上世紀(jì)50年代早期,G. Wittig和G. Geissler 報(bào)道了有關(guān)五價(jià)膦的研究,他們發(fā)現(xiàn)甲叉基三苯基膦 (Ph3P=CH2)和二苯甲酮反應(yīng)可以當(dāng)量的生成1,1-二苯基乙烯和三苯基氧膦(Ph3P=O)。Wittig意識(shí)到此現(xiàn)象的重要性,系統(tǒng)的研究了正膦( phosphoranes,膦葉立德)和醛酮反應(yīng)生成烯烴的反應(yīng)。因此膦葉立德和羰基化合物作用制備烯烴反應(yīng)被稱為Wittig反應(yīng)。此反應(yīng)是非常高效制備烯烴的方法。
此反應(yīng)的活性試劑膦葉立德通常由三烷基膦和鹵代烴(1° or 2°)反應(yīng)后經(jīng)過堿(e.g., RLi, NaH, NaOR, etc.)拔氫制備。根據(jù) R2 和 R3取代基的不同,葉立德可以分為三種類型:1、穩(wěn)定型葉立德, R2 和 R3至少有一個(gè)強(qiáng)吸電子基團(tuán) (-CO2R, -SO2R, etc.),其可以形成穩(wěn)定的碳負(fù)離子。2、半穩(wěn)定型葉立德,R2 和 R3至少有一個(gè)是芳基或烯基。3、不穩(wěn)定型葉立德,通常只含有飽和烷烴取代基,不能夠形成穩(wěn)定的碳負(fù)離子。
反應(yīng)特點(diǎn):1、膦鹽通常由三苯基膦制備,葉立德通常在反應(yīng)時(shí)制備后直接用于反應(yīng)。2、葉立德對(duì)水和氧氣敏感。3、葉立德和醛的反應(yīng)速度遠(yuǎn)快于酮,和酯或酰胺等不反應(yīng)。4、E-/Z-構(gòu)型的立體選擇性和多種因素有關(guān):葉立德的類型,羰基化物的性質(zhì),溶劑和葉立德離子態(tài)的存在形式等。5、不穩(wěn)定型葉立德在極性非質(zhì)子溶劑中在無(wú)鹽(如LiX)條件下和醛反應(yīng)通常生成Z構(gòu)型的產(chǎn)物。6、穩(wěn)定型葉立德在上述條件下和醛反應(yīng)通常生成E構(gòu)型產(chǎn)物。7、半穩(wěn)定型葉立德通常立體選擇性較差。8、 THF, Et2O, DME, MTBE, 或 甲苯也可以用于此反應(yīng)。
Wittig反應(yīng)有很多變體:1、 Horner-Wittig反應(yīng)是利用膦氧化物而不是三苯基膦制備葉立德。2、利用烷基膦酸酯碳負(fù)離子制備(E)-α,β-不飽和酯的Horner-Wadsworth-Emmons反應(yīng)。3、Schlosser改進(jìn)法,加入兩倍當(dāng)量的LiX鹽,不穩(wěn)定型葉立德也可生成E構(gòu)型產(chǎn)物。
反應(yīng)機(jī)理
氧磷環(huán)丁烷中間體,消除得到烯烴的過程是協(xié)同進(jìn)行的,不可逆。
反應(yīng)實(shí)例
【J. Am. Chem. Soc. 2000, 122, 8654-8664】.
【J. Org. Chem. 2002, 67, 5846-5849】.
【 J. Org. Chem. 2002, 67, 4186-4199】.
【J. Org. Chem. 1966, 31, 3146–3149】
【J. Chem. Soc. (C) 1968, 1982–1983】
【J. Am. Chem. Soc. 1978, 100, 8214–8222】
【Angew. Chem. Int. Ed. 1996, 35, 589–607】
【Tetrahedron Lett. 2013, 38,1658-1660】
【J. Org. Chem., 2016, 81, 2730-2736】
Georg Wittig (德國(guó)化學(xué)家,1897-1987), 生于德國(guó)柏林,在K. von Auwers指導(dǎo)下獲得 Ph.D. 學(xué)位。他和Herbert C. Brown (美國(guó)化學(xué)家,1912-2004) 由于發(fā)現(xiàn)了有機(jī)膦和有機(jī)硼試劑,共享了1981年的諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。
參考文獻(xiàn)
[1]. Strategic Applications of Named Reactions in Organic Synthesis, LászlóKürti and Barbara Czakó, Wittig reaction , page 486-487.
[2]. Name Reactions (A Collection of Detailed Reaction Mechanisms), Jie Jack Li, Wittig reaction,page 632-633.