Reagents for Chemical Synthesis

Réactifs de fluoration et fluoroalkylation

L'ajout d'atomes de fluor ou de groupes fluoroalkyle aux agents actifs conduit dans de nombreux cas à une plus grande efficacité. Cette étape intervient souvent à un stade tardif de la synthèse. C'est pourquoi ce processus est qualifié de « fluoration tardive ».

Parmi les réactifs dont dispose le chimiste pour la fluoration, l'on a le fluor gazeux, le fluorure d'hydrogène, les mélanges fluorure d'hydrogène-pyridine, les fluorures d'halogène (par exemple le pentafluorure d'iode), le difluorure de xénon, les fluorures de sulfonyle, le tétrafluorure de soufre (SF₄) et les dérivés tels que le DAST ou les fluorures d'ammonium quaternaire. Parmi les développements les plus récents figurent le trifluorure de bis(2-méthoxyéthyl)aminosoufre (Deoxo-Fluor®), le trifluorure de 4-tert-butyl-2,6-diméthylphénylsoufre (Fluolead®), le tétrafluoroborate de (diéthylamino)difluorosulfonium (XtalFluor-E®) et le tétrafluoroborate de difluoro(morpholino)sulfonium (XtalFluor-M®).

Selon le substrat, des fluorures métalliques tels que le fluorure d'aluminium, d'antimoine, d'argent, de molybdène ou de cobalt(III) sont également utilisés. Les fluorures gazeux tels que le pentafluorure d'arsenic (AsF₅) ou l'hexafluorure de rhénium (ReF₆) sont également disponibles dans le catalogue abcr.

En outre, vous avez divers réactifs au choix pour la fluoroalkylation :

Le fluoroiodométhane (FIM) est un réactif facile à manipuler pour l'introduction de groupes fluorométhyle. Les groupes trifluorométhyle ou difluorométhyle, par exemple, peuvent être transférés via les réactifs de Togni. Ces composés d'iode hypervalents agissent comme des sources de CF₃ électrophiles et ont été continuellement développés au cours des dernières années.

Outre les sources électrophiles de CH₂F, CHF₂ et CF₃, des sources nucléophiles, radicales et carbénoïdes sont également utilisées. Beaucoup de ces réactifs sont à base de composés de sulfonium ou de sulfonyle, comme les réactifs Umemoto.

D'autres exemples de réactifs de trifluorométhylation sont les trifluorométhyltriméthylsilanes (TMSCF₃), les trifluorométhanes (CHF₃), les trifluorométhyliodures (CF₃I) et les trifluorométhanesulfinates de sodium (CF₃SO₂Na). En raison de son instabilité, le trifluorométhyllithium (CF₃Li) n'est pas disponible pour la chimie synthétique. Des réactifs complexes à base de cuivre trifluorométhyle offrent ici des alternatives.

Vous trouverez également dans le catalogue abcr une série d'éléments de blocs fonctionnels substitués au trifluorométhoxy ou au trifluorométhylthio.

Si les blocs fonctionnels substitués au trifluorométhyle sont largement connus, les composés pentafluoroéthyle correspondants étaient difficilement accessibles jusqu'à récemment. Pour l'ajout des groupes pentafluoroéthyle, abcr recommande le nouveau réactif pentakis(pentafluoroéthyle)stannate de tétraphénylphosphonium. Celui-ci se présente comme un solide avec une stabilité à long terme et ne nécessite aucun réactif gazeux.

Réactifs de bromation

Le brome élémentaire et le tribromure de phosphore sont connus depuis longtemps comme des réactifs de bromation courants. Toutefois, ces substances présentent certains inconvénients en ce qui concerne leur manipulation, leur dosage et leur toxicité. abcr vous propose une alternative sûre et très sélective sous forme de sels de nonabromure de tétraalkylammonium. Ces sels stables à l'air peuvent être bien dosés et permettent des sélectivités élevées dans la bromation des liaisons doubles liaisons, triples ou des hétérocycles.

Réactifs organométalliques : Composés de Grignard et composés organozinciques

Les chimistes organiques utilisent des réactifs organométalliques depuis plus de 100 ans. Les composés organomagnésiens halogénés développés par le chimiste français Victor Grignard comptent parmi les composés organométalliques les plus connus rassemblés sous le terme « réactifs de Grignard ». Victor Grignard a reçu le prix Nobel de chimie en 1912 pour ses travaux.

La réaction de Grignard est l'une des principales réactions pour établir des liaisons carbone-carbone. Les réactifs de Grignard peuvent également être utilisés pour établir des liaisons carbone-phosphore, carbone-silicium ou carbone-bore.

Les halogénures de magnésium alkyles ou aryles réagissent ici comme des nucléophiles avec des groupes électrophiles tels que les groupes cyano ou carbonyles :

En combinaison avec des sels de nickel (couplage Kumada) ou de cuivre, les réactifs de Grignard sont utilisés pour les réactions de couplage aryl-alkyle.

Les réactifs de Grignard peut être obtenus à partir de nombreux halogénures d'alkyle et d'aryle. Dans certains cas, cependant, les effets électroniques, l'effet stérique ou une réactivité particulièrement élevée entravent la synthèse des composés de Grignard souhaités. Dans de nombreux cas, les halogénures organozinciques constituent une alternative.

Les halogénures organozinciques sont principalement utilisés pour le transfert de groupes alcényle, benzyle, pyridyle ou quinolinyle. En tant que couplage croisé catalysé au nickel ou au palladium, cette réaction est devenue connue sous le nom de « réaction de Negishi ».

Les halogénures organozinciques sont légèrement moins réactifs que les réactifs de Grignard et donc plus faciles à manipuler.

Réactifs organométalliques : Composés d'organolithium

En chimie organique, les composés organiques au lithium servent de bases solides pour la déprotonation avec lithiation simultanée des substrats et comme réactifs d'alkylation. Une lithiation définie des composés aromatiques est obtenue, par exemple, par des groupes ortho-conducteurs tels que les groupes amino ou méthoxy.

Comme les réactifs de Grignard, les composés organolithiques réagissent avec des électrophiles tels que les aldéhydes, les cétones et les esters d'acide carboxylique. La bromation, l'iodation et la carboxylation sont possibles en faisant réagir les organyles de lithium avec du brome et de l'iode élémentaires ou du dioxyde de carbone solide (« glace sèche »).

Les composés organolithiques les plus connus sont le méthyllithium (MeLi), le n-butyllithium (n-BuLi) et le tert-butyllithium (t-BuLi). Vous trouverez ces organyles de lithium et d'autres en solution dans divers solvants dans le catalogue abcr.

Réactifs de dérivatisation

Les réactifs de dérivatisation sont utilisés dans les analyses par GC, GC/MS et RMN. Pour les applications en chromatographie en phase gazeuse couplée/spectrométrie de masse, des amides silylés et fluorés tels que les N,O-bis(triméthylsilyl)trifluoroacétamides (BSTFA), les N,O-bis(triméthylsilyl)acétamides ou les N-méthyl-N-triméthylsilyltrifluoroacétamides (MSTFA) sont utilisés pour la dérivatisation. Dans de nombreux cas, l'analyse des substances volatiles ou instables devient possible en introduisant un groupe protecteur triméthylsilyle. Un mélange d'hexaméthyldisilazane (HMDS) et de triméthylchlorosilane (TMSCl) connu sous le nom de solution de triméthylsilylation est également très utilisé.

Dans l'analyse RMN, les mélanges d'énantiomères, dans lesquels les deux énantiomères ont dans de nombreux cas le même spectre RMN, peuvent être caractérisés par l'ajout d'un réactif de dérivatisation chiral pur sur le plan énantiométrique et approprié. Les diastéréomères résultants présentent des spectres RMN différents, rendant ainsi possible une quantification des énantiomères, la détermination de la valeur ee (« excès énantiomérique ») et la pureté optique. Pour la détermination de la pureté énantiomérique des amines chirales et des alcools, les chlorures d'acide carboxylique de l'acide (R)- ou (S)-α-méthoxy-α-(trifluorométhyl)phénylacétique se sont révélés efficaces. Ils sont également connus sous le nom de chlorures d'acide de Mosher.

Dans la CLHP, on utilise entre autres des détecteurs électrochimiques et UV. Ils permettent la dérivatisation des produits pour la détection électrochimique, par exemple avec des groupes ferrocényle. Dans le cas de la détection UV, la dérivatisation est effectuée à l'aide de marqueurs fluorescents.

Groupes protecteurs

L'utilisation de groupes protecteurs s'est spécialement établie dans le domaine de la synthèse des peptides. Les groupes amino et carboxy peuvent être bloqués de manière sélective en utilisant les groupes protecteurs BOC (tert-butyloxycarbonyle), FMOC (fluorénylméthyloxycarbonyle), Cbz (benzyloxycarbonyle) ou Trt (trityle). Cela permet la formation ciblée de di- ou oligopeptides.

L'activation des groupes carboxy est réalisée par des réactifs d'activation tels que le DCC (dicyclohexylcarbodiimide) ou les esters actifs de N-hydroxybenzotriazole (HOBt), de 1-hydroxy-7-azabenzotriazole (HOOBt) et de N-hydroxysuccinimide (HOSu).

Vous trouverez également d'autres réactifs de couplage tels que HATU, HCTU ou TBTU dans le catalogue abcr.

Selon le substrat, la séparation des groupes protecteurs s'effectue par hydrogénolyse, basique ou acide. Ces différentes conditions de réaction correspondent au principe d'orthogonalité, selon lequel, si plusieurs groupes protecteurs différents sont utilisés, chaque groupe de protection peut être séparé individuellement un ordre aléatoire sans attaquer aucun des autres groupes de protection.

Les groupes protecteurs sont également utilisés dans la synthèse organique. Les groupes hydroxy peuvent être bloqués avec des réactifs tels que les TBDMS (tert-butyldiméthylchlorosilanes) ou les TMSCl (triméthylchlorosilanes). Les fonctions aldéhydiques peuvent être stabilisées par réaction avec des diols sous forme d'acétals.

Acides boroniques et esters

La réaction de Suzuki s'est imposée comme l'une des réactions de couplage croisé les plus polyvalentes de la chimie organique. Elle a été découverte par Aguri Suzuki, qui a reçu le prix Nobel de chimie 2010 avec Richard Heck et Ei-ichi Negishi.

Pour la réaction de Suzuki, les acides aryle, alcényle ou alkylboronique sont mis en réaction avec des halogénures d'aryle ou de vinyle sous catalyse au palladium, ce qui entraîne la formation de nouvelles liaisons carbone-carbone. Dans le cas des acides boroniques réactifs ou instables, les esters de pinacol de l'acide boronique correspondant peuvent être utilisés comme substitut. Les aryles de potassium et les trifluoroborates d'alkyle de potassium complètent la gamme des acides boroniques.

Dans le catalogue abcr, vous trouverez une large sélection de plus de 8000 acides boroniques, esters de pinacol et sels de trifluoroborate différents. Notre portefeuille comprend également les esters MIDA de l'acide boronique N-hétérocyclique.

Utilisez notre recherche de structure pour trouver l'acide boronique ou le bloc fonctionnel de votre choix !

Boranes

Les boranes de formule B_xH_y sont essentiellement utilisés dans l'hydroboration. Les liaisons bore-hydrogène s'ajoutent aux liaisons doubles et triples pour former des organoboranes. Bien que ces organoboranes puissent être isolés, ils sont généralement transformés dans une deuxième étape de réaction (l'oxydation, par exemple). Les alcènes sont ainsi transformés en alcools.

Le borane libre (BH₃) est très réactif, mais peut être bien stabilisé sous forme de produits d'addition. Le tétrahydrofuranne de borane ou les produits d'addition du sulfure de diméthyle de borane sont donc disponibles pour le chimiste en laboratoire comme sources de BH₃ faciles à utiliser.

Les pinacolboranes Bpin-H et (Bpin)₂ sont utilisés pour la production d'esters de pinacol d'acide boronique et d'acides boroniques libres.

Oxydants

Des exemples bien connus d'oxydants sont le peroxyde d'hydrogène H₂O₂ et le permanganate de potassium. Les composés au chrome(VI) sont également utilisés à l'échelle industrielle, mais ils restent problématiques en raison de leur haute toxicité. L'oxyde de cérium(IV) (CeO2), les sels d'argent(II) ainsi que les acides oxygénés halogénés et leurs sels (par exemple les hypochlorites, les périodates, les bromates) sont également largement utilisés dans les réactions d'oxydation.

Le nitrate de potassium est le composant oxydant de la poudre à canon. Outre les sels de nitrate, l'acide nitrique et les acides peroxo-sulfuriques sont également utilisés à des fins d'oxydation.

Réducteurs

Les réactifs hydrures tels que l'hydrure de lithium et d'aluminium (LiAlH₄) ou le borohydrure de sodium (NaBH₄) sont largement utilisés comme agents réducteurs dans les synthèses organiques. L'hydrure de bis(2-méthoxyéthoxy)aluminium de sodium connu sous le nom commercial de Vitride® est une alternative facile à manipuler aux hydrures purs. Les métaux alcalins purs et les métaux alcalino-terreux ont également un fort effet réducteur : tel est le cas du sodium dans la réduction des aromatiques du bouleau.

En combinaison avec des catalyseurs hétérogènes à base de métaux précieux tels que Pd/C ou Pt/C, l'hydrogène élémentaire est utilisé à grande échelle pour les réductions.

Dans le procédé Fischer-Tropsch, le gaz de synthèse (mélange de CO/₂) est converti en hydrocarbures gazeux ou liquides sous catalyse hétérogène de fer ou de cobalt. Ils servent entre autres de carburants synthétiques à faible teneur en soufre et d'huiles moteur.

En chimie analytique, le sulfite de sodium, le dithionite de sodium et le thiosulfate de sodium sont utilisés pour les titrages redox.

Enfin, l'hydrazine est utilisée à l'échelle industrielle comme carburant de fusée.

Solvants

Tous les solvants organiques courants, de A pour l'acétone à X pour le xylène, sont disponibles dans le catalogue abcr dans des petits récipients pratiques pour vos besoins en laboratoire. Pour les applications en chimie analytique ou en biochimie, nous pouvons vous proposer des solvants de pureté spéciale.

Liquides ioniques

Les liquides ioniques sont des sels fondus dont la température de fusion est inférieure à 100 °C. Ils sont principalement composés de cations iminium et d'anions halogénures complexes ou d'autres anions très faiblement coordonnés. Les cations présents dans les liquides ioniques sont principalement des ions imidazolium, pyridinium, pyrrolidinium, guanidinium, piperidinium, morpholinium, ammonium ou phosphonium substitués. Les anions utilisés sont des triflates, des tosylates, des tétrafluoroborates, des halogénures, des trifluoroacétates, des hexafluorophosphates ou même des amides.

Les liquides ioniques sont utilisés comme solvants pour les synthèses organiques, inorganiques et polymères. Ils servent également d'électrolyte dans les piles à combustible et les batteries ainsi qu'en métallurgie.

Dans l'ingénierie des procédés, les liquides ioniques sont utilisés comme agents de démoulage, lubrifiants et fluides hydrauliques. En raison de leur capacité à stocker et à transporter la chaleur, ils sont également utilisés comme réfrigérants.

Autres réactifs disponibles chez abcr

Le réactif de Burgess a été décrit pour la première fois en 1970 comme un réactif légèrement déshydratant. Ce réactif permet la préparation d'alcènes à partir d'alcools et de composés cyano à partir d'amides.

Le réactif de Schwartz CpZr(H)Cl réagit avec les alcènes sous hydrozirconation. Les complexes alkyl zirconium qui en résultent peuvent être oxydés de la même manière que lors de l'hydroboration, par exemple.

Après absorption de la lumière (UV) (= photolyse), les photoinitiateurs se décomposent en espèces réactives, qui peuvent déclencher (initier) une réaction (en chaîne). C'est pourquoi des photo-initiateurs comme les sels de triarylsulfonium, de ferrocénium, de diaryliodonium ou de diazonium sont utilisés comme amorce pour les polymérisations radicales ou cationiques.