Tosyle

Un groupe tosyle (abrégé Ts ou OTs) de formule semi-développée CH₃C₆H₄SO₂ est composé de l'association d'un groupe toluène et d'un groupe sulfonyle en position para, c'est pourquoi on l'appelle aussi paratoluènesulfonyle. Ce groupe est dérivé du chlorure de tosyle (CH₃C₆H₄SO₂Cl), le chlorure de l'acide paratoluènesulfonique qui forme facilement des esters (tosylates) et des amides de cet acide. l'orientation para comme illustrée à droite est la plus courante et par convention tosyle fait systématiquement référence au paratoluènesulfonyl.

Un groupement tosyle (en bleu) avec un groupe générique R attaché.

Modèle boules et bâtons de l'anion tosylate.

Le groupe tosyle est attracteur d'électron et est un excellent nucléofuge. Mis en place par réaction, généralement dans un solvant aprotique souvent la pyridine dont la basicité active la réaction[1], entre un alcool et le chlorure de 4-toluènesulfonyl, il peut aussi servir de groupe protecteur pour la fonction alcool. Les tosylates (toluènesulfonates) sont sensibles aux attaques nucléophiles et aux éliminations à tel point qu'ils ont une durée de vie limitée dans l'air, ceci étant dû à une hydrolyse facile en présence d'eau et de lumière.

Des groupes similaires sont les brosylates "Br" (p-bromobenzènesulfonyl) dans lequel le groupe méthyl du toluène a été remplacé par un atome de brome, les nosylates "Ns" (4-nitrobenzènesulfonyl) avec un groupe nitro en position para et les "Nps" (2-nitrobenzènesulfonyl) où le groupe nitro est en position ortho.

Utilisations

L'emploi de ces groupes fonctionnels est bien illustré dans la synthèse de la toltérodine (en) - un principe actif - où, dans une étape, un groupe phénol est bloqué par un groupe tosyle et une fonction alcool primaire par un groupe nosyle. Ce dernier est un groupe partant et laisse place à la diisopropylamine tandis que le tosyle n'est qu'un groupe protecteur qui empêche le proton du crésol, relativement acide, de protoner la diisopropylamine et ainsi de gêner la substitution nucléophile[2]^,[3]:

Synthèse de la toltérodine.

Notes

(en) Cet article est partiellement ou en totalité issu de l’article de Wikipédia en anglais intitulé « Tosyl group » (voir la liste des auteurs).

Nucleophilic Substitution
Reduction of Ethyl Benzoylacetate and Selective Protection of 2-(3-Hydroxy-1-phenylpropyl)-4-methylphenol: A New and Facile Synthesis of Tolterodine, Kathlia A. De Castro, Jungnam Ko, Daejong Park, Sungdae Park, and Hakjune Rhee; Organic Process Research & Development; 2007; vol. 11; p 918. DOI:10.1021/op7001134
Séquence de réactions : réduction du benzoylacétate d'éthyl par le borohydrure de sodium en un diol, suivie d'une alkylation de Friedel-Crafts avec le paracrésol et le chlorure de fer (III). Les groupes tosyle et nosyle sont introduits via leur chlorure respectif en présence d'une base, hydroxyde de sodium ou triéthylamine. L'étape suivante est une substitution nucléophile du groupe nosyle par la diisopropylamine, le groupe tosyle restant est retiré par une nouvelle réaction avec NaOH. La résolution optique avec l'acide L-tartrique pour obtenir l'énantiomère (R) pur n'est pas illustrée.

Voir aussi

Tosylate

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[1] Nucleophilic Substitution

[2] Reduction of Ethyl Benzoylacetate and Selective Protection of 2-(3-Hydroxy-1-phenylpropyl)-4-methylphenol: A New and Facile Synthesis of Tolterodine, Kathlia A. De Castro, Jungnam Ko, Daejong Park, Sungdae Park, and Hakjune Rhee; Organic Process Research & Development; 2007; vol. 11; p 918. DOI:10.1021/op7001134

[3] Séquence de réactions : réduction du benzoylacétate d'éthyl par le borohydrure de sodium en un diol, suivie d'une alkylation de Friedel-Crafts avec le paracrésol et le chlorure de fer (III). Les groupes tosyle et nosyle sont introduits via leur chlorure respectif en présence d'une base, hydroxyde de sodium ou triéthylamine. L'étape suivante est une substitution nucléophile du groupe nosyle par la diisopropylamine, le groupe tosyle restant est retiré par une nouvelle réaction avec NaOH. La résolution optique avec l'acide L-tartrique pour obtenir l'énantiomère (R) pur n'est pas illustrée.