1958年，L. Horner利用烷基二苯基氧膦的負(fù)離子和醛酮反應(yīng)成功制備了烯烴。這一對(duì)Wittig反應(yīng)的改進(jìn)反應(yīng)被稱為Horner-Wittig反應(yīng)（或Horner反應(yīng)）。但這一改進(jìn)被廣泛應(yīng)用于有機(jī)合成，卻是在六十年代早期，因?yàn)榇藭r(shí)W.S. Wadsworth和W.D. Emmons成功利用了磷酸酯（R1=O-alkyl）制備烯烴。在他們的研究中指出了磷酸酯比原來的三苯基膦葉立德有更多的優(yōu)點(diǎn)。利用穩(wěn)定的磷酸酯的碳負(fù)離子（多數(shù)情況下R1=O-alkyl and R2=CO2-alkyl）和醛酮立體選擇性地制備烯烴的反應(yīng)被稱為Horner-Wadsworth-Emmons 成烯反應(yīng) (或HWE反應(yīng))。產(chǎn)物主要為E-型烯烴。
HWE反應(yīng)和傳統(tǒng)的Wittig反應(yīng)有如下優(yōu)點(diǎn)：1）磷酸酯比原來的鏻鹽更容易制備，并且更加經(jīng)濟(jì)；2）磷酸酯負(fù)離子比原來的磷葉立德親核性更強(qiáng)，因此它幾乎可以和所有的醛酮在溫和的條件下進(jìn)行反應(yīng)；3）位阻較大的酮在Wittig反應(yīng)中是不反應(yīng)的，但在此反應(yīng)中可以進(jìn)行；4）磷酸酯的α-碳負(fù)離子在成烯反應(yīng)之前可以進(jìn)一步修飾（和一些親電試劑反應(yīng)，如烷基，鹵化物等），而葉立德一般是不可以的進(jìn)行的；5）副產(chǎn)物磷酸二烷基酯是水溶性的，因此可以很容易的從烯烴產(chǎn)物中分離，而非水溶性的三苯氧膦則很難分離。
反應(yīng)機(jī)理：
反應(yīng)特點(diǎn)：1）選擇性的制備E構(gòu)型的二取代烯烴比Wittig反應(yīng)需要更溫和的條件（R2需要和期初的雙鍵進(jìn)行共軛）；2）可以增大烷基取代基（R1或R2, R=異丙基）來增加E構(gòu)型的選擇性；3）立體選擇性主要和底物相關(guān)，但可以通過使用更小位阻的取代基（如R1，R2=甲基）或使用強(qiáng)的游離堿（如KOt-Bu）使之主要生成Z構(gòu)型的烯烴。
有幾種HWE反應(yīng)的改進(jìn)反應(yīng)：1）Still-Gennari改進(jìn)中R1=OCH2CF3，主要得到Z構(gòu)型的烯烴；2）對(duì)于堿敏感的底物，使用金屬鹽（LiCl or NaI）和弱胺堿（如DBU）可以有效的避免消除反應(yīng)；3）不對(duì)稱的HWE成烯反應(yīng)；4）Corey-Kwiatkowsk改進(jìn)，其使用磷酸二酰胺立體選擇性地制備(Z)-烯烴，(Me2N)2P(O)CH2R, R=aryl。
反應(yīng)實(shí)例：
編譯自Strategic Applications of Named Reactions in OrganicSynthesis, László Kürti and Barbara Czakó, Horner-Wadsworth-Emmonsolefination，page 212-213.
Horner–Wadsworth–Emmons反應(yīng)（霍納爾－沃茲沃思－埃蒙斯反應(yīng)）
HWE反應(yīng)，即Horner–Wadsworth–Emmons反應(yīng)（霍納爾－沃茲沃思－埃蒙斯反應(yīng)），是一個(gè)制取烯烴的反應(yīng)，是Wittig反應(yīng)的改進(jìn)。反應(yīng)用穩(wěn)定的膦酸酯碳負(fù)離子，代替磷葉立德，與醛、酮反應(yīng)生成烯烴。產(chǎn)物主要為E-型烯烴。
本反應(yīng)的反應(yīng)機(jī)理和Wittig reaction 的反應(yīng)機(jī)理相似。底物可以從亞磷酸和α-鹵代酯之間作Michaelis-Arbuzov反應(yīng)而得到。除了酯以外，腈、芳基、乙烯基，硫化物，胺，醚等官能基也能使用。通常情況下、反應(yīng)是E-式選擇。但像下面的反應(yīng)實(shí)例，改變反應(yīng)劑能使反應(yīng)呈Z-式選擇性。反應(yīng)副產(chǎn)物的磷化合物能溶于水、可在分液等操作時(shí)除去。這點(diǎn)比Wittig reaction的副產(chǎn)物更好分離除去。
基本文獻(xiàn)
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反應(yīng)機(jī)理
反應(yīng)實(shí)例
把膦酸酯變成(CF3CH2O)2P(O)-基能使反應(yīng)呈Z選擇性(Still-Gennari法)。[2]
同樣原理，使用(ArO)2P(O)-基也能使反應(yīng)呈Z選擇(安藤法)。[2]
使用LiCl作添加劑時(shí)，能在DBU或Hünig Base弱堿性條件下進(jìn)行反應(yīng)。使用對(duì)強(qiáng)堿NaH或LDA不穩(wěn)定的化合物時(shí)，該反應(yīng)非常有效 (Roush-正宗法)[3]。Li作為路易斯酸，使活性質(zhì)子的酸性度增加，提高反應(yīng)性。
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轉(zhuǎn)自“化學(xué)空間”
Horner– Wadsworth–Emmons反應(yīng)Masamune–Roush改進(jìn)法
本反應(yīng)適用于對(duì)堿不穩(wěn)定的醛和膦酸酯進(jìn)行 Horner–Wadsworth–Emmons反應(yīng)制備烯烴。膦酸酯必須是α-酮基或α-烷氧羰基膦酸酯。產(chǎn)物主要為Z-型烯烴。
反應(yīng)機(jī)理
最后生成熱力學(xué)穩(wěn)定的P=O鍵是反應(yīng)進(jìn)行的驅(qū)動(dòng)力。
反應(yīng)實(shí)例
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編譯自：Name Reactions （A Collection of Detailed Reaction Mechanisms）, Jie Jack Li, Masamune–Roush conditions for the Horner–Emmons reaction，page 382-383.
