3含磷、硫化合物作为中间体的合成反应.ppt

1、第二章 含磷、硫化合物作为中间体的合成反应,一、磷叶立德作中间体,d p 共轭分散-C上的负电荷，使分子趋于稳定。,Ylide,Ylene,Historiography,1894年, Michaelis 与 Gimborn，第一个制得，但1961年才由Aksnes证实,1899年, Michaelis 与 Kohler，制得两个鏻内鎓盐，但1957年才由Ramirez等证实,1919年，Staudinger 第一个研究磷叶立德反应的人,Wittig 的工作,第五主族的N，P，As有可能形成五价的有机化合物。金属有机试剂PhLi 与季盐反应，得到除N以外的V族元素的五苯基衍生物。但是用于含氮化合

2、物时，发生脱氢生成：,1949年,1953年,1979年诺贝尔化学奖 维蒂希 (Wittig,Georg Friedrich Karl, 1897-) 德国化学家,Wittig, G.; Geissler, G. Lieb. Ann. Chem. 1953, 580, 44-7.,磷叶立德的化学活性取决于分子中电荷的分布,稳定的磷叶立德,R1，R2吸电子基团，-COR，-COOR，-CN,不稳定磷叶立德,R1，R2 推电子基团，烷基，环烷基,半稳定磷叶立德,R1，R2介于二者之间，烯基，芳基,磷原子上的取代基影响,Ph- 是 -IS取代基，使P正电荷增加，更多分散C负电荷，增加了叶立德的稳定性

3、,Bu- 是 +IS取代基，使P正电荷减少，减弱它分散C负电荷的能力，增加了叶立德的活性,1 与羰基化合物的反应,Wittig 反应,碱性试剂的选择与鏻盐的-氢的酸性有关。,稳定的叶立德对水稳定可以在NaOH水溶液中制备。 -氢的酸性更强的可在NH4OH , Na2CO3中制备。,稳定叶立德可以分离提纯后再与羰基化合物反应，也可以不经分离直接与羰基化合物反应。,进行一锅反应：,Preparation and Reaction,稳定叶立德,不稳定磷叶立德,制备：惰性气体保护，无水条件下制备,BuLi，PhLi/Et2O,碱：,NaNH2/NH3（liq.）,NaH/THF,EtOLi/醇（或DM

4、F）,CH3SOCH2Na/DMSO,环氧乙烷、偶氮化合物亦可作为质子的接受体,磷叶立德不需析离，保存在溶液中。,固液相转移的Wittig 反应：,优点：,1、 双键处于原来羰基位置，环外双键,2、与不饱和羰基化合物反应，不发生1.4-加成，双键位置比较固定，适合于合成多烯和萜类；,3、立体选择性 非极性溶剂中，共轭稳定磷叶立德与醛反应，优先生成反式烯烃；而不稳定叶立德优先生成顺式烯烃；,Loupy， A. Synthesis, 1977,126.,昆虫性息素,Huang， Y. Z.; Shi, L. L,et. al JOC,1987, 52,3558.,立体化学:,磷叶立德与醛反应的立体

5、选择性,解释: 稳定磷叶立德有利于苏式中间体形成,不稳定有利于赤式,不稳定叶立德形成内鎓盐不可逆,动力学上有利于生成赤式转变为顺式烯烃.,Schlosser改良法：,1、 （Z）-烯烃： 不稳定磷叶立德、非锂盐条件（Na，K盐），非质子极性溶剂（THF， Et2O， DME）,2、 （E）-烯烃：锂盐配合物-碱-质子化-消除,三取代烯烃的立体选择合成法-Scoopy 反应,返幼激素中三取代烯烃的合成：,Corey, E. J. et al. JACS 1970,92, 226, 6635.,Weinreb ketone Synthesis,John A. Murphy et al. Org.

6、Lett. 2005, ASAP,- 氧代叶立德,- 烷氧基磷叶立德:,用于制备增加一个碳原子的醛,- 烷硫基磷叶立德:,累积二烯型膦叶立德：,X = NR, O, S,用于杂环化合物的合成：,Bestmann, H. J. Chem Ber. 1985, 118, 1709. Angew. Chem. 1985, 97, 783.,磷叶立德锂盐,2、酰化反应,若用羧酸酯或硫代羧酸酯作酰化剂可避免这一缺点：,酰基磷叶立德的反应,3、烃化反应,4、偶联反应,具有氢的磷叶立德与氧作用可发生偶联反应，可以合成对称烯烃和环烯烃,二、膦酸酯及其衍生物作中间体,-改进的Wittig 反应,1、,膦酸酯,H

7、orner-Wadsworth-Emmons Reaction,优点：,1、原料易得： Michaelis-Arbuzov反应,2、膦酸酯碳负离子的亲核性比磷叶立德强，在缓和条件下即可与多种醛酮反应,3、反应生成的磷酸根易溶于水，易于分离,4、立体选择性生成（E）-式烯烃,前列腺素重要中间体的合成：,Consecutive Approach to Alkenes that Combines Radical Addition of Phosphorus Hydrides with Horner-Wadsworth-Emmons-Type Reactions Mark P. Healy, Andr

8、ew F. Parsons,*, and James G. T. Rawlinson Org. Lett. 2005,ASAP.,2、二苯基膦氧化合物,Honer-Wittig 反应,3、膦酰胺,三、砷叶立德作中间体,低能量的d空轨道，d-p共轭分散-碳上的负电荷使分子趋于稳定。,4d轨道使负电荷离域的能力比3d轨道弱，故砷叶立德的活性比相应的磷叶立德的活性高。,1 与羰基化合物的反应,- 位具有吸电子的砷叶立德比较稳定，但其活性高于相应的磷叶立德,不稳定砷叶立德与羰基化合物反应，内胂盐分解时带负电荷的氧原子对-碳进行亲核进攻，生成环氧化物。,半稳定砷叶立德与羰基化合物反应,碱性试剂及溶剂影响

9、其选择性,与不饱和羰基化合物的反应,Wittig型的催化反应,Shi, L. L.; Wang, W. B.; Wang Y. C.; Huang, Y. Z. JOC 1989, 54, 2027.,四、有机硫化合物作中间体,1、硫叶立德作中间体,更稳定,（1）与羰基化合物的反应,（2） 与亲电烯烃的反应环丙烷衍生物,高烷基叶立德的制备：,N，N-二烷基硫氧胺盐（N,N-dialkyl salts of sulphoximines),(3) 硫叶立德的重排反应：,Stevens 重排：,Mitchell, R.; JACS, 1974, 96, 1547.,Sommelet-Hauser 重排,芳基氮杂硫叶立德,Sommelet-Hauser 重排,X= -N=N-, Y= S,双重挤压-合成高位阻烯烃,1，3，4-硫代噻唑啉,2、硫醚作中间体,（1） 饱和硫醚形成的碳负离子的亲核反应,（2）不 饱和硫醚形成的碳负离子的亲核反应,乙烯基硫醚负离子,极性逆转,例,烯丙基硫醚负离子,一定构型的烯烃,环状烯丙基硫醚,C18-返幼激素的合成,乙烯基丙烯基硫醚,3. 硫代缩醛及其氧化物作中间体,共轭的烯酮硫缩醛,、不饱和羰基化合物的共轭加成,共轭的烯酮硫缩醛的共轭加成,4. 亚砜及砜作中间体,（1） 烃化反应,合成末端烯烃,（2