維蒂希反應(yīng)(Wittig反應(yīng))

1、維蒂希反應(yīng)（Wittig反應(yīng)）是醛或酮與三苯基磷葉立德（維蒂希 試劑）作用生成 烯制和三苯基氧瞬的一類有機化學(xué)反應(yīng),以發(fā)明 人德國化學(xué)家格奧爾格維蒂希 的姓氏命名。11nL弋PhP：C-0 +C-R3R2/G=G冬 Ph3P=0R2 X格奧爾格維蒂希 在1954年發(fā)明該反應(yīng)，并因此獲得1979年諾 貝爾化學(xué)獎。3 維蒂希反應(yīng)在烯姓合成中有十分重要的地位。維蒂希反應(yīng)的反應(yīng)物一般是醛/酮和單取代的磷葉立德。使用活 潑葉立德時所得產(chǎn)物一般都是 Z型的，或Z/E異構(gòu)體比例相當(dāng)； 而使用比較穩(wěn)定的葉立彳惠或加入 Schlosser改進時，產(chǎn)物則以E 型為主。反應(yīng)機理經(jīng)典機理維蒂希反應(yīng)的經(jīng)典機理為:123

2、4765磷葉立德1中的電負性碳進攻與醛酮嵌基2中的碳原子，發(fā)生 圣 核加成。由于位阻原因，主要生成PhP+-和-O-處于反式的產(chǎn)物3。3C-C鍵旋轉(zhuǎn)得到偶極中間體4 4在-78° C時比較穩(wěn)定。然后生 成含氧四元環(huán)過渡態(tài)5。5發(fā)生消除得到順式烯17和三苯基氧 吹6。對于活潑的維蒂希試劑而言，與醛和酮反應(yīng)時第一步的速率都較快，但第三步成環(huán)反應(yīng)速率較慢，是 速控步。但對于穩(wěn)定的葉立 直而言，R基團可以穩(wěn)定碳上的負電荷，第一步是速控步。因此 總體的成烯反應(yīng)速率減小，而且生成的烯姓中E型比例較大。這也是不活潑的維蒂希試劑與有位阻的酮反應(yīng)很慢的緣故。編輯近期研究最近的研究表明，以上的機理并不能

3、解釋所有的實驗數(shù)據(jù)。目前 方要用核磁共振譜 來研究活潑維蒂希試劑的 反應(yīng)中間體。但是對 于偶極中間體（3a和3b）是否存在及它們之間的相互轉(zhuǎn)換，現(xiàn) 在仍有爭議。應(yīng)有證據(jù)顯示磷葉立德1可以與歐基化合物2發(fā)生 冗2s/冗2a 2+2環(huán)加成反應(yīng)：直接生成含氧的四元環(huán) 4a和4b,并且產(chǎn)物5的立體化學(xué)與葉立德1和2跋基的加成以及4a和4b 中間體之間的平衡有關(guān)。7網(wǎng)9布魯斯瑪麗安諾夫(Bruce Maryanoff)和Reitz研究了它們之間的平衡，將其稱為“立體 化學(xué)移動" (Stereochemical drift )。多年以來，維蒂希反應(yīng)的立體選擇性一直被認為與產(chǎn)物烯姓的 Z/E標記有

4、關(guān)，然而有一些反應(yīng)物卻不遵守這樣簡單的規(guī)律。而 且理鹽對反應(yīng)的立體化學(xué)似乎也有復(fù)雜的影響。脂肪醛和芳香醛,以及脂肪族和芳香族的鱗鹽在發(fā)生維蒂希反應(yīng) 時也有顯著的不同。Vedejs等人已經(jīng)表明直鏈醛在無鋰鹽存在時 沒有可逆反應(yīng)，整個反應(yīng)是動力學(xué)控制的。Vedejs也因此提 出一套理論來解釋活潑和穩(wěn)定維蒂希反應(yīng)之間的差別。回維蒂希試劑簡單維蒂希試劑的制備維蒂希試劑(Wittig )通常以四級鱗鹽在強堿作用下失去一分子 鹵化氫制備，而鱗鹽則可由 三苯基瞬和鹵代流反應(yīng)得到。前者制 備反應(yīng)通常在 乙酬或四氯帙喃中講行,強堿選用 苯反鋰或左丁基 的。Ph-CH-R X- + CHLL 一 Ph3P=CHR

5、 + LiX + CH。最簡單的維蒂希試劑是亞甲基三苯基瞬（PhP-CHO ,是一個橙 黃色固體，對空氣和水都不穩(wěn)定，可通過三苯基麟和 澳甲烷生成 的澳化三苯基甲基鱗Ph3P+-CH Br-在干燥乙醴和氮氣流下用苯 基鋰處理失澳化氫制得:地一Ph3P + CH3Br - Ph3F+-CH Br-（干燥乙醴，PhLi） 一 Ph3P+-CH-它也是另一種合成維蒂希試劑方法的原料。合成時一般不將它分 離出來，而直接進行下一步的反應(yīng)。至于取代葉立德，可先用 鹵代蟲RCH-X烷基化PhP=CH得到 一個取代的鱗鹽：P%P=CH + R-CH-X - Ph3P+-CH- CH2-R X-再用GHLi脫去

6、質(zhì)子，生成Ph3P=CHCH- R編輯穩(wěn)定的維蒂希試劑比較穩(wěn)定的維蒂希試劑通常含有能夠穩(wěn)定類似碳負離子的碳上 的負電荷的基團，例如在a碳上含有染基的PhP=CHCOOR PhaP=CHPh。它們比簡單的葉立德要穩(wěn)定，且一般不與酮反應(yīng)。 對于不活潑葉立德和酮的反應(yīng)可以參見 Horner-Wadsworth-Emmons 反應(yīng)。穩(wěn)定的葉立德可通過用較弱的堿來處理鱗鹽制備，比如 醇鹽，有 時也可用氫氧化鈉和碳酸鈉。它們在維蒂希反應(yīng)中通常生成 E型 為主的產(chǎn)物，即含染基基團與 B碳原子上較大的基團處于異側(cè)。結(jié)構(gòu)維蒂希試劑的結(jié)構(gòu)可通過葉立德式，或更常見的含P=C雙鍵的Phosphorane式來描述：ph

7、osphorane formylide form但是該共振式中磷超過了八隅律的要求。這個超價性質(zhì)尚不能用 經(jīng)典理論解釋。此外其共振傾向也不如 小生和里法中p-p軌道交 蓋的冗鍵強烈,意味著葉立德式對雜化體的貢獻較大，碳原子具 有親核性?；舴蚵磻?yīng)霍夫曼消除反應(yīng)(Hofmann消去反應(yīng)、Hofmann消除反應(yīng))，也稱徹底甲基化反應(yīng)，是胺與過量碘甲烷、氧化銀和水共熱時(100-200° C),生成三級胺和烯姓的反應(yīng)。反應(yīng)中間產(chǎn)物是四級錢堿。如果以四甲基俊鹽作原料，產(chǎn)物是 三甲胺和甲醇。雖不嚴格符合 Hofmann反應(yīng)的定義，但也屬于 Hofmann反應(yīng)的范疇。不對稱胺反應(yīng)時，反應(yīng)由

8、動力學(xué)控制，較少烷基取代的B-碳上 的氫由于酸性較強，位阻較小，因此優(yōu)先被消除,產(chǎn)物主要是不 穩(wěn)定的取代較少的烯姓。這個規(guī)則與 查依采夫規(guī)則相反,稱為霍 夫曼規(guī)則（Hofmann規(guī)則）。0 -碳上連有苯基、乙烯基、犬基等 取代基時，由于共腕和吸電子效應(yīng)，未取代而一B -碳上氫麗麗 較弱，因此反應(yīng)不符合Hofmann規(guī)則。連有強吸電子基團的化合 物容易按Hofmann規(guī)則發(fā)生E2消除?；舴蚵捎糜诤铣捎闷渌椒y以合成的烯姓。由于一級、 二級和三級胺引入的甲基數(shù)目不一樣，故也可通過引入的甲基數(shù) 目，來判斷反應(yīng)物是哪一級的胺。反應(yīng)機理麥克爾加成在立體化學(xué)上屬于區(qū)域選擇性反應(yīng)。親核試劑 2優(yōu)先

9、進攻B-的碳原子，生成一個烯醇鹽中間體4,后者在后處理步驟 中被質(zhì)子化，生成一個新的飽和的跋基化合物。1 L 2A2B2C伯胺、仲胺分別與對甲苯磺酰氯作用生成相應(yīng)的對甲苯磺酰胺沉 淀，其中伯胺生成的沉淀能溶于堿（如氫氧化鈉）溶液，仲胺生成 的沉淀則不溶，叔胺與對甲苯磺酰氯不反應(yīng)。此反應(yīng)可用于伯仲 叔胺的分離與鑒定。Michael加成反應(yīng)一個親電的共腕體系和一個親核的碳負離子進行共腕加成，稱為Micheal 加成：/:r-R ,IA-CH2-R + /C=C'CHCC-H/ 、/7A , Y = CHO, C=0, CO OR. NO, CNB = NaOH? KOH, EtONa. t-BuOK, NaNH2. Et3N?Qnh反應(yīng)機理ACH 廠