FR2734268A1 - New dendrimer(s) having terminal phosphorus-contg. groups - Google Patents
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Abstract
Description
NOUVEAUX DENDRIMERES FONCTIONNELS A TERMINAISONS
PHOSPHOREES ET LEUR PROCEDE DE PREPARATION
L'invention concerne des nouveaux dendrimères fonctionnels à terminaisons périphériques phosphorées.NEW FUNCTIONAL DENDRIMERS WITH TERMINATIONS
PHOSPHORUSES AND THEIR PREPARATION PROCESS
The invention relates to novel functional dendrimers with phosphorus-terminated endings.
Les dendrimères (appelés aussi molécules cascades, on molécules fractales ou arborols) sont des molécules polymériques à structure en e étoile éclatée ("starburst" en anglais) obtenus par greffages successifs d'unités répétitives à partir d'un coeur. Dendrimers (also called cascade molecules, fractal molecules or arborols) are polymer molecules with a structure in a burst star ("starburst" in English) obtained by successive grafting of repeating units from a heart.
Des définitions et exemples de dendrimères et leurs procédés de préparation peuvent être trouvés dans les brevets US-4.507.466, US-4.558.120, US-4.568.737,
US-4.587.329 et US-4.631.337, et EP-A-0 271 180.Definitions and examples of dendrimers and their methods of preparation can be found in patents US-4,507,466, US-4,558,120, US-4,568,737,
US-4,587,329 and US-4,631,337, and EP-A-0 271 180.
Bien que les principes théoriques à la base des dendrimères soient connus, notamment des brevets suscités, la synthèse effective de ces macromolécules de façon homogène, pure et dans des conditions économiques compatibles avec une exploitation industrielle pose de nombreux problèmes non résolus. Although the theoretical principles underlying dendrimers are known, in particular from the patents raised, the effective synthesis of these macromolecules in a homogeneous, pure manner and under economic conditions compatible with industrial exploitation poses many unsolved problems.
Ainsi, des dendrimères présentant des extrémités terminales diverses directement à l'issue de leur synthèse en générations successives, ont été théoriquement cités, notamment dans certains brevets suscités. C'est en effet un intérêt bien connu des dendrimères de présenter une forte densité de terminaisons, et donc de fonctions, à leur périphérie. Néanmoins, aucun exemple concret n'est donné de telles molécules présentant des fonctions phosphorés (phosphines, phosphinates, phosphates, phosphonates, phosphoranes, spirophosphoranes...). Thus, dendrimers having various terminal ends directly after their synthesis in successive generations have been theoretically cited, in particular in certain patents raised. It is indeed a well known advantage of dendrimers to present a high density of terminations, and therefore of functions, at their periphery. However, no concrete example is given of such molecules having phosphorus-containing functions (phosphines, phosphinates, phosphates, phosphonates, phosphoranes, spirophosphoranes ...).
Or, la préparation de telles macromolécules et le greffage sélectif en surface de fonctions phosphorées déterminées n'ont pas pu être obtenus jusqu'à maintenant. However, the preparation of such macromolecules and the selective surface grafting of determined phosphorus functions have not been possible until now.
Cela est tout particulierement vrai pour des dendrimères dont le nombre de générations est élevé, -notamment supérieur ou égal à 4- pour présenter une densité intéressante de fonctions périphériques et en particulier un nombre de fonctions en surface supérieur à1 000, plus particulièrement supérieur à 5 000-.This is particularly true for dendrimers whose number of generations is high, -notably greater than or equal to 4- to present an interesting density of peripheral functions and in particular a number of surface functions greater than 1000, more particularly greater than 5 000-.
En outre, certains dendrimères présentant des sites périphériques terminaux à phosphore neutre ou à phosphonium ont été décrits. Néanmoins, il est clair que la structure du site terminal obtenu, et ses propriétés, sont étroitement dépendantes de la structure des unités répétitives internes du dendrimère qui, elle, est choisie pour obtenir le dendrimère avec un nombre de générations aussi élevé que possible. In addition, certain dendrimers presenting terminal peripheral sites with neutral phosphorus or phosphonium have been described. Nevertheless, it is clear that the structure of the terminal site obtained, and its properties, are closely dependent on the structure of the internal repeating units of the dendrimer, which is chosen to obtain the dendrimer with a number of generations as high as possible.
Ainsi, la publication "A General Synthetic
Strategy For Neutral Phosphorus - Containing Dendrimers",
Nathalie Launay, Anne-Marie Caminade, Roger Lahana, Jean
Pierre Majoral, Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 1994, 33,
No. 15/16, p. 1589-1592, illustre un exemple de dendrimère phosphoré à quatre générations.So the publication "A General Synthetic
Strategy For Neutral Phosphorus - Containing Dendrimers ",
Nathalie Launay, Anne-Marie Caminade, Roger Lahana, Jean
Pierre Majoral, Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 1994, 33,
No. 15/16, p. 1589-1592, illustrates an example of a four-generation phosphorus dendrimer.
Plus récemment, la publication "Synthesis and Reactivity of Unusual Phosphorus Dendrimer - A Useful
Divergent Growth Approach Up to the Seventh Generation",
Nathalie Launay, Anne-Marie Caminade, Jean-Pierre Majoral,
Journal of American Chemical Society, 1995, tome 117, pages 3382-3383, décrit un exemple de ce dendrimère jusqu'à la septième génération. En outre, cette dernière publication décrit la réactivité de ce dendrimère avec des composés organiques tels que l'acétylméthylène triphénylphosphorane, la pipérazine, la 4-aminobenzo-15 couronne-5 et la bisallylamine.More recently, the publication "Synthesis and Reactivity of Unusual Phosphorus Dendrimer - A Useful
Divergent Growth Approach Up to the Seventh Generation ",
Nathalie Launay, Anne-Marie Caminade, Jean-Pierre Majoral,
Journal of American Chemical Society, 1995, volume 117, pages 3382-3383, describes an example of this dendrimer until the seventh generation. In addition, this last publication describes the reactivity of this dendrimer with organic compounds such as acetylmethylene triphenylphosphorane, piperazine, 4-aminobenzo-15-crown-5 and bisallylamine.
Par contre, la réactivité et le greffage de fonctions spécifiques à phosphore neutre où le phosphore est lié à trois atomes (par exemple les phosphines ou les phosphinates), ou à quatre atomes (par exemple, les phosphonates, et plus particulièrement encore les phosphates), les phosphoranes et les spirophosphoranes sont mal maitrisés et posent des problèmes. En effet, ces fonctions ont des comportements réactionnels spécifiques qui peuvent être très différents d'une fonction à une autre selon notamment l'indice de coordination du phosphore. On the other hand, the reactivity and the grafting of specific functions with neutral phosphorus where the phosphorus is linked to three atoms (for example phosphines or phosphinates), or to four atoms (for example, phosphonates, and more particularly still phosphates) , phosphoranes and spirophosphoranes are poorly controlled and pose problems. Indeed, these functions have specific reaction behaviors which can be very different from one function to another depending in particular on the phosphorus coordination index.
Dans ce contexte, l'invention vise à proposer de nouveaux dendrimères fonctionnels, et leur procédé de préparation, pouvant présenter des terminaisons fonctionnelles phosphorées diverses. In this context, the invention aims to propose new functional dendrimers, and their preparation process, which may have various phosphorous functional endings.
Ainsi, l'invention vise à résoudre le problème général du greffage de diverses terminaisons fonctionnelles phosphorées non chargées (électroniquement neutres) sur un dendrimère, dans des conditions économiques compatibles avec une exploitation industrielle, c'est-àdire avec des rendements quantitatifs, à partir de produits de départ peu coûteux, et des durées de réaction faibles. Thus, the invention aims to solve the general problem of grafting various uncharged phosphorus functional terminations (electronically neutral) on a dendrimer, under economic conditions compatible with industrial exploitation, that is to say with quantitative yields, from inexpensive starting materials, and short reaction times.
L'invention vise aussi à proposer des dendrimères tels que mentionnés ci-dessus pouvant présenter un nombre de générations élevé -notamment d'au moins quatre et pouvant aller jusqu'à douze- dont les sites périphériques terminaux comportent des terminaisons fonctionnelles phosphorées sélectivement greffées à la surface du dendrimère. The invention also aims to propose dendrimers as mentioned above which can have a high number of generations - in particular at least four and which can go up to twelve - whose terminal peripheral sites include phosphorous functional endings selectively grafted to the surface of the dendrimer.
L'invention vise plus particulièrement à proposer un dendrimère comprenant en surface plus de 1 000, notamment plus de 6 000, voire même plus de 10 000 fonctions phosphorées. The invention aims more particularly to propose a dendrimer comprising on the surface more than 1,000, in particular more than 6,000, or even more than 10,000 phosphorus-containing functions.
L'invention vise aussi à proposer de nouveaux dendrimères comprenant en surface des fonctions incorporant au moins un atome de phosphore trivalent (dont l'indice de coordination est trois), et/ou des fonctions phosphines et/ou phosphinates. The invention also aims to propose new dendrimers comprising at the surface functions incorporating at least one trivalent phosphorus atom (whose coordination index is three), and / or phosphine and / or phosphinate functions.
L'invention vise aussi à proposer de nouveaux dendrimères tels que mentionnés ci-dessus qui en outre présentent une grande stabilité. The invention also aims to propose new dendrimers as mentioned above which, moreover, have great stability.
Un dendrimère est un polymère monodispersé dont les caractéristiques structurales sont
1) un coeur, dit coeur dendritique, formé soit d'un simple atome sur lequel sont greffés un certain nombre de groupements fonctionnels, soit d'un ensemble d'atomes déterminé formant un groupement, un hétérocycle ou même un macrocycle, ce coeur pouvant être exclusivement organique, ou inorganique, ou posséder à la fois des groupements organiques et inorganiques
2) au moins deux couches identiques ou non superposées à partir du coeur, chaque couche comprenant au moins une série de branches identiques dites branches dendritiques, chaque branche dendritique étant constituée d'un ensemble d'atomes formant une structure déterminée divergente à la périphérie de la couche correspondante.A dendrimer is a monodispersed polymer whose structural characteristics are
1) a heart, called a dendritic heart, formed either of a simple atom on which are grafted a certain number of functional groups, or of a set of determined atoms forming a group, a heterocycle or even a macrocycle, this heart being able be exclusively organic, or inorganic, or have both organic and inorganic groups
2) at least two identical or non-superimposed layers from the core, each layer comprising at least one series of identical branches known as dendritic branches, each dendritic branch consisting of a set of atoms forming a determined structure which diverges at the periphery of the corresponding layer.
Le nombre de branches dendritiques de chaque couche est un multiple entier, de coefficient multiplicateur au moins égal à 2, du nombre de branches dendritiques de la couche interne précédente sur laquelle cette couche est superposée. En particulier, les nombres de branches dendritiques des différentes couches forment une suite géométrique de raison entière égale à 2 ou supérieure à 2. The number of dendritic branches of each layer is an integer multiple, of multiplying coefficient at least equal to 2, of the number of dendritic branches of the previous internal layer on which this layer is superimposed. In particular, the numbers of dendritic branches of the different layers form a geometric sequence of integer reason equal to 2 or greater than 2.
La dernière couche externe comprend une pluralité de fonctions chimiques identiques réparties en périphérie, chaque fonction constituant ou prolongeant l'extrémité libre d'une desdites branches dendritiques de la dernière couche. The last outer layer comprises a plurality of identical chemical functions distributed around the periphery, each function constituting or extending the free end of one of said dendritic branches of the last layer.
Le nombre de ces fonctions est un multiple entier, de coefficient multiplicateur au moins égal à 2, du nombre de branches dendritiques de ladite dernière couche externe. The number of these functions is an integer multiple, of multiplying coefficient at least equal to 2, of the number of dendritic branches of said last outer layer.
Le plus souvent les branches dendritiques de toutes les couches internes du dendrimère sont identiques et constituent donc des unités répétitives. Most often the dendritic branches of all the internal layers of the dendrimer are identical and therefore constitute repeating units.
Les différentes couches sont obtenues en générations successives par des procédés divers de type divergent (si l'on part du coeur) ou convergent (si l'on part d'une ou plusieurs branches dendritiques) à une ou plusieurs étapes. Les dendrimères obtenus à chaque génération, c'est-à-dire ayant un nombre déterminé de couches, peuvent être isolés;
Les différentes couches (internes ou externes) peuvent être, comme le coeur, organiques, inorganiques, ou être constituées d'éléments organiques et inorganiques.The different layers are obtained in successive generations by various processes of the divergent type (if one starts from the heart) or convergent (if one starts from one or more dendritic branches) in one or more stages. The dendrimers obtained in each generation, that is to say having a determined number of layers, can be isolated;
The different layers (internal or external) can be, like the heart, organic, inorganic, or consist of organic and inorganic elements.
La construction de ces dendrimères peut être contrôlée de façon rigoureuse. Par exemple, pour construire un dendrimère, une série de branches dendritiques est fixée au coeur et forme une première couche (génération 1) comportant en périphérie les mêmes fonctions externes et, par répétition de la séquence de réactions utilisées pour construire la première génération, une deuxième couche est fixée (génération 2) puis une troisième, une quatrième, etc... The construction of these dendrimers can be rigorously controlled. For example, to build a dendrimer, a series of dendritic branches is fixed to the heart and forms a first layer (generation 1) comprising on the periphery the same external functions and, by repeating the sequence of reactions used to build the first generation, a second layer is fixed (generation 2) then a third, a fourth, etc ...
La forme de la molécule présente généralement une forme sphérique à partir des générations 4 ou 5. Un dendrimère présente un ensemble de fonctions chimiques et d'emplacements de même environnement chimique permettant le greffage d'un ou plusieurs groupe(s) fonctionnel(s) réparti(s) à la périphérie du dendrimère. The shape of the molecule generally has a spherical shape from generations 4 or 5. A dendrimer has a set of chemical functions and locations of the same chemical environment allowing the grafting of one or more functional group (s) distributed on the periphery of the dendrimer.
Dans tout le texte de la présente demande, l'expression "site périphérique terminal" désigne un tel ensemble de fonctions chimiques et d'emplacements périphériques de même environnement chimique.Throughout the text of the present application, the expression “terminal peripheral site” designates such a set of chemical functions and peripheral locations of the same chemical environment.
L'invention concerne donc un dendrimère fonctionnel comprenant une molécule d'un dendrimère de base formée d'un coeur, au moins quatre couches superposées de branches dendritiques à partir du coeur et définissant, en surface de la molécule, un ou plusieurs sites périphériques terminaux, caractérisé en ce qu'il comporte au moins une pluralité de groupes fonctionnels complémentaires identiques, chaque groupe fonctionnel complémentaire étant distinct d'une branche dendritique, chaque pluralité de groupes fonctionnels complémentaires étant greffée par substitution ou addition sur la totalité d'au moins un site périphérique terminal du dendrimère de base, avec un groupe fonctionnel complémentaire greffé sur chaque emplacement dudit site périphérique terminal, et en ce qu'au moins un tel groupe fonctionnel complémentaire comporte au moins un groupement fonctionnel phosphoré de formule
--- R - [P] où [P] est un radical fonctionnel phosphoré choisi parmi l'un des radicaux de formule
où P est le phosphore,
R7, R1' sont des groupes identiques ou différents formés de l'hydrogène, ou d'un radical amino, ou d'un radical alkyle ou aryle ou alcoxyle ou aryloxyle,
R2, R2' sont des groupes identiques ou différents formés d'un hydrogène, ou d'un halogène, ou d'un radical hydroxyle ou amino, ou d'un radical alkyle ou aryle ou alcoxyle ou aryloxyle, ou d'un radical alkyle ou aryle substitué par au moins un groupement silylé ou phosphore,
R3, R3' sont des groupes identiques ou différents formés d'un hydrogène, d'un halogène, ou d'un radical hydroxyle ou amino, ou d'un radical alkyle ou aryle ou alcoxyle ou aryloxyle, ou d'un radical alkyle ou aryle substitué par au moins un groupement silylé ou phosphore,
M est un métal ou un groupement métallique ou boré apte à former un complexe avec le phosphore,
R4, R4' sont des groupes identiques ou différents formés d'un hydrogène, ou d'un halogène, ou d'un radical hydroxyle ou amino, ou d'un radical alkyle ou aryle ou alcoxyle ou aryloxyle,
Y1 est l'oxygène, ou le soufre, ou un radical N-R11 ou
R11 est un hydrogène, ou un radical alkyle ou aryle, ou un radical silylé,
Y2 est l'oxygène, ou le soufre, ou un doublet électronique, ou un radical N-R11 où R11 est un hydrogène, un radical alkyle ou aryle ou un radical silylé,
R5, R5', R5", R5"' sont des groupes identiques ou différents formés de l'hydrogène, ou d'un radical amino, ou d'un radical alkyle ou alcoxyle ou aryloxyle ou aryle,
R6, R6' sont des chaînes homocycliques ou hétérocycliques identiques ou différentes fermées sur le phosphore et ayant un nombre d'atomes dans la chaîne principale compris entre 4 et 6,
et où R est un groupe qui comprend un atome de carbone lié au radical fonctionnel phosphoré [P] et qui est lié par une liaison covalente au reste de la molécule du dendrimère ainsi formé.The invention therefore relates to a functional dendrimer comprising a molecule of a basic dendrimer formed by a heart, at least four superimposed layers of dendritic branches from the heart and defining, on the surface of the molecule, one or more terminal peripheral sites. , characterized in that it comprises at least a plurality of identical complementary functional groups, each complementary functional group being distinct from a dendritic branch, each plurality of complementary functional groups being grafted by substitution or addition on the totality of at least one terminal peripheral site of the base dendrimer, with a complementary functional group grafted onto each location of said terminal peripheral site, and in that at least one such complementary functional group comprises at least one phosphorus functional group of formula
--- R - [P] where [P] is a phosphorus functional radical chosen from one of the radicals of formula
where P is phosphorus,
R7, R1 ′ are identical or different groups formed from hydrogen, or from an amino radical, or from an alkyl or aryl or alkoxyl or aryloxyl radical,
R2, R2 'are the same or different groups formed of a hydrogen, or a halogen, or a hydroxyl or amino radical, or an alkyl or aryl or alkoxyl or aryloxyl radical, or an alkyl radical or aryl substituted by at least one silyl or phosphorus group,
R3, R3 'are identical or different groups formed by hydrogen, halogen, or a hydroxyl or amino radical, or an alkyl or aryl or alkoxyl or aryloxyl radical, or an alkyl radical or aryl substituted with at least one silyl or phosphorus group,
M is a metal or a metallic or boron group capable of forming a complex with phosphorus,
R4, R4 ′ are identical or different groups formed of a hydrogen, or a halogen, or a hydroxyl or amino radical, or an alkyl or aryl or alkoxyl or aryloxyl radical,
Y1 is oxygen, or sulfur, or an N-R11 radical or
R11 is hydrogen, or an alkyl or aryl radical, or a silylated radical,
Y2 is oxygen, or sulfur, or an electronic doublet, or an N-R11 radical where R11 is a hydrogen, an alkyl or aryl radical or a silylated radical,
R5, R5 ', R5 ", R5"' are identical or different groups formed from hydrogen, or from an amino radical, or from an alkyl or alkoxyl or aryloxyl or aryl radical,
R6, R6 ′ are identical or different homocyclic or heterocyclic chains closed on phosphorus and having a number of atoms in the main chain between 4 and 6,
and where R is a group which comprises a carbon atom linked to the phosphorus functional radical [P] and which is linked by a covalent bond to the rest of the dendrimer molecule thus formed.
Selon l'invention, le dendrimère comporte au moins un groupement fonctionnel phosphoré en position extrême périphérique dudit groupe fonctionnel complémentaire, et de la molécule du dendrimère fonctionnel. Avantageusement et selon l'invention, chaque groupement fonctionnel phosphoré est terminal, c'est-à-dire situé à l'extrémité d'une branche dudit groupe fonctionnel complémentaire, et de préférence à la surface de la molécule. According to the invention, the dendrimer comprises at least one phosphorus functional group in the extreme peripheral position of said complementary functional group, and of the molecule of the functional dendrimer. Advantageously and according to the invention, each phosphorus functional group is terminal, that is to say located at the end of a branch of said complementary functional group, and preferably at the surface of the molecule.
Un groupe fonctionnel complémentaire d'un dendrimère selon l'invention est un groupe organique dont la structure est déterminée pour procurer une propriété déterminée à la molécule (par exemple catalyseur, insecticide, fongicide, pesticide, cosmétique, agent thérapeutique...) et qui est un complément au dendrimère de base, en ce sens qu'il est distinct d'une branche dendritique ou d'une unité répétitive et n'est pas normalement présent à l'issue d'une étape de génération du dendrimère de base. A functional group complementary to a dendrimer according to the invention is an organic group whose structure is determined to provide a determined property to the molecule (for example catalyst, insecticide, fungicide, pesticide, cosmetic, therapeutic agent, etc.) and which is a complement to the base dendrimer, in the sense that it is distinct from a dendritic branch or from a repeating unit and is not normally present at the end of a step of generation of the base dendrimer.
Un dendrimère selon l'invention peut comporter une pluralité de groupes fonctionnels complémentaires identiques occupant la totalité d'un site périphérique terminal. Ainsi, chacun des emplacements périphériques du site périphérique terminal est occupé par ce groupe fonctionnel complémentaire qui se trouve réparti à la surface de la molécule du dendrimère. Autrement dit, le nombre de groupes fonctionnels complémentaires de chaque pluralité de groupes fonctionnels complémentaires identiques est le même que le nombre d'emplacements du site périphérique terminal à la périphérie du dendrimère. A dendrimer according to the invention can comprise a plurality of identical complementary functional groups occupying the whole of a terminal peripheral site. Thus, each of the peripheral locations of the terminal peripheral site is occupied by this complementary functional group which is distributed over the surface of the dendrimer molecule. In other words, the number of complementary functional groups of each plurality of identical complementary functional groups is the same as the number of locations from the terminal peripheral site to the periphery of the dendrimer.
Un dendrimère selon l'invention peut comporter une pluralité de groupes fonctionnels complémentaires identiques occupant plusieurs sites périphériques terminaux, voire même tous les sites périphériques terminaux. Le dendrimère obtenu est alors monofonctionnel si le groupe fonctionnel complémentaire est mono fonctionnel lui-même. A dendrimer according to the invention can comprise a plurality of identical complementary functional groups occupying several terminal peripheral sites, or even all the terminal peripheral sites. The dendrimer obtained is then monofunctional if the complementary functional group is mono functional itself.
Un dendrimère selon l'invention peut aussi être multifonctionnel et comporter plusieurs pluralités de groupes fonctionnels complémentaires occupant respectivement des sites périphériques terminaux différents. A dendrimer according to the invention can also be multifunctional and include several pluralities of complementary functional groups respectively occupying different terminal peripheral sites.
Un dendrimère selon l'invention peut aussi être multifonctionnel et comporter un groupe fonctionnel complémentaire qui est lui-même multifonctionnel en ce sens qu'il comporte plusieurs groupements fonctionnels phosphorés différents (de fonctions différentes), par exemple un groupement fonctionnel phosphine et un groupement fonctionnel phosphinate. A dendrimer according to the invention can also be multifunctional and comprise a complementary functional group which is itself multifunctional in the sense that it comprises several different phosphorus functional groups (of different functions), for example a phosphine functional group and a functional group. phosphinate.
Egalement, un même groupe fonctionnel complémentaire d'un dendrimère selon l'invention peut comporter plusieurs groupements fonctionnels phosphorés identiques en position extrême d'une même branche ou de branches différentes. Ainsi, chaque groupe fonctionnel complémentaire peut être monophosphoré ou au contraire polyphosphoré. Also, the same functional group complementary to a dendrimer according to the invention may comprise several identical phosphorus functional groups in the extreme position of the same branch or of different branches. Thus, each complementary functional group can be monophosphorus or, on the contrary, polyphosphorus.
De même, chaque groupement fonctionnel phosphoré peut être aussi monophosphoré ou polyphosphoré. Likewise, each phosphorus-containing functional group can also be monophosphorus or polyphosphorus.
Comme exemple de groupement fonctionnel polyphosphoré, on peut citer ... CH [phosphine] [phosphinate]. Ainsi, le carbone terminal de R peut être lié à deux radicaux phosphorés [P] identiques ou différents.As an example of a polyphosphorus functional group, mention may be made of ... CH [phosphine] [phosphinate]. Thus, the terminal carbon of R can be linked to two identical or different phosphorus radicals [P].
On peut classer les radicaux phosphorés pouvant être incorporés dans un groupement fonctionnel phosphoré d'un dendrimère selon l'invention en familles présentant chacune des particularités et des avantages
- des radicaux où le phosphore est lié par trois liaisons covalentes à trois atomes (indice de coordination égal à 3) phosphines, phosphinates ...
- radicals where the phosphorus is linked by three covalent bonds to three atoms (coordination index equal to 3) phosphines, phosphinates ...
les complexes métalliques ou borés correspondants
- des radicaux où le phosphore est lié par quatre liaisons covalentes à quatre atomes (indice de coordination égal à 4):
phosphonates ... :
phosphates ... :
phosphonates ...:
phosphates ...:
- des radicaux où le phosphore est lié par cinq liaisons covalentes à cinq atomes (indice de coordination égal à 5) phosphoranes
spirophosphoranes
spirophosphoranes
L'invention concerne chacune de ces familles, ainsi que leurs combinaisons sur un même dendrimère. The invention relates to each of these families, as well as their combinations on the same dendrimer.
Ainsi, l'invention concerne plus particulièrement
- un dendrimère comprenant en surface au moins un groupement phosphine ou un complexe métallique ou boré de groupement phosphine,
- un dendrimère comprenant en surface au moins un groupement phosphinate ou un complexe métallique ou boré de groupement phosphinate,
- un dendrimère comprenant en surface au moins un groupement phosphorane,
- un dendrimère comprenant en surface au moins un groupement spirophosphorane.Thus, the invention relates more particularly
a dendrimer comprising at the surface at least one phosphine group or a metallic or boron complex of phosphine group,
a dendrimer comprising at the surface at least one phosphinate group or a metallic or boron complex of phosphinate group,
a dendrimer comprising at the surface at least one phosphorane group,
- A dendrimer comprising at the surface at least one spirophosphorane group.
L'invention concerne aussi un dendrimère caractérisé en ce qu'il comporte au moins une pluralité de groupes fonctionnels complémentaires indentiques de formule
où C est le carbone, et K1, K2 sont des chaînes organiques dont l'une au moins comprend au moins un hétéroatome choisi parmi l'azote, l'oxygène, le phosphore, le silicium, le bore, le soufre, l'arsenic ou le germanium, K1 étant liée par une liaison covalente au reste de la molécule du dendrimère ainsi formé.The invention also relates to a dendrimer characterized in that it comprises at least a plurality of identical complementary functional groups of formula
where C is carbon, and K1, K2 are organic chains, at least one of which comprises at least one heteroatom chosen from nitrogen, oxygen, phosphorus, silicon, boron, sulfur, arsenic or germanium, K1 being linked by a covalent bond to the rest of the dendrimer molecule thus formed.
Plus particulièrement, l'invention concerne un dendrimère caractérisé en ce qu'il comporte au moins une pluralité de groupements fonctionnels phosphorés identiques de formule --- A1 - R' - [P] où Al est un hétéroatome choisi parmi l'azote, l'oxygène, le phosphore, le silicium, le bore, le soufre, l'arsenic ou le germanium, et R' est un atome de carbone ou une chaîne carbonée interposée entre A1 et [P]. More particularly, the invention relates to a dendrimer characterized in that it comprises at least a plurality of identical phosphorus functional groups of formula --- A1 - R '- [P] where Al is a heteroatom chosen from nitrogen, l 'oxygen, phosphorus, silicon, boron, sulfur, arsenic or germanium, and R' is a carbon atom or a carbon chain interposed between A1 and [P].
Plus particulièrement, A1 est l'azote et le dendrimère selon l'invention comporte au moins une pluralité de groupements fonctionnels phosphorés identiques de formule
- N - R1 ~ [p]
ou
- N = R2 - [p] où N est l'azote,
R1 et R2 représentent un atome de carbone ou une chaîne carbonée interposée entre N et [P].More particularly, A1 is nitrogen and the dendrimer according to the invention comprises at least a plurality of identical phosphorus functional groups of formula
- N - R1 ~ [p]
or
- N = R2 - [p] where N is nitrogen,
R1 and R2 represent a carbon atom or a carbon chain interposed between N and [P].
Avantageusement, R1 ou R2 représente une chaîne hydrocarbonée. Plus particulièrement, l'invention concerne un tel dendrimère où R1 ou R2 comprend un atome de carbone reliant l'azote A1 à un phosphore du radical phosphoré [P]. Advantageously, R1 or R2 represents a hydrocarbon chain. More particularly, the invention relates to such a dendrimer where R1 or R2 comprises a carbon atom connecting nitrogen A1 to a phosphorus of the phosphorus radical [P].
Plus particulièrement, l'invention concerne un dendrimère caractérisé en ce qu'il comprend au moins une pluralité de groupements fonctionnels phosphorés identiques de formule
L'invention concerne aussi un dendrimère caractérisé en ce qu'il comporte au moins une pluralité de groupes fonctionnels complémentaires indentiques, chaque groupe fonctionnel complémentaire étant greffé sur un emplacement dudit site périphérique terminal par l'intermédiaire d'un motif hydrazone de formule générale
-C=N-N ou
-N-N=C
Plus particulièrement, l'invention concerne un dendrimère caractérisé en ce qu'il comporte au moins une pluralité de groupes fonctionnels complémentaires identiques de formule
où R3 est l'hydrogène ou un radical alkyle ou aryle,
R4 est l'hydrogène ou un radical alkyle -notamment méthyle- ou aryle, ou un autre groupement fonctionnel phosphoré identique ou différent du groupement fonctionnel phosphoré greffé sur le même atome d'azote,
K3 est une fraction de branche dendritique directement greffée, dans le dendrimère de base, à une branche dendritique de la génération précédente. Avantageusement et selon l'invention, K3 est le groupe de formule
- O - C6H4 où O est l'oxygène, et C6H4 est un noyau benzénique.The invention also relates to a dendrimer characterized in that it comprises at least a plurality of identical complementary functional groups, each complementary functional group being grafted on a location of said terminal peripheral site by means of a hydrazone motif of general formula
-C = NN or
-NN = C
More particularly, the invention relates to a dendrimer characterized in that it comprises at least a plurality of identical complementary functional groups of formula
where R3 is hydrogen or an alkyl or aryl radical,
R4 is hydrogen or an alkyl radical - notably methyl- or aryl, or another phosphorus functional group identical or different from the phosphorus functional group grafted on the same nitrogen atom,
K3 is a fraction of a dendritic branch directly grafted, in the base dendrimer, to a dendritic branch of the previous generation. Advantageously and according to the invention, K3 is the group of formula
- O - C6H4 where O is oxygen, and C6H4 is a benzene nucleus.
Egalement avantageusement, R est le groupe de formule
où R5 et R6 sont l'hydrogène, ou un radical alkyle ou aryle.Also advantageously, R is the group of formula
where R5 and R6 are hydrogen, or an alkyl or aryl radical.
L'invention concerne aussi un dendrimère caractérisé en ce qu'il comporte au moins une pluralité de groupements fonctionnels phosphorés identiques de formule
où R7 et R8 sont l'hydrogène ou des radicaux alkyles ou aryles identiques ou différents, et
R9 est l'hydrogène, ou un radical alkyle, propargyle, alkyle ou aryle, ou un groupe
identique ou différent du groupe
greffé sur le même atome d'azote. Avantageusement et selon l'invention, ledit groupement fonctionnel phosphoré est greffé sur un site périphérique terminal et forme un groupe fonctionnel complémentaire du dendrimère.The invention also relates to a dendrimer characterized in that it comprises at least a plurality of identical phosphorus functional groups of formula
where R7 and R8 are hydrogen or identical or different alkyl or aryl radicals, and
R9 is hydrogen, or an alkyl, propargyl, alkyl or aryl radical, or a group
identical or different from the group
grafted on the same nitrogen atom. Advantageously and according to the invention, said phosphorus-containing functional group is grafted onto a terminal peripheral site and forms a functional group complementary to the dendrimer.
L'invention concerne aussi un dendrimère caractérisé en ce qu'il comporte au moins une pluralité de groupements fonctionnels phosphorés identiques de formule
où A2 est un hétéroatome choisi parmi l'azote, l'oxygène, le phosphore, le silicium, le bore, le soufre,
Rm sont m (m > 1) groupes choisis parmi l'hydrogène, ou un radical silylé, phosphore, ou boré, ou un radical alkyle ou aryle,
R10 est l'hydrogène ou un radical alkyle ou aryle. Plus particulièrement et selon l'invention, le dendrimère comporte au moins une pluralité de groupes fonctionnels complémentaires identiques de formule
où K3 est une fraction de branche dendritique directement greffée, dans le dendrimère de base, à une branche dendritique de la couche interne précédente. Par exemple,
K3 est le groupe de formule
- O - C6H4 où O est l'oxygène et C6H4 est un noyau benzénique.The invention also relates to a dendrimer characterized in that it comprises at least a plurality of identical phosphorus functional groups of formula
where A2 is a heteroatom chosen from nitrogen, oxygen, phosphorus, silicon, boron, sulfur,
Rm are m (m> 1) groups chosen from hydrogen, or a silylated, phosphorous or boron radical, or an alkyl or aryl radical,
R10 is hydrogen or an alkyl or aryl radical. More particularly and according to the invention, the dendrimer comprises at least a plurality of identical complementary functional groups of formula
where K3 is a fraction of a dendritic branch directly grafted, in the base dendrimer, to a dendritic branch of the preceding internal layer. For example,
K3 is the formula group
- O - C6H4 where O is oxygen and C6H4 is a benzene nucleus.
Avantageusement et selon 1 invention, le dendrimère répond à la formule
Do - (Bi)n - T - Gk ou Do est un coeur dendritique, n est le nombre de générations du dendrimère de base Bi sont des branches dendritiques des n couches du dendrimère de base,
T représente le(s) site(s) périphérique(s) terminal(aux) de la dernière couche du dendrimère de base, et
Gk représente une (ou des) pluralité(s) de groupes fonctionnels complémentaires identiques. n peut être compris entre 4 et 12. Un dendrimère selon l'invention comporte avantageusement au moins un site périphérique terminal T de formule
où P est le phosphore,
Y3 est l'oxygène, le soufre, ou un radical N - R111 où R11 est un radical alkyle ou aryle.En outre, avantageusement et selon l'invention, les branches dendritiques Bi sont de formule
où O est l'oxygène,
C est le carbone,
H est l'hydrogène,
N est l'azote,
C6H4 est le noyau benzénique,
P est le phosphore,
Me est le radical méthyle,
Y4 est l'oxygène, le soufre ou un radical N-R11 où
R11 est un hydrogène, un radical alkyle ou aryle, ou un radical silylé.Advantageously and according to 1 invention, the dendrimer corresponds to the formula
Do - (Bi) n - T - Gk where Do is a dendritic core, n is the number of generations of the base dendrimer Bi are dendritic branches of the n layers of the base dendrimer,
T represents the terminal peripheral site (s) of the last layer of the base dendrimer, and
Gk represents one (or more) of identical complementary functional groups. n can be between 4 and 12. A dendrimer according to the invention advantageously comprises at least one terminal peripheral site T of formula
where P is phosphorus,
Y3 is oxygen, sulfur, or an N - R111 radical where R11 is an alkyl or aryl radical.In addition, advantageously and according to the invention, the dendritic branches Bi are of formula
where O is oxygen,
C is carbon,
H is hydrogen,
N is nitrogen,
C6H4 is the benzene nucleus,
P is phosphorus,
Me is the methyl radical,
Y4 is oxygen, sulfur or an N-R11 radical where
R11 is hydrogen, an alkyl or aryl radical, or a silylated radical.
Le coeur dendritique Do d'un dendrimère selon l'invention est avantageusement un coeur phosphoré tel que X = P Cl3 (où X est l'oxygène ou le soufre), ou
P3 N3 Cl6 ...The dendritic core Do of a dendrimer according to the invention is advantageously a phosphorus core such that X = P Cl3 (where X is oxygen or sulfur), or
P3 N3 Cl6 ...
Un dendrimère selon l'invention comporte en surface plus de 1 000 -notamment plus de 6 000-, voire même plus de 10 000 groupements fonctionnels phosphorés. Plus particulièrement, selon l'invention et dans les essais réalisés mentionnés ci-après, un dendrimère selon l'invention comporte en surface un nombre de groupements fonctionnels phosphorés compris entre 24 et 6 144. On peut aussi obtenir un dendrimère de douzième génération selon l'invention comportant 12 288 groupements fonctionnels phosphorés. A dendrimer according to the invention comprises on the surface more than 1,000 - in particular more than 6,000 -, or even more than 10,000 phosphorus-containing functional groups. More particularly, according to the invention and in the tests carried out mentioned below, a dendrimer according to the invention comprises on the surface a number of functional phosphorus groups of between 24 and 6,144. A twelfth generation dendrimer according to l invention comprising 12,288 phosphorus functional groups.
L'invention concerne en outre un procédé de préparation d'un dendrimère fonctionnel selon l'invention dans lequel on prépare une molécule d'un dendrimère de base formée d'un coeur, au moins quatre couches de branches dendritiques superposées à partir du coeur et définissant, en surface de la molécule, un ou plusieurs sites périphériques terminaux, caractérisé
- en ce qu'on choisit au moins un groupe fonctionnel complémentaire, qui est distinct d'une branche dendritique, et qui comporte au moins un groupement fonctionnel phosphoré de formule
--- R - [P] où [P] est un radical fonctionnel phosphoré choisi parmi l'un des radicaux de formule
où P est le phosphore,
R1, R1' sont des groupes identiques ou différents formés de l'hydrogène, ou d'un halogène ou d'un radical amino, ou d'un radical alkyle ou aryle ou alcoxyle ou aryloxyle,
R2, R2' sont des groupes identiques ou différents formés d'un hydrogène, ou d'un halogène, ou d'un radical hydroxyle ou amino, ou d'un radical alkyle ou aryle ou alcoxyle ou aryloxyle, ou d'un radical alkyle ou aryle substitué par au moins un groupement silylé ou phosphore,
R3, R3' sont des groupes identiques ou différents formés d'un hydrogène, d'un halogène, ou d'un radical hydroxyle ou amino, ou d'un radical alkyle ou aryle ou alcoxyle ou aryloxyle, ou d'un radical alkyle ou aryle substitué par au moins un groupement silylé ou phosphore,
M est un métal ou un groupement métallique ou boré apte à former un complexe avec le phosphore,
R4, R4' sont des groupes identiques ou différents formés d'un hydrogène, ou d'un halogène, ou d'un radical hydroxyle ou amino, ou d'un radical alkyle ou aryle ou alcoxyle ou aryloxyle,
Y1 est l'oxygène, ou le soufre, ou un radical N-R11 où
R11 est un hydrogène, ou un radical alkyle ou aryle, ou un radical silylé,
Y2 est l'oxygène, ou le soufre, ou un doublet électronique, ou un radical N-R11 où R11 est un hydrogène, un radical alkyle ou aryle ou un radical silylé,
R5, R5', R5", R5"' sont des groupes identiques ou différents formés de l'hydrogène, ou d'un radical amino, ou d'un radical alkyle ou alcoxyle ou aryloxyle ou aryle,
R6, R6' sont des chaînes homocycliques ou hétérocycliques identiques ou différentes fermées sur le phosphore et ayant un nombre d'atomes dans la chaîne principale compris entre 4 et 6,
et où R est un groupe comprenant un atome de carbone lié au radical fonctionnel phosphoré [P],
- en ce qu'on choisit R et [P] pour que ledit groupe fonctionnel complémentaire puisse être greffé sur la totalité d'au moins un site périphérique terminal du dendrimère de base,
- et en ce qu'on greffe par substitution ou addition ledit groupe fonctionnel complémentaire sur la totalité dudit site périphérique terminal du dendrimère de base.The invention further relates to a process for the preparation of a functional dendrimer according to the invention in which a molecule of a basic dendrimer formed from a heart is prepared, at least four layers of dendritic branches superimposed from the heart and defining, at the surface of the molecule, one or more terminal peripheral sites, characterized
- in that one chooses at least one complementary functional group, which is distinct from a dendritic branch, and which comprises at least one phosphorus functional group of formula
--- R - [P] where [P] is a phosphorus functional radical chosen from one of the radicals of formula
where P is phosphorus,
R1, R1 ′ are identical or different groups formed from hydrogen, or from a halogen or from an amino radical, or from an alkyl or aryl or alkoxyl or aryloxyl radical,
R2, R2 'are the same or different groups formed of a hydrogen, or a halogen, or a hydroxyl or amino radical, or an alkyl or aryl or alkoxyl or aryloxyl radical, or an alkyl radical or aryl substituted by at least one silyl or phosphorus group,
R3, R3 'are identical or different groups formed by hydrogen, halogen, or a hydroxyl or amino radical, or an alkyl or aryl or alkoxyl or aryloxyl radical, or an alkyl radical or aryl substituted with at least one silyl or phosphorus group,
M is a metal or a metallic or boron group capable of forming a complex with phosphorus,
R4, R4 ′ are identical or different groups formed of a hydrogen, or a halogen, or a hydroxyl or amino radical, or an alkyl or aryl or alkoxyl or aryloxyl radical,
Y1 is oxygen, or sulfur, or an N-R11 radical where
R11 is hydrogen, or an alkyl or aryl radical, or a silylated radical,
Y2 is oxygen, or sulfur, or an electronic doublet, or an N-R11 radical where R11 is a hydrogen, an alkyl or aryl radical or a silylated radical,
R5, R5 ', R5 ", R5"' are identical or different groups formed from hydrogen, or from an amino radical, or from an alkyl or alkoxyl or aryloxyl or aryl radical,
R6, R6 ′ are identical or different homocyclic or heterocyclic chains closed on phosphorus and having a number of atoms in the main chain between 4 and 6,
and where R is a group comprising a carbon atom linked to the phosphorus functional radical [P],
- in that one chooses R and [P] so that said complementary functional group can be grafted onto the whole of at least one terminal peripheral site of the base dendrimer,
- And in that one graft by substitution or addition said complementary functional group on the whole of said terminal peripheral site of the base dendrimer.
Selon l'invention, on choisit au moins un groupe fonctionnel complémentaire et/ou au moins un groupement fonctionnel phosphoré parmi ceux décrits cidessus en référence aux dendrimères selon l'invention. According to the invention, at least one complementary functional group and / or at least one phosphorus functional group is chosen from those described above with reference to the dendrimers according to the invention.
Avantageusement, selon l'invention, dans une première variante du procédé, on prépare un dendrimère de base présentant en surface des fonctions carbonyles
et, pour greffer le(les) groupe(s) fonctionnel(s) complémentaire(s)
on fait réagir le dendrimère de base avec une R13-hydrazine de façon à former, à partir de chaque fonction carbonyle, une terminaison hydrazone de formule
où R13 est l'hydrogène, ou un radical alkyle ou aryle,
R12 est l'hydrogène ou un radical alkyle ou aryle,
on greffe ensuite au moins un groupement fonctionnel phosphoré (tel que sus-mentionné) sur chaque terminaison hydrazone.Advantageously, according to the invention, in a first variant of the process, a base dendrimer is prepared having carbonyl functions on the surface
and, to graft the complementary functional group (s)
reacting the base dendrimer with an R13-hydrazine so as to form, from each carbonyl function, a hydrazone termination of formula
where R13 is hydrogen, or an alkyl or aryl radical,
R12 is hydrogen or an alkyl or aryl radical,
then grafted at least one phosphorus functional group (as mentioned above) on each hydrazone termination.
De la sorte; on prépare un dendrimère à motifs hydrazones intermédiaires. Par exemple, et selon l'invention, on fait réagir au moins un alcool phosphoré de formule
HO - R - [P] sur le dendrimère à terminaisons hydrazones, de façon à obtenir un dendrimère fonctionnel substitué à terminaisons
où R15 est le radical R13 ou un autre groupement fonctionnel phosphoré identique ou différent de celui greffé sur le même atome d'azote.In this way; a dendrimer with intermediate hydrazone units is prepared. For example, and according to the invention, reacting at least one phosphorus alcohol of formula
HO - R - [P] on the hydrazone-terminated dendrimer, so as to obtain a substituted substituted functional dendrimer
where R15 is the radical R13 or another phosphorus functional group identical or different from that grafted on the same nitrogen atom.
Selon l'invention et dans un deuxième variante du procédé, on prépare un dendrimère de base présentant des terminaisons
ou P est le phosphore,
Y3 est l'oxygène, le soufre ou un radical N-R111 où
R11 est un radical alkyle ou aryle,
X est un halogène, et pour greffer le(les) groupe(s) fonctionnel(s) complémentaire(s),
on réalise une double amination des terminaisons halogénées de façon à obtenir en surface des terminaisons aminées de formule
où chacun de R16, R17, R18 est l'hydrogène ou un radical alkyle, propargyle, alkyle, ou aryle,
et on fait régir ces terminaisons aminées avec un alcool phosphoré
HO - R - [P] de façon à obtenir un dendrimère fonctionnel substitué à terminaisons
ou R19, R20, R21 sont respectivement R16, R17, R18 ou un autre groupement fonctionnel phosphoré identique ou différent.According to the invention and in a second variant of the process, a base dendrimer with terminations is prepared
where P is phosphorus,
Y3 is oxygen, sulfur or an N-R111 radical where
R11 is an alkyl or aryl radical,
X is a halogen, and to graft the complementary functional group (s),
a double amination of the halogenated terminations is carried out so as to obtain on the surface amine terminations of formula
where each of R16, R17, R18 is hydrogen or an alkyl, propargyl, alkyl, or aryl radical,
and we govern these amino terminations with a phosphorus alcohol
HO - R - [P] so as to obtain a substituted functional dendrimer with endings
or R19, R20, R21 are respectively R16, R17, R18 or another identical or different phosphorus functional group.
Selon l'invention et dans une troisième variante du procédé, on prépare un dendrimère de base présentant en surface des fonctions carbonyles
et pour greffer le(les) groupe(s) fonctionnel(s) complémentaire(s), on fait réagir le dendrimère de base avec un composé phosphoré de formule H - [P], de façon à former, à partir de chaque fonction carbonyle, une terminaison de formule
où R12 est l'hydrogène ou un radical alkyle ou aryle.According to the invention and in a third variant of the process, a base dendrimer is prepared having carbonyl functions on the surface
and to graft the complementary functional group (s), the base dendrimer is reacted with a phosphorus compound of formula H - [P], so as to form, from each carbonyl function , a termination of formula
where R12 is hydrogen or an alkyl or aryl radical.
L'invention permet ainsi de disposer de dendrimères fonctionnels présentant des fonctions phosphorées en surface et qui en outre
peuvent être préparés à partir de produits de départ peu onéreux tels que SPCl3, OPCl3,
HOC6H4CHO, HNCH3NH2, Ph2PH, (HCHO)n, et avec des rendements excellents, c'est-à-dire dans des conditions économiques compatibles avec une exploitation à l'échelle industrielle,
sont parfaitement stables, grâce notamment à la présence du groupe carboné R reliant chaque radical fonctionnel phosphoré [P] au reste de la molécule,
sont parfaitement solubles dans la plupart des solvants organiques usuels (THF, chloroforme, dichlorométhane, dioxane...),
peuvent présenter des fonctions phosphorées variées, et être mono ou multifonctionnels,
peuvent comporter un nombre considérable et donc une forte densité de fonctions phosphorées.The invention thus makes it possible to have functional dendrimers having phosphorus-containing functions on the surface and which, in addition
can be prepared from inexpensive starting materials such as SPCl3, OPCl3,
HOC6H4CHO, HNCH3NH2, Ph2PH, (HCHO) n, and with excellent yields, that is to say under economic conditions compatible with exploitation on an industrial scale,
are perfectly stable, thanks in particular to the presence of the carbon group R connecting each phosphorus functional radical [P] to the rest of the molecule,
are perfectly soluble in most common organic solvents (THF, chloroform, dichloromethane, dioxane ...),
can have various phosphorous functions, and be mono or multifunctional,
may contain a considerable number and therefore a high density of phosphorus-containing functions.
L'invention concerne en outre des nouveaux dendrimères fonctionnels et leur procédé de fabrication présentant en combinaison tout ou partie des caractéristiques ci-dessus ou ci-après mentionnées. The invention further relates to new functional dendrimers and to their method of manufacture having in combination all or part of the characteristics above or below mentioned.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront des exemples et des figures dans lesquelles
- la figure 1 est une vue schématique en projection plane d'un exemple de dendrimère de base de dixième génération (à 10 couches) pouvant servir de produit de départ pour la préparation d'un dendrimère fonctionnel selon l'invention,
- la figure 2 est un schéma réactionnel illustrant un exemple de procédé de préparation des dendrimères de base jusqu'à la génération 12 similaires au dendrimère de base de la figure 1,
- les figures 3 à 19 sont des schémas réactionnels illustrant les procédés de préparation selon l'invention des dendrimères fonctionnels selon l'invention décrits dans les exemples 1 à 17 ci-après,
- la figure 20 est une vue schématique en projection plane du dendrimère fonctionnel selon l'invention de l'exemple 16 ci-après.Other characteristics and advantages of the invention will appear from the examples and figures in which
FIG. 1 is a schematic plan view of an example of a tenth generation base dendrimer (with 10 layers) which can serve as a starting product for the preparation of a functional dendrimer according to the invention,
FIG. 2 is a reaction diagram illustrating an example of a process for the preparation of base dendrimers up to generation 12 similar to the base dendrimer of FIG. 1,
FIGS. 3 to 19 are reaction diagrams illustrating the methods of preparation according to the invention of the functional dendrimers according to the invention described in examples 1 to 17 below,
- Figure 20 is a schematic plan view of the functional dendrimer according to the invention of Example 16 below.
De façon traditionnelle, dans toute la présente demande et sur les figures, "Ph" représente un phényle, "Me" représente un méthyle, "Et" représente un éthyle, et les lignes brisées représentent des chaînes carbonées. Traditionally, throughout the present application and in the figures, "Ph" represents a phenyl, "Me" represents a methyl, "Et" represents an ethyl, and the broken lines represent carbon chains.
On prépare tout d'abord un dendrimère de base comprenant entre 4 et 12 couches de branches dendritiques (générations 4 à 12) par exemple en utilisant le procédé de synthèse représenté figure 2 et décrit ciaprès. First of all, a base dendrimer is prepared comprising between 4 and 12 layers of dendritic branches (generations 4 to 12), for example using the synthesis process represented in FIG. 2 and described below.
Sur la figure 2, on a représenté la formation de la première couche (c'est-à-dire la première génération), qui se fait en plusieurs étapes à partir du coeur dendritique SPCl3 (trichlorothiophosphine). FIG. 2 shows the formation of the first layer (that is to say the first generation), which is done in several stages starting from the dendritic core SPCl3 (trichlorothiophosphine).
Le dendrimère de base peut présenter, pour chaque génération, soit des fonctions périphériques halogénées, notamment chlorées, soit des fonctions périphériques carbonyles, notamment aldéhydes. The base dendrimer may present, for each generation, either halogenated peripheral functions, in particular chlorinated, or carbonyl peripheral functions, in particular aldehydes.
Dans une première étape, on prépare un tri aldéhyde de la façon suivante
A une solution hétérogène de 0,1 mol (2,4 g) d'hydrure de sodium dans 100 ml de THF, on ajoute goutte à goutte à température ambiante et sous argon une solution de 0,082 mole (10 g) d'hydroxybenzaldéhyde dans 150 ml de THF. Il se forme un dégagement gazeux d'hydrogène et un précipité marron qui est le sel de sodium de l'hydroxybenzaldéhyde. On laisse 2 heures sous agitation à température ambiante, puis on filtre. Le précipité est lavé avec 50 ml de THF, puis évaporé à sec pour donner une poudre marron.In a first step, an aldehyde sort is prepared in the following manner
To a heterogeneous solution of 0.1 mol (2.4 g) of sodium hydride in 100 ml of THF is added dropwise at room temperature and under argon a solution of 0.082 mole (10 g) of hydroxybenzaldehyde in 150 ml of THF. A gas evolution of hydrogen is formed and a brown precipitate which is the sodium salt of hydroxybenzaldehyde. The mixture is left stirring for 2 hours at room temperature, then filtered. The precipitate is washed with 50 ml of THF, then evaporated to dryness to give a brown powder.
Une solution de 0,025 mole (2,54 ml) de trichlorothiophosphine dans 300 ml de THE est ajoutée sur la poudre marron du sel de sodium de l'hydroxybenzaldéhyde obtenue précédemment, à température ambiante. On laisse ce mélange 20 heures sous agitation. Le sel de sodium formé est éliminé par centrifugation. Le trialdéhyde phosphoré est obtenu après évaporation à sec du solvant et lavage de la poudre à l'éther (3 x 30 ml). Ce trialdéhyde est caractérisé par RMN 31P, 1H, 13C, infrarouge et analyse élémentaire. Le rendement est supérieur à 93 %. A solution of 0.025 mole (2.54 ml) of trichlorothiophosphine in 300 ml of THE is added to the brown powder of the sodium salt of the hydroxybenzaldehyde obtained above, at room temperature. This mixture is left for 20 hours with stirring. The sodium salt formed is removed by centrifugation. The phosphorus trialdehyde is obtained after evaporation to dryness of the solvent and washing of the powder with ether (3 x 30 ml). This trialdehyde is characterized by NMR 31P, 1H, 13C, infrared and elementary analysis. The yield is greater than 93%.
Dans une deuxième étape, on prépare la première génération du dendrimère de base à extrémités périphériques chlorées de la façon suivante. In a second step, the first generation of the base dendrimer with chlorinated peripheral ends is prepared in the following manner.
A une solution de 0,025 mole de
H2N-N(Me) P(S)Cl2 dans 100 ml de chloroforme, on ajoute 0,008 mole (3,40 g) du trialdéhyde obtenu précédemment. On laisse le mélange sous agitation à température ambiante pendant 12 heures. On évapore à sec et la poudre obtenue est lavée trois fois avec un mélange pentane/éther (1/2).To a solution of 0.025 mole of
H2N-N (Me) P (S) Cl2 in 100 ml of chloroform, 0.008 mol (3.40 g) of the trialdehyde obtained previously is added. The mixture is left under stirring at room temperature for 12 hours. Evaporated to dryness and the powder obtained is washed three times with a pentane / ether mixture (1/2).
Le dendrimère de base de première génération (6 extrémités
Cl) est ainsi obtenu sous forme d'une poudre blanche. Le rendement est quantitatif.The first generation base dendrimer (6 ends
Cl) is thus obtained in the form of a white powder. The yield is quantitative.
Ce dendrimère est caractérisé par RMN 31P, 1H, 13C, infrarouge, spectrométrie de masse et analyse élémentaire. This dendrimer is characterized by NMR 31P, 1H, 13C, infrared, mass spectrometry and elementary analysis.
On prépare ensuite la première génération du dendrimère de base à extrémités aldéhydes de la façon suivante. The first generation of the base dendrimer with aldehyde ends is then prepared in the following manner.
La procédure est identique à celle décrite lors de la première étape, en utilisant 0,05 mole de sel de sodium de l'hydroxybenzaldéhyde et 0,008 mole du dendrimère de première génération (à extrémités Cl). Le dendrimère à 6 extrémités CHO est obtenu avec un rendement supérieur à 95 % et caractérisé par RMN 31P, 1H, 13C, infrarouge, spectrométrie de masse et analyse élémentaire. The procedure is identical to that described in the first step, using 0.05 mole of sodium salt of hydroxybenzaldehyde and 0.008 mole of the first generation dendrimer (with Cl ends). The dendrimer with 6 CHO ends is obtained with a yield greater than 95% and characterized by NMR 31P, 1H, 13C, infrared, mass spectrometry and elementary analysis.
Pour la synthèse de la deuxième génération du dendrimère de base (12 extrémités Cl), la procédure est identique à celle de la deuxième étape décrite ci-dessus, en utilisant 0,025 mole de H2N-N(Me) P(S) Cl2 et 0,004 mole (5,7 g) de dendrimère de première génération à 6 extrémités aldéhydes. For the synthesis of the second generation of the base dendrimer (12 Cl ends), the procedure is identical to that of the second step described above, using 0.025 mole of H2N-N (Me) P (S) Cl2 and 0.004 mole (5.7 g) of first generation dendrimer with 6 aldehyde ends.
Le dendrimère de deuxième génération (12 extrémités Cl) est isolé sous forme de poudre blanche avec un rendement supérieur à 93 % et caractérisé par
RMN 31P, 1H, 13C, infrarouge, spectrométrie de masse et analyse élémentaire.The second generation dendrimer (12 Cl ends) is isolated in the form of a white powder with a yield greater than 93% and characterized by
31P NMR, 1H, 13C, infrared, mass spectrometry and elementary analysis.
La construction du dendrimère de base peut être poursuivie pour obtenir les générations supérieures en utilisant alternativement les procédures décrites dans la première et la deuxième étapes. Tous les produits ont été isolés, avec des rendements supérieurs à 92 % et caractérisés par RMN 31P, 1H, 13C, infrarouge et analyse élémentaire jusqu'à la douzième génération (12 288 extrémités Chlore). The construction of the base dendrimer can be continued to obtain the higher generations by alternately using the procedures described in the first and second stages. All the products were isolated, with yields greater than 92% and characterized by NMR 31P, 1H, 13C, infrared and elemental analysis up to the twelfth generation (12,288 chlorine ends).
La figure 1 est une vue en projection plane qui donne une représentation du dendrimère de base de dixième génération qui peut ainsi être obtenu avec un site périphérique terminal chloré ou aldéhyde. Figure 1 is a plan view showing a representation of the tenth generation base dendrimer which can thus be obtained with a chlorine or aldehyde terminal peripheral site.
Ce dendrimère de base répond donc à la formule : DO - (Bi)10 - T où Do est S =
T est le chlore ou O-C6H4-CH=O
A partir de ces dendrimères de base, on a préparé des dendrimères fonctionnels selon l'invention conformément aux exemples 1 à 17 ci-après.T is chlorine or O-C6H4-CH = O
From these basic dendrimers, functional dendrimers according to the invention were prepared in accordance with Examples 1 to 17 below.
Sur les figures 3 à 19 représentant les schémas réactionnels mis en oeuvre dans ces exemples, on n'a représenté qu'une seule extrémité d'une branche dendritique de la dernière couche de chaque dendrimère. Il est entendu que toutes les branches dendritiques de cette dernière couche extrême présentent les mêmes extrémités. Le nombre de ces extrémités est indiqué en indice aux rectangles qui schématisent les dendrimères. In FIGS. 3 to 19 representing the reaction schemes used in these examples, only one end of a dendritic branch of the last layer of each dendrimer has been shown. It is understood that all the dendritic branches of this last extreme layer have the same ends. The number of these ends is indicated by subscript in the rectangles which schematize the dendrimers.
Les dendrimères décrits dans les exemples sont caractérisés par résonance magnétique nucléaire 31p, 1H, 13c, spectroscopie infrarouge et analyse élémentaire. The dendrimers described in the examples are characterized by nuclear magnetic resonance 31p, 1H, 13c, infrared spectroscopy and elementary analysis.
EXEMPLE 1
On prépare un dendrimère fonctionnel de 10ème génération à extrémités phosphines par substitution de la méthylhydrazone sur les sites périphériques terminaux à extrémités aldéhydes. Le schéma réactionnel est celui représenté figure 3.EXAMPLE 1
A 10th generation functional dendrimer with phosphine ends is prepared by substitution of methylhydrazone at the terminal peripheral sites with aldehyde ends. The reaction scheme is that shown in FIG. 3.
Dans une première étape, on prépare un dendrimère substitué par la méthylhydrazone de la façon suivante
A une solution du dendrimère de base de 10ème génération (figure 1) à extrémités aldéhydes (1,02 g ; 10-6 mole) dans 20 ml de chloroforme, on ajoute goutte à goutte et très lentement une solution de monométhylhydrazine (0,33 ml ; 6,2.10-3 mole, soit 100 % d'excès) dans 15 ml de chloroforme et à température ambiante. On laisse ce mélange réagir 2 heures à température ambiante, puis on évapore le solvant sous vide, ainsi que l'excès de méthylhydrazine. On obtient une poudre blanche, qui est lavée par 10 ml d'éther.Le dendrimère à extrémités méthylhydrazones est isolé sous forme de poudre blanche avec un rendement supérieur à 90 %.In a first step, a dendrimer substituted with methylhydrazone is prepared in the following manner
To a solution of the 10th generation base dendrimer (FIG. 1) with aldehyde ends (1.02 g; 10-6 mole) in 20 ml of chloroform, a solution of monomethylhydrazine (0.33) is added dropwise and very slowly. ml; 6,2.10-3 mole, i.e. 100% excess) in 15 ml of chloroform and at room temperature. This mixture is left to react for 2 hours at room temperature, then the solvent is evaporated under vacuum, as well as the excess of methylhydrazine. A white powder is obtained, which is washed with 10 ml of ether. The dendrimer with methylhydrazone ends is isolated in the form of a white powder with a yield greater than 90%.
Dans une deuxième étape, on greffe (par substitution) des groupements phosphines (un phosphine par méthylhydrazone) de la façon suivante. In a second step, phosphine groups (a phosphine by methylhydrazone) are grafted (by substitution) in the following manner.
Une solution du dendrimère à extrémités méthylhydrazones obtenue précédemment (1,11 g ; 10-6 mole) dans 20 ml de tétrahydrofurane THF, est ajoutée à une solution de Ph2PCH20H (0,67 g ; 3,072.10-3 mole) dans 10 ml de tétrahydrofurane THF. Le mélange réactionel est ensuite chauffé à 650C pendant trois jours dans un récipient clos. A solution of the dendrimer with methylhydrazone ends obtained previously (1.11 g; 10-6 mole) in 20 ml of tetrahydrofuran THF, is added to a solution of Ph2PCH20H (0.67 g; 3.072.10-3 mole) in 10 ml of tetrahydrofuran THF. The reaction mixture is then heated to 650C for three days in a closed container.
Le solvant est ensuite évaporé à sec, pour donner une huile jaune qui est lavée deux fois avec 13 ml d'un mélange pentane/éther (1/1). Un dendrimère fonctionnel à extrémités phosphines est alors obtenu sous forme d'une poudre blanche, avec un rendement supérieur à 85 %.The solvent is then evaporated to dryness, to give a yellow oil which is washed twice with 13 ml of a pentane / ether mixture (1/1). A functional dendrimer with phosphine ends is then obtained in the form of a white powder, with a yield greater than 85%.
La caractérisation de cette poudre blanche par les procédés de caractérisation démontre la présence de 3072 groupements fonctionnels phosphines --- CH2-PPh2. The characterization of this white powder by the characterization methods demonstrates the presence of 3072 functional phosphine groups --- CH2-PPh2.
Ce dendrimère fonctionnel comprend donc 3072 groupes fonctionnels complémentaires de formule
où K3 est -O-C6H4
R3 est l'hydrogène,
R4 est le méthyle,
R est CH2
[P] est -PPh2
EXEMPLE 2
On prépare un complexe du fer sous forme
Fe(CO)4 du dendrimère fonctionnel de 10ème génération à extrémités phosphines préparé à l'exemple 1. Le schéma réactionnel est celui représenté figure 4.This functional dendrimer therefore comprises 3072 complementary functional groups of formula
where K3 is -O-C6H4
R3 is hydrogen,
R4 is methyl,
R is CH2
[P] is -PPh2
EXAMPLE 2
We prepare an iron complex in the form
Fe (CO) 4 of the 10th generation functional dendrimer with phosphine ends prepared in Example 1. The reaction scheme is that shown in FIG. 4.
A une solution du dendrimère fonctionnel de 10ème génération à extrémités phosphines obtenu à l'exemple 1 (1,72 g ; 10-6 mole) dans 30 ml de THF, on ajoute à température ambiante 1,13 g (3,1.10-3 mole) de Fe2(CO)9 sous forme de poudre. On laisse le mélange sous agitation pendant 12 heures, puis on filtre et on évapore à sec le solvant. On obtient une huile marron, qui est lavée deux fois à l'éther. Le complexe final est isolé sous forme d'une poudre marron, avec un rendement supérieur à 85 %. To a solution of the 10th generation functional dendrimer with phosphine ends obtained in Example 1 (1.72 g; 10-6 mole) in 30 ml of THF, 1.13 g is added at room temperature (3.1.10-3 mole) of Fe2 (CO) 9 in powder form. The mixture is allowed to stir for 12 hours, then filtered and the solvent is evaporated to dryness. A brown oil is obtained, which is washed twice with ether. The final complex is isolated in the form of a brown powder, with a yield greater than 85%.
Le complexe est caractérisé par
RMN 31P, 1H, 13C, infrarouge et analyse élémentaire. Il s'agit d'un dendrimère fonctionnel présentant 3072 groupements fonctionnels phosphorés de formule
31P NMR, 1H, 13C, infrared and elementary analysis. It is a functional dendrimer having 3072 phosphorus functional groups of formula
EXEMPLE 3
On prépare un dendrimère fonctionnel de 10ème génération à extrémités phosphines par substitution de l'hydrazone selon le schéma réactionnel de la figure 5.EXAMPLE 3
A functional 10th generation dendrimer with phosphine ends is prepared by substitution of hydrazone according to the reaction scheme of FIG. 5.
Dans une première étape, on prépare un dendrimère substitué par l'hydrazone de la façon suivante
A une solution biphasique de [H2NNH2 1,5 % H20] (32 ml ; 1 mole ; très grand excès) dans 30 ml de dichlorométhane, on ajoute goutte à goutte une solution de dendrimère de base de 10ème génération (figure 1) à extrémités aldéhydes (1,02 g ; 10-6 mole) à température ambiante et sous très forte agitation. L'agitation est maintenue pendant deux heures, puis on laisse décanter le mélange réactionnel. On conserve la phase organique (inférieure), dont on évapore le solvant. Le résidu ainsi obtenu est lavé avec 3 x 10 ml d'éther, pour donner un dendrimère à extrémités hydrazones sous forme d'une poudre blanche, avec un rendement supérieur à 90 %.In a first step, a dendrimer substituted by hydrazone is prepared in the following manner
To a biphasic solution of [H2NNH2 1.5% H2O] (32 ml; 1 mole; very large excess) in 30 ml of dichloromethane, a solution of 10th generation base dendrimer (drop 1) is added dropwise aldehydes (1.02 g; 10-6 mole) at room temperature and with very vigorous stirring. Stirring is continued for two hours, then the reaction mixture is allowed to settle. The organic phase (lower) is kept, the solvent of which is evaporated. The residue thus obtained is washed with 3 x 10 ml of ether, to give a dendrimer with hydrazone ends in the form of a white powder, with a yield greater than 90%.
Dans une deuxième étape, on greffe des groupements phosphines (deux phosphines par hydrazone) de la façon suivante. In a second step, phosphine groups (two phosphines per hydrazone) are grafted as follows.
Une solution du dendrimère à extrémités hydrazones obtenu précédemment (1,06 g ; 10-6 mole) dans 20 ml de THF est ajoutée à une solution de Ph2 PCH2 OH (1,34 g ; 6,144.10-3 mole) dans 15 ml de THF. Le mélange est agité 24 heures à température ambiante, puis le solvant est évaporé pour donner une huile jaune, qui est lavée deux fois avec 20 ml d'un mélange pentane/éther (1/1). Un dendrimère fonctionnel à extrémités phosphines est obtenu sous forme d'une poudre blanche avec un rendement supérieur à 90 %. A solution of the dendrimer with hydrazone ends obtained previously (1.06 g; 10-6 mole) in 20 ml of THF is added to a solution of Ph2 PCH2 OH (1.34 g; 6.144.10-3 mole) in 15 ml of THF . The mixture is stirred for 24 hours at room temperature, then the solvent is evaporated to give a yellow oil, which is washed twice with 20 ml of a pentane / ether mixture (1/1). A functional dendrimer with phosphine ends is obtained in the form of a white powder with a yield greater than 90%.
La caractérisation de cette poudre blanche par les procédés de caractérisation ci-dessus décrits démontre la présence de 6144 groupements fonctionnels phosphines - - - CH2-PPh2. The characterization of this white powder by the characterization methods described above demonstrates the presence of 6144 functional phosphine groups - - - CH2-PPh2.
EXEMPLE 4
On prépare un dendrimère fonctionnel de 10ème génération à extrémités phosphinates selon le schéma réactionnel de la figure 6.EXAMPLE 4
A 10th generation functional dendrimer with phosphinate ends is prepared according to the reaction scheme of FIG. 6.
Une solution de dendrimère à extrémités méthylhydrazones obtenu à l'issue de la première étape de l'exemple 1 (1,11 g ; 10-6 mole) dans 20 ml de tétrahydrofurane est ajoutée à une solution de (PhO)2 P-CH2-OH (0,762 g ; 3,072.10-3 mole) dans 10 ml de tétrahydrofurane. Le mélange réactionnel est ensuite chauffé à 650C pendant deux jours. Le solvant est ensuite évaporé à sec et le résidu est lavé deux fois avec 15 ml d'un mélange pentane/éther (1/1). Un dendrimère fonctionnel à extrémités phosphinates est obtenu sous forme d'une poudre blanche avec un rendement supérieur à 80 %. A solution of dendrimer with methylhydrazone ends obtained at the end of the first step of Example 1 (1.11 g; 10-6 mole) in 20 ml of tetrahydrofuran is added to a solution of (PhO) 2 P-CH2 -OH (0.762 g; 3.072.10-3 mole) in 10 ml of tetrahydrofuran. The reaction mixture is then heated to 650C for two days. The solvent is then evaporated to dryness and the residue is washed twice with 15 ml of a pentane / ether mixture (1/1). A functional dendrimer with phosphinate ends is obtained in the form of a white powder with a yield greater than 80%.
La caractérisation démontre la présence de 3072 groupements fonctionnels phosphinates - - - CH2-P(OPh)2. The characterization demonstrates the presence of 3072 functional phosphinate groups - - - CH2-P (OPh) 2.
EXEMPLE 5
On prépare un dendrimère fonctionnel de 10ème génération à extrémités phosphates selon schéma réactionnel de la figure 7.EXAMPLE 5
A 10th generation functional dendrimer with phosphate ends is prepared according to the reaction scheme in FIG. 7.
Une solution de
(1,09 g ; 3,072.10-3 mole) dans 10 ml de dichlorométhane est ajoutée à une solution du dendrimère à extrémités hydrazones décrit dans l'exemple 3 (1,06 g ; 10-6 mole) dans 20 ml de dichlorométhane. Après 24 heures d'agitation à température ambiante, le solvant est évaporé, et un dendrimère fonctionnel à extrémités phosphates est obtenu sous forme d'une poudre blanche avec un rendement supérieur à 95 %.A solution of
(1.09 g; 3.072.10-3 mole) in 10 ml of dichloromethane is added to a solution of the dendrimer with hydrazone ends described in Example 3 (1.06 g; 10-6 mole) in 20 ml of dichloromethane. After 24 hours of stirring at room temperature, the solvent is evaporated, and a functional dendrimer with phosphate ends is obtained in the form of a white powder with a yield greater than 95%.
La caractérisation démontre la présence de 3072 fonctions terminales phosphates
Ainsi, le dendrimère comprend 3072 groupements fonctionnels phosphorés de formule
où R2 est CH-C6H4
Y2 est l'oxygène
R4 et R4' sont O-Ph
EXEMPLE 6
On prépare un dendrimère fonctionnel de 10ème génération à extrémités phosphates selon le schéma réactionnel de la figure 8.where R2 is CH-C6H4
Y2 is oxygen
R4 and R4 'are O-Ph
EXAMPLE 6
A 10th generation functional dendrimer with phosphate ends is prepared according to the reaction scheme in FIG. 8.
Dans une première étape, on prépare un dendrimère à extrémités méthylhydrazines de la façon suivante. In a first step, a dendrimer with methylhydrazine ends is prepared in the following manner.
A une solution de monométhylhydrazine (26,5 ml ; 0,5 mole, très grand excès) dans 50 ml de chloroforme, on ajoute très lentement et à - 50 OC une solution du dendrimère de base de 10ème génération (figure 1) à extrémités chlorées (0,757 g ; 10-6 mole) dans 30 ml de chloroforme. On laisse le mélange sous agitation pendant deux heures à cette température, puis on laisse lentement revenir à température ambiante (toute une nuit). To a solution of monomethylhydrazine (26.5 ml; 0.5 mol, very large excess) in 50 ml of chloroform, a solution of the 10th generation basic dendrimer of base generation (FIG. 1) is added very slowly and at -50 ° C. chlorinated (0.757 g; 10-6 mole) in 30 ml of chloroform. The mixture is allowed to stir for two hours at this temperature, then allowed to slowly return to room temperature (overnight).
Le mélange est ensuite centrifugé pour éliminer le chlorhydrate de méthylhydrazine. La solution est ensuite évaporée à sec (sous vide) pour donner un résidu qui est lavé deux fois avec 20 ml d'éther. Un dendrimère à 3072 extrémités méthylhydrazines est alors obtenu sous forme d'une poudre blanche avec un rendement supérieur à 85 %.The mixture is then centrifuged to remove the methylhydrazine hydrochloride. The solution is then evaporated to dryness (under vacuum) to give a residue which is washed twice with 20 ml of ether. A dendrimer with 3072 methylhydrazine ends is then obtained in the form of a white powder with a yield greater than 85%.
Dans une deuxième étape, on greffe des groupements phosphates (un phosphate par méthylhydrazine) de la façon suivante. In a second step, phosphate groups (a phosphate by methylhydrazine) are grafted as follows.
Une solution de
(1,09 g ; 3,072.10-3 mole) dans 10 ml de dichlorométhane est ajoutée à une solution du dendrimère à extrémités méthylhydrazines obtenu précédemment (0,786 g ; 10-6 mole) dans 20 ml de dichlorométhane. Après 24 heures d'agitation à température ambiante, le solvant est évaporé.On obtient un dendrimère fonctionnel sous forme d'une poudre blanche avec un rendement quantitatif (supérieur à 95
La caractérisation démontre la présence de 3072 fonctions terminales phosphates
(1.09 g; 3.072.10-3 mole) in 10 ml of dichloromethane is added to a solution of the dendrimer with methylhydrazine ends obtained previously (0.786 g; 10-6 mole) in 20 ml of dichloromethane. After 24 hours of stirring at room temperature, the solvent is evaporated. A functional dendrimer is obtained in the form of a white powder with a quantitative yield (greater than 95
Characterization demonstrates the presence of 3072 terminal phosphate functions
En outre, ces fonctions sont greffées sur le phosphore terminal du dendrimère de base par l'intermédiaire du motif hydrazone
Autrement dit, le dendrimère fonctionnel obtenu comporte 3072 groupements fonctionnels de formule
ou R2 est CH-C6H4
Y2 est l'oxygène
R4 et R4' sont O-Ph
EXEMPLE 7
On prépare un dendrimère fonctionnel de 10ème génération à extrémités spirophosphoranes selon le schéma réactionnel de la figure 9.In other words, the functional dendrimer obtained comprises 3072 functional groups of formula
where R2 is CH-C6H4
Y2 is oxygen
R4 and R4 'are O-Ph
EXAMPLE 7
A 10th generation functional dendrimer with spirophosphorane ends is prepared according to the reaction scheme of FIG. 9.
Une solution de spirophosphorane (OCH2 - CH2O)2 (P - OC6H4CHO) (0,8 g ; 3,08.10-3 mole) dans 10 ml de dichlorométhane est ajoutée à une solution du dendrimère à extrémités hydrazones obtenu à l'issue de la première étape de l'exemple 3(1,06 g ; 10-6 mole) dans 20 ml de dichlorométane. Après 24 heures d'agitation à température ambiante, le solvant est évaporé après lavage avec 15 ml d'un mélange pentane/éther (1/1). On obtient un dendrimère fonctionnel présentant 3072 groupements fonctionnels spirophosphoranes en surface avec un rendement supérieur à 90 %. A solution of spirophosphorane (OCH2 - CH2O) 2 (P - OC6H4CHO) (0.8 g; 3.08.10-3 mole) in 10 ml of dichloromethane is added to a solution of the dendrimer with hydrazone ends obtained at the end of the first step of Example 3 (1.06 g; 10-6 mole) in 20 ml of dichlorometane. After 24 hours of stirring at room temperature, the solvent is evaporated after washing with 15 ml of a pentane / ether mixture (1/1). A functional dendrimer is obtained which has 3072 functional spirophosphorane groups on the surface with a yield greater than 90%.
EXEMPLE 8
On prépare un dendrimère fonctionnel à extrémités phosphines complexées par le groupement boré BH3 (borane) selon le schéma réactionnel de la figure 10.EXAMPLE 8
A functional dendrimer with phosphine ends complexed with the boron group BH3 (borane) is prepared according to the reaction scheme of FIG. 10.
A 1,02 g du dendrimère de base de 10ème génération (figure 1) à extrémités aldéhydes (10-6 mole) dissous dans 10 ml de THF fraîchement distillé, on ajoute 0.615 g (3,072 10 3 mole) de diphénylphosphine borane (C6H5)2 PH (BH3) et 2 ul de triéthylamine (1,75 10-6 mole) utilisée comme catalyseur basique. Le mélange réactionnel est agité à 50 OC pendant 48 heures. Après évaporation du solvant et lavages successifs à l'éther (2 x 10 ml) puis à l'acétonitrile (10 ml), on obtient un dendrimère fonctionnel comprenant 3072 groupements fonctionnels à extrémités phosphines borane avec un rendement de 94 % sous forme d'une poudre blanche. To 1.02 g of the 10th generation basic dendrimer (FIG. 1) with aldehyde ends (10-6 mole) dissolved in 10 ml of freshly distilled THF, 0.615 g (3.072 10 3 mole) of diphenylphosphine borane (C6H5) is added. 2 PH (BH3) and 2 μl of triethylamine (1.75 10-6 mole) used as basic catalyst. The reaction mixture is stirred at 50 OC for 48 hours. After evaporation of the solvent and successive washings with ether (2 × 10 ml) then with acetonitrile (10 ml), a functional dendrimer is obtained comprising 3072 functional groups with borane phosphine ends with a yield of 94% in the form of a white powder.
Ce dendrimère fonctionnel, obtenu par greffage par addition sur les extrémités aldéhydes de dendrimère de base, comprend donc 3072 groupes fonctionnels complémentaires greffés sur le phosphore terminal du dendrimère de base, et dont la formule est
où K3 est -O-C6H4
A2 est l'oxygène
Rm est l'hydrogène
R10 est l'hydrogène
[P] est le radical -P(Ph)2
BH3
EXEMPLE 9
On prépare un dendrimère fonctionnel à extrémités phosphinates complexées par le groupement borane
BH3 (borane) selon le schéma réactionnel de la figure 11.This functional dendrimer, obtained by grafting by addition to the aldehyde ends of base dendrimer, therefore comprises 3072 complementary functional groups grafted on the terminal phosphorus of the base dendrimer, and the formula of which is
where K3 is -O-C6H4
A2 is oxygen
Rm is hydrogen
R10 is hydrogen
[P] is the radical -P (Ph) 2
BH3
EXAMPLE 9
A functional dendrimer with phosphinate ends complexed by the borane group is prepared
BH3 (borane) according to the reaction scheme of Figure 11.
A 1,02 g du dendrimère de base de 10ème génération (figure 1) à extrémités aldéhydes 10-6 mole) dissous dans 10 ml de THF fraîchement distillé, on ajoute 0,713 g (3,072 10 3 mole) de diphénoxyphosphine borane (C6H5O)2 PH(BH3) et 2 ul de triéthylamine (1,75 10-6 mole) utilisée comme catalyseur basique. Le mélange réactionnel est agité à 50 OC pendant 48 heures. Après évaporation du solvant et lavages successifs à l'éther (2 x 10 ml) puis à l'acétonitrile (10 ml), on obtient un dendrimère fonctionnel comprenant 3072 groupements fonctionnels à extrémités phosphinates borane avec un rendement de 89 % sous forme d'une poudre blanche. To 1.02 g of the 10th generation base dendrimer (FIG. 1) with 10-6 mole aldehyde ends) dissolved in 10 ml of freshly distilled THF, 0.713 g (3.072 10 3 mole) of diphenoxyphosphine borane (C6H5O) 2 is added. PH (BH3) and 2 μl of triethylamine (1.75 10-6 mole) used as basic catalyst. The reaction mixture is stirred at 50 OC for 48 hours. After evaporation of the solvent and successive washes with ether (2 x 10 ml) and then with acetonitrile (10 ml), a functional dendrimer is obtained comprising 3072 functional groups with borane phosphinate ends with a yield of 89% in the form of a white powder.
EXEMPLE 10
On prépare un dendrimère fonctionnel à extrémités phosphonates selon le schéma réactionnel de la figure 12.EXAMPLE 10
A functional dendrimer with phosphonate ends is prepared according to the reaction scheme of FIG. 12.
A 1,02 g du dendrimère de 10ème génération à extrémités aldéhydes (10-6 mole) dissous dans 10 ml de
THF fraîchement distillé, on ajoute 0,424 g (3,072.10-3 mole) de l'oxyde de diéthoxyphosphine (veto)2 P(O)H et 2 u1 de triéthylamine (1,75.10-6 mole) utilisée comme catalyseur basique. Le mélange réactionnel est agité à 50 OC pendant 48 heures. Après évaporation du solvant et lavages successifs à l'éther (2 x 10 ml) puis à l'acétonitrile (10 ml), on obtient un dendrimère fonctionnel comprenant 3072 groupements fonctionnels à extrémités phosphonates avec un rendement de 84 % sous forme d'une poudre blanche. 1.02 g of the 10th generation dendrimer with aldehyde ends (10-6 mole) dissolved in 10 ml of
Freshly distilled THF, 0.424 g (3.072.10-3 mole) of diethoxyphosphine oxide (veto) 2 P (O) H and 2 μl of triethylamine (1.75.10-6 mole) used as basic catalyst are added. The reaction mixture is stirred at 50 OC for 48 hours. After evaporation of the solvent and successive washes with ether (2 x 10 ml) and then with acetonitrile (10 ml), a functional dendrimer is obtained comprising 3072 functional groups with phosphonate ends with a yield of 84% in the form of a White powder.
EXEMPLE 11
On prépare un dendrimère fonctionnel à extrémités phosphonates selon le schéma réactionnel de la figure 13 par greffage direct sur les fonctions aldéhydes du site périphérique terminal d'un dendrimère de base.EXAMPLE 11
A functional dendrimer with phosphonate ends is prepared according to the reaction scheme of FIG. 13 by direct grafting onto the aldehyde functions of the terminal peripheral site of a base dendrimer.
A une solution dans le chloroforme du dendrimère de base de génération 4 préparé comme indiqué ci-dessus (figure 2) possédant 48 fonctions aldéhydes terminales, on ajoute goutte à goutte une solution de l'amine phosphorée H2N(CH2)2 P(O)(OEt)2 (2 équivalents par groupement CHO) dans le chloroforme. On laisse ce mélange réagir deux heures à température ambiante. Après évaporation à sec le mélange réactionnel est obtenu sous forme d'une poudre blanche qui est lavée deux fois avec 10 ml d'éther. Le produit final est obtenu sous forme d'une poudre blanche avec un rendement de 94 %.Les analyses démontrent qu'il s'agit d'un dendrimère fonctionnel possédant 48 groupements fonctionnels à extrémités phosphonates, de formule
EXEMPLE 12
On prépare un dendrimère fonctionnel à extrémités phosphonates par greffage direct sur les fonctions chlorées du site périphérique terminal d'un dendrimère de base, selon le schéma réactionnel de la figure 14
A une solution d'amino B phosphonate
H2N(CH2)2 P(O)(OEt)2 (0,639 mmol) dans 20 ml de THF, on ajoute à température ambiante et à la microseringue une quantité stoechiométrique de triéthylamine fraîchement distillée (0,639 mmol). On laisse réagir 30 min à température ambiante, puis on ajoute le mélange réactionnel goutte à goutte à une solution de 0,0133 mmol (150 mg) du dendrimère de base de 4ème génération préparé comme indiqué ci-dessus (figure 2) possédant 48 fonctions d'extrémités phosphore-chlore dans 10 ml de THF à O OC. On laisse agiter à température ambiante pendant deux heures. Après élimination du précipité de chlorhydrate de triéthylamine par centrifugation et évaporation du solvant à sec, on obtient une poudre qui est lavée avec 2 x 20 ml de diéthyléther.Le produit final obtenu sous forme de poudre blanche, avec un rendement supérieur à 85 %, est un dendrimère fonctionnel possédant 48 groupements fonctionnels d'extrémités phosphonates, de formule
A functional dendrimer with phosphonate ends is prepared by direct grafting onto the chlorinated functions of the terminal peripheral site of a base dendrimer, according to the reaction scheme of FIG. 14
To a solution of amino B phosphonate
H2N (CH2) 2 P (O) (OEt) 2 (0.639 mmol) in 20 ml of THF, a stoichiometric amount of freshly distilled triethylamine (0.639 mmol) is added at room temperature and to the microsyringe. The reaction medium is left to react for 30 min at room temperature, then the reaction mixture is added dropwise to a solution of 0.0133 mmol (150 mg) of the 4th generation base dendrimer prepared as indicated above (FIG. 2) having 48 functions. of phosphorus-chlorine ends in 10 ml of THF at O OC. The mixture is left to stir at ambient temperature for two hours. After removing the precipitate of triethylamine hydrochloride by centrifugation and evaporating the solvent to dryness, a powder is obtained which is washed with 2 × 20 ml of diethyl ether. The final product obtained in the form of a white powder, with a yield greater than 85%, is a functional dendrimer having 48 functional groups of phosphonate ends, of formula
EXEMPLE 13
On prépare un dendrimère fonctionnel à extrémités phosphines selon le schéma réactionnel de la figure 15.EXAMPLE 13
A functional dendrimer with phosphine ends is prepared according to the reaction scheme of FIG. 15.
Dans une première étape, on prépare un dendrimère présentant des extrémités monoallylamines - - -NH-CH2-CH= CH2 de la façon suivante. In a first step, a dendrimer with monoallylamine ends - - -NH-CH2-CH = CH2 is prepared in the following manner.
A une solution de diallylamine (deux équivalents par fonction chlore, soit dans ce cas 768 équivalents) dans le THF, on ajoute à température ambiante une quantité stoechiométrique de triéthylamine fraîchement distillée et on laisse agiter ce mélange à température ambiante pendant 30 minutes. On ajoute ce mélange réactionnel à une solution dans le THF du dendrimère de base préparé comme indiqué ci-dessus (figure 2) de septième génération possédant 384 liaisons phosphore-chlore. On laisse ce mélange réagir à température ambiante pendant une semaine. Après élimination du précipité du chlorhydrate de triéthylamine par centrifugation et évaporation à sec du solvant et des excès de réactifs utilisés, on obtient une poudre jaunâtre qui peut être purifiée par lavage avec 10 ml d'éther et par chromatographie sur colonne de silice en utilisant comme éluant l'acétate d'éthyle. To a solution of diallylamine (two equivalents per chlorine function, or in this case 768 equivalents) in THF, a stoichiometric quantity of freshly distilled triethylamine is added at room temperature and this mixture is allowed to stir at room temperature for 30 minutes. This reaction mixture is added to a THF solution of the base dendrimer prepared as indicated above (FIG. 2) of the seventh generation having 384 phosphorus-chlorine bonds. This mixture is allowed to react at room temperature for one week. After elimination of the precipitate of triethylamine hydrochloride by centrifugation and evaporation to dryness of the solvent and the excess of reagents used, a yellowish powder is obtained which can be purified by washing with 10 ml of ether and by chromatography on a silica column using as eluting with ethyl acetate.
Le produit final est un dendrimère possédant 384 extrémités monoallylamines formant deux sites périphériques terminaux respectivement sur les deux atomes d'azote liés au phosphore initial d'extrémité du dendrimère de base. The final product is a dendrimer having 384 monoallylamine ends forming two terminal peripheral sites respectively on the two nitrogen atoms linked to the initial phosphorus at the end of the base dendrimer.
Dans une deuxième étape, on greffe des fonctions phosphines sur l'un seulement des deux sites périphériques terminaux à extrémités monoallylamines. In a second step, phosphine functions are grafted onto only one of the two terminal peripheral sites with monoallylamine ends.
0,65 ml de diphénylphosphine Ph2PH (3,76 mmol, 0,700 g) et 0,11 g de (CH2O)n (3,76 mmol) sont chauffés dans un tube de Schlenk fermé pendant 90 minutes à 120 OC. On ajoute 1 g du dendrimère de 7ème génération obtenu à la première étape ci-dessus comportant 384 groupements monoallylamines (0,0098 mmol) dans 5 ml de THF. 0.65 ml of diphenylphosphine Ph2PH (3.76 mmol, 0.700 g) and 0.11 g of (CH2O) n (3.76 mmol) are heated in a closed Schlenk tube for 90 minutes at 120 ° C. 1 g of the 7th generation dendrimer obtained in the first step above containing 384 monoallylamine groups (0.0098 mmol) is added in 5 ml of THF.
L'ensemble est chauffé à 80 OC pendant trois jours. Le solvant est ensuite évaporé pour donner une huile jaune.The whole is heated to 80 ° C. for three days. The solvent is then evaporated to give a yellow oil.
Après deux lavages avec 10 ml d'un mélange 1/1 pentane/éther le produit final est obtenu sous forme d'une poudre blanche avec un rendement de 93 %.After two washes with 10 ml of a 1/1 pentane / ether mixture, the final product is obtained in the form of a white powder with a yield of 93%.
Ce produit est un dendrimère fonctionnel possédant 192 groupements fonctionnels d'extrémité
que l'on peut aussi écrire
that we can also write
où R1 est CH2
et [P] est P(Ph)2
Il est à noter que cet exemple peut aussi être effectué à partir du dendrimère de base de génération 10, ou de génération 12, et on obtient 1536 ou 6144 groupements fonctionnels tels que sus-mentionnés.where R1 is CH2
and [P] is P (Ph) 2
It should be noted that this example can also be carried out from the base dendrimer of generation 10, or of generation 12, and 1536 or 6144 functional groups are obtained as mentioned above.
EXEMPLE 14
On prépare un dendrimère fonctionnel à extrémités phosphines selon le schéma réactionnel à trois étapes de la figure 16.EXAMPLE 14
A functional dendrimer with phosphine ends is prepared according to the three-step reaction scheme of FIG. 16.
Dans une première étape, on greffe un groupement -NH-CH2-C = CH sur un site périphérique terminal chloré du dendrimère de base. In a first step, a group -NH-CH2-C = CH is grafted onto a chlorinated terminal peripheral site of the base dendrimer.
A une solution de monopropargylamine (0,319 mmol, 22 pl) dans 7 ml de THF, on ajoute à température ambiante et à la microseringue une quantité stoechiométrique de triéthylamine fraîchement distillée (0,319 mmol, 45 ul). On laisse réagir 30 minutes à température ambiante, puis on ajoute le mélange réactionnel goutte à goutte et très lentement à une solution dans 7 ml de THF à O OC de 0,0133 mmol (150 mg) du dendrimère de base de 4ème génération de base préparé comme indiqué ci-dessus (figure 2) possédant 48 liaisons phosphore-chlore. On laisse agiter à température ambiante pendant deux heures. To a solution of monopropargylamine (0.319 mmol, 22 μl) in 7 ml of THF, a stoichiometric quantity of freshly distilled triethylamine (0.319 mmol, 45 μl) is added at room temperature and to the microsyringe. The reaction medium is left to react for 30 minutes at room temperature, then the reaction mixture is added dropwise and very slowly to a solution in 7 ml of THF at O OC of 0.0133 mmol (150 mg) of the base dendrimer of 4th generation base. prepared as indicated above (Figure 2) having 48 phosphorus-chlorine bonds. The mixture is left to stir at ambient temperature for two hours.
Après élimination du précipité de chlorhydrate de triéthylamine par centrifugation et évaporation du solvant à sec, on obtient une poudre qui est purifiée par chromatographie sur colonne de silice avec l'acétate d'éthyle pour éliminer le reste de chlorhydrate.After removing the precipitate of triethylamine hydrochloride by centrifugation and evaporating the solvent to dryness, a powder is obtained which is purified by chromatography on a silica column with ethyl acetate to remove the remainder of hydrochloride.
Le produit final est le dendrimère représenté à la fin de la première étape de la figure 16, qui est obtenu avec un rendement de 60 % sous forme de poudre jaunâtre entièrement caractérisée par les analyses, et ayant un point de décomposition à 47 OC. The final product is the dendrimer shown at the end of the first step in FIG. 16, which is obtained with a yield of 60% in the form of a yellowish powder fully characterized by the analyzes, and having a decomposition point at 47 OC.
Dans une deuxième étape, on greffe un groupement -NH-CH2-C = CH sur le second site périphérique terminal chloré du dendrimère de base. In a second step, a group -NH-CH2-C = CH is grafted onto the second chlorinated terminal peripheral site of the base dendrimer.
A une solution de monopropargylamine (0,320 mmol, 45 ul) dans 7 ml de THF, on ajoute à température ambiante et à la microseringue une quantité stoechiométrique de triéthylamine fraîchement distillée (0,320 mmol, 89 ul). On laisse réagir 30 minutes à température ambiante puis on ajoute le mélange réactionnel goutte à goutte et très lentement à une solution dans 7 ml de THF à température ambiante de 0,0133 mmol (150 mg) du dendrimère de 4ème génération obtenu à l'issue de la première étape possédant 24 liaisons phosphore-chlore et 24 groupements monopropargylamine. On laisse agiter à température ambiante pendant douze heures.Après élimination du précipité de chlorhydrate de triéthylamine par centrifugation et évaporation à sec du solvant, on obtient une poudre qui est purifiée par chromatographie sur colonne de silice avec l'acétate d'éthyle pour éliminer le reste de chlorhydrate. To a solution of monopropargylamine (0.320 mmol, 45 μl) in 7 ml of THF, a stoichiometric quantity of freshly distilled triethylamine (0.320 mmol, 89 μl) is added at room temperature and to the microsyringe. The reaction mixture is left to react for 30 minutes at room temperature and then the reaction mixture is added dropwise and very slowly to a solution in 7 ml of THF at room temperature of 0.0133 mmol (150 mg) of the 4th generation dendrimer obtained at the end of the first stage having 24 phosphorus-chlorine bonds and 24 monopropargylamine groups. Stirred at room temperature for twelve hours. After removing the precipitate of triethylamine hydrochloride by centrifugation and evaporation to dryness of the solvent, a powder is obtained which is purified by chromatography on a silica column with ethyl acetate to remove the rest of hydrochloride.
Le produit final est le dendrimère représenté à la fin de la deuxième étape de la figure 16, qui est obtenu avec un rendement de 58 % sous forme de poudre jaune et un point de décomposition à 60 OC. The final product is the dendrimer shown at the end of the second step in FIG. 16, which is obtained with a yield of 58% in the form of a yellow powder and a decomposition point at 60 OC.
Dans une troisième étape, on greffe sélectivement un radical phosphine sur l'un des sites périphériques terminaux monopropargylamine. In a third step, a phosphine radical is selectively grafted on one of the terminal peripheral sites monopropargylamine.
0,65 ml de diphénylphosphine Ph2PH (3,76 mmol, 0,700 g) et 0,11 g de (CH2O)n (3,76 mmol) sont chauffés dans un tube de Schlenk fermé pendant 90 minutes à 120 OC, puis 0,16 g du dendrimère de 4ème génération obtenu à la deuxième étape comportant 48 groupements monopropargylamines dans 7 ml de THF sont ajoutés et l'ensemble est chauffé à 80 OC pendant trois jours. Le solvant est ensuite évaporé pour donner une huile jaune. 0.65 ml of diphenylphosphine Ph2PH (3.76 mmol, 0.700 g) and 0.11 g of (CH2O) n (3.76 mmol) are heated in a closed Schlenk tube for 90 minutes at 120 ° C., then 0, 16 g of the 4th generation dendrimer obtained in the second step comprising 48 monopropargylamine groups in 7 ml of THF are added and the whole is heated to 80 ° C. for three days. The solvent is then evaporated to give a yellow oil.
Après deux lavages avec 10 ml d'un mélange 1/1 pentane/éther le produit final est obtenu sous forme d'une poudre blanche avec un rendement de 91 %.After two washes with 10 ml of a 1/1 pentane / ether mixture the final product is obtained in the form of a white powder with a yield of 91%.
Le dendrimère fonctionnel obtenu présente 24 groupements fonctionnels d'extrémité
EXEMPLE 15
On prépare un dendrimère fonctionnel possédant des groupements fonctionnels phosphines complexés avec de l'or sous forme AuCl selon le schéma réactionnel de la figure 17.EXAMPLE 15
A functional dendrimer is prepared having phosphine functional groups complexed with gold in AuCl form according to the reaction scheme of FIG. 17.
A une solution du dendrimère fonctionnel de génération 6 préparé comme indiqué ci-dessus à l'exemple 1 (figure 3) mais à partir d'un dendrimère de base de génération 6, et possédant 192 fonctions phosphines terminales (0,83 g ; 7,8 pmol) dans 20 ml de dichlorométhane, on ajoute un complexe AuCl (tétrahydrothiophène) (0,48 g ; 1,5 mmol) à température ambiante. Après avoir agité le mélange résultant pendant deux heures, la solution est concentrée à 2 ml. L'addition de diéthyléther (15 ml) permet de faire précipiter le complexe sous forme d'un solide blanc qui est lavé avec du diéthyléther (2 x 10 ml). Le produit final est obtenu avec un rendement de 65 %.Les analyses démontrent qu'il s'agit du dendrimère fonctionnel représenté figure 17, ayant 192 groupements fonctionnels terminaux
Ce dendrimère peut trouver des applications, par exemple à titre de médicament, notamment dans le traitement de l'arthrite par voie générale, comme le monomère de même terminaison. This dendrimer can find applications, for example as a medicament, in particular in the treatment of arthritis by the general route, such as the monomer with the same termination.
EXEMPLE 16
On prépare un dendrimère fonctionnel possédant des groupements fonctionnels phosphines complexées avec du rhodium sous forme Rh(Co)(acac) où acac est le groupement
selon le schéma réactionnel de la figure 18.EXAMPLE 16
A functional dendrimer is prepared having phosphine functional groups complexed with rhodium in Rh (Co) (acac) form where acac is the group
according to the reaction scheme of Figure 18.
On prépare tout d'abord un dendrimère fonctionnel à extrémités phosphines, en utilisant le procédé décrit à l'exemple 1, mais à partir d'un dendrimère de base de quatrième génération, de façon à obtenir un dendrimère possédant 48 groupements fonctionnels phosphines
greffés sur les 24 atomes de phosphores terminaux du dendrimère de base.First of all, a functional dendrimer with phosphine ends is prepared, using the method described in Example 1, but from a fourth generation base dendrimer, so as to obtain a dendrimer having 48 functional phosphine groups.
grafted onto the 24 terminal phosphorus atoms of the base dendrimer.
A une solution de ce dendrimère dans 20 ml de chloroforme, on ajoute Rh(acac)(CO)2 (52 équivalents) à température ambiante. La solution résultante est agitée pendant 3 heures puis le solvant est évaporé en partie jusqu'à l'obtention de 2 ml de solution à laquelle sont ajoutés 15 ml de diéthyléther. Le complexe final de couleur orange précipite et est lavé deux fois avec 5 ml de diéthyléther. To a solution of this dendrimer in 20 ml of chloroform, Rh (acac) (CO) 2 (52 equivalents) is added at room temperature. The resulting solution is stirred for 3 hours then the solvent is partially evaporated until 2 ml of solution are obtained to which 15 ml of diethyl ether are added. The final orange complex precipitates and is washed twice with 5 ml of diethyl ether.
Le dendrimère fonctionnel obtenu (rendement supérieur à 85 t) est représenté en projection plane sur la figure 20, où [Rh] est Rh(CO)(acac). The functional dendrimer obtained (yield greater than 85 t) is shown in planar projection in FIG. 20, where [Rh] is Rh (CO) (acac).
Les analyses démontrent la présence de 48 groupements phosphines complexés
Ce dendrimère est applicable à titre de catalyseur lors par exemple de l'hydroformylation des oléfines (catalyse homogène). This dendrimer is applicable as a catalyst during, for example, the hydroformylation of olefins (homogeneous catalysis).
EXEMPLE 17
On prépare un dendrimère multifonctionnel possédant des groupements fonctionnels phosphonates sur un site périphérique terminal et des groupements fonctionnels phosphines sur un autre site périphérique terminal, selon le schéma réactionnel de la figure 19.EXAMPLE 17
A multifunctional dendrimer having phosphonate functional groups on a terminal peripheral site and phosphine functional groups on another terminal peripheral site is prepared, according to the reaction scheme of FIG. 19.
On prépare tout d'abord un dendrimère de quatrième génération possédant le motif terminal P(S)(OC6H4CHO)NH(CH2CH=CH2) de la façon suivante
a) A une solution de monoallylamine (24 mmol)dans 100 ml de THF, on ajoute 24 mmol de triéthylamine à température ambiante. On laisse ce mélange sous agitation une demi-heure et on l'ajoute par un goutte à goutte très lent à une solution de 1 mmol de dendrimère de base de quatrième génération à extrémités Cl tel que mentionné ci-dessus (figure 2) dans 50 ml de THF, à 0 C.First of all, a fourth generation dendrimer with the terminal motif P (S) (OC6H4CHO) NH (CH2CH = CH2) is prepared in the following manner
a) To a solution of monoallylamine (24 mmol) in 100 ml of THF, 24 mmol of triethylamine is added at room temperature. This mixture is left stirring for half an hour and is added by a very slow drip to a solution of 1 mmol of fourth generation base dendrimer with Cl ends as mentioned above (Figure 2) in 50 ml of THF, at 0 C.
On laisse lentement revenir à température ambiante et, 12 heures après, on élimine une partie du chlorhydrate de triéthylamine par centrifugation.It is slowly allowed to return to room temperature and, 12 hours later, part of the triethylamine hydrochloride is removed by centrifugation.
Après purification par chromatographie sur colonne de silice (rendement de 82 %), on obtient un dendrimère comprenant des extrémités - P(S)Cl(NH-CH2CH=CH2). After purification by chromatography on a silica column (yield 82%), a dendrimer is obtained comprising - P (S) Cl ends (NH-CH2CH = CH2).
b) A une solution hétérogène de
NaO-C6H4-CHO (19,2 mmol) dans le THF, (50 ml) on ajoute à température ambiante et goutte à goutte une solution de dendrimère de quatrième génération à extrémités
P(S)Cl[NH-CH2CH=CH2] préparé ci-dessus (0,8 mmol) dans 50 ml de THF. On laisse sous agitation pendant 12 heures, puis on sépare le sel de sodium par centrifugation et on évapore le solvant pour obtenir une poudre qui est lavée par 3 x 10 ml d'éther. Un dendrimère de quatrième génération est obtenu avec un rendement de 85 %. Ce dendrimère comprend 24 extrémités P(S) [O-C6H4-CHO] [NH-CH2-CH=CH2] tel que représenté comme produit de départ du schéma réactionnel de la figure 19.b) To a heterogeneous solution of
NaO-C6H4-CHO (19.2 mmol) in THF, (50 ml) is added at room temperature and dropwise a fourth generation dendrimer solution with ends
P (S) Cl [NH-CH2CH = CH2] prepared above (0.8 mmol) in 50 ml of THF. Stirring is carried out for 12 hours, then the sodium salt is separated by centrifugation and the solvent is evaporated to obtain a powder which is washed with 3 x 10 ml of ether. A fourth generation dendrimer is obtained with a yield of 85%. This dendrimer comprises 24 P (S) [O-C6H4-CHO] [NH-CH2-CH = CH2] ends as shown as the starting product of the reaction scheme of FIG. 19.
Dans une deuxième étape, on greffe les groupements fonctionnels phosphonates de la façon suivante. In a second step, the phosphonate functional groups are grafted as follows.
A une solution du dendrimère de quatrième génération possédant le motif terminal P(S)(oC6H4CHo)NH(CH2CH=CH2) (0,600 mmol) dans 20 ml de THF, on ajoute à température ambiante le phosphonate (EtO)2P(O), (14,4 mmol) et une quantité catalytique de triéthylamine (0,06 mmol). On agite le mélange pendant 24 heures à 60 OC. L'évaporation du solvant et la purification de la poudre blanche obtenue par lavages successifs avec 2 x 20 ml de diéthyléther permet d'isoler le dendrimère de quatrième génération possédant comme motif terminal P(S)OC6H4CHOHP(O)(OEt)2. Ce nouveau dendrimère est caractérisé par RMN de 31P, 1H, 13C et par analyse élémentaire. Le rendement est de 90 %. To a solution of the fourth generation dendrimer having the terminal motif P (S) (oC6H4CHo) NH (CH2CH = CH2) (0.600 mmol) in 20 ml of THF, phosphonate (EtO) 2P (O) is added at room temperature, (14.4 mmol) and a catalytic amount of triethylamine (0.06 mmol). The mixture is stirred for 24 hours at 60 OC. Evaporation of the solvent and purification of the white powder obtained by successive washings with 2 x 20 ml of diethyl ether makes it possible to isolate the fourth generation dendrimer having as terminal motif P (S) OC6H4CHOHP (O) (OEt) 2. This new dendrimer is characterized by 31 P, 1 H, 13 C NMR and by elemental analysis. The yield is 90%.
Dans une troisième étape, on greffe les groupements fonctionnels phosphines de la façon suivante. In a third step, the phosphine functional groups are grafted as follows.
A une solution de ce dernier dendrimère (0,6 mmol) dans 20 ml de THF on ajoute à température ambiante la phosphine Ph2PCH2OH (14,4 mmol). Le mélange réactionnel est chauffé à 65 OC pendant 3 jours. Après élimination du solvant le dendrimère obtenu est purifié par lavages successifs avec 3 x 20 ml de diéthyléther (rendement 84 %) et caractérisé par RMN 31P, 1H, 13C et par analyse élémentaire. To a solution of the latter dendrimer (0.6 mmol) in 20 ml of THF is added at room temperature the phosphine Ph2PCH2OH (14.4 mmol). The reaction mixture is heated to 65 ° C. for 3 days. After removal of the solvent, the dendrimer obtained is purified by successive washing with 3 x 20 ml of diethyl ether (yield 84%) and characterized by 31 P, 1 H, 13 C NMR and by elemental analysis.
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