www.wikidata.uk-ua.nina.az

Реакція Хорнера Водсворта Еммонса Реа кція Хо рнера Во дсворта Е ммонса також олефінування Хорнера Водсворта Еммонса реа

Реакція Хорнера — Водсворта — Еммонса

Реа́кція Хо́рнера — Во́дсворта — Е́ммонса (також олефінування Хорнера — Водсворта — Еммонса) — реакція отримання олефінів з альдегідів (або кетонів) та фосфонатних карбаніонів. Під час реакції утворюються переважно транс-(або (Е)-)алкени.

Приклад реакції Хорнера—Водсворта—Еммонса

Реакція синтезу олефінів з використанням ілідів Фосфору була вперше запропонована в 1953 році Георгом Віттігом і Гейслером. У 1958 році німецький хімік Леопольд Хорнер опублікував удосконалену реакцію Віттіга з використанням карбаніонів алкілдифенілфосфіноксидів для отримання алкенів з альдегідів та кетонів. Цю модифікацію реакції Віттіга назвали реакцією Хорнера—Віттіга. Пізніше, на початку 1960-х років, Вільям Водсворт та Вільям Еммонс удосконалили умови реакції використовуючи фосфонатні карбаніони. Тому реакцію назвають реакцією Хорнера—Водсворта—Еммонса або ж олефінуванням Хорнера—Водсворта—Еммонса.

Механізм реакції ред.

Реакція Хорнера—Водсворта—Еммонса починається з депротонування фосфонату з утворенням фосфонатного карбаніону. Лімітуючою стадією є нуклеофільне приєднання карбаніону до альдегіду (або кетону) з утворенням проміжних інтермедіатів. Останнім етапом є елімінування інтермедіату з утворенням (Е)-алкену та (Z)-алкену. Співвідношення (Е)- та (Z)-ізомерів алкену залежить від стереохімічного виходу початкової стадії приєднання карбаніону та від здатності інтермедіатів еквілібрувати. У результаті реакції Хорнера—Водсворта—Еммонса переважно утворюються (Е)-алкени. Загалом, чим більше урівноважування інтермедіатів, тим вища селективність до утворення (Е)-алкенів.

Механізм реакції Хорнера — Водсворта — Еммонса

Електроноакцепторна група в альфа-положенні до фосфонату забезпечує заключне елімінування. За відсутності електроноакцепторної групи продуктом реакції є α-гідроксифосфонати. Однак такі α-гідроксифосфонати можуть бути перетворені на алкени з допомогою реакції з диізопропілкарбодиімідом.

Переваги реакції Хорнера—Водсворта—Еммонса ред.

Реакція Хорнера—Водсворта—Еммонса має низку переваг порівняно з реакцією Віттіга:

  1. процедура отримання початкових алкілфосфонатів є легшою (зазвичай використовують реакцію Арбузова) та дешевшою, ніж отримання фосфонієвих солей;
  2. фосфонатні стабілізовані карбаніони є більш нуклеофільними (і більш основними), ніж відповідні трифенілфосфонієві іліди у реакції Віттіга, тому вони легко реагують практично з усіма альдегідами і кетонами при м'якших умовах;
  3. заміщені кетони, які не є реакційноздатними у реакції Віттіга, досить легко вступають у реакцію олефінування Хорнера-Водсворта-Еммонса;
  4. α-кетон фосфонатного аніону може бути й далі функціоналізований різними електрофілами (наприклад, алкілгалогенідами) перед олефінуванням, тоді як фосфонієві іліди не піддаються такому м'якому алкілюванню;
  5. супутні продукти реакції Хорнера—Водсворта—Еммонса — диалкілфосфати, які легко відмиваються водою, тому значно простіше відділити їх отриманих алкенів, ніж відділити нерозчинний у воді трифенілфосфіноксид.

Основними характеристиками реакції олефінування Хорнера—Водсворта—Еммонса є:

  1. висока (Е)-селективність для дизаміщених алкенів при значно м'якших умовах ніж у реакції Віттіга;
  2. (Е)-селективність збільшується при збільшення розміру алкільних замісників R1 та R2 (найкращим є використання сполук з R — ізопропіл);
  3. стереоселективність дуже сильно залежить від субстрату, але може бути обернена й утворювати переважно (Z)-алкени при використання сполук з малими за розміром алкільними замісниками R1 та R2 (наприклад, метильними) та при використання сильно дисоційованої основи (трет-бутоксид Калію).

Модифікації реакції Хорнера—Водсворта—Еммонса ред.

Модифікація Стілла—Дженаррі ред.

Стілл та Дженнарі розробили умови, в результаті яких продуктами реакції є (Z)-алкени з високим стереохімічним виходом. Цього вдалося досягти за рахунок використання фосфонатів з електроноакцепторними групами (трифлуороетоксидними групами) в умовах сильної дисоціації (Калію гексаметилдисилазид та 18-краун-6 в тетрагідрофурані). Андо також зауважив, що використання елекронодефіцитних груп прискорює відщеплення оксафосфатанових інтермедіатів.

Реакція Хорнера—Водсворта—Еммонса з використанням чутливих до основ субстратів ред.

Оскільки багато субстратів не є стійкими до гідриду Натрію, були розроблені декілька методик з використанням м'якших основ. Масам'юн та Рауш пом'якшили умови за рахунок використання хлориду літію (або йодиду натрію) та диазабіциклоундецену. Ратке запропонував використовувати галогеніди літію або магнію з триетиламіном. Такі умови дозволяють уникнути епімеризації.

Асимеричні реакції олефінування Хорнера—Водсворта—Еммонса ред.

У цьому випадку опираються на три основні принципи:

  • введення С2-симетричного хірального центру замість алкоксидних груп у фосфонатах;
  • введення С2-несиметричного хірального центру замість алкоксидних груп у фосфонатах, що зробить хіральним сам атом Фосфору;
  • введення хірального центру в ту частину фосфонату, яка переміщається на карбонільну сполуку.

Модифікація Корі—Квятковскі ред.

У модифікації Корі—Квятковські використовують бісаміди фосфонатної кислоти для стереоселективного отримання (Z)-алкенів, (Me2N)2P(O)CH2R, де R — арильний замісник.

Див. також ред.

Примітки ред.

  1. Horner, L., Hoffman, H., Wippel, H. G., Klahre, G. Chem. Ber. 1959, 92, 2499.
  2. Wadsworth, W. S., Jr., Emmons, W. D. J. Am. Chem. Soc. 1961, 83, 1733.
  3. ↑ Wadsworth, D. H., Schupp, I. O. E., Sous, E. J., Ford, J. J. A. J. Org. Chem. 1965, 30, 680.
  4. Corey, E. J.; Kwiatkowski, G. T. J. Am. Chem. Soc. 1966, 88, 5654.
  5. Reichwein, J. F.; Pagenkopf, B. L. J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 1821.
  6. Kürti L., Czakó B. Strategic Applications of Named Reactions in Organic Synthesis, Academin Press, 2005.
  7. Still, W. C.; Gennari, C. Tetrahedron Lett. 1983, 24, 4405.
  8. Patois, C.; Savignac, P.; About-Jaudet, E.; Collignon, N. Organic Syntheses, 1998, 9, 88; 1996, 73, 152.
  9. Ando, K. J. Org. Chem. 1997, 62, 1934.
  10. Blanchette, M. A.; Choy, W.; Davis, J. T.; Essenfeld, A. P.; Masamune, S.; Roush, W. R.; Sakai, T. Tetrahedron Lett. 1984, 25, 2183.
  11. Rathke, M. W.; Nowak, M. J. Org. Chem. 1985, 50, 2624.
  12. Rein, T.; Reiser, O. Acta Chem. Scand. 1996, 50, 369.
  13. Corey, E. J., Kwiatkowski, G. T. J. Am. Chem. Soc. 1966, 88, 5652.
  14. Corey, E. J., Kwiatkowski, G. T. J. Am. Chem. Soc. 1968, 90, 6816.

Джерела ред.

  • Clayden J., Greeves N., Warren S. Organic chemistry. — 2nd ed. — Oxford University Press, 2012. — P. 628. — ISBN 978-0-19-927029-3.
  • Kürti, László; Czakó, Barbara (2005). Strategic Applications of Named Reactions in Organic Synthesis. Elsevier Academic Press. с. 864. ISBN 0-12-429785-4. (англ.)

Посилання ред.

Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри
Дата публікації:
Rea kciya Ho rnera Vo dsvorta E mmonsa takozh olefinuvannya Hornera Vodsvorta Emmonsa reakciya otrimannya olefiniv z aldegidiv abo ketoniv ta fosfonatnih karbanioniv 1 2 Pid chas reakciyi utvoryuyutsya perevazhno trans abo E alkeni Priklad reakciyi Hornera Vodsvorta EmmonsaReakciya sintezu olefiniv z vikoristannyam ilidiv Fosforu bula vpershe zaproponovana v 1953 roci Georgom Vittigom i Gejslerom U 1958 roci nimeckij himik Leopold Horner opublikuvav udoskonalenu reakciyu Vittiga z vikoristannyam karbanioniv alkildifenilfosfinoksidiv dlya otrimannya alkeniv z aldegidiv ta ketoniv Cyu modifikaciyu reakciyi Vittiga nazvali reakciyeyu Hornera Vittiga Piznishe na pochatku 1960 h rokiv Vilyam Vodsvort ta Vilyam Emmons udoskonalili umovi reakciyi vikoristovuyuchi fosfonatni karbanioni Tomu reakciyu nazvayut reakciyeyu Hornera Vodsvorta Emmonsa abo zh olefinuvannyam Hornera Vodsvorta Emmonsa 3 Zmist 1 Mehanizm reakciyi 2 Perevagi reakciyi Hornera Vodsvorta Emmonsa 3 Modifikaciyi reakciyi Hornera Vodsvorta Emmonsa 3 1 Modifikaciya Stilla Dzhenarri 3 2 Reakciya Hornera Vodsvorta Emmonsa z vikoristannyam chutlivih do osnov substrativ 3 3 Asimerichni reakciyi olefinuvannya Hornera Vodsvorta Emmonsa 3 4 Modifikaciya Kori Kvyatkovski 4 Div takozh 5 Primitki 6 Dzherela 7 PosilannyaMehanizm reakciyi red Reakciya Hornera Vodsvorta Emmonsa pochinayetsya z deprotonuvannya fosfonatu z utvorennyam fosfonatnogo karbanionu Limituyuchoyu stadiyeyu ye nukleofilne priyednannya karbanionu do aldegidu abo ketonu z utvorennyam promizhnih intermediativ Ostannim etapom ye eliminuvannya intermediatu z utvorennyam E alkenu ta Z alkenu Spivvidnoshennya E ta Z izomeriv alkenu zalezhit vid stereohimichnogo vihodu pochatkovoyi stadiyi priyednannya karbanionu ta vid zdatnosti intermediativ ekvilibruvati U rezultati reakciyi Hornera Vodsvorta Emmonsa perevazhno utvoryuyutsya E alkeni Zagalom chim bilshe urivnovazhuvannya intermediativ tim visha selektivnist do utvorennya E alkeniv nbsp Mehanizm reakciyi Hornera Vodsvorta EmmonsaElektronoakceptorna grupa v alfa polozhenni do fosfonatu zabezpechuye zaklyuchne eliminuvannya Za vidsutnosti elektronoakceptornoyi grupi produktom reakciyi ye a gidroksifosfonati 4 Odnak taki a gidroksifosfonati mozhut buti peretvoreni na alkeni z dopomogoyu reakciyi z diizopropilkarbodiimidom 5 Perevagi reakciyi Hornera Vodsvorta Emmonsa red Reakciya Hornera Vodsvorta Emmonsa maye nizku perevag porivnyano z reakciyeyu Vittiga procedura otrimannya pochatkovih alkilfosfonativ ye legshoyu zazvichaj vikoristovuyut reakciyu Arbuzova ta deshevshoyu nizh otrimannya fosfoniyevih solej fosfonatni stabilizovani karbanioni ye bilsh nukleofilnimi i bilsh osnovnimi nizh vidpovidni trifenilfosfoniyevi ilidi u reakciyi Vittiga tomu voni legko reaguyut praktichno z usima aldegidami i ketonami pri m yakshih umovah zamisheni ketoni yaki ne ye reakcijnozdatnimi u reakciyi Vittiga dosit legko vstupayut u reakciyu olefinuvannya Hornera Vodsvorta Emmonsa a keton fosfonatnogo anionu mozhe buti j dali funkcionalizovanij riznimi elektrofilami napriklad alkilgalogenidami pered olefinuvannyam todi yak fosfoniyevi ilidi ne piddayutsya takomu m yakomu alkilyuvannyu suputni produkti reakciyi Hornera Vodsvorta Emmonsa dialkilfosfati yaki legko vidmivayutsya vodoyu tomu znachno prostishe viddiliti yih otrimanih alkeniv nizh viddiliti nerozchinnij u vodi trifenilfosfinoksid 6 Osnovnimi harakteristikami reakciyi olefinuvannya Hornera Vodsvorta Emmonsa ye visoka E selektivnist dlya dizamishenih alkeniv pri znachno m yakshih umovah nizh u reakciyi Vittiga E selektivnist zbilshuyetsya pri zbilshennya rozmiru alkilnih zamisnikiv R1 ta R2 najkrashim ye vikoristannya spoluk z R izopropil stereoselektivnist duzhe silno zalezhit vid substratu ale mozhe buti obernena j utvoryuvati perevazhno Z alkeni pri vikoristannya spoluk z malimi za rozmirom alkilnimi zamisnikami R1 ta R2 napriklad metilnimi ta pri vikoristannya silno disocijovanoyi osnovi tret butoksid Kaliyu 3 Modifikaciyi reakciyi Hornera Vodsvorta Emmonsa red Modifikaciya Stilla Dzhenarri red Still ta Dzhennari rozrobili umovi v rezultati yakih produktami reakciyi ye Z alkeni z visokim stereohimichnim vihodom 7 Cogo vdalosya dosyagti za rahunok vikoristannya fosfonativ z elektronoakceptornimi grupami trifluoroetoksidnimi grupami 8 v umovah silnoyi disociaciyi Kaliyu geksametildisilazid ta 18 kraun 6 v tetragidrofurani Ando takozh zauvazhiv sho vikoristannya elekronodeficitnih grup priskoryuye vidsheplennya oksafosfatanovih intermediativ 9 nbsp Reakciya Hornera Vodsvorta Emmonsa z vikoristannyam chutlivih do osnov substrativ red Oskilki bagato substrativ ne ye stijkimi do gidridu Natriyu buli rozrobleni dekilka metodik z vikoristannyam m yakshih osnov Masam yun ta Raush pom yakshili umovi za rahunok vikoristannya hloridu litiyu abo jodidu natriyu ta diazabicikloundecenu 10 Ratke zaproponuvav vikoristovuvati galogenidi litiyu abo magniyu z trietilaminom 11 Taki umovi dozvolyayut uniknuti epimerizaciyi Asimerichni reakciyi olefinuvannya Hornera Vodsvorta Emmonsa red U comu vipadku opirayutsya na tri osnovni principi vvedennya S2 simetrichnogo hiralnogo centru zamist alkoksidnih grup u fosfonatah vvedennya S2 nesimetrichnogo hiralnogo centru zamist alkoksidnih grup u fosfonatah sho zrobit hiralnim sam atom Fosforu vvedennya hiralnogo centru v tu chastinu fosfonatu yaka peremishayetsya na karbonilnu spoluku 12 Modifikaciya Kori Kvyatkovski red U modifikaciyi Kori Kvyatkovski vikoristovuyut bisamidi fosfonatnoyi kisloti dlya stereoselektivnogo otrimannya Z alkeniv Me2N 2P O CH2R de R arilnij zamisnik 13 14 Div takozh red Reakciya Vittiga Reakciya ZhuliaPrimitki red Horner L Hoffman H Wippel H G Klahre G Chem Ber 1959 92 2499 Wadsworth W S Jr Emmons W D J Am Chem Soc 1961 83 1733 a b Wadsworth D H Schupp I O E Sous E J Ford J J A J Org Chem 1965 30 680 Corey E J Kwiatkowski G T J Am Chem Soc 1966 88 5654 Reichwein J F Pagenkopf B L J Am Chem Soc 2003 125 1821 Kurti L Czako B Strategic Applications of Named Reactions in Organic Synthesis Academin Press 2005 Still W C Gennari C Tetrahedron Lett 1983 24 4405 Patois C Savignac P About Jaudet E Collignon N Organic Syntheses 1998 9 88 1996 73 152 Ando K J Org Chem 1997 62 1934 Blanchette M A Choy W Davis J T Essenfeld A P Masamune S Roush W R Sakai T Tetrahedron Lett 1984 25 2183 Rathke M W Nowak M J Org Chem 1985 50 2624 Rein T Reiser O Acta Chem Scand 1996 50 369 Corey E J Kwiatkowski G T J Am Chem Soc 1966 88 5652 Corey E J Kwiatkowski G T J Am Chem Soc 1968 90 6816 Dzherela red Clayden J Greeves N Warren S Organic chemistry 2nd ed Oxford University Press 2012 P 628 ISBN 978 0 19 927029 3 Kurti Laszlo Czako Barbara 2005 Strategic Applications of Named Reactions in Organic Synthesis Elsevier Academic Press s 864 ISBN 0 12 429785 4 angl Posilannya red Reakciya Hornera Vodsvorta Emmonsa Arhivovano 3 serpnya 2018 u Wayback Machine na sajti organic chemistry org angl Otrimano z https uk wikipedia org w index php title Reakciya Hornera Vodsvorta Emmonsa amp oldid 38001742