Aldolisation 1459703 31030140 2008-06-26T13:18:29Z Thijs!bot 105469 robot Ajoute: [[id:Reaksi aldol]] L''''aldolisation''' (appelée aussi cétolisation dans le cadre des cétones) est une [[réaction chimique|réaction]] de formation de liaisons carbone-carbone importante en [[chimie organique]]<ref name=Wade>{{ouvrage |auteurs=Wade, L. G. |titre=Organic Chemistry |éditeur=Prentice Hall |langue=Anglais |lien langue={{en}} |lieu=Upper Saddle River (New Jersey) |année=2005 (6{{e}} édition) |pages= |isbn=0131699571 |lire en ligne= |passage=1056-1066 }}</ref>{{,}}<ref name=March>{{ouvrage |auteurs=Smith, M. B.; March, J. |titre=Advanced Organic Chemistry |éditeur=Wiley Interscience |langue=Anglais |lien langue={{en}} |lieu=New York |année=2001 (5{{e}} édition) |pages= |isbn=0471585890 |lire en ligne= |passage=1218–1223 }}</ref>{{,}}<ref name=Mahrwald2004> {{ouvrage |auteurs=Mahrwald, R. |titre=Modern Aldol Reactions, Volumes 1 et 2 |éditeur=Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA |langue=Anglais |lien langue={{en}} |lieu=Weinheim (Allemagne) |année=2004 |pages= |isbn=3527307141 |lire en ligne= |passage=1218–1223 }}</ref>. Elle implique généralement l'[[addition nucléophile]] d'un [[énolate]] sur un [[aldéhyde]] (ou une cétone), pour former une β-hydroxycétone ou [[aldol]] ('''ald'''ehyde + [[Alcool (chimie)|alco'''ol''']]), une unité structurale présente dans de nombreuses molécules naturelles et médicaments<ref name=Heathcock1991>{{ouvrage |auteurs=Heathcock, C. H. |titre=Comp. Org. Syn. |éditeur=Pergamon |langue=Anglais |lien langue={{en}} |lieu=Oxford |année=1991 |pages= |isbn=0080405932 |lire en ligne= |passage=133–179 }}</ref>{{,}}<ref name=Mukaiyama1982>{{Revue |titre=The Directed Aldol Reaction |journal=Org. React. |volume=28 |numéro= |auteurs=Mukaiyama T. |langue=Anglais |lien langue={{en}} |année=1982 |lire en ligne= |issn= |passage=203-331 }}</ref>{{,}}<ref name=Paterson1988> {{Revue |titre=New Asymmetric Aldol Methodology Using Boron Enolates |journal=Chem. Ind. |volume=12 |numéro= |auteurs=Paterson, I. |langue=Anglais |lien langue={{en}} |année=1988 |lire en ligne= |issn= |passage=390-394 }}</ref>. Parfois, le produit de l'addition aldol perd une molécule d'eau durant la réaction, pour former alors une [[cétone]] α,β-[[Composé insaturé|insaturée]]. Ceci peut avoir lieu notamment lorsque le produit final est particulièrement stable et le processus (aldolisation + élimination) est appelé [[crotonisation]]<ref>{{en}} Stanley H. Pine, ''Organic Chemistry'', McGraw-Hill Book Co., 1987 {{ISBN|0-07-100242-1}}</ref>. La réaction d'aldolisation fut découverte indépendamment par [[Charles-Adolphe Wurtz]]<ref name=Wurtz1872>{{Revue |titre=titre inconnu |journal=Bull. Soc. Chim. Fr. |volume=17 |numéro= |auteurs=[[Charles-Adolphe Wurtz|Wurtz, C. A.]] |langue= |lien langue= |année=1872 |lire en ligne= |issn= |passage=436-442 }}</ref>{{,}}<ref name=Wurtz1872b> {{Revue |titre=Ueber einen Aldehyd-Alkohol |journal=J. Prakt. Chemie |volume=5 |numéro=1 |auteurs=[[Charles-Adolphe Wurtz|Wurtz, C. A.]] |langue= |lien langue= |année=1872 |passage=457-464 }}</ref>{{,}}<ref name=Wurtz1872c> {{Revue |titre= |journal=Comp. Rend. |volume=74 |auteurs=[[Charles-Adolphe Wurtz|Wurtz, C. A.]] |langue= |lien langue= |année=1872 |passage=1361 }}</ref> et [[Alexandre Porfirievitch Borodine]] en [[1872]]. Borodine observa la [[dimère|dimérisation]] du 3-hydroxybutanal avec de l'[[éthanal]] (acétaldéhyde) en milieu [[acide]]. L'aldolisation est utilisée à grande échelle dans la production de produits chimiques tels que le [[pentaerythritol]]<ref name=mestres>{{Revue |titre=A green look at the aldol reaction |journal=Green Chemistry |volume=12 |numéro= |auteurs=Mestres R. |langue=Anglais |lien langue={{en}} |année=2004 |issn= |passage=583–603 }}</ref> et dans l'[[industrie pharmaceutique]] pour l'obtention de produits [[Chiralité (chimie)|optiquement purs]]. Par exemple, le chemin de synthèse initial de [[Pfizer]] pour le médicament Lipitor ([[atorvastatine]]) approuvé en [[1996]] employait deux réactions aldol<ref name=Braun5031>{{Revue |titre=(R) and (S)-2-acetoxy-1,1,2-triphenylethanol - effective synthetic equivalents of a chiral acetate enolate |journal=Tetrahedron Letters |volume=25 |numéro= |auteurs=M. Braun, R. Devant |langue=Anglais |lien langue={{en}} |année=1984 |lire en ligne= |issn= |passage=5031–5034 }}</ref>{{,}}<ref>{{ouvrage |auteurs=Jie Jack Li ''et al''. |titre=Contemporary Drug Synthesis |éditeur=Wiley-Interscience |langue=Anglais |lien langue={{en}} |lieu= |année=2004 |pages= |isbn=0471214809 |lire en ligne= |passage=118 }}</ref>. [[Image:Typicalaldol-fr.svg|center|Exemples d'une addition et d'une condensation aldols]] La structure aldol est particulièrement fréquente dans les [[polycétide]]s, une catégorie de produits naturels à partir de laquelle de nombreux médicaments sont dérivés. Ceux-ci comprennent entre autres l'[[immunosuppresseur]] [[Tacrolimus]], l'[[antibiotique]] [[tétracycline]] et l'[[antifongique]] [[amphotéricine B]]. Des recherches considérables sur la réaction d'aldolisation ont permis le développement de méthodes efficaces pour la synthèse en laboratoire, autrement ardue, de nombreux polycétides<ref name=MahrwaldSchetter2006>{{Revue |titre=Modern Aldol Methods for the Total Synthesis of Polyketides |journal=Angew. Chem. Int. Ed. |volume=45 |numéro= |auteurs=Schetter, B., Mahrwald, R. |langue=Anglais |lien langue={{en}} |année=2006 |lire en ligne= |issn= |passage=7506–7525 }}</ref>. Ceci est important car beaucoup de polycétides, de même que d'autres molécules biologiquement actives, ne se rencontrent dans la nature qu'en des quantités trop infimes pour une recherche poussée. La synthèse de nombreux de ces composés, considérée un temps comme quasi-impossible, peut maintenant être effectuée couramment à l'échelle du laboratoire, et approche la viabilité économique dans certains cas, comme le [[discodermolide]], un agent anti-tumoral hautement actif. En [[biochimie]], la réaction d'aldolisation est également une étape-clé de la [[glycolyse]], durant laquelle elle est catalysée par des [[enzyme]]s appelées [[aldolase]]s. La réaction d'aldolisation est particulièrement importante en synthèse organique car elle donne des produits possédant deux nouveaux centres de chiralité (les carbones α et β de l'aldol produit, marqués par des astérisques sur l'image plus haut). Des méthodes récentes permettent désormais le contrôle relatif et absolu de ces centres. Ceci est d'une importante toute particulière dans la synthèse de médicaments, puisque des molécules de même structure mais de stéréochimies différentes ont souvent des propriétés chimiques et biologiques différentes. Une grande variété de [[nucléophile]]s différents peuvent être employés pour la réaction d'aldolisation, incluant les [[énol]]s, [[Éther-oxyde|éther]]s d'énol, et [[énolate]]s de cétones, d'aldéhydes et d'une grande variété d'autres [[composé carbonylé|composés carbonylés]]. L'[[électrophile]] est généralement un aldéhyde, mais de nombreuses variations existent, comme par exemple la [[réaction de Mannich]]. Quand le nucléophile et l'électrophile sont différents (majorité des cas), la réaction est appelée une '''aldolisation croisée''', contrairement aux [[dimère]]s formés dans une aldolisation classique. [[Image:aldolrxnpic.jpg|thumb|right|300px|Un montage expérimental classique pour une réaction d'aldolisation. Une solution de [[diisopropylamidure de lithium]] dans du [[tétrahydrofurane]] (THF) dans l'[[erlenmeyer]] de droite est ajoutée à la solution de propanoate de ''tert''-butyl dans l'erlenmeyer de gauche, produisant l'énolate de lithium. Un aldéhyde peut ensuite être ajouté pour lancer la réaction d'aldolisation.<br /> Les deux erlenmeyers sont plongés dans un bain de [[neige carbonique]]/[[acétone]] (-78[[degré Celsius|°C]]). La température est contrôlée par un [[thermocouple]] (le fil sur la gauche).]] == Mécanisme == La réaction aldol peut se faire par le biais de deux mécanismes fondamentalement différents. Les composés carbonylés, tels les aldéhydes et cétones, peuvent être transformés en énols ou éthers d'énol. Ces composés, étant nucléophiles au niveau du carbone α, peuvent attaquer les carbonyles [[protonation|protonés]] particulièrement réactifs tels que des aldéhydes protonés. Ceci est le mécanisme de type énol. Les énols peuvent également être [[déprotonation|déprotonés]] pour former des énolates, qui sont bien plus nucléophiles que les énols ou éthers d'énol et peuvent de ce fait attaquer des électrophiles directement. Les électrophiles sont généralement des aldéhydes, puisque les cétones sont moins réactives. Ceci est le mécanisme de type énolate. Si les conditions de réaction sont particulièrement dures (par exemple : NaOMe, MeOH, chauffage à reflux), la condensation peut avoir lieu. Ceci peut habituellement être évité par l'utilisation de réactifs moins forts et de températures douces (exemple : [[diisopropylamidure de lithium]], [[THF]], -78°C). Bien que l'addition aldol est généralement quasi-complète, cette réaction n'est pas irréversible, puisque le traitement des aldols avec des bases fortes peut généralement donner lieu à la réaction inverse (et redonner les réactifs de départ). Les condensations aldols sont, quant à elles, irréversibles. :[[Image:Simple aldol reaction fr.svg|800px|Un résumé de la réaction aldol]] === Mécanisme en milieu acide === Quand un catalyseur acide est utilisé, la première étape du mécanisme réactionnel sera la [[tautomère|tautomérisation]] de la fonction carbonyle en l'énol, catalysée par l'acide. L'acide sert également à activer la fonction carbonyle d'une ''autre molécule'' par [[protonation]], la rendant plus [[électrophile]]. L'énol est le [[nucléophile]], au niveau du carbone α. Il va pouvoir attaquer la molécule portant la fonction carbonyle activée, ce qui donnera l'aldol après une déprotonation. Cet aldol va généralement perdre une molécule d'eau pour donner le composé carbonylé insaturé (crotonisation). '''Mécanisme de la réaction aldol en catalyse acide''' :[[Image:Enol aldol formation mechanism-fr.svg|600px|Mécanisme de la réaction aldol d'un aldéhyde avec lui-même en catalyse acide.]] '''Mécanisme de la crotonisation d'un aldol en catalyse acide''' :[[Image:Enol aldol dehydration mechanism-fr.svg|550px|Mécanisme de la crotonisation (condensation) d'un aldol en catalyse acide.]] ===En milieu basique=== Si le catalyseur est une base de force moyenne tel un ion [[hydroxyde]] (<math>HO^-</math>) ou [[alcoolate]] (<math>RO^-</math>), la réaction aldol va se faire via attaque nucléophile de l'énolate stabilisé par [[mésomérie]] sur le groupement carboxyle d'une autre molécule. Le produit formé sera l'alcoolate de l'aldol final. L'aldol lui-même est ensuite formé, et il peut réaliser la crotonisation pour donner le composé carbonylé insaturé. L'image suivante montre le mécanisme de la réaction d'un aldéhyde avec lui-même, en catalyse basique. '''Mécanisme de la réaction aldol en catalyse basique''' (avec <sup>&minus;</sup>OCH<sub>3</sub> comme base) :[[Image:Enolate aldol formation mechanism-fr.svg|Mécanisme de la réaction d'un aldéhyde avec lui-même en catalyse basique.]] '''Mécanisme de la crotonisation d'un aldol en catalyse basique''' (parfois écrit en une seule étape) :[[Image:Enolate aldol dehydration mechanism-fr.svg|Mécanisme de la crotonisation de l'aldol en milieu basique.]] Même si seule une quantité catalytique de base est nécessaire dans certains cas, la méthode usuelle demande l'utilisation d'une quantité stoechiométrique d'une base forte tel le LDA. Dès lors, la formation de l'énolate devient irréversible, et l'aldol n'est pas obtenu avant que l'alcoolate n'ait été protoné lors du {{doute|workup|workup (ou lavage?)}}. ==Références== {{références|colonnes=2}} {{Portail chimie}} [[Catégorie:Réaction organique]] {{lien AdQ|en}} [[ar:تفاعل آلدول]] [[de:Aldol-Reaktion]] [[en:Aldol reaction]] [[es:Reacción aldólica]] [[id:Reaksi aldol]] [[ja:アルドール反応]] [[nl:Aldol-reactie]] [[pl:Kondensacja aldolowa]] [[pt:Reação aldólica]] [[zh:羟醛反应]]