Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Витиг химиялық реакциясының түрі Хорнер-Уодсворт-Эммонс (HWE) реакциясы – органикалық химияда негізінен E алкендерін алу үшін альдегидтермен (немесе кетондармен) тұрақтандырылған фосфонат карбаниондарының химиялық реакциясы. 1958 жылы Леопольд Хорнер фосфонат тұрақтандырылған карбаниондарды қолдана отырып, Витиг реакциясының өзгертілген нұсқасын жариялады. Уильям С. Уодсворт және Уильям Д. Эммонс бұл реакцияны одан әрі дамытты. Витиг реакциясында қолданылатын фосфоний илидтерінен өзгеше, фосфонат тұрақтандырылған карбаниондар күштірек нуклеофилді, бірақ әлсіз негізді болады. Сондай-ақ, фосфонат тұрақтандырылған карбаниондар алкилденуге жатады. Фосфоний илидтерінен айырмашылығы, диалкилфосфат тұзының қосалқы өнімі сулы экстракция арқылы оңай шығарылады. Бұл реакция бойынша бірнеше мақала жарияланды.
Variation on the Wittig chemical reaction
The Horner–Wadsworth–Emmons (HWE) reaction is a chemical reaction used in organic chemistry of stabilized phosphonate carbanions with aldehydes (or ketones) to produce predominantly E alkenes. In 1958, Leopold Horner published a modified Wittig reaction using phosphonate stabilized carbanions. William S. Wadsworth and William D. Emmons further defined the reaction. In contrast to phosphonium ylides used in the Wittig reaction, phosphonate stabilized carbanions are more nucleophilic but less basic. Likewise, phosphonate stabilized carbanions can be alkylated. Unlike phosphonium ylides, the dialkylphosphate salt byproduct is easily removed by aqueous extraction. Several reviews have been published.
Реакция механизмі
Хорнер-Уодсворт-Эммонс реакциясы фосфонаттан протонды алып тастау арқылы фосфонат карбанионы 1 түзілуімен басталады. Карбанионның альдегидке 2 (немесе кетонға) нуклеофилді қосылуы – 3a немесе 3b түзілетін, реакция жылдамдығын шектейтін қадам. Егер R2 = H болса, онда 3a және 4a аралық заттары, сондай-ақ 3b және 4b аралық заттары бір-біріне айналуы мүмкін. 4a және 4b оксафосфетандарының соңғы жойылуы (E) алкен 5 және (Z) алкен 6 түзеді, ал қосалқы өнім – диалкил фосфат. 5 және 6 алкен изомерлерінің арақатынасы бастапқы карбанион қосылуының стереохимиялық нәтижесіне және аралық заттардың тепе-теңдікке жету мүмкіндігіне тәуелді емес. Фосфонатқа жақын альфа-позициядағы электронды қабылдаушы топ (EWG) соңғы жойылу үшін қажет. Электронды қабылдаушы топ болмаған жағдайда, соңғы өнім – β-гидроксифосфонат 3a және 3b. Дегенмен, бұл β-гидроксифосфонаттарды диизопропилкарбодимидпен реакция арқылы алкендерге түрлендіруге болады.
The Horner–Wadsworth–Emmons reaction begins with the deprotonation of the phosphonate to give the phosphonate carbanion 1. Nucleophilic addition of the carbanion onto the aldehyde 2 (or ketone) producing 3a or 3b is the rate limiting step. If R2 = H, then intermediates 3a and 4a and intermediates 3b and 4b can interconvert with each other. The final elimination of oxaphosphetanes 4a and 4b yield (E) alkene 5 and (Z) alkene 6, with the by product being a dialkyl phosphate. The ratio of alkene isomers 5 and 6 is not dependent upon the stereochemical outcome of the initial carbanion addition and upon the ability of the intermediates to equilibrate. The electron withdrawing group (EWG) alpha to the phosphonate is necessary for the final elimination to occur. In the absence of an electron withdrawing group, the final product is the β hydroxyphosphonate 3a and 3b. However, these β hydroxyphosphonates can be transformed to alkenes by reaction with diisopropylcarbodiimide.
Стереоселективтілік
Хорнер-Уодсворт-Эммонс реакциясы (E) алкендердің түзілуіне көбірек жағдай жасайды. Әдетте, аралық өнімдердің тепе-теңдігіне қол жеткізу жоғары болған сайын, (E) алкендердің түзілуіне таңдамалылық та артады.
The Horner–Wadsworth–Emmons reaction favours the formation of (E) alkenes. In general, the more equilibration amongst intermediates, the higher the selectivity for (E) alkene formation.
Кетондарды олефинациялау
Кетонның Хорнер-Уодсворт-Эммонс реакциясының стереоселективтілігі нашар немесе орташа деңгейде болады.
The stereoselectivity of the Horner–Wadsworth–Emmons reaction of ketones is poor to modest.
Базаға сезімтал субстраттар
Көптеген субстраттар натрий гидридіне тұрақты емес болғандықтан, жұмсақ негіздерді қолданатын бірнеше әдістер әзірленді. Масамуне және Рауш литий хлориді мен ДБУ қолданып, жағдайды жеңілдетті. Ратке бұл әдісті литий немесе магний галоидтарымен триэтиламинге дейін кеңейтті. Тағы да бірнеше негіздердің тиімді екені анықталды.
Since many substrates are not stable to sodium hydride, several procedures have been developed using milder bases. Masamune and Roush have developed mild conditions using lithium chloride and DBU. Rathke extended this to lithium or magnesium halides with triethylamine. Several other bases have been found effective.
Дамуды өзгерту
В. Кларк Стилл және К. Геннари Z алкендерді өте жақсы стереоселективтілікпен алуға мүмкіндік беретін жағдайларды жасады. Электронды тартып алатын топтары бар (трифлюороэтил) фосфонаттарды, күшті диссоциацияланатын жағдайлармен (KHMDS және THF-те 18-крона-6) бірге қолданғанда, Z алкендерді дерлік толығымен алуға болады. Андо электрон тапшылығы бар фосфонаттарды қолдану оксафосфетан аралықтарының ыдырауын үдетуге көмектеседі деп ұсынды.
W. Clark Still and C. Gennari have developed conditions that give Z alkenes with excellent stereoselectivity. Using phosphonates with electron withdrawing groups (trifluoroethyl) together with strongly dissociating conditions (KHMDS and 18 crown 6 in THF) nearly exclusive Z alkene production can be achieved. Ando has suggested that the use of electron deficient phosphonates accelerates the elimination of the oxaphosphetane intermediates.