Wittig反应 ｜ 羰基制备烯烃

定义

羰基与磷叶立德生成C=C双键(烯烃)的反应，被成为Wittig reaction

反应通式

起源与发展

20世纪50年代初，G. Wittig和G. Geissler研究了五价磷的化学性质，描述了甲基三苯磷(Ph3P=CH2)与二苯甲酮的反应，定量生成1,1-二苯乙烯和三苯氧膦(Ph3P=O)。Wittig认识到这一发现的重要性，并进行了系统的研究，将几种磷酸与不同的醛和酮反应得到相应的烯烃。最早发表：Wittig, G.; Schöllkopf, U. Ber. 1954, 87, 1318−1330.Georg Wittig(1897-1987)，出生于德国柏林，师从K. Von Auwers获得博士学位。1981年，他与Herbert C. Brown(美国，1912-2004)共同获得诺贝尔化学奖，以表彰他们在有机硼和磷化合物方面作出的贡献。该反应在有机合成上具有重要作用，Witig反应的重要改变有：1）Horner-Wittig 反应：磷叶立德含有膦氧物代替三芳基膦

2）Horner-Wadsworth-Emmons 反应：使用稳定的烷基磷酸卡宾3）Schlosser 改进的Wittig 反应：通过一锅法多步反应，可以从不稳定的磷叶立德与羰基化合物制备E-烯烃。4）不对称Wittig反应：目前也有较多研究

5）固体载体Wittig反应：便于产物与三苯基氧磷的分离Wittig后来还发现了[1,2]-和[1,3]-wittig重排反应。

反应的一般特征1)磷酸盐类通常是用三苯基膦制备的，磷酸叶立德通常在反应前或原位生成;2)磷叶立德对水和氧敏感;3)磷叶立德发生反应具有化学选择性：与醛反应快，与酮反应慢，其他羰基(酯、酰胺)在反应中基本不受影响;4)立体选择性(E-或Z-选择性)受多种因素的影响：磷叶立德的类型、羰基化合物的类型、溶剂的性质和磷叶立德形成的反离子;5)无盐条件下“不稳定”的叶立德在极性非质子溶剂中与醛反应，通常得到高(Z)选择性的烯烃;6)在相同的无盐条件下，“稳定”的叶立德以(E)-烯烃和醛为主;7)“半稳定”的叶立德通常产生的烯烃的立体选择性较差;8)反应通常在醚溶剂中进行，如四氢呋喃、Et2O、二甲醚、MTBE或甲苯

机理膦叶立德的碳负离子作为亲核试剂，进攻羰基碳生成中间体，随后发生构象异构化，最后经过一个四元环过渡态，脱去膦氧化合物，生成烯烃。

反应实例

1) DOI: 10.1021/jacs.9b09379

硅氧Si=O双键代替羰基C=O进行的Wittig反应，发表在JACS上。

2) DOI: 10.1021/acs.orglett.5b01352

作者使用Bu3P (5 mol %)作为催化剂，无需碱的存在，报道了有机催还Wittig反应

3) DOI: 10.1021/acscatal.9b02456

室温下进行的催还Wittig反应。

4) Nat Commun 10, 3394 (2019)

作者开发了双功能的有机催化剂，将其用于不对称合成naucleofficine I and II，其中一个关键中间体的制备，则用到了串联的Mannich-酰化-Wittig反应。

5) 10.1002/ejoc.201800523

Wittig反应用于天然产物、杂环化合物的合成

评述Wittig反应，自发现以来，就一直在有机合成反应中占据重要地位，无论是在放学开发中，还是天然化合物全合成上，都可以提供有力的帮助。

参考