Chimie du Bismuth

Synthèse d'organobismuths

triarylbismuths synthesis.tiff

Le bismuth occupe la 83ième position du tableau périodique. Cet élément est non seulement le dernier membre naturel de la famille des pnictogènes mais aussi l'atome

stable non radioactif le plus lourd du tableau

périodique. Contrairement à ses voisins immédiats

tel que le plomb, l'étain, l'antimoine, le tellure

et le polonium, le bismuth possède une faible

toxicité, ce qui a permis son usage en

chimie pharmaceutique ainsi que dans le

développement de réactions plus

respectueuses de l'environnement

dites "vertes".

Les réactifs de type

organobismuth sont des espèces

organométalliques qui contiennent une ou

plusieurs liaisons C–Bi. Les organobismuths

possèdent des propriétés très vastes peu

retrouvées dans d'autres éléments du bloc p

tel que la capacité d'avoir l'atome de Bi à

l'état d'oxydation +3 ou +5, la capacité d'accomoder

jusqu'à 6 groupements et de générer des espèces

neutres, anioniques, cationiques ou dicationiques.

Notre aventure dans la chimie du bismuth a commencé avec la publication en 2007 de la première synthèse du tricyclopropylbismuth cPr3Bi et de son usage dans la première réaction de N-cyclopropylation d'amides, d'indoles et autres hétérocycles possédant une liaison N–H. Depuis, nous avons rapporté la synthèse d'une multitude de triaryl et trihétéroarylbismuths par l'addition de réactifs de Grignard sur le trichlorure de bismuth. Plusieurs de ces espèces ont été cristallisées et ont révélé des angles de liaison C–Bi–C de 90° ainsi que différents modes d'empilement. Nous avons de plus effectué la transformation de groupements fonctionnels présents sur l'espèce organobismuth démontrant ainsi que la liaison C–Bi est résistante à une vaste gamme de conditions telles que acides, aqueuses, oxidantes ou en présence d'autres organométalliques. Ces espèces ont été utilisées dans diverses réactions catalysées au cuivre et au palladium et menant à la formation de liaisons C–C, C–N, C–O et C–S. Au fil du temps, notre groupe s'est établi comme un chef de file dans le domaine de la chimie du bismuth en publiant près de 20 communications sur le sujet ainsi qu'un article de revue dans Synthesis et dans Science of Synthesis. Récemment, nous avons été invité à commenter un article pour la revue Nature Chemistry. Nous travaillons présentement à augmenter la diversité des triarylbismuths par l'introduction d'autres groupements fonctionnels. Nous effectuons aussi le design d'organobismuths possédant des groupements polyaromatiques ou des ligands spectacteurs non transférables capables de stimuler le transfert des groupements aryles. Nous cherchons aussi à développer des organobismuths possédant des groupements cyclopropyles, alkyles, alcényles et alcynyles.

Functionalization organobismuth.tiff