour deacuteterminer les conditions optimales avec les deux catalyseurs
La premiegravere eacutetape consiste agrave deacuteterminer le meilleur solvant en fixant le facteur de temps (eacutetant 28h le temps reacuteactionnel de la premiegravere reacuteaction compleacuteteacutee donc nous avons arrecircteacute les autres reacuteactions pour effectuer la comparaison) et 10mol comme quantiteacute catalytique Pour cela cinq conditions ont eacuteteacute testeacutees dont le milieu sec ce dernier eacutetait le meilleur choix pour les deux catalyseurs avec un rendement de 70 pour lrsquoacide ascorbique et 68 pour lrsquoaspirine nous avons aussi remarqueacute que cette synthegravese neacutecessite plus de temps Tableau III1
Tableau III1
Catalyseurs
Entreacutee
Solvants
Cat (mol )
Acide ascorbique Acide aceacutetylsalicylique
Temps(h) Rdt() Temps(h) Rdt()
1 Aceacutetonitrile a 10 28 45 28 62 2 THF a 10 28 43 28 50 3 Toluene a 10 28 44 28 48 4 EtOH a 10 28 46 28 67
5 Sans solvant b 10 28 70 28 68 a Les reacuteactions sont meneacutees agrave reflux du solvant b la reacuteaction est meneacutee agrave 80degC
Chapitre III Reacutesultats et discussions
172
La deuxiegraveme eacutetape consiste agrave trouver la quantiteacute catalytique neacutecessaire dans ce milieu sec
pour ameacuteliorer les reacutesultats
Nous avons utiliseacute des quantiteacutes deacutecroissantes comme suit 50 20 10 5 pour chaque
catalyseur en fixant le dernier facteur qui est la tempeacuterature (80degC) La quantiteacute 5 mol dans
les conditions sans solvant agrave 80degC a donneacute de bons rendements et a reacuteduit un peu le temps de
reacuteaction cela est constateacute pour les deux catalyseurs (86 24h) (87 22h) Tableau III2
Tableau III2
Catalyseurs
Entreacutee
Cat (mol )
Acide ascorbique Acide aceacutetylsalicylique
Temps(h) Rdt() Temps(h) Rdt()
1 50 24 60 22 55 2 20 24 71 22 53 3 10 24 78 22 64 4 5 24 86 22 87
La troisiegraveme partie consiste agrave eacutetudier et fixer la meilleure tempeacuterature pour le deacuteroulement de
la synthegravese Nous avons testeacute trois tempeacuteratures 80degC 60degC tempeacuterature ambiante et fixeacute les
autres facteurs deacutejagrave eacutetudieacutes (5 mol cat milieu sans solvant) pour les deux catalyseurs Les
meilleurs reacutesultats sont trouveacutes agrave 80degC comme le montre le Tableau III3 ci-dessous
Tableau III3
Catalyseurs
Entreacutee
T (degC)
Acide ascorbique Acide aceacutetylsalicylique
Temps(h) Rdt() Temps(h) Rdt() 1 80 24 86 22 86 2 60 24 51 22 74 3 Tempdeg amb 24 30 22 19
Les conditions optimales finales trouveacutees avec les deux catalyseurs pour la synthegravese des
teacutetrahydrobenzopyranes sont les mecircmes (Sans solvant 5mol 80degC) Scheacutema III50
Chapitre III Reacutesultats et discussions
173
acide ascorbique ouacide aceacutetylsalicylique
(5mol)
Sans solvant 80degC
1 2 3 4
R1
H
O
CN
CN O NH2
CNOO
O R1
+ +
Scheacutema III29
Tous les THPs syntheacutetiseacutes sont obtenus pratiquement purs avant recrystallisation et avec un
excellent rendement dans des temps relativement courts Tableau III4
Tableau III4
Catalyseurs
Entreacutee
Produits
R1 Acide Ascorbique Acide AceacutetylSalicylique Tfus
mesureacutee (degC) Temps(h) Rdt() Temps(h) Rdt()
1 4a C6H5- 24 85 22 86 232-234 2 4b 4-(OH)-C6H4- 12 84 11 82 214-216 3 4c 4-(Cl)- C6H4- 11 88 13 97 208-210 4 4d 4-(NMe2)- C6H4- 18 83 15 86 215-217 5 4e 4-(MeO)- C6H4-- 13 75 11 85 202-204 6 4f 4-(Br)- C6H4- 14 86 12 98 206-208 7 4g 4-(Me)- C6H4- 19 85 19 84 215-217 8 4h 2-(Me)- C6H4- 17 76 21 61 211-213 9 4i 4-Ethyl- C6H4- 18 83 17 85 -
Deux seacuteries de dix-huit produits (neuf composeacutes pour chaque catalyseur) ont eacuteteacute preacutepareacutees par
une condensation drsquoun aldeacutehyde avec la dimeacutedone et le malononitrile Drsquoapregraves les reacutesultats
obtenus on remarque que la synthegravese a donneacute de bons rendements des THPs mais qui ont
neacutecessiteacute plusieurs heures ces reacutesultats sont remarqueacutes en utilisant les deux catalyseurs le
meilleur rendement trouveacute dans la premiegravere seacuterie (en utilisant lrsquoacide ascorbique) est 88
attribueacute au composeacute 4c avec lrsquoutilisation de lrsquoaldeacutehyde 4-chlorobenzaldeacutehyde tandis que le
composeacute 4f en utilisant le 4-bromobenzaldeacutehyde a donneacute 98 pour la deuxiegraveme seacuterie par la
catalyse de lrsquoacide aceacutetylsalicylique Tableau I5
Toutes et les produits obtenus ont eacuteteacute refroidis et verseacutes sur lrsquoeau glaceacutee puis isoleacutes par
filtration et purifieacutes par recristallisation dans lrsquoeacutethanol on peut dire que la meacutethode utiliseacutee est
efficace eacuteconomique et facile agrave mettre en oeuvre
Chapitre III Reacutesultats et discussions
174
Nous proposons ci-dessous le meacutecanisme de la reacuteaction
3
CCN
HH
CN
3
- H2O
R 1CH
C CN
CN
5
O
CN
NH
R1OO
OH
R1
CN
N - H2O
OO
OHOH
OH
OH
OO
OHO
OH
OH H+ O
O
O O
O
O
O OH
H+
2
OO
OHO
OH
OH
eacutenolisation2
eacutenolisation
O
O
O O
H
H
H
R1
O
HR1
O
11
++
condensation de Knoevenagel condensation de
Knoevenagel
H H
OO
OH O
OHOH
OO
OO
CCN
HH
C
N
- H2O
R 1
CH
C CN
CN
4
5
2 +addition de Michael cyclisation
6
5
R2
R2
R2
R2
O
OR2
R2
HHO
OR2
R2
HH
OR2
R2
OH
OR2
R2
OH
Scheacutema III29
Les structures des THPs preacutepareacutees ont eacuteteacute deacutetermineacutes et confirmeacutes avec les meacutethodes
spectroscopiques usuelles qui sont IR RMN 1H RMN 13C et sont similaire avec les donneacutees
de la bibliographie
Les spectres Infrarouge des teacutetrahydrobenzo[b]pyranes sont caracteacuteriseacutes par la
preacutesence de cinq bandes caracteacuteristiques
Une bande qui correspond agrave la fonction amine NH2 qui apparait vers 3321-3398cm-1 une
bonde qui apparait entre 2958 et 3024cm-1 repreacutesente le C-H
Une autre bande qui indique la preacutesence du (CN) apparait entre 2162 et 2198cm-1
Chapitre III Reacutesultats et discussions
175
La bande du groupement carbonyle (C=O) du cycle heacutexanedione apparait vers 1608-1681cm-
1 et finalement une bande qui se situe entre 1365 et 1369cm-1 repreacutesente le CO du cycle
pyrane
Les spectres de la RMN 1H des structures de produits de la synthegravese des
tetrahydrobenzopyrans sont en parfait accord avec ceux de la litteacuterature
-Les deux protons caracteacuteristiques du groupement amine NH2 reacutesonnent sous forme de signal
singulet vers 454-726 ppm pour les produits (4e 4f) nous nrsquoavons pas remarqueacute les pics du
groupement NH2 porteacute par le carbone en position 2
-Le proton caracteacuteristique H4 sort sous forme drsquoun singulet entre 377 et 484 ppm
Les protons des groupements meacutethyles apparaissent sous forme de deux singulets tregraves
intenses respectivement vers 062-097 et 070-111 ppm
Les deux (CH2) du cycle hexanedione reacutesonnent come suit
Les deux protons porteacutes par le C6 qui est le plus deacuteblindeacute (CH2 adjacent de la fonction
ceacutetone) sous forme drsquoun singulet vers 225-346 ppm
Les deux autres protons porteacutes par le C8 reacutesonnent souvent sous forme drsquoun multiplet ducirc au
couplage geacuteminal le premier proton avec un deacuteplacement chimique qui varie entre 172-219
ppm avec une constante de couplage (J= 161Hz) et un autre proton vers 183-237 ppm avec
une constante de couplage qui varie entre 161-162Hz
Les spectres de la RMN 13C sont caracteacuteriseacutes par la preacutesence des signaux suivants
-Le carbone de la fonction carbonyle du cycle hexanedione (C5O) apparait sous forme drsquoun
signal deacuteblindeacute qui sort vers 1948-1967 ppm
-Pour le carbone C2 porteur du groupement amine le pic apparait deacuteblindeacute vers 1610 - 1629
ppm cependant le carbone C3 porteur du groupement cyanure sort vers 508-606 ppm Ce
dernier (CN) se situe entre 1190 et 1256 ppm
-Le signal correspondant au carbone C4 apparaicirct vers 292-400 ppm
-Le carbone hybrideacute sp2 de la double liaison du cycle DHPM (C8a) reacutesonne avec les carbones
aromatiques et les autres carbones vers 1432-1589 ppm le deuxiegraveme carbone hybrideacute sp2
(C4a) reacutesonne vers 1122-1168 ppm
-Le carbone quaternaire C7 qui appartient au cycle hexanedione apparait blindeacute entre 278 et
345 ppm
-Les carbones des groupements meacutethyles sont les plus blindeacutes et sortent vers (263ppm et
284ppm) les carbone C6 et C8 sortent respectivement vers 409-505 et 318-389 ppm
Chapitre III Reacutesultats et discussions
176
Tableau III5 Donneacutees de RMN1H (deacuteplacements chimiques et constantes de couplage) des teacutetrahydrobenzo[b]pyranes
O NH2
CN
O R1
Entreacutee R1 NH2 HC4 2CH3 2CH2
4a 727-731(m 2H) 714-720(m 2H)
699(s 1H) 575(s2HNH2) 418(s1H C4H) 105(s3HCH3)
096(s3HCH3) 336(s2HCH2)
226(d J =161H CH2) 211(d J =161H CH2)
4b
881(s1HOH) 702(d J =842H) 672(d J =832H)
582(s2HNH2) 424(s1H C4H) 110(s3HCH3)
102(s3HCH3) 307(s2HCH2)
224(d J =1621H CH2) 215(d J =1631H CH2)
4c 705(d J =82H) 684(d J =82H)
575(s2HNH2) 412(s1H C4H) 104(s3HCH3)
095(s3HCH3) 334(s2HCH2)
225(d J =161H CH2) 209(d J =161H CH2)
4d 291(s6H2CH3)
663(d J =872H) 622(d J =872H)
585(s2HNH2) 377(s1H C4H) 070(s3HCH3) 062(s3HCH3)
250(s2HCH2) 183(d J =1621H CH2) 172(d J =1611H CH2)
4e 373(s3HO-CH3)
707(d J =862H) 668(d J =862H)
- 414(s1H C4H) 105(s3HCH3) 096(s3HCH3)
340(s2HCH2) 237(d J =161H CH2) 210(d J =161H CH2)
4f 707-688(m4H) - 484(s1H C4H) 109(s3HCH3)
097(s3HCH3) 283(s2HCH2)
221(d J =161H CH2) 213(d J =161H CH2)
4g 335(s3HCH3)
708(d J =82H) 703(d J =82H)
574(s2HNH2) 413(s1H C4H) 104(s3HCH3) 095(s3HCH3)
225(s2HCH2) 225(d J =161H CH2) 209(d J =161H CH2)
4h 283(s3HCH3)
688-707(m 4H)
726(s2HNH2) 484(s1H C4H) 109(s3HCH3) 097(s3HCH3)
246(s2HCH2) 221(d J =161H CH2) 213(d J =161H CH2)
4i 741(d J =82H) 712(d J =82H)
124(t J=83HCH3) 372(qJ=122HCH2)
454(s2HNH2) 437(s1H C4H) 111(s3HCH3) 103(s3HCH3)
245(s2HCH2) 225(d J =161H CH2) 219(d J =161H CH2)
Chapitre III Reacutesultats et discussions
177
Tableau III6 Donneacutees de RMN1H (deacuteplacements chimiques et constantes de couplage) des teacutetrahydrobenzo[b]pyranes
O NH2
CN
O R1
12
3456
78
9
10
11
4a
8a
THP C5O C2 C3 CN C4 2CH2 C8a C4a C7 2CH3 (R1)Carom (R1)Ar
4a 1961 1629 588 1202 360 504323 1589 1132 289 273 1452-1270 -
4b 1955 1610 606 1217 315 501342 1555 1135 283 269 157813431279 1148 -
4c 1961 1626 554 1202 352 505322 1589 1135 289 272 1584-1287 1141 -
4d 1948 1605 592 1190 336 495398 1573 1128 279 263 1482-1269 1113 309
4e 1957 1622 586 1198 318 500348 1584 1130 284 268 1579-1282 1137 550
4f 1957 1626 577 1195 352 499318 1585 1122 283 268 1441-1196 -
4g 1960 1627 589 1202 356 505322 1589 1133 289 272 1423-1275 211
4h 1967 1621 508 1256 292 409322 1432 1168 278 273 1374-1262 197
4i 1956 1618 589 1199 400 500389 1583 1132 345 284 1492-1277 1123 317267
Chapitre III Conclusion
178
III5 Conclusion
Dans ce chapitre consacreacute agrave la synthegravese des teacutetrahydrobenzopyranes une classe importate de
moleacutecules qui preacutesentent une grande diversiteacute drsquoactiviteacutes biologiques et pharmacologiques
nous avons apporteacute notre contribution agrave lrsquoenrichissement des nombreuses meacutethodes deacutejagrave
deacutecrites Mais lrsquoutilisation pour notre part de deux catalyseurs nouveaux drsquoorigine naturels
peu coucircteux disponibles car commerciaux non dangereux pour lrsquohomme et benins pour la
nature constitue un apport important au deacuteveloppement de la chimie verte et par conseacutequent agrave
la preacuteservation de la nature
La meacutethode que nous proposons est simple agrave mettre en œuvre efficace propre et permet
lrsquoaccegraves aux moleacutecules cibles avec des rendements appreacuteciables Les produits eacutetant tous
solides leur seacuteparation du milieu reacuteactionnel est aiseacutee et leur purification si neacutecessaire se fait
par une simple recritallisation
Par ailleurs les deacuteterminations des structures se font aiseacutement par les meacutethodes usuelles
drsquoanalyses qui sont lrsquoIR La RMN 1H et la RMN 13C
Chapitre III Partie expeacuterimentale
179
III5 Partie expeacuterimentale
Mode opeacuteratoire geacuteneacuterale
Un meacutelange reacuteactionnel de (1mmol) de lrsquoaldeacutehyde (1mmol) de la dimeacutedone (1mmol) du
malononitrile avec (5mol) de lrsquoacide ascorbique ou de lrsquoacide aceacutetylsalicylique dans un
milieu sans solvant agrave tempeacuterature 80degC La reacuteaction est suivie par (CCM) Apregraves
lrsquoachegravevement de la reacuteaction le meacutelange est refroidi agrave tempeacuterature ambiante et ensuite verseacute
sur de lrsquoeau glaceacutee avec une agitation de 10 minutes Le solide obtenu est filtreacute laveacute avec
lrsquoeau glaceacutee et purifieacute par recristallisation dans lrsquoeacutethanol 95 Les produits obtenus ont eacuteteacute
identifieacutes par les meacutethodes spectroscopiques IR RMN H1 RMN C13 et tempeacuterature de
fusion
4a) 2-amino-77-dimeacutethyl-5-oxo-4-pheacutenyl-5678-teacutetrahydro-4H-chromegravene-3-carbonitrile
O
OCN
NH2
Tdegfus 232-234degC IR (KBr cm-1) ν 3394 3024 2198 1670 1369 RMN H1(250 MHz DMSO-d6) δ 727-731(m 2H) 714-720(m 2H) 699(s 1H) 575(s 2H NH2) 418(s 1H C4H) 336(s 2H CH2) 226(d J=16 1H CH2) 211(d J=16 1H CH2) 105(s 3H CH3) 096(s 3H CH3) RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ 1961 1630 1590 1452 1288 1286 1276 1270 1802 1132 588 505 360 323 289 273
4b) 2-amino-4-(4-hydroxypheacutenyl)-77-dimeacutethyl-5-oxo-5678-teacutetrahydro-4H-chromegravene-3-carbonitrile
O
OCN
NH2
OH
Tdegfus 214-216degC IR (KBr cm-1) ν 3598 3259 2962 2194 1681 1369 RMN H1(250 MHz DMSO-d6) δ 881(s 1H OH) 702(d J =84 2H) 672(d J =83 2H) 582(s 2H NH2) 424(s 1H C4H) 307(s 2H CH2) 224(d J =162 1H CH2) 215(d J =163 1H
Chapitre III Partie expeacuterimentale
180
CH2) 110(s 3H CH3) 102(s 3H CH3) RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ 1955 1610 1578 1555 1348 1279 1279 1217 1148 1135 606 501 342 315 283 269
4c) 2-amino-4-(4-chloropheacutenyl)-77-dimeacutethyl-5-oxo-5678-teacutetrahydro-4H-chromegravene-3-carbonitrile
O
OCN
NH2
Cl
Tdegfus 208-210degC IR (KBr cm-1) ν 3371 2958 2191 1654 1369 RMN H1(250 MHz DMSO-d6) δ 705(d J =8 2H) 684(d J =8 2H) 575(s 2H NH2) 412(s 1H C4H) 334(s 2H CH2) 225(d J =16 1H CH2) 209(d J =16 1H CH2) 104(s 3H CH3) 095(s 3H CH3) RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ 1961 1626 1589 1584 1374 1287 1202 1141 1135 555 505 352 322 289 272
4d) 2-amino-4-(4-(dimeacutethylamino)pheacutenyl)-77-dimeacutethyl-5-oxo-5678-teacutetrahydro-4H-chromegravene-3-carbonitrile
O
OCN
NH2
N
Tdegfus 215-217degC IR (KBr cm-1) ν 3390 2962 2198 1666 1369 RMN H1(250 MHz DMSO-d6) δ 663(d J =87 2H) 622(d J =87 2H) 585(s 2H NH2) 377(s 1H C4H) 291(s 6H 2CH3) 250(s 2H CH2) 183(d J =162 1H CH2) 172(d J =161 1H CH2) 070(s 3H CH3) 062(s 3H CH3) RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ 1948 1605 1573 1482 1313 1269 1190 1128 1113 592 495 398 336 309 278 263
4e) 2-amino-4-(4-meacutethoxypheacutenyl)-77-dimeacutethyl-5-oxo-5678-teacutetrahydro-4H-chromegravene-3-carbonitrile
O
OCN
NH2
O
Chapitre III Partie expeacuterimentale
181
Tdegfus 202-204degC IR (KBr cm-1) ν 3375 2962 2191 1654 1369 1164 RMN H1(250 MHz DMSO-d6) δ 707(d j=862H) 668(d j=862H) 414(s1H C4H) 373(s3HO-CH3) 340(s2HCH2) 237(d j=161H CH2) 210(d j=161H CH2) 105(s3HCH3) 096(s3HCH3) RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ 1957 1622 1584 1579 1369 1282 1198 1137 1130 586 550 500 348 318 284 268
4f) 2-amino-4-(4-bromopheacutenyl)-77-dimeacutethyl-5-oxo-5678-teacutetrahydro-4H-chromegravene-3-carbonitrile
O
OCN
NH2
Br
Tdegfus 206-208degC IR (KBr cm-1) ν 3321 2962 2198 1670 1369 RMN H1(250 MHz DMSO-d6) δ 707-688(m 4H) 484(s 1H C4H) 283(s 2H CH2) 221(d J =16 1H CH2) 213(d J =16 1H CH2) 109(s 3H CH3) 097(s 3H CH3) RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ 1957 1626 1585 1441 1311 1295 1196 1195 1122 577 499 352 318 283 268
4g) 2-amino-77-dimeacutethyl-5-oxo-4-p-tolyl-5678-teacutetrahydro-4H-chromegravene-3-carbonitrile
O
OCN
NH2
Tdegfus 215-217degC IR (KBr cm-1) ν 3325 2958 2191 1678 1365 RMN H1(250 MHz DMSO-d6) δ 708(d J =8 2H) 703(d J =8 2H) 574(s 2H NH2) 413(s 1H C4H) 335(s 3H CH3) 225(s 2H CH2) 225(d J =16 1H CH2) 209(d J =16 1H CH2) 104(s 3H CH3) 095(s 3H CH3) RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ 1960 1627 1589 1423 1360 1293 1275 1201 1133 589 505 356 322 289 272 210
4h) 2-amino-77-dimeacutethyl-5-oxo-4-o-tolyl-5678-teacutetrahydro-4H-chromegravene-3-carbonitrile
O
OCN
NH2
Chapitre III Partie expeacuterimentale
182
Tdegfus 211-213degC IR (KBr cm-1) ν 3371 2962 2187 1674 1365 RMN H1(250 MHz DMSO-d6) δ 726(s 2H NH2) 688-707(m 4H) 484(s 1H C4H) 283(s 3H CH3) 246(s 2H CH2) 221(d J =16 1H CH2) 213(d J =16 1H CH2) 109(s 3H CH3) 097(s 3H CH3) RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ 1967 1621 1432 1374 1302 1276 1262 1256 1168 508 409 322 292 278 273 197
4i) 2-amino-4-(4-eacutethylpheacutenyl)-77-dimeacutethyl-5-oxo-5678-teacutetrahydro-4H-chromegravene-3-carbonitrile
O
OCN
NH2
IR (KBr cm-1) ν 3382 2958 2191 1608 1365 RMN H1(250 MHz DMSO-d6) δ 741(d J =8 2H) 712(d J =8 2H) 454(s 2H NH2) 437(s 1H C4H) 372(q J =12 2H CH2) 225(d J =16 1H CH2) 245(s 1H CH2) 219(d J =16 1H CH2) 124(t J =8 3H CH3) 111(s 3H CH3) 103(s 3H CH3) RMN C13(629MHz DMSO-d6) δ 1958 1620 1584 1493 1326 1277 1200 1133 1124 590 501 400 387 346 318 286 268
Chapitre III Bibliographie
183
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Conclusion Geacuteneacuterale
187
Conclusion geacuteneacuterale
Les exigences de la chimie moderne comme le deacuteveloppement de nouvelles synthegraveses avec
de nouveaux protocoles seacutecuriseacutes et respectueux de lrsquoenvironnement nous orientent vers le
domaine de la chimie verte
Crsquoest ainsi nous avons contribueacute agrave cet effet agrave deacutevelopper des approches vertes agrave trois
reacuteactions les plus connues la reacuteaction de Biginelli (chapitre I) la reacuteaction de Hantzsch
(chapitre II) et la synthegravese des teacutetrahydrobenzo[b]pyranes (chapitre III) qui sont consideacutereacutees
comme des synthegraveses vertes eacuteconomiques (one-pot) et sources tregraves importantes des produits
hautement theacuterapeutiques
Nous nous somme interesseacute eacutegalement dans ce travail de recherche au neuviegraveme principe de
la chimie verte la catalyse qui est le facteur cleacute dans une reacuteaction pour son influence sur le
temps reacuteactionel et rendement des produits cibles
Nous avons proposeacute deux nouveaux catalyseurs drsquoorigine naturels lrsquoacide ascorbique (VitC)
et lrsquoacide aceacutetylsalicylique (lrsquoaspirine) Drsquoapregraves les reacutesultats des eacutetudes effectueacutees dans notre
laboratoire ces deux acides de Brϕnsted non toxiques disponibles et peu coucircteux ont prouveacute
un grand pouvoir catalytique puisqrsquoils ont permis drsquoavoir de bons rendements dans des temps
relativement courts avec seulement (5mol) du catalyseur
Les trois reacuteactions dont on a fait lrsquoeacutetude de ces deux nouveaux catalyseurs sont meneacutees agrave une
tempeacuterature de 80degC dans un milieu sans solvant Ce dernier reacutepond cinquiegraveme principe de la
chime verte Ce qui a rendu les proceacutedeacutes plus innovants et plus seacutecuritaires
En fin nous avons deacuteveloppeacute des proceacutedeacutes de synthegravese seacutecuritaires qui nous ont permis de
produire une varieacuteteacute de produits actifs et synthegravetiser de nouvelles moleacutecules originales
Annexe
4i) 6-meacutethyl-2-oxo-4-(thiophegraven-2-yl)-1234-teacutetrahydropyrimidine-5-carboxylate drsquoeacutethyle
(DHPMs)
4q) 4-(4-chloropheacutenyl)-77-dimeacutethyl-3478-teacutetrahydroquinazoline-25(1H6H)-dione
(DHPMs)
5d) 3366-teacutetrameacutethyl-9-(thiophen-2-yl)-3467-teacutetrahydroacridine-18(2H5H9H10H)-
dione (DHPs)
5q) 4-(4-eacutethylpheacutenyl)-2-meacutethyl-5-oxo-145678-heacutexahydroquinoline-3-carboxylate
drsquoeacutethyle (DHPs)
4d) 2-amino-4-(4-(dimeacutethylamino)pheacutenyl)-77-dimeacutethyl-5-oxo-5678-teacutetrahydro-4H-chromegravene-3-carbonitrile (THPs)
4e) 2-amino-4-(4-meacutethoxypheacutenyl)-77-dimeacutethyl-5-oxo-5678-teacutetrahydro-4H-chromegravene-3-carbonitrile (THPs)
Reacutesumeacute
Dans ce manuscrit nous avons exposeacute lrsquoobjectif de notre eacutetude et les reacutesultats obtenus Nous
nous sommes interesseacutes au deacuteveloppement de nouveaux protocoles qui rentrent dans le
domaine de la chimie verte (chimie durable) en proposant deux nouveaux catalyseurs acides
de Brϕnsted drsquoorigine naturelle (lrsquoacide ascorbique et lrsquoacide aceacutetylsalicylique) les reacuteactions
dont on a fait lrsquoeacutetude sont des reacuteactions agrave composants multiples la reacuteaction de Biginelli
Hantzsch et la synthegravese des benzopyranes qui sont preacutesenteacutees dans trois chapitres
Les trois reacuteactions sont meneacutees dans un milieu sec ce qui a eacutetait un plus pour notre recherche
nous avons pus obtenir de tregraves bons reacutesultats que ce soit pour les rendements ou pour les
temps necessaires pour le deacuteroulement des reacuteactions Nous avons aussi enrichi la bibliothegraveque
des moleacutecules par la production de nouvelles moleacutecules avec de tregraves bons rendements dans
des temps record
Mots cleacutes chimie verte acide ascorbique acide aceacutetylsalicylique reacuteactions agrave composants
multiples la reacuteaction de Biginelli Hantzsch et la synthegravese des benzopyranes
الرحمان
الحمد لا
الملخص
جدیدة بروتوكولات تطویرب مھتمون ونحن علیھا الحصول تم التي والنتائج دراستنا من الغرض شرحنا المخطوط ھذا في
من و ھي جدیدةال برونستیدال أحماض من اثنین قدملھذا نو ) المستدامة الكیمیاء( الخضراء الكیمیاء مجال ضمن تقع التي
في بھا قمنا التي التفاعلات ) السالیسیلیك أسیتیل وحمض الاسكوربیك حمض( الطبیعي الأصلدات الحفازة المواد
وبینزوبیران ھانتسش و بیجینیلي تفاعلمثل المركبات المتعددة التفاعلات ھي ھذه دراستنا
و جدا جیدة نتائج على الحصول من فتمكنا لأبحاثنا بمثابة اضافة كان الذي جاف وسط في جریتا لثلاثةا التفاعلات
وقت في جدا جیدة غلة مع جدیدة جزیئات وإنتاج المركبات مكتبة باثراء أیضا انقم جیدین دومرد و وقت على حصلنا
قیاسي
المكونات المتعددة التفاعلات السالیسیلیك أسیتیل حمض الأسكوربیك حمض الخضراء الكیمیاء الرئیسیة الكلمات
وبینزوبیران ھانتسش و بیجینیلي تفاعل
Abstract
In this manuscript we explained the purpose of our study and the results obtained We are
interested in developing new protocols that fall within the field of green chemistry
(sustainable chemistry) offering two new Brϕnsted acids of natural origin catalysts ( ascorbic
acid and acetylsalicylic acid) the reactions on which we did our study are multi-component
reactions reaction Biginelli Hantzsch and synthesis of benzopyran which are divided into
three chapters
The three reactions are carried out in a dry environment which was a plus for our research
we could obtain very good results that am for returns or for necessary for the progress of the
reactions we have also enriched the library of molecules the production of new molecules
with very good yields in record time
Keywords green chemistry ascorbic acid acetylsalicylic acid multicomponent reactions
the reaction of Biginelli Hantzsch and synthesis of benzopyran