Lernzettel: Protection et rétrosynthèse organique

📋 Plan du Cours

1. Protection des carbonyles
2. Protection des alcools
3. Synthèse multi-étapes
4. Principe de rétrosynthèse

📖 1. Protection des carbonyles

🔑 Notions clés & Définitions

• Protection chimique : Consiste à protéger une fonction réactive d’une molécule comportant plusieurs fonctions chimiques afin de l’empêcher de réagir.

★ À maîtriser

• La formation d’un acétal à partir d’un carbonyle et d’un diol s’effectue sous catalyse acide.

• La déprotection d’un acétal s’effectue par hydrolyse en milieu acide.

📌 Pour protéger une fonction carbonyle d’aldéhyde ou de cétone, on la transforme en acétal, généralement cyclique, à partir d’un diol tel que l’éthylèneglycol ou éthan-1,2-diol.

Compléments

• L’acide paratoluènesulfonique, abrégé APTS, est un catalyseur acide soluble en milieu organique utilisé pour former les acétals.

• L’eau produite lors de la formation de l’acétal peut être distillée en continu au moyen d’un appareil de Dean-Stark.

💡 Astuce mémo

Protection du carbonyle → réaction empêchée, puis hydrolyse acide → déprotection

📖 2. Protection des alcools

★ À maîtriser

📌 Le bromure de benzyle protège un alcool sous forme d’éther, lequel est déprotégé par hydrogénolyse de Williamson avec H2 sur un catalyseur solide de palladium.

📌 Un chlorure de silane protège un alcool sous forme d’éther silylé, lequel est déprotégé par un acide fort tel que HCl.

📌 Les protections d’alcools sont dites orthogonales lorsqu’il est possible de retirer l’une d’elles sans risquer de retirer l’autre.

Compléments

📌 Un acide carboxylique peut être protégé sous forme d’ester, lequel est déprotégé par saponification avec de la soude.

📌 Le 3,4-dihydropyrane protège un alcool sous forme de cétal, lequel est déprotégé par hydrolyse avec de l’acide acétique.

💡 Astuce mémo

Protection orthogonale : retirer l’une sans retirer l’autre

📖 3. Synthèse multi-étapes

📝 Points essentiels

• L’identification dans une synthèse multi-étapes consiste à repérer les fonctions protégées et les transformations réalisées au cours des différentes étapes.

📖 4. Principe de rétrosynthèse

🔑 Notions clés & Définitions

• Rétrosynthèse : Analyse de la molécule cible qui consiste à imaginer des déconnexions de son squelette afin de la simplifier et d’obtenir des intermédiaires-clés appelés synthons.
• Molécule cible : Molécule que l’on cherche à synthétiser.
• Synthons : Intermédiaires-clés obtenus conceptuellement par les déconnexions du squelette de la molécule cible.

📝 Points essentiels

• Lors de la synthèse, les synthons sont agencés par transformations de groupements fonctionnels et par création de nouveaux liens.

📌 Les déconnexions rétrosynthétiques sont généralement réalisées autour des groupements fonctionnels.

💡 Astuce mémo

Molécule cible → déconnexions → synthons → synthèse

📊 Tableaux de synthèse

Protections et déprotections

Réactif protecteur	Fonction créée	Déprotection
Bromure de benzyle	Éther	Hydrogénolyse de Williamson avec H2 sur catalyseur solide de palladium
Chlorure de silane	Éther silylé	Acide fort, tel que HCl
Acide carboxylique	Ester	Saponification avec de la soude
3,4-dihydropyrane	Cétal	Hydrolyse avec de l’acide acétique