醛和酮:羰基加成

維蒂希反應

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維蒂希反應(Wittig reaction)是把羰基變成烯烴的一種極為直接的方法:它把一個 C=O 和一種特殊的磷試劑縫合在一起,恰好在原來 C=O 的位置彈出一個碳碳雙鍵。大多數羰基加成留下的是單根 C-O 鍵,而維蒂希反應則把氧整個換成了碳。

試劑是磷葉立德(phosphorus ylide,讀作 ILL-id),R2C=PPh3,一個帶孤對電子、負電荷被相鄰帶正電的磷所穩定的碳。你用強鹼把鏻鹽(它本身由鹵代烷與三苯基膦製得)去質子化來製備它。葉立德上親核的碳進攻羰基碳,形成一個四元環中間體(氧磷雜環丁烷),隨後它崩塌:極強的磷氧鍵把環拉開,排出三苯基氧膦(Ph3P=O),並形成烯烴的新 C=C 鍵。整個反應基本不可逆,正因為那個 P=O 鍵如此穩定。

維蒂希反應可貴之處在於,它把新雙鍵放在一個已知、可預測的位置——原來的羰基碳,絲毫不像消除反應那樣會含糊於雙鍵朝哪個方向。非穩定化葉立德傾向給出 Z(順)式烯烴,而穩定化葉立德(帶吸電子基團)傾向給出 E(反)式烯烴,所以你連幾何構型也有了掌控。它是合成烯烴的主力,連維生素 A 的工業合成也用到它。

環己酮加葉立德 Ph3P=CH2 給出亞甲基環己烷,新的 C=C 恰好位於酮羰基原來的位置,並以 Ph3P=O 作為副產物。

維蒂希反應在同一個碳上把 C=O 換成 C=C,由磷把氧帶走。

推動力是三苯基氧膦中極強 P=O 鍵的生成,這也是代價:你會產生與原料等當量的 Ph3P=O 廢物,必須把它從產物中分離出來。

又稱
Wittig olefinationylide olefination维悌希反应