위티그 반응

Wittig reaction

위티그 반응
의 이름을 따서 명명됨 게오르크 위티그
반응형 결합 반응
반응
알데히드 또는 케톤
+
트리페닐포스포늄일라이드
↓
알켄
+
트리페닐포스핀산화물
조건들
일반적인 용제 전형적으로 THF 또는 디에틸에테르
식별자
3월의 고급 유기화학 16~44 (제6회)
유기화학 포털 위틱의 매개에 의한
RSC 온톨로지 ID RXNO:0000015 checkY
☒N(이게 뭐죠?) (표준)
위티그 편곡과 혼동하지 마세요

위티그 반응 또는 위티그 올레피네이션은 알데히드 또는 케톤과 위티그 시약이라고 불리는 트리페닐 포스포늄 일라이드의 화학 반응입니다.위티그 반응은 알데히드와 케톤을 알케인으로 [1][2][3]변환하는 데 가장 일반적으로 사용된다.위티그 반응은 메틸렌트리페닐포스포란(PhP3=CH2)을 이용한 메틸렌기 도입에 가장 많이 사용된다.이 시약을 사용하면 장뇌와 같은 입체적으로 저해된 케톤도 메틸렌 유도체로 변환할 수 있다.

Wittig Reaction

입체화학

알데하이드와의 반응에 대해서는 일라이드의 성질에 따라 이중결합 형상을 쉽게 예측할 수 있다.이것은 비안정화 일라이드(R3 = 알킬)를 통해 중간에서 높은 선택성을 가진 (Z)-알켄 제품을 생성한다.안정화된 일라이드(R=에스테르 또는 케톤)와3 함께 높은 선택성으로 (E)-알켄을 형성한다.(E)/(Z) 선택성은 반안정화된 일라이드(R3 = aryl)[4]에서 종종 떨어진다.

비안정화 일라이드용 (E)-알켄을 얻기 위해 위티그 반응의 슐로저 수식을 이용할 수 있다.또는 줄리아 올레피네이션 및 그 변종도 선택적으로 (E)-알켄을 제공한다.일반적으로 호너-워즈워스-에몬스 반응은 위티그 반응과 마찬가지로 (E)-에노에이트(α,β-불포화 에스테르)를 제공한다.(Z)-에놀라트를 얻기 위해 호너-워즈워스-에몬스 반응의 스틸-제나리 수식을 사용할 수 있다.

반응 메커니즘

중간체에는 NMR 분광법이 뒤따를 수 있기 때문에 기계적 연구는 불안정화 일라이드에 초점을 맞추었다.베타인(3a 및 3b)의 존재와 상호 변환은 지속적인 [5]연구 대상이다.리튬이 없는 위티그 반응의 경우, 연구는 베타인의 개입 없이 옥사포스페탄의 합성을 뒷받침한다.특히 포스포늄 일라이드 1은 [2s+π2a]π의 사이클로드 디지션을 통해 카르보닐 화합물 2와 반응하여 옥사포스페탄 4a, 4b를 직접 형성한다.리튬이 없는 조건에서 제품 5의 입체화학은 카르보닐 2에 일라이드 1을 동적으로 제어함으로써 이루어진다.리튬이 존재하는 경우, 베타인 종 3a와 3b를 [6][7][8]통해 중간체의 평형이 있을 수 있다.브루스 E. Maryanoff와 A. B. Reitz는 위티그 중간체의 평형에 관한 문제를 확인하고 이 과정을 "스테리케미컬 드리프트"라고 명명했다.수년 동안 탄소-탄소 결합 형성의 관점에서 위티그 반응의 입체 화학은 알켄 생성물의 Z/E 입체 화학과 직접적으로 일치한다고 가정되어 왔다.그러나 일부 반응물질은 이 단순한 패턴을 따르지 않습니다.리튬염은 또한 입체화학적 [9]결과에 지대한 영향을 미칠 수 있다.

The mechanism of the Wittig reaction

지방족 및 방향족 알데하이드와 방향족 및 지방족 포스포늄 일리드에는 메커니즘이 다르다.증거에 따르면 리튬이 없는 조건에서 분기되지 않은 알데하이드들의 위티그 반응은 평형을 이루지 못하며 따라서 운동 반응 [10][11]제어 하에 있다.E. Vedejs는 안정화 및 비안정화 [12]위티그 반응의 입체선택성을 설명하기 위한 이론을 내놓았다.

Li가 없는 조건에서 비안정화(R1=알킬, H), 반안정화(R1 = 아릴), 안정화1(R = EWG) 위티그 시약과 관련된 위티그 반응은 모두 [2+2]/아날로그2+2] 메커니즘을 통해 진행되며 옥사페탄을 매개체로만 [13]진행된다는 강력한 증거가 제시되었다.

범위 및 제한

기능 그룹 허용치

위티그 시약은 일반적으로 OH, OR, 방향족 니트로, 에폭시드 및 에스테르기와 같은 여러 종류의 관능기를 포함하는 카르보닐 화합물을 허용한다.일라이드와 결합하면 C=O 및 니트릴기도 존재할 수 있으며, 이들은 위에서 언급한 안정화 일라이드이다.비스일라이드(2개의 P=C 결합 포함)도 성공적으로 만들어져 [14]사용되었습니다.스테릭하게 저해된 케톤에는 문제가 있을 수 있으며, 반응이 느리고 특히 안정화된 일라이드에서는 낮은 수율을 제공할 수 있으며, 이러한 경우 호너-워즈워스-에몬스(HWE) 반응이 선호된다(포스폰산에스테르를 사용한다.또 다른 보고된 한계는 산화, 중합 또는 분해될 수 있는 알데하이드(Aldehyd)이른바 탠덤 산화-위티그 공정에서 알데히드는 대응하는 [15]알코올의 산화에 의해 제자리에 형성된다.

입체화학

한 가지 제한사항은 제품의 입체화학과 관련이 있습니다.단순한 일라이드의 경우, 적은 양의 E-이성체가 형성되기는 하지만, 이 생성물은 대개 Z-이성체이다. 특히 케톤을 사용할 때 더욱 그러하다.디메틸포름아미드에서 요오드화리튬 또는 요오드화나트륨의 존재 하에서 반응하면 Z이성체 [16]거의 독점적으로 생성된다.E-이성체가 바람직한 제품일 경우 Schlosser 수식을 사용할 수 있다.안정화 일라이드 생성물은 주로 E-이성체이며, 이 같은 이성질체 역시 HWE 반응에서 일반적이다.

Schlosser 수정

The Schlosser variant of the Wittig reaction

전통적인 위티그 반응의 주요 한계는 반응이 주로 에리트로 베타인 중간체를 통해 진행되어 Z-알켄으로 이어진다는 것이다.에리트로 베타인은 저온에서 [17]페닐리튬을 사용하여 트레오 베타인으로 전환될 수 있습니다.이 변경은 E-Alkene을 제공합니다.

알릴 알코올은 베타인 일라이드와 제2알데히드를 [18]반응시켜 제조할 수 있다.예를 들어 다음과 같습니다.

An example of the Schlosser variant of the Wittig reaction

예

예를 들어 류코트리엔A 메틸에스테르 [19][20]합성을 들 수 있다.첫 번째 단계는 안정화된 일라이드를 사용하며, 여기서 카르보닐기는 자가 응축을 방지하는 일라이드와 결합되지만, 예상외로 이것은 주로 시스 생성물을 제공한다.두 번째 위티그 반응은 비안정화 위티그 시약을 사용하며, 예상대로 이것은 주로 cis 생성물을 제공한다.

An example of the use of the Wittig reaction in synthesis, making leukotriene A methyl ester

역사

위티그 반응은 1954년 게오르크 위티그와 그의 동료 울리히 숄코프(Ulrich Schölkopf)에 의해 보고되었다.이 공로로 [21][22]위티그는 1979년 노벨 화학상을 받았다.

「 」를 참조해 주세요.

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레퍼런스

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외부 링크

  • 유기 합성 회사의 위티그 반응입니다제10권, 페이지 703(2004); 제75권, 페이지 153(1998)(조항)
  • 유기 합성 회사의 위티그 반응입니다제5권 361쪽(1973년); 제45권 33쪽(1965년)(조항)