Journal ³ -les bromanes sont une classe de composés rare et généralement non étudiée. Un protocole doux et efficace offre désormais une large palette de ces éléments constitutifs intéressants pour la synthèse organique. Comme l'a rapporté une équipe de recherche française dans la revue Angewandte Chemie , ces composés présentent une réactivité plus élevée et une sélectivité différente de celles des composés iodés correspondants.

Les atomes d'halogène ont généralement un niveau d'oxydation de -1 et un seul partenaire de liaison. Cependant, l'iode et le brome peuvent également adopter des niveaux d'oxydation de +3 ou +5 et participer à de multiples liaisons. De tels composés sont connus sous le nom d'iodes et de bromes hypervalents. Les iodes hypervalents en particulier jouent un rôle important dans la synthèse organique. Par exemple, journal ³ - les iodanes (atomes d'iode chargés positivement liés à deux cycles carbonés aromatiques à six chaînons) sont des briques de construction intéressantes pour la synthèse de molécules complexes, en particulier via des réactions catalysées par des métaux.

Bien qu'ils soient censés avoir une réactivité plus forte ou différente, les composés bromés hypervalents correspondants ont reçu beaucoup moins d'attention. Une des raisons à cela est que diaryl λ ³ -les bromanes sont plus difficiles à produire, généralement par des réactions nécessitant plusieurs étapes dans des conditions de réaction difficiles ou utilisant des réactifs extrêmement corrosifs et toxiques et donnant de faibles rendements.

Une équipe dirigée par Joanna Wencel-Delord à l'Université de Strasbourg/Université de Haute Alsace (Strasbourg, France) a désormais développé une stratégie synthétique polyvalente et à haut rendement qui donne accès à une large palette de produits stables, non sensible à l'air, diaryle cyclique ³ -bromanes. L'étape clé est une fermeture de cycle qui forme un système composé de deux cycles aromatiques à six chaînons reliés par un cycle à cinq chaînons. La "pointe" du cycle à cinq chaînons est l'hypervalent, atome de brome chargé positivement. L'équipe a produit une série de différentes variantes avec différents groupes latéraux et contre-ions.

Les bromanes cycliques se sont avérés être des briques synthétiques intéressantes. En présence d'une base faible, l'anneau à cinq chaînons s'ouvre, permettant des couplages C–O et C–N, même sans avoir besoin d'un catalyseur métallique. De façon intéressante, les liaisons C–O et C–N sont formées sur la position méta inattendue. En outre, cette réactivité ne peut pas être atteinte en utilisant les diaryl iodanes correspondants, illustrant ainsi clairement la complémentarité de ces espèces hypervalentes.

La cause de la sélectivité différente est un mécanisme de réaction différent. Dans le cas des iodes, et en présence d'un catalyseur métallique, l'attaque du partenaire réactionnel conduit à la rupture de la liaison carbone-iode, qui est en position ortho, suivi du couplage de cet atome de carbone ortho lorsque le cycle s'ouvre. Dans le cas des bromanes, en revanche, la première étape de la réaction est la déprotonation du cycle aromatique et le clivage de l'une des liaisons carbone-brome et la formation d'un cycle aryne, qui contient une triple liaison dans le cycle aromatique entre les atomes de carbone ortho et méta. Lorsque le réactif de couplage de l'étape suivante attaque cette triple liaison, ceci se produit préférentiellement au métacarbone en raison de la combinaison des effets électroniques et stériques.