维蒂希反应Wittig反应

维蒂希反映（Wittig反映）是\o"醛"醛或\o"酮"酮与三苯基\o"磷叶立德（页面不存在）"磷叶立德（维蒂希试剂）作用生成\o"烯烃"烯烃和\o"三苯基氧膦"三苯基氧膦的一类有机化学反映，以发明人\o"德国"德国化学家\o"格奥尔格·维蒂希"格奥尔格·维蒂希的\o"姓氏"姓氏命名。[1][2]\o"格奥尔格·维蒂希"格奥尔格·维蒂希在\o"1954年"1954年发明该反映，并因此获得\o"1979年"1979年\o"诺贝尔化学奖"诺贝尔化学奖。[3][4][5]维蒂希反映在烯烃合成中有十分重要的地位。维蒂希反映的反映物普通是醛/酮和单取代的磷\o"叶立德"叶立德。使用活泼叶立德时所得产物普通都是Z型的，或Z/E异构体比例相称；而使用比较稳定的叶立德或加入Schlosser改善时，产物则以E型为主。反映机理典型机理维蒂希反映的典型机理为：磷叶立德1中的电负性碳攻打与醛酮羰基2中的碳原子，发生\o"亲核加成"亲核加成。由于位阻因素，重要生成Ph3P+-和-O−处在反式的产物3。3C-C键旋转得到\o"偶极中间体（页面不存在）"偶极中间体4。4在-78°C时比较稳定。然后生成含氧四元环过渡态5。5发生\o"消除反映"消除得到顺式烯烃7和\o"三苯基氧膦"三苯基氧膦6。对于活泼的维蒂希试剂而言，与醛和酮反映时第一步的速率都较快，但第三步成环反映速率较慢，是\o"速控步"速控步。但对于稳定的叶立德而言，R1基团能够稳定碳上的负电荷，第一步是速控步。因此总体的成烯反映速率减小，并且生成的烯烃中\o"E型"E型比例较大。这也是不活泼的维蒂希试剂与有\o"位阻"位阻的酮反映很慢的缘故。[\o"编辑段落：近期研究"编辑]近期研究近来的研究表明，以上的机理并不能解释全部的实验数据。现在重要用\o"核磁共振"核磁共振谱来研究活泼维蒂希试剂的\o"反映中间体"反映中间体。但是对于偶极中间体（3a和3b）与否存在及它们之间的互相转换，现在仍有争议。[6]有证据显示磷叶立德1能够与\o"羰基化合物"羰基化合物2发生π²s/π²a[2+2]\o"环加成反映"环加成反映，直接生成含氧的四元环4a和4b，并且产物5的\o"立体化学"立体化学与叶立德1和2羰基的加成以及4a和4b中间体之间的平衡有关。[7][8][9]\o"布鲁斯·玛丽安诺夫（页面不存在）"布鲁斯·玛丽安诺夫（BruceMaryanoff）和Reitz研究了它们之间的平衡，将其称为“立体化学移动”（Stereochemicaldrift）。数年以来，维蒂希反映的立体选择性始终被认为与产物烯烃的Z/E标记有关，然而有某些反映物却不恪守这样简朴的规律。并且\o"锂"锂盐对反映的立体化学似乎也有复杂的影响。[10]\o"脂肪族化合物"脂肪\o"醛"醛和\o"芳香化合物"芳香醛，以及脂肪族和芳香族的鏻盐在发生维蒂希反映时也有明显的不同。Vedejs等人已经表明直链醛在无锂盐存在时没有可逆反映，整个反映是\o"动力学控制（页面不存在）"动力学控制的。[11][12]Vedejs也因此提出一套理论来解释活泼和稳定维蒂希反映之间的差别。[13]维蒂希试剂简朴维蒂希试剂的制备维蒂希试剂（Wittig）普通以四级\o"鏻盐"鏻盐在强碱作用下失去一分子\o"卤化氢"卤化氢制备，而鏻盐则可由\o"三苯基膦"三苯基膦和\o"卤代烃"卤代烃反映得到。前者制备反映普通在\o"乙醚"乙醚或\o"四氢呋喃"四氢呋喃中进行，强碱选用\o"苯基锂"苯基锂或\o"正丁基锂"正丁基锂。Ph3P+−CH2−RX−+\o"正丁基锂"C4H9Li→Ph3P=CH−R+LiX+\o"丁烷"C4H10最简朴的维蒂希试剂是亚甲基三苯基膦（Ph3P+−C−H2），是一种橙黄色固体，对空气和水都不稳定，可通过三苯基膦和\o"溴甲烷"溴甲烷生成的溴化三苯基甲基鏻Ph3P+-CH3·Br−在干燥乙醚和\o"氮气"氮气流下用苯基锂解决失\o"溴化氢"溴化氢制得：[14]Ph3P+CH3Br→Ph3P+-CH3·Br−-(干燥乙醚,PhLi)→Ph3P+-CH2−它也是另一种合成维蒂希试剂办法的原料。合成时普通不将它分离出来，而直接进行下一步的反映。至于取代叶立德，可先用\o"卤代烃"卤代烃R−CH2−X\o"烷基化"烷基化Ph3P=CH2，得到一种取代的鏻盐：Ph3P=CH2+\o"卤代烃"R-CH2-X→Ph3P+−CH2−CH2−RX−再用C4H9Li\o"去质子化"脱去质子，生成Ph3P=CH−CH2−R。[\o"编辑段落：稳定的维蒂希试剂"编辑]稳定的维蒂希试剂比较稳定的维蒂希试剂普通含有能够稳定类似\o"碳负离子"碳负离子的碳上的负电荷的基团，例如在\o"Α碳（页面不存在）"α碳上含有\o"羰基"羰基的Ph3P=CH−COOR、Ph3P=CH−\o"苯基"Ph。它们比简朴的叶立德要稳定，且普通不与酮反映。对于不活泼叶立德和酮的反映能够参见\o"Horner-Wadsworth-Emmons反映"Horner-Wadsworth-Emmons反映。稳定的叶立德可通过用较弱的碱来解决鏻盐制备，例如\o"醇盐"醇盐，有时也可用\o"氢氧化钠"氢氧化钠和\o"碳酸钠"碳酸钠。它们在维蒂希反映中普通生成E型为主的产物，即含羰基基团与β碳原子上较大的基团处在异侧。构造维蒂希试剂的构造可通过叶立德式，或更常见的含P=C双键的Phosphorane式来描述：但是该\o"共振式"共振式中\o"磷"磷超出了\o"八隅律"八隅律的规定。这个\o"超价（页面不存在）"超价性质尚不能用典型理论解释。另外其共振倾向也不如\o"烯烃"烯烃和\o"亚胺"亚胺中p-p轨道交盖的\o"Π键"π键强烈，意味着叶立德式对杂化体的奉献较大，碳原子含有\o"亲核性"亲核性。霍夫曼消除反映霍夫曼消除反映（Hofmann消去反映、Hofmann消除反映），也称彻底甲基化反映，是\o"胺"胺与过量\o"碘甲烷"碘甲烷、\o"氧化银"氧化银和\o"水"水共热时（100-200°C），生成三级\o"胺"胺和\o"烯烃"烯烃的反映。反映中间产物是\o"季铵盐"四级铵碱。如果以四甲基铵盐作原料，产物是\o"三甲胺"三甲胺和\o"甲醇"甲醇。虽不严格符合Hofmann反映的定义，但也属于Hofmann反映的范畴。不对称胺反映时，反映由\o"动力学控制（尚未撰写）"动力学控制，较少烷基取代的β-碳上的氢由于酸性较强，位阻较小，因此优先被消除，产物重要是不稳定的取代较少的烯烃。这个规则与\o"查依采夫规则"查依采夫规则相反，称为霍夫曼规则（Hofmann规则）。β-碳上连有\o"苯基"苯基、\o"乙烯基"乙烯基、\o"羰基"羰基等取代基时，由于共轭和吸电子效应，未取代的β-碳上氢的酸性较弱，因此反映不符合Hofmann规则。连有强吸电子基团的化合物容易按Hofmann规则发生\o"双分子消除反映"E2消除。霍夫曼消除可用于合成用其它办法难以合成的烯烃。由于一级、二级和三级胺引入的甲基数目不同，故也可通过引入的甲基数目，来判断反映物是哪一级的胺。反映机理麦克尔加成在立体化学上属于区域选择性反映。亲核试剂2优先攻打β-的碳原子，生成一种烯醇盐中间体4，后者在后解