醛和酮:羰基加成
维蒂希反应
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维蒂希反应(Wittig reaction)是把羰基变成烯烃的一种极为直接的方法:它把一个 C=O 和一种特殊的磷试剂缝合在一起,恰好在原来 C=O 的位置弹出一个碳碳双键。大多数羰基加成留下的是单根 C-O 键,而维蒂希反应则把氧整个换成了碳。
试剂是磷叶立德(phosphorus ylide,读作 ILL-id),R2C=PPh3,一个带孤对电子、负电荷被相邻带正电的磷所稳定的碳。你用强碱把鏻盐(它本身由卤代烷与三苯基膦制得)去质子化来制备它。叶立德上亲核的碳进攻羰基碳,形成一个四元环中间体(氧磷杂环丁烷),随后它崩塌:极强的磷氧键把环拉开,排出三苯基氧膦(Ph3P=O),并形成烯烃的新 C=C 键。整个反应基本不可逆,正因为那个 P=O 键如此稳定。
维蒂希反应可贵之处在于,它把新双键放在一个已知、可预测的位置——原来的羰基碳,丝毫不像消除反应那样会含糊于双键朝哪个方向。非稳定化叶立德倾向给出 Z(顺)式烯烃,而稳定化叶立德(带吸电子基团)倾向给出 E(反)式烯烃,所以你连几何构型也有了掌控。它是合成烯烃的主力,连维生素 A 的工业合成也用到它。
环己酮加叶立德 Ph3P=CH2 给出亚甲基环己烷,新的 C=C 恰好位于酮羰基原来的位置,并以 Ph3P=O 作为副产物。
维蒂希反应在同一个碳上把 C=O 换成 C=C,由磷把氧带走。
推动力是三苯基氧膦中极强 P=O 键的生成,这也是代价:你会产生与原料等当量的 Ph3P=O 废物,必须把它从产物中分离出来。
又称
另见