Reakcja Hornera – Wadswortha – Emmonsa - Horner–Wadsworth–Emmons reaction

Reakcja Hornera – Wadswortha – Emmonsa
Nazwany po Leopold Horner
William S. Wadsworth
William D. Emmons
Typ reakcji Reakcja sprzęgania
Identyfikatory
Portal chemii organicznej reakcja wittig-horner
Identyfikator ontologii RSC RXNO: 0000056

Hornera-Wadswortha-Emmonsa (HWE) reakcji jest reakcja chemiczna stosowane w chemii organicznej stabilizowanych fosfonianowe karboaniony z aldehydami (lub ketonów ) do produkcji przeważnie E alkenów .

Reakcja Hornera – Wadswortha – Emmonsa
Przedstawiono deprotonowanie zasadą (B-) w celu wytworzenia karboanionu fosfonianowego

W 1958 roku Leopold Horner opublikował zmodyfikowaną reakcję Wittiga, w której zastosowano stabilizowane fosfonianami karboaniony. William S. Wadsworth i William D. Emmons dodatkowo zdefiniowali reakcję.

W przeciwieństwie do ylidów fosfoniowych stosowanych w reakcji Wittiga , stabilizowane fosfonianami karbaniony są bardziej nukleofilowe, ale mniej zasadowe. Podobnie można alkilować karboaniony stabilizowane fosfonianami. W przeciwieństwie do ylidów fosfoniowych, produkt uboczny soli dialkilofosforanowej jest łatwo usuwany przez ekstrakcję wodną .

Opublikowano kilka recenzji.

Mechanizm reakcji

Reakcja Hornera – Wadswortha – Emmonsa rozpoczyna się od deprotonowania fosfonianu, aby uzyskać fosfonianowy karboanion 1 . Etapem ograniczającym szybkość jest nukleofilowa addycja karboanionu do aldehydu 2 (lub ketonu) wytwarzającego 3a lub 3b . Jeżeli R 2 oznacza H, a pośrednie 3a i 4a oraz związków pośrednich 3b i 4b, można przekształcać się ze sobą. Końcowa eliminacja z oxaphosphetanes 4a i 4b z wydajnością ( E ) -alkene 5 i ( Z ) -alkene 6 , z produktem będąc dialkilo- fosforan .

Mechanizm reakcji Hornera-Wadswortha-Emmonsa

Stosunek izomerów alkenu 5 i 6 zależy od stereochemicznego wyniku początkowej addycji karboanionu i zdolności związków pośrednich do równowagi .

Grupę odciągającą elektron (EWG) alfa do fosfonian niezbędne do zajścia ostatecznej eliminacji. W przypadku braku grupy odciągającej elektrony produktem końcowym jest α-hydroksyfosfonian 3a i 3b . Jednak te α-hydroksyfosfoniany można przekształcić w alkeny w reakcji z diizopropylokarbodiimidem .

Stereoselektywność

Reakcja Hornera-Wadswortha-Emmonsa sprzyja tworzeniu ( E ) -alkenów. Ogólnie rzecz biorąc, im większa równowaga między związkami pośrednimi, tym wyższa selektywność tworzenia ( E ) -alkenu.

Dwupodstawione alkeny

Thompson i Heathcock przeprowadzili systematyczne badanie reakcji 2- (dimetylofosfono) octanu metylu z różnymi aldehydami. Chociaż każdy efekt był niewielki, miały one efekt kumulacyjny, umożliwiając modyfikację stereochemicznego wyniku bez modyfikowania struktury fosfonianu. Odkryli większą ( E ) -stereoselektywność w następujących warunkach:

  • Zwiększenie sterycznej masy aldehydu
  • Wyższe temperatury reakcji (23 ° C ponad -78 ° C)
  • Sole Li > Na > K.
  • Używając rozpuszczalnika DME nad THF

W oddzielnym badaniu stwierdzono, że masywne grupy fosfonianowe i masywne grupy odciągające elektrony zwiększają selektywność E-alkenu.

Trójpodstawione alkeny

Steryczna masa grup fosfonianowych i odciągających elektrony odgrywa kluczową rolę w reakcji α-rozgałęzionych fosfonianów z alifatycznymi aldehydami.

Przykład reakcji Hornera-Wadswortha-Emmonsa z rozgałęzionymi fosfonianami
R 1 R 2 Stosunek alkenów
(E: Z)
Metyl Metyl 5: 95
Metyl Etyl 10:90
Etyl Etyl 40:60
Izopropyl Etyl 90:10
Izopropyl Izopropyl 95: 5

Aldehydy aromatyczne wytwarzają prawie wyłącznie ( E ) -alkeny. W przypadku gdy potrzebne są ( Z ) -alkeny z aldehydów aromatycznych, można zastosować modyfikację Still – Gennari (patrz poniżej).

Olefinacja ketonów

Stereoselektywność reakcji Hornera-Wadswortha-Emmonsa ketonów jest słaba lub skromna.

Wariacje

Podłoża wrażliwe na podłoże

Ponieważ wiele podłoży nie jest stabilnych wobec wodorku sodu , opracowano kilka procedur z użyciem łagodniejszych zasad. Masamune i Roush rozwinęli łagodne warunki stosując chlorek litu i DBU . Rathke rozszerzył to na halogenki litu lub magnezu z trietyloaminą . Kilka innych zasad okazało się skutecznych.

Wciąż modyfikacja

W. Clark Still i C. Gennari opracowali warunki, które dają Z- alkenom o doskonałej stereoselektywności. Stosując fosfoniany z grupami odciągającymi elektrony (trifluoroetyl) w połączeniu z warunkami silnej dysocjacji ( KHMDS i 18-korona-6 w THF ) można osiągnąć prawie wyłączną produkcję Z-alkenu.

Still modyfikacja reakcji Hornera-Wadswortha-Emmonsa

Ando zasugerował, że zastosowanie fosfonianów z deficytem elektronów przyspiesza eliminację oksafosfetanowych związków pośrednich.

Zobacz też

Bibliografia