Reação de Wittig - Wittig reaction

Reação Wittig
Nomeado após Georg Wittig
Tipo de reação Reação de acoplamento
Reação
aldeído ou cetona
+
trifenil fosfônio ileto
↓
alceno
+
óxido de trifenilfosfina
Condições
Solventes típicos tipicamente THF ou éter dietílico
Identificadores
Química Orgânica Avançada de Março 16–44 (6ª ed.)
Portal de Química Orgânica reação sagaz
ID da ontologia RSC RXNO: 0000015 VerificaY
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Não deve ser confundido com o rearranjo de Wittig .

A reação de Wittig ou olefinação de Wittig é uma reação química de um aldeído ou cetona com um ileto de trifenil fosfônio denominado reagente de Wittig . As reações de Wittig são mais comumente usadas para converter aldeídos e cetonas em alcenos. Na maioria das vezes, a reação de Wittig é usada para introduzir um grupo metileno usando metilenotrifenilfosforano (Ph 3 P = CH 2 ). Usando este reagente, mesmo uma cetona estericamente impedida, como a cânfora, pode ser convertida em seu derivado de metileno.

Reação de Wittig

Estereoquímica

Para a reação com aldeídos, a geometria da ligação dupla é prontamente prevista com base na natureza do ileto. Com iletos estabilizadas (R 3 = alquilo) esta resulta em ( Z alceno) do produto com moderada a elevada selectividade. Com iletos estabilizados (R 3 = éster ou cetona), o ( E ) -alceno é formado com alta seletividade. A ( E ) / ( Z ) selectividade é frequentemente pobre com iletos semistabilized (R 3 = arilo).

Para obter o ( E ) -alceno para iletos não estabilizados, a modificação de Schlosser da reação de Wittig pode ser usada. Alternativamente, a olefinação Julia e suas variantes também fornecem o ( E ) -alceno seletivamente. Normalmente, a reação de Horner-Wadsworth-Emmons fornece o ( E ) -enoato (éster α, β-insaturado), assim como a reação de Wittig. Para obter o ( Z ) -enoato, a modificação Still-Gennari da reação de Horner-Wadsworth-Emmons pode ser usada.

Mecanismo de reação

Estudos mecanísticos têm se concentrado em iletos não estabilizados, porque os intermediários podem ser seguidos por espectroscopia de RMN . A existência e interconversão da betaína ( 3a e 3b ) é assunto de pesquisas em andamento. Para reações de Wittig sem lítio, os estudos apóiam uma formação combinada do oxafosfetano sem intervenção de uma betaína. Em particular, os iletos de fosfônio 1 reagem com os compostos de carbonila 2 por meio de uma cicloadição [2 + 2] que às vezes é descrita como tendo topologia [ π 2 s + π 2 a ] para formar diretamente os oxafosfetanos 4a e 4b . Em condições livres de lítio, a estereoquímica do produto 5 é devida à adição cineticamente controlada do ileto 1 ao carbonil 2 . Quando o lítio está presente, pode haver equilíbrio dos intermediários, possivelmente através das espécies de betaína 3a e 3b . Bruce E. Maryanoff e AB Reitz identificaram a questão sobre o equilíbrio dos intermediários de Wittig e denominaram o processo de "deriva estereoquímica". Por muitos anos, a estereoquímica da reação de Wittig, em termos de formação da ligação carbono-carbono, foi assumida como correspondendo diretamente com a estereoquímica Z / E dos produtos alcenos. No entanto, certos reagentes não seguem esse padrão simples. Os sais de lítio também podem exercer um efeito profundo no resultado estereoquímico.

O mecanismo da reação de Wittig

Os mecanismos diferem para aldeídos alifáticos e aromáticos e para iletos de fosfônio aromáticos e alifáticos . As evidências sugerem que a reação de Wittig de aldeídos não ramificados sob condições livres de sal de lítio não se equilibra e está, portanto, sob controle de reação cinética . E. Vedejs apresentou uma teoria para explicar a estereosseletividade de reações de Wittig estabilizadas e não estabilizadas.

Fortes evidências indicaram que, sob condições livres de Li, as reações de Wittig envolvendo reagentes de Wittig desestabilizados (R 1 = alquil, H), semestabilizados (R 1 = aril) e estabilizados (R 1 = EWG) prosseguem por meio de um [2 + 2] / retro- [2 + 2] mecanismo sob controle cinético, com oxafosfetano como o único intermediário.

Escopo e limitações

Tolerância do grupo funcional

Os reagentes de Wittig geralmente toleram compostos de carbonila contendo vários tipos de grupos funcionais, como OH , OR , nitro aromático , epóxido e grupos éster . Mesmo C = O e grupos nitrila podem estar presentes se conjugados com o ileto - estes são os iletos estabilizados mencionados acima. Bis-iletos (contendo duas ligações P = C) também foram feitos e usados ​​com sucesso. Pode haver um problema com cetonas estericamente impedidas , onde a reação pode ser lenta e dar baixos rendimentos, particularmente com iletos estabilizados e, em tais casos, a reação de Horner-Wadsworth-Emmons (HWE) (usando ésteres de fosfonato) é preferida. Outra limitação relatada é a natureza frequentemente instável dos aldeídos , que podem oxidar, polimerizar ou decompor. Em um processo denominado oxidação em tandem-Wittig, o aldeído é formado in situ pela oxidação do álcool correspondente.

=== Estereoquímica para a estereoquímica do produto. Com iletos simples, o produto é geralmente principalmente o isômero Z , embora uma quantidade menor do isômero E também seja freqüentemente formada - isto é particularmente verdadeiro quando cetonas são usadas. Se a reação é realizada em dimetilformamida na presença de iodeto de lítio ou iodeto de sódio , o produto é quase exclusivamente o isômero Z. Se o isômero E for o produto desejado, a modificação de Schlosser pode ser usada. Com os iletos estabilizados, o produto é principalmente o isômero E, e esse mesmo isômero também é comum na reação HWE.

Modificação de Schlosser

A variante de Schlosser da reação de Wittig

A principal limitação da reação de Wittig tradicional é que a reação prossegue principalmente por meio do intermediário eritro betaína , que leva ao Z-alceno. A eritro betaína pode ser convertida em treo betaína usando fenilítio em baixa temperatura. Esta modificação fornece o E-alceno.

Os álcoois alílicos podem ser preparados por reação do ileto de betaína com um segundo aldeído. Por exemplo:

Um exemplo da variante de Schlosser da reação de Wittig

Exemplo

Um exemplo de seu uso é na síntese de éster metílico de leucotrieno A. A primeira etapa usa um ileto estabilizado, onde o grupo carbonila é conjugado com o ileto evitando a autocondensação, embora inesperadamente isso dê principalmente o produto cis . A segunda reação de Wittig usa um reagente de Wittig não estabilizado e, como esperado, isso dá principalmente o produto cis .

Um exemplo do uso da reação de Wittig na síntese, tornando o éster metílico de leucotrieno A

História

A reação de Wittig foi relatada em 1954 por Georg Wittig e seu colega de trabalho Ulrich Schöllkopf . Em parte por essa contribuição, Wittig recebeu o Prêmio Nobel de Química em 1979.

Veja também

Referências

links externos