维蒂希反应（Wittig反应）.pptx

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2011-8-12,#,维蒂希反应（,Wittig,反应）,维蒂希反应,（,Wittig,反应,）是,醛,或,酮,与三苯基,磷叶立德,（维蒂希试剂）作用生成,烯烃,和,三苯基氧膦,的一类有机化学反应，以发明人,德国,化学家,格奥尔格,维蒂希,的,姓氏,命名,.,格奥尔格,维蒂希,在,1954,年,发明该反应，并因此获得,1979,年,诺贝尔化学奖,。维蒂希反应在烯烃合成中有十分重要的地位。,Georg Wittig,1/2 of the prize,University of Heidelberg Heidelberg,Federal,Republic of Germany,b.1897d.1987,German chemist whose method of,synthesizing olefins(alkenes)from carbonyl,compounds is a reaction often termed the,Wittig synthesis.For this achievement he,shared the 1979 Nobel Prize for Chemistry.,Wittig was born in Berlin and studied at,Kassel and Marburg.He was professor,at Freiburg 1937-44,Tubingen 1944-56,and Heidelberg 1956-67.In the Wittig reaction,which he first,demonstrated 1954,a carbonyl compound,(aldehyde or ketone)reacts with an organic,phosphorus compound,an alkylidene-,triphenylphosphorane,(C,6,H,5,),3,P=CR,2,where R is a hydrogen atom or an organic,radical.The alkylidene group(=CR,2,)of the,reagent reacts with the oxygen atom of the,carbonyl group to form a hydrocarbon with,a double bond,an olefin(alkene).In general:(C,6,H,5,),3,P=CR,2,+R,2,CO(C,6,H,5,),3,PO+,R,2,C=CR,2,The reaction is widely used in,organic synthesis,for example to make,squalene(the synthetic precursor of,cholesterol)and vitamin D,3,反应背景,1953,年，德国科学家,G.Wittig,发现了亚甲基化三苯基膦与二苯酮作用，得到几乎定量的偏二苯乙烯。这个发现引起了有机化学家的重视，并将其命名为,Wittig,反应。由于该反应产率较高，条件温和，具有高度的位置选择性，并且在合成最新系列的高级的不同种类的精细有机化学品，如各种昆虫信息素、绿色除菌及除草农药、乙烷类液晶、新型医药及其中间体、重要的抗生素、有机发光材料和光导体等，都得到了众多的应用，因此越来越受到化学家的重视。目前该反应已经成为合成烯烃最重要也最普遍的反应,维蒂希反应,命名根据,格奥尔格,维蒂希,反应类型,碳碳键形成反应,反应,反应条件,常用溶剂,通常用,四氢呋喃,或,乙醚,醛,或,酮,+,三苯基,磷叶立德,烯烃,+,三苯基氧膦,Wittig,反应的应用（增长碳链）,Wittig,反应的应用（增长碳链）,Wittig,反应的机理,Wittig,试剂对空气，水极敏感，加热易分解。,碱的强弱视季磷盐的,-H,的酸性大小而定。,用来制备,wittig,试剂的卤代烃，可以是,CH,3,X,、一级、二级卤代烃，,但是不能用,3,级卤代烃。,wittig,试剂,制备,简单维蒂希试剂的制备,维蒂希试剂（,Wittig,）通常以四级,鏻盐,在强碱作用下失去一分子,卤化氢,制备，而鏻盐则可由,三苯基膦,和,卤代烃,反应得到。前者制备反应通常在,乙醚,或,四氢呋喃,中进行，强碱选用,苯基锂,或,正丁基锂,。,Ph3P+CH2R X+,C4H9Li,Ph3P=CHR+LiX+,C4H10,最简单的维蒂希试剂是亚甲基三苯基膦（,Ph3P+CH2,），是一个橙黄色固体，对空气和水都不稳定，可通过三苯基膦和,溴甲烷,生成的溴化三苯基甲基鏻,Ph3P+-CH3Br,在干燥乙醚和,氮气,流下用苯基锂处理失,溴化氢,制得：,Ph3P+CH3Br Ph3P+-CH3Br-(,干燥乙醚,PhLi)Ph3P+-CH2,它也是另一种合成维蒂希试剂方法的原料。合成时一般不将它分离出来，而直接进行下一步的反应。,至于取代叶立德，可先用,卤代烃,RCH2X,烷基化,Ph3P=CH2,，得到一个取代的鏻盐：,Ph3P=CH2+,R-CH2-X,Ph3P+CH2 CH2R X,再用,C4H9Li,脱去质子,，生成,Ph3P=CHCH2R,。,稳定的维蒂希试剂,比较稳定的维蒂希试剂通常含有能够稳定类似,碳负离子,的碳上的负电荷的基团，例如在,碳,上含有,羰基,的,Ph3P=CHCOOR,、,Ph3P=CH,Ph,。它们比简单的叶立德要稳定，且一般不与酮反应。,稳定的叶立德可通过用较弱的碱来处理鏻盐制备，比如,醇盐,，有时也可用,氢氧化钠,和,碳酸钠,。它们在维蒂希反应中通常生成,E,型为主的产物，即含羰基基团与,碳原子上较大的基团处于异侧。,不稳定的叶立德的反应,当,RRCHBr,中，,R,和,R,是氢原子或简单烷基，则烃基三苯基磷盐的,-H,酸性较弱，需较强的碱（常用丁基锂或苯基锂）才能生成叶立德，刚生成的叶立德活性很高，是类似格氏试剂那样强的亲核试剂，能迅速地在温和条件下与醛或酮起反应给出加成物，反应不可逆。加成物可自发分解给出烯烃。,产物如有立体异构，则一般得到,E,和,Z,的混合物,.,如用苯基锂制备叶立德，并且使反应在较低温度下进行，则产物以,E,异构体为主。,wittig,试剂的选择,经典的,wittig,试剂是季膦盐（准确地说是内翁盐），它是一种呈,黄色,和,红色,的化合物，它的制备可以由三苯基磷与有机卤化物，在碱性条件非质子溶剂中生成，常用的溶剂,DMF,THF,DMSO,等，常用的碱是正丁基锂，醇钠，二甲基亚砜盐等强碱。,wittig,试剂根据它所联的基团不同我们分成活性大的不稳定的,wittig,试剂和活性小的稳定的,wittig,试剂。所以选择不同的试剂主要看你的底物的活性，总的来说,醛的活性大于酮的大于酯的,。,Wittig,反应条件的选择,一般的,溶剂,选择可以分为极性的和非极性的，这里又可以分为质子给与体和电子授受体。这个反应中常用的是：,THF,DMF,DMSO,DCM,苯,乙醚,aq.NaOH,等,反应的,温度,在,-78,室温，有些反应由于中间态,ylide,盐稳定，要使反映进行温度可以到,100,度。,碱,的选择主要是一些强碱，如醇钠，钠氢，氨基钠等。,Wittig,反应的后处理问题,:,这个问题是个很实际的问题，也是后处理过程中的通用的方法。,由于,wittig,反应生成杂质是,三苯基氧磷,和,三苯基磷,以及和它们相关的物质。,1,产品在乙醚或者石油醚中的溶解度还可以的话,可以用它来提,这样可以去掉 大部分的三苯基氧磷，（但是三苯氧膦在这些溶剂中的溶解性还是不错的）,.,2,将粗产品倒入,40%,的乙醇溶液中。在用石油醚提，三苯氧膦易溶于醇溶液,;,3.,如果你的产物脂溶性好，就用环己烷将三苯基氧磷沉淀出来；如果你的产物水溶性好，就用甲苯将三苯基氧磷萃取出来。,Wittig,反应的立体选择性问题,这个才是这个反应的,热点,，,难点,所在，这个问题和上面谈到的问题有紧密地联系。在这个反应发展的初期，,wittig,反应的局限之处是反应的产物是个混合物，包含着它的两种构型,E,Z,，如何可以控制反应具有立体选择性，科学家们经过了大量的研究，现在这个方面依然是研究的热点问题。总的规律在闻韧老师的,药物合成反应,由介绍，如果感兴趣的话可以去看看，当然如果想更深入的了解话就要看一些近年来关于这方面的专著了，我推荐一篇：,chem rev 89,863-927,控制立体化学的因素主要是下列几方面：,(,1),溶剂效应；,(2),反应的可逆性；,(3),碱强度的影响；,(4),温度。,HWE,反应,Horner,Wadsworth,Emmons,反应,（,霍纳尔沃兹沃思埃蒙斯反应,）,随着科技进步，,wittig,试剂也有了很多的改良的方法，主要是用膦酸酯和取代的膦酸酯及酰胺代替,ylide.,这种改良的反应我们称它为,Horner-Wittig,反应，是一个制取,烯烃,的反应，是,Wittig反应,的改进。反应用稳定的,膦酸酯,碳负离子,，代替,磷叶立德,，与,醛,、,酮,反应生成烯烃。产物主要为,E-,型烯烃,Horner-Wittig,反应,的优点,在改进的,Wittig,反应中所用的磷试剂为磷酸酯，次磷酸脂，氧化磷以及磷酰胺。与经典的,Wittig,反应相比，除能准确地引入双键外，还有下面的优点：,(1),比膦叶立德具有更强的亲核性，因而更易在温和的条件下与更多的羰基化合物反应，并且对水分，氧气不十分敏感；,(2),由于反应中生成的次磷酸，磷酸，以及磷酸衍生物溶于水，故易与主产物烯烃分离；,(3),磷叶立德需要用较贵的磷来制备，而磷酸脂则易从较便宜的原料亚磷酸酯经,Michaelis,Arbuzov,反应方便制得。,Horner-Wittig,反应,Wittig,反应,