Réaction de Bergman

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La réaction de Bergman ou cyclisation de Bergman, du nom du chimiste américain Robert Bergman (de), est une réaction de réarrangement en chimie organique de l'ènediyne en un dérivé radicalaire du benzène[1].

Cyclisation de Bergmann (schéma général)

La réaction procède par pyrolyse (au-delà de 200 °C) en formant un composé diradicalaire 1,4-benzènediyle, espèce très réactive. Cette dernière réagit avec des donneurs de radicaux hydrogène tels que le cyclohexa-1,4-diène pour donner l'arène correspondant. Par traitement avec le tétrachlorométhane on obtient le 1,4-dichlorobenzène, et avec le méthanol, l'alcool benzylique.

Quand l'ényne fait partie d'un cycle à 10 carbones (par exemple le cyclodéca-3-ène-1,5-diyne de la figure ci-dessous), la réaction peut s'effectuer à des températures bien plus basses (37 °C ici) grâce à la tension de cycle.

Figure 2. Réaction de Bergman du cyclodéca-3-ène-1,5-diyne

Des composés naturels tels que la calichéamicine contiennent ce même motif cyclique à 10 carbones et sont cytotoxiques. Ils génèrent l'intermédiaire diradicalaire décrit ci-dessus, qui peut couper de l'ADN mono-brin et double-brin. Il existe de nouveaux médicaments basés sur cette propriété, notamment des anticorps monoclonaux comme le mylotarg[2].

Un mécanisme diradicalaire est également proposé pour la formation de certaines biomolécules d'origine marine, les sporolides, qui contiennent un cholorobenzène dans leur structure.

Sporolides

Dans ce mécanisme, un sel d'halogénure est la source de l'halogène. Une réaction modèle avec le cyclodéca-1,5-diyn-3-ène, du bromure de lithium comme source d'halogène, de l'acide acétique comme source d'hydrogène dans le DMSO à 37 °C rend cette théorie viable[3],[4]:

Cyclisation de Bergman avec capture par le bromure de lithium

La réaction est de premier ordre en ènediyne avec la formation du p-benzyne A comme étape limitante. L'ion halogénure donne ensuite ses deux électrons lors de la formation de la nouvelle liaison Br-C et l'électron radicalaire transiterait via une liaison C1-C4 fugace pour former l'intermédiaire anion B. Cet anion est une base puissante capable d'arracher des protons même au DMSO pour donner le produit final. Aucune formation des composés dibromé ou dihydrogéné n'est observée.

Liens externes[modifier | modifier le code]

Notes et références[modifier | modifier le code]

  1. Name Reactions: A Collection of Detailed Reaction Mechanisms By Jie Jack Li Published 2003 Springer ISBN 3-540-40203-9
  2. (en) Design and synthesis of heterocycle fused enediyne prodrugs activable at willLuca Banfi, Andrea Basso, Giuseppe Guanti, and Renata Riva Arkivoc 2006 HL-1786GR 261-275 Abstract
  3. (en) Charles L. Perrin, Betsy L. Rodgers et Joseph M. O'Connor, « Nucleophilic Addition to a p-Benzyne Derived from an Enediyne: A New Mechanism for Halide Incorporation into Biomolecules », Journal of the American Chemical Society, vol. 129, no 15,‎ 2007, p. 4795-4799 (lien DOI?)
  4. New Route For Halide Addition Stu Borman Chemical & Engineering News April 2 2007 Link