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Reduction electrochimique des derives carbonyles insatures
Te:rahe+cm Vol. 41. No. 20. pp. 4483 to 4493. 198s Printed inGreafBritin.
oo4o4ozo/85 s3.00+ .oo 0 1985Pcqamon PressLtd.
REDUCTION ELECTROCHIHIQUE DES DERIVES CARBONYLES INSATURES IX. INDANONES ET TETRALONES
:
ELECTROLYSES HIXTES
EN PRESENCE D'ELJKTROPHILES
ARMELLE ORLIAC-LE MOING, JACQUES DELAUNAY, ALAIN LEBOUC
(a)
et JACQUES SIMONETcb)*
Laboratoire d'ELectrochimie organique, U.A. CNRS no 439 (a). U.C.O., B.P. 808, 49005 Angers Chdex, France (b). Universite de Rennes 1, B.P. 25 A, 35042 Rsnnss Cfdsx, Prance. (Received in France IOFebruary 1985)
R6su& - 11 est montr6 que les composds carbonylbs activhs de type cycliqoe, tels que les tdtralones et les indanonee, peuvent presenter un comportement assez particulier quand ils Bent rdduita en pr&sence d'dlectrophiles. Deux classes d'klectrophiles ont 6tb choiaies I les halogdnures d'alkyle et l'anhydride carbonique. La rdactivitC (alkylation et carboxylation) ddpend le plus souvent de la nature de la c&tone activhe prise c-e aubstrat.
Abstract - It is shown that activated cyclic carbonyl compounds, such as tetralones and indanones, can behave in a particular manner when they are reduced in presence of electrophiles. Two classes of electrophiles were chosen : alkyl halides and carbon dioxide. The reactivity (alkylation and carboxylation) often depends on the nature of the activated ketone used as a substrate.
Le ddrivd carbonylC demeure 112 on des subetrats favoris de l'&lectrochimtste pour lea nombreuses possibilitCs qu'il offre, soit en milieu aqueux (obtention d'alcoola permettant d'envisager des synthl?ses asymhtriquea ic partir de groupements prochiraux), soit en milieu organique trhs faihlement acide (formation de radicaux anions dimhrfsables ou dismutables). N&anmoins, la rkactivitb Clectrochimique des d&rives carbonyles reste Qtroitement If&e a l'environnement du groupement carbonyle et 11 est bien connu que la presence d'un cycle aromatique en Q orientera 1 les rhactions de faGon tout ic fait diffdrente du cas oh dea groupements Cthyl6niques 2 ou acityldniques 3 8ont conjuguks au carbonyle. Pourtant, parmi la longue liste des cbtonee (1 aromatiquea rCduites cathodiquement, il "'eat fait que trbs rarement 4a5 mention de beneocyclanones activhes par on cycle aromatique. I1 est proposh de prhsenter ici la r8duction 6lectrochimique de tellea &tones,
en particulier les inda-
nones -1 ou les tCtralones 2 substituCes
Rl
R2
(a) b)
CH3
H H
1:;
CH3
C"3 n. C4H.3
(e)
CH3
C6"5
C6H5 C"3
b) (b) (C)
4483
R1
R2
CH3 CH3 CH3
H CH3 C6"_5
R&h&on
Ceci
perart
tout
h fait
&xtrochimique
vraisemblable
car
des d&i&
on connaft
carhonyk
31 des
4493
insaturk-IX
exemplea
de plus grande facilit6 de
reduction pour les c&tones di6thylCniques conjugudea compardes au" isom&res aa
di6thyldniques.
Pour ce qui concerne la rdactivitd de 1 et 2 via-A-via de CO2 sous activation cathodique, on notera une diffhrence fondamentale entre indanones et t6tralonea. Seulea, tea dernibrea rdagissent "normalement" avec Cop. Dana le cas des indanones, CO2 associC A l'eau A l'dtat d'impuretd jouerait non plus le r8le d'un 6lectrophile vis-A-via du radical anion du carbonyle. mais celui d'un donneur de proton. La t&s
nette diffdrence de comportement entre ces deux familles de cd-
tones, bien que pas encore parfaitement blucid6e, m&rite &anmoins
d'gtre soulignde. I1 sera alors
propose la faible nucldophilie du radical anion de l'indanone, mafs cette supposition n&rite d'Etre vdrifide pour des analogues cycliques (c8tonique.e ou non) dont les formes rdduites peuvent gtre aussi reactives vis-A-via de l'anhydride carbonique.
Les auteurs tiennent ic remercier le Professeur II. LUND pour les "tiles discussions
Parcicmts.
de ces rdsultats.
BIBLIOGKAPHIE 1. L.G. Peoktistov et H. Lund, dans Organic Electrochemistry, Cd. M.M. Baieer et H. Lund, M. Dekker, 1983, chaprtre 9, p. 315. 2. M.H. Baizer et L.C. Feoktiatov, ibid., chaprtre 10, p. 359. 3. a). C. Degrand, 8. Crosjean et P.L. Compagnon, Bull. Sot. chin. Fr., 1973, 281. b). C. Degrand et M. Lacour, Bull. Sot. chim. Fr., 1976, 817. 4. G. Majerus, E. Yax et G. Ourisson, Bull. Sot. chim. Fr., 1967, 4143 et 4147. 5. F. Fournier, J. Berthelot et Y.L. Pascal, Tetrahedron, 1984, 40, 339. 6. N.A. Orliac-Le Hoing, J. Delaunay et J. Simonet, Nouv. J. Chim., 1984, 8, 217. 7. J. Colonge et G. Weinstein, Bull. Sot. chim. Fr., 1952, 463. 8. J.
Matti, A.M. Laval-Verges et I. Emod, Bull. Sot. chim. Fr., 1963, 6, 1176.
9. H. Campbell et D. Kidd, J. Chem. SIX., 1954, 2154. 10. J. Delaunay, M.A. Orliac-Le Moing et J. Simonet, J. Chem. Sot., Chem. Corn., 1983, 820. 11. J. Simonet, H. Lund et H.A. Michel, Acta Chem. Stand., 1975, B29, 489. 12. H. Lund et J. Simonet, J. Electroanal. Chem., 1975, 65, 205. 13. c. Degrand et H. Lund, Nouv. J. Chim., 1977, 1, 35. 14. L.H. Kristensen et H. Lund, Acta Chem. Stand., 1979, B33, 735. 15. H. Lund, Denki Kagaku, 1977, 45, 2. 16. C.P. Andrieux, C. Blocman, J.M. Dumaa-Bouchiat et J.M. Saveant, J. Am. 101, 3431.
Chem.
SW.,
1979,
17. H. Lund et L.H. Kristenaen, Acta Chem. Stand., 1979, B33, 495. 18. K. Boujlel et J. Simonet, Electrochim. Acta, 1979, 24, 481. 19. A.M. Martre et J. Simonet, J. Electroanal. Chem., 1979, 97, 287. 20. J. Simonet et H. Lund, Bull. Sot. chim.
Fr.,
21. J. Armand,
Pinson.
C.
Bellec,
L.
Boulares
et
J.
1975, J.
2547. Org.
Chem.,
1983, 48, 2847.
22. E. Lamy, L. Nadjo et J.M. Saveant, Nouv. J. Chim., 1979, 3, 21. 23. R. Ziessel, Nouv. J. Chim., 1983, 7, 613. 24. S. Wawzonek et A. Gunderaen, J. Electrochem. Sot., 1960, 107, 537. 25. J. Harada, Y. Sakakibara, A. Kumori et K. Sasuki, Bull. Chem. Sot. Jpn., 1984, 57, 611. 26. S. Wawzonek, Synthesis, 1971, 6, 285. 27. S. Wawzonek et A. Gundersen, J. Electrochem. Sot., 1964, 111, 324. 28. S. Gambino, G. Filardo et G. Silvestri, J. Appl. Electrochem., 1982, 12. 549. 29. G. Silvestri (Communication peraonnelle). 30. K. Ankner, B. Larmu et J. Simonet, Acta Chem. Stand., 1977, B31, 31. Voir par exemple chap.
XII-I
;
Ed.
:
D.H. Evans : A.J. Bard
:
“Encyclopedia of Electrochemistry et H. Lund, 1973, p. 32-34.
742. of
the
Elements”,
oo4o4ozo/85 s3.00+ .oo 0 1985Pcqamon PressLtd.
REDUCTION ELECTROCHIHIQUE DES DERIVES CARBONYLES INSATURES IX. INDANONES ET TETRALONES
:
ELECTROLYSES HIXTES
EN PRESENCE D'ELJKTROPHILES
ARMELLE ORLIAC-LE MOING, JACQUES DELAUNAY, ALAIN LEBOUC
(a)
et JACQUES SIMONETcb)*
Laboratoire d'ELectrochimie organique, U.A. CNRS no 439 (a). U.C.O., B.P. 808, 49005 Angers Chdex, France (b). Universite de Rennes 1, B.P. 25 A, 35042 Rsnnss Cfdsx, Prance. (Received in France IOFebruary 1985)
R6su& - 11 est montr6 que les composds carbonylbs activhs de type cycliqoe, tels que les tdtralones et les indanonee, peuvent presenter un comportement assez particulier quand ils Bent rdduita en pr&sence d'dlectrophiles. Deux classes d'klectrophiles ont 6tb choiaies I les halogdnures d'alkyle et l'anhydride carbonique. La rdactivitC (alkylation et carboxylation) ddpend le plus souvent de la nature de la c&tone activhe prise c-e aubstrat.
Abstract - It is shown that activated cyclic carbonyl compounds, such as tetralones and indanones, can behave in a particular manner when they are reduced in presence of electrophiles. Two classes of electrophiles were chosen : alkyl halides and carbon dioxide. The reactivity (alkylation and carboxylation) often depends on the nature of the activated ketone used as a substrate.
Le ddrivd carbonylC demeure 112 on des subetrats favoris de l'&lectrochimtste pour lea nombreuses possibilitCs qu'il offre, soit en milieu aqueux (obtention d'alcoola permettant d'envisager des synthl?ses asymhtriquea ic partir de groupements prochiraux), soit en milieu organique trhs faihlement acide (formation de radicaux anions dimhrfsables ou dismutables). N&anmoins, la rkactivitb Clectrochimique des d&rives carbonyles reste Qtroitement If&e a l'environnement du groupement carbonyle et 11 est bien connu que la presence d'un cycle aromatique en Q orientera 1 les rhactions de faGon tout ic fait diffdrente du cas oh dea groupements Cthyl6niques 2 ou acityldniques 3 8ont conjuguks au carbonyle. Pourtant, parmi la longue liste des cbtonee (1 aromatiquea rCduites cathodiquement, il "'eat fait que trbs rarement 4a5 mention de beneocyclanones activhes par on cycle aromatique. I1 est proposh de prhsenter ici la r8duction 6lectrochimique de tellea &tones,
en particulier les inda-
nones -1 ou les tCtralones 2 substituCes
Rl
R2
(a) b)
CH3
H H
1:;
CH3
C"3 n. C4H.3
(e)
CH3
C6"5
C6H5 C"3
b) (b) (C)
4483
R1
R2
CH3 CH3 CH3
H CH3 C6"_5
R&h&on
Ceci
perart
tout
h fait
&xtrochimique
vraisemblable
car
des d&i&
on connaft
carhonyk
31 des
4493
insaturk-IX
exemplea
de plus grande facilit6 de
reduction pour les c&tones di6thylCniques conjugudea compardes au" isom&res aa
di6thyldniques.
Pour ce qui concerne la rdactivitd de 1 et 2 via-A-via de CO2 sous activation cathodique, on notera une diffhrence fondamentale entre indanones et t6tralonea. Seulea, tea dernibrea rdagissent "normalement" avec Cop. Dana le cas des indanones, CO2 associC A l'eau A l'dtat d'impuretd jouerait non plus le r8le d'un 6lectrophile vis-A-via du radical anion du carbonyle. mais celui d'un donneur de proton. La t&s
nette diffdrence de comportement entre ces deux familles de cd-
tones, bien que pas encore parfaitement blucid6e, m&rite &anmoins
d'gtre soulignde. I1 sera alors
propose la faible nucldophilie du radical anion de l'indanone, mafs cette supposition n&rite d'Etre vdrifide pour des analogues cycliques (c8tonique.e ou non) dont les formes rdduites peuvent gtre aussi reactives vis-A-via de l'anhydride carbonique.
Les auteurs tiennent ic remercier le Professeur II. LUND pour les "tiles discussions
Parcicmts.
de ces rdsultats.
BIBLIOGKAPHIE 1. L.G. Peoktistov et H. Lund, dans Organic Electrochemistry, Cd. M.M. Baieer et H. Lund, M. Dekker, 1983, chaprtre 9, p. 315. 2. M.H. Baizer et L.C. Feoktiatov, ibid., chaprtre 10, p. 359. 3. a). C. Degrand, 8. Crosjean et P.L. Compagnon, Bull. Sot. chin. Fr., 1973, 281. b). C. Degrand et M. Lacour, Bull. Sot. chim. Fr., 1976, 817. 4. G. Majerus, E. Yax et G. Ourisson, Bull. Sot. chim. Fr., 1967, 4143 et 4147. 5. F. Fournier, J. Berthelot et Y.L. Pascal, Tetrahedron, 1984, 40, 339. 6. N.A. Orliac-Le Hoing, J. Delaunay et J. Simonet, Nouv. J. Chim., 1984, 8, 217. 7. J. Colonge et G. Weinstein, Bull. Sot. chim. Fr., 1952, 463. 8. J.
Matti, A.M. Laval-Verges et I. Emod, Bull. Sot. chim. Fr., 1963, 6, 1176.
9. H. Campbell et D. Kidd, J. Chem. SIX., 1954, 2154. 10. J. Delaunay, M.A. Orliac-Le Moing et J. Simonet, J. Chem. Sot., Chem. Corn., 1983, 820. 11. J. Simonet, H. Lund et H.A. Michel, Acta Chem. Stand., 1975, B29, 489. 12. H. Lund et J. Simonet, J. Electroanal. Chem., 1975, 65, 205. 13. c. Degrand et H. Lund, Nouv. J. Chim., 1977, 1, 35. 14. L.H. Kristensen et H. Lund, Acta Chem. Stand., 1979, B33, 735. 15. H. Lund, Denki Kagaku, 1977, 45, 2. 16. C.P. Andrieux, C. Blocman, J.M. Dumaa-Bouchiat et J.M. Saveant, J. Am. 101, 3431.
Chem.
SW.,
1979,
17. H. Lund et L.H. Kristenaen, Acta Chem. Stand., 1979, B33, 495. 18. K. Boujlel et J. Simonet, Electrochim. Acta, 1979, 24, 481. 19. A.M. Martre et J. Simonet, J. Electroanal. Chem., 1979, 97, 287. 20. J. Simonet et H. Lund, Bull. Sot. chim.
Fr.,
21. J. Armand,
Pinson.
C.
Bellec,
L.
Boulares
et
J.
1975, J.
2547. Org.
Chem.,
1983, 48, 2847.
22. E. Lamy, L. Nadjo et J.M. Saveant, Nouv. J. Chim., 1979, 3, 21. 23. R. Ziessel, Nouv. J. Chim., 1983, 7, 613. 24. S. Wawzonek et A. Gunderaen, J. Electrochem. Sot., 1960, 107, 537. 25. J. Harada, Y. Sakakibara, A. Kumori et K. Sasuki, Bull. Chem. Sot. Jpn., 1984, 57, 611. 26. S. Wawzonek, Synthesis, 1971, 6, 285. 27. S. Wawzonek et A. Gundersen, J. Electrochem. Sot., 1964, 111, 324. 28. S. Gambino, G. Filardo et G. Silvestri, J. Appl. Electrochem., 1982, 12. 549. 29. G. Silvestri (Communication peraonnelle). 30. K. Ankner, B. Larmu et J. Simonet, Acta Chem. Stand., 1977, B31, 31. Voir par exemple chap.
XII-I
;
Ed.
:
D.H. Evans : A.J. Bard
:
“Encyclopedia of Electrochemistry et H. Lund, 1973, p. 32-34.
742. of
the
Elements”,