La chimie verte dans les réactions d’acylation

Acylation chimique

L’acylation en présence de complexe de Zirconium (ZrOCl2 /H2O). Dans la littérature plusieurs catalyseurs ont été développés pour effectuer la réaction d’acylation tels que : les chlorures de métal, 8I29, lipases, liquide ionique, …etc. Ghosh et coll, ont décrit un nouveau catalyseur, le ZrOCl2/H2O utilisé dans la réaction d’acylation des composés hétéroatomiques (N, O, S), cette acylation se fait avec de bons rendements et des temps qui varient en fonctions de l’hétéroatome. L’acylation en présence de charbon actif contenant l’oxyde de fer (III). Les amides représentent une famille importante de composés qui trouvent des applications importantes en synthèse organique, en chimie thérapeutique et en synthèse asymétrique …etc
L’acylation sélective des amines avec les acides carboxyliques est effectuée en présence du catalyseur FeAC, la réaction se fait à 116°C pendant 1-5h, elle donne un excellent rendement . L’acylation en présence de sulfate de zirconium. ZrCl4 et ZrOCl2 ont été utilisés dans des réactions d’acylation, mais ces catalyseurs sont fortement corrosifs et difficiles à manipuler.
Les composés de Zr(IV) existent sous forme de sulfate de zirconium, ils sont moins chers, moins dangereux et plus stables.
Le sulfate de zirconium est utilisé dans l’acylation des amines et des alcools avec l’anhydride acétique à température ambiante, ce procédé donne de bons rendements et avec des temps relativement courts .

L’acylation d’alkyl ou aryl sulfonamides

En présence d’acide de Lewis ZnCl2 : La réaction de N-acylation des sulfonamides avec des anhydrides acides carboxyliques en présence des acides de Lewis donne des produits acylés avec de bons rendements.
Le traitement des sulfonamides par l’acide carboxylique en présence de ZnCl2 et l’anhydride benzoïque dans le CH2Cl2 à température ambiante fournit le N-acylsulfonamide correspondant. En présence d’acide sulfurique sur silice (SSA) : Récemment, le catalyseur acide sulfurique sur silice (SSA) a été introduit dans des réactions chimiques comme support solide inorganique. Massah et coll, ont utilisé ce catalyseur pour la préparation de N-acylsulfonamides . L’activité biologique de ces composés a été testée sur une gamme de bactéries à Gram positive et Gram négative en utilisant le sulfaméthoxazole comme référence .

Acylation Enzymatique

L’acylation en présence de lipases (CAL-B, Aspergillus niger higher). Les lipases sont des hydrolases de triacylglycérol qui peuvent fonctionner dans des milieux aqueux et organiques. L’acylation de (R, S) phényléthylamine est réalisée avec des acétates en présence de lipases [candida antarctica B (CAL-B) et Aspergillus niger higher] dans des mélanges de solvants organiques et de liquide ionique de base imidazolium. Cette acylation est énantiosélectives. L’acylation en présence de pénicilline acylase d’Alcaligenes faecalis : L’acylation des différentes amines primaires avec phénylacétamide se fait aisément en présence d’une pénicilline acylase d’Alcaligenes faecalis en milieu aqueux. elle est énantiosélective .
L’acylation en présence de lipase B. Dans cette réaction, la lipase B (candida antartica) permet de catalyser préférentiellement la N-acylation énantiosélective de la phényléthylamine. 97% de l’amide synthétisée provient de l’énantiomère R avec un taux de conversion de substrat de 34%.
L’acylation en présence de pénicilline acylase d’Escherichia coli. Les acylases constituent un groupe d’enzymes très souvent utilisées pour l’acylation énantiosélective. L’acylase la plus utilisée jusqu’à ce jour est la pénicilline acylase d’Escherichia coli.
Chilov et coll, ont utilisé la pénicilline acylase d’Escherichia coli dans la réaction de N-acylation de phénylglycinonitrile par l’acide phénylacétique en milieu aqueux, ce qui favorise l’énantiomère S .

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Les principes fondateurs de la chimie verte

Les douze principes de la chimie verte : Prévenir : Envisager des synthèses chimiques non génératrices de déchets à traiter ou à gérer. L’économie d’atomes : les synthèses doivent être conçues dans le but de maximiser l’incorporation des matériaux utilisés au cours du procédé dans le produit final.
Prévoir des synthèses chimiques moins nocives. Œuvrer à la création de produits chimiques moins nocifs. Utiliser des solvants plus sécuritaires: Eviter l’utilisation de solvants, agents de séparation ou autres produits auxiliaires. Si ces derniers sont nécessaires, utiliser ceux qui sont inoffensifs. Favoriser l’efficacité énergétique: Enclencher des réactions chimiques à la température ambiante et pression normale à chaque fois que c’est possible.
Utiliser des matières premières renouvelables : généralement des produits agricoles ou des déchets émanant d’autres processus. Il faut éviter d’utiliser toute source provenant du pétrole, gaz et charbon. Diminuer la génération de produits de dégradation à caractère toxiques. Utiliser des catalyseurs: en lieu et place de réactifs stochiométrique. Minimiser les déchets en utilisant des réactifs catalytiques.
Concevoir des produits biodégradables : qui ne s’accumuleront pas dans l’environnement par la suite. Analyser en temps réel pour prévenir la pollution : Inclure dans la mesure du possible un système de contrôle et de surveillance en temps réel durant les synthèses, afin de minimiser ou éliminer la formation de produits non désirés.
Pratiquer une chimie plus sécuritaire pour prévenir les accidents : Concevoir des produits chimiques dans leur forme physique la plus stable (solide, liquide, ou gaz) afin de minimiser l’éminence d’un accident chimique qui inclurait une explosion, une prise de feu ou des émanations toxiques dans l’environnement.

Table des matières

Introduction générale
Première partie
Chapitre –I- Etude bibliographique sur les différentes méthodes d’acylation
Introduction
I-1-Acylation chimique
I-1-1-L’acylation en présence de complexe de zirconium (ZrOCl2 /H2O)
I-1-2-L’acylation en présence de charbon actif contenant l’oxyde de fer (III)
I-1-3-L’acylation en présence de sulfate de zirconium
I-1-4-L’acylation en présence de chlorure de [bis (2-hydroxyanil) acetylacetonato] manganese (III)
I-1-5-L’acylation d’alkyl ou aryl sulfonamides
a) En présence d’acide de Lewis ZnCl2
b) En présence d’acide sulfurique sur silice (SSA)
I-1-6-L’acylation en présence de n-BuLi
I-1-7-L’acylation en présence de TEA
I-1-8-L’acylation en présence de BrMe2SBr
I-1-9-L’acylation en présence de bis zirconocene (perfluorooctanesulfonate)
I-2-Acylation Enzymatique
I-2-1-L’acylation en présence de lipases (CAL-B, Aspergillus niger higher)
I-2-2-L’acylation présence de pénicilline acylase d’Alcaligenes faecalis
I-2-3-L’acylation en présence de lipase B
I-2-4-L’acylation en présence de pénicilline acylase d’Escherichia coli
Conclusion
Chapitre -II- Protection de diverses fonctions avec le groupement acétyle
Introduction
II-1-Protection de la fonction alcool
II-2-Protection de la fonction thiol
II-3-Protection de la fonction aldéhyde
II-4-Protection de la fonction amine
Conclusion
Chapitre –III- La chimie verte dans les réactions d’acylation
Introduction
Les principes fondateurs de la chimie verte
III-1-L’acylation sélective
III-2- L’acylation en milieu aqueux
III-3- L’acylation sans solvant
III-4- L’acylation sous micro-onde
III-5-L’acylation en présence des liquides ioniques
Conclusion
Chapitre-IV- Partie synthèse
Introduction
IV-1- Synthèses des dérivés acylés des amines
Mécanisme réactionnel
Conclusion
Deuxième partie
Partie expérimentale
Conclusion générale
Perspectives
Annexe : Les spectres

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