호너-워즈워스-에몬스 반응

Horner–Wadsworth–Emmons reaction

호너-워즈워스-에몬스 반응
이름을 따서 명명됨 레오폴트 호너
윌리엄 S. 워즈워스
윌리엄 D. 에몬스
반응형 커플링 반응
식별자
유기화학포털 위티그 호르너 호르네르 주
RSC 온톨로지 ID RXNO:0000056

호너-와드워스-에몬스(HWE) 반응은 주로 E-알케인을 생산하기 위해 알데히드(또는 케톤)와 함께 안정화된 인산염 카르바니온의 유기 화학에 사용되는 화학 반응이다.[1]

The Horner–Wadsworth–Emmons reaction
인산염 카르바니온을 생성하기 위한 베이스별 디프로토닝(B-)이 표시된다.

1958년 레오폴드 호너는 인산염 안정화 카르바니온을 이용한 변형 위티그 반응을 발표했다.[2][3] 윌리엄 S. 워즈워스와 윌리엄 D. 에몬스는 그 반응을 더욱 정의했다.[4][5]

위티그 반응에 사용되는 인산염 이릴리드와는 대조적으로 인산염 안정화 카르바니온은 더 핵성분이지만 덜 기초적이다. 마찬가지로 인산염 안정화 카르바니온은 알킬화 될 수 있다. 인산염 이라이드와 달리 투석 인산염 부산물은 수성 추출에 의해 쉽게 제거된다.

몇 가지 평론이 발표되었다.[6][7][8][9][10][11]

반응 메커니즘

호너-와드워스-에몬스 반응은 인산염 카르바니온 1을 주기 위한 인산염의 감응으로부터 시작된다. 3a 또는 3b를 생성하는 알데히드 2(또는 케톤)에 카르바니온을 첨가하는 것이 속도 제한 단계다.[12] R2 = H이면 3a와 4a를 중간으로 하고 3b와 4b를 중간으로 하여 서로 상호교환을 할 수 있다.[13] 옥사포스페탄 4a와 4b 수율(E)-alkene 5와 (Z)-alkene 6의 최종 제거로 부산물은 다이얼킬-인산염이다.

The mechanism of the Horner-Wadsworth-Emmons reaction

알켄 이소머 5와 6의 비율은 초기 카르바니온 첨가물의 입체화학 결과와 중간체의 평형화 능력에 따라 달라진다.

인산염에 대한 전자 유출 그룹(EWG) 알파는 최종 제거가 발생하기 위해 필요하다. 전자 인출 그룹이 없는 경우 최종 제품은 α-히드록시인스포네이트 3a와 3b이다.[14] 그러나 이러한 α-히드로옥시인스포네이트들은 디이소프로필카르보디미드와의 반응에 의해 알케인으로 변형될 수 있다.[15]

입체도

호너-와드워스-에몬스 반응은 (E)-알케인의 형성을 선호한다. 일반적으로 중간자 간 등가교정이 많을수록 (E)-알킨 형성의 선택성이 높아진다.

불분명한 알케네스

톰슨과 히스콕은 다양한 알데히드와의 메틸 2-(디메틸인스포노)아세테이트의 반응을 체계적으로 연구해 왔다.[16] 각각의 효과는 작았지만, 인산염의 구조를 수정하지 않고도 입체화학적인 결과물을 수정할 수 있도록 하는 누적 효과를 가지고 있었다. 그들은 다음과 같은 조건에서 더 큰 (E)-증강성을 발견했다.

  • 알데하이드의 강직 부피가 증가함
  • 높은 반응 온도(23°C -78°C 이상)
  • Li > Na > K염
  • THF를 통한 용매 DME 사용

별도의 연구에서는 부피가 큰 인산염과 부피가 큰 전자추출군이 E-alkene 선택성을 높인다는 사실이 밝혀졌다.

삼분화알케네스

인산염과 전자 유출 그룹의 견고한 덩어리는 알리프티 알데히드와의 α-브란치 인산염의 반응에 결정적인 역할을 한다.[17]

Example of the Horner–Wadsworth–Emmons reaction with branched phosphonates
R1 R2 알케인의 비율
(E : Z )
메틸 메틸 5 : 95
메틸 에틸 10 : 90
에틸 에틸 40 : 60
이소프로필 에틸 90 : 10
이소프로필 이소프로필 95 : 5

방향성 알데히드는 거의 독점적으로 (E)알케인을 생산한다. 방향족 알데히드의 (Z)알케인이 필요한 경우 스틸-제나리 수정(아래 참조)을 사용할 수 있다.

케톤 올레피팅

케톤에 대한 호너-와드워스-에몬스 반응의 입체성은 그다지 좋지 않다.

변형

기저 민감 기질

많은 기질들이 수산화나트륨에 안정적이지 않기 때문에, 더 부드러운 베이스를 사용하여 여러 가지 시술이 개발되었다. 마사무네와 루스는 염화리튬과 DBU를 이용해 경미한 상태를 발전시켰고,[18] 라트케는 이를 트리에틸아민으로 할리드나 마그네슘까지 확대했다.[19] 몇 개의 다른 근거지가 효과가 있는 것으로 밝혀졌다.[20][21][22]

아직 수정 중

W. Clark Still and C. 겐나리는 입체감이 뛰어난 Z알케인을 주는 조건을 개발했다.[23][24] 전자 배출 그룹(트리플루오로에틸[25])과 함께 인산염과 강력한 분리 조건(THMDS 및 THF의 18-crown-6)을 함께 사용하면 거의 독점적인 Z-alkene 생산을 달성할 수 있다.

The Still modification of the Horner–Wadsworth–Emmons reaction

안도는 전자 결핍 인광산염의 사용이 옥사포페테인 중간체의 제거를 가속화할 것을 제안해 왔다.[26]

참고 항목

참조

  1. ^ 워즈워스, W.Org. 반응. 1977, 25, 73. doi:10.1002/0471264180.or025.02
  2. ^ 레오폴트 호너; 호프만, H. M. R.; 위펠, H. G. Ber. 1958, 91, 61–63.
  3. ^ 호너, L.; 호프만, H. M. R.; 위펠, H. G.; 클라레, G. Ber. 1959, 92, 2499–2505.
  4. ^ Wadsworth, W. S. 주니어, Emons, W. D. J. Am. 화학. 1961년, 83, 1733년 (doi:10.1021/ja01468a042)
  5. ^ Wadsworth, W. S. Jr.; Emons, W. D. Organic Synthes, Coll. 제5권, 페이지 547 (1973); 제45권, 페이지 44 (1965) (조항)
  6. ^ 워즈워스, W. S. 주니어 조직. 반응. 1977, 25, 73–253 (검토)
  7. ^ 부타기, J.; 토마스, R. Chem. Rev. 1974, 74, 87–99. (검토, doi:10.1021/cr60287a005)
  8. ^ 켈리, S. E. 매판 조직. 신스. 1991, 1, 729–817. (검토)
  9. ^ B. E. 메리노프; Reitz, A. B. Chem. 1989, 89, 863–927. (검토, doi:10.1021/cr00094a007)
  10. ^ 비세글리아, J. A, 오렐리, L. R. 쿠르 조직. 화학. 2012, 16, 2206–2230 (검토)
  11. ^ 비세글리아, J. A, 오렐리, L. R. 쿠르 조직. 화학. 2015, 19, 744–775(검토)
  12. ^ 라르센, R. O.; 아크네스, G. 인황 1983, 15, 218–219.
  13. ^ 르페브르, G.; 세이든-펜, J. J. 켐 Soc, Chem. 코뮌. 1970, 1308–09.
  14. ^ 코리, E. J.; 키아츠코우스키, G. T. J. Am. Chem. Soc. 1966, 88, 5654–56. (doi:10.1021/ja00975a057)
  15. ^ Reichwein, J. F.; Pagenkopf, B. L. J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 1821–24. (doi:10.1021/ja027658s)
  16. ^ 톰슨, S. K.; Heathcock, C. H. J. Org. 화학. 1990, 55, 3386–88. (doi:10.1021/jo00297a076)
  17. ^ 나가오카, H.; 기시, Y. 테트라헤드론 1981, 37, 3873–3888.
  18. ^ 블랑쳇, M. A; 조이, W. 데이비스, J. T.; 에센펠트, A. P.; 마사무네, S. 호우, W. R.; 사카이, T. 4면체 문자 1984, 25, 2183–2186.
  19. ^ 라트케, M. W., 노왁, M. J. Org. Chem. 1985, 50, 2624–2626 (doi:10.1021/jo00215a004)
  20. ^ 패터슨, I.; Yeong, K.S.; Smaill, J. B. 신렛 1993, 774.
  21. ^ 시모니, 로시, 로시, 로시, 론다닌, 로시, 마잘리, A. 바루헬로, R., 말러거티, C., 로버트, M. 인비디아타, F.Org. 편지 2000, 2, 3765–3768.
  22. ^ 블라스델, L. K. 마이어스, A. G. Org. 편지 2005, 7, 4281–4283.
  23. ^ 그래도, W. C.; Gennari, C. 4면체 문자 1983, 24, 4405–4408.
  24. ^ Janicki, Ignacy; Kiełbasiński, Piotr (2020). "Still–Gennari Olefination and its Applications in Organic Synthesis". Advanced Synthesis & Catalysis. 362 (13): 2552–2596. doi:10.1002/adsc.201901591. ISSN 1615-4169.
  25. ^ 파투아, C.; 사비냐크, P.; 어바웃-자우데, E.; 콜리뇽, N. 유기합성체, 콜. 제9권, 제88권(1998); 제73권, 제152권(1996). (조항)
  26. ^ 안도, K. J. Org. 화학. 1997, 62, 1934–1939. (doi:10.1021/jo970057c)