每周一个人名反应（七）

Wittig反应是我们非常熟悉的偶联反应，利用有机膦ylide（音译做叶立德，意译做内鎓盐），和醛基作用得到烯烃。其立体选择性非常耐人寻味，由于内容较多，我们将分两周介绍这些反应。本周我们首先了解一些基础知识~

Wittig反应是由羰基化合物和膦类化合物生成烯烃的反应，主要通过四元环中间体进行。立体选择性可以通过选择内鎓盐 、羰基化合物和反应条件来控制。这一点在《有机合成中命名反应的战略性应用》里面已经有非常详细的介绍：

1.ylide的稳定性

ylide可以被分为三类，稳定、次稳定，不稳定，这三种ylide的划分是依赖于膦的烷基。事实上，这一类化合物的稳定性和碳负离子的稳定性是等价的，因为ylide的C=P看起来是双键，实则是碳负离子被鏻鎓离子的空轨道稳定的结果，画出共振式就可以看到，所连的官能团吸电子能力越强，ylide就越稳定。

2.概述反应机理

膦ylide和醛的反应比酮快，发生亲核加成，进而改变构象，氧和磷的d轨道发生作用，结合，消除稳定的三苯氧磷，得到烯烃产物。

需要注意的是，这里决定产物的Z、E构型实际上是亲核加成步骤，但是，产物构象的旋转势能又与其形成拮抗，这样一来，研究这两步反应的相对快慢就非常有价值。

3.立体选择性

最浅显易懂的说法是，对于不稳定的ylide，它倾向于尽快消灭不稳定因素——碳负离子，因此，亲核加成步骤就会非常快。这使得对于不稳定的ylide，亲核进攻最快，而进攻位阻最小的构象就是最优势的构象，因而Z-型烯烃成为主要产物。（如上图）

反之，稳定的ylide亲核加成就会相对慢一些，使得在构象转化过程中，消除步骤的位阻直接影响反应的进行，因而，得到消除构象能量更低的E-型烯烃。

事情当然没有那么简单。

在进行亚稳定的ylide的反应时（主要是烯基、苯基等不饱和官能团相连的ylide），不出所料，反应立体选择性很差。于是，通过改变决速步，Schlosser 提出了优化方案，不但解决了这个问题，而且使得不稳定ylide也可以选择性得到E-型产物。

加入苯基锂的作用是，和上面提到的中间体发生质子交换，从而对鏻所在的碳原子“消旋”，事实上，恰恰由于邻位不对称碳原子的影响，出现了一个由空间位阻选择的平衡。而且，两种进攻得到的中间体脱质子之后是完全一样的。导师再也不用担心我浪费原料啦~

References：

[1]Strategic Applications of Named Reactions in Organic Synthesis,László Kürti and Barbara Czakó

[2]G. Wittig, U. Schöllkopf, Ber. 87, 1318 (1954)

[3]G. Wittig, W. Haag, ibid. 88, 1654 (1955).

[4]W. S. Wadsworth, Jr., W. D. Emmons, J. Am. Chem. Soc. 83, 1733 (1961)

[5]L. Horner et al., Ber. 91, 61 (1958); idem et al., ibid. 92, 2499 (1959)

[6]I. Gosney, A. G. Rowley in Organophosphorus Reagents in Organic Synthesis, J. I. G. Cadogan, Ed. (Academic Press, New York, 1979) pp 17-153

[7]W. E. McEwen et al., ACS Symposium Series 486, 149161 (1992)

[8]E. Vedejs, M. J. Peterson, Top. Stereochem. 21, 1-157 (1994).

[9]Organic chemistry Structure and Mechanisms