ウィッティヒ反応

ウィッティヒ反応
名前の由来	ゲオルグ・ヴィッティヒ
反応タイプ	カップリング反応
反応
	アルデヒドまたはケトン
	+; トリフェニルホスホニウムイリド
	↓
	アルケン
	+ ; (Ph) 3 P=O
翻訳
代表的な溶剤	典型的にはTHFまたはジエチルエーテル
識別子
3月の上級有機化学	16–44（第6版）
有機化学ポータル	ウィッティヒ反応
RSCオントロジー ID	受信番号:0000015
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ウィッティヒ反応またはウィッティヒオレフィン化は、アルデヒドまたはケトンとウィッティヒ試薬と呼ばれるトリフェニルホスホニウムイリドとの化学反応です。ウィッティヒ反応は、アルデヒドとケトンをアルケンに変換するために最も一般的に使用されます。^[1]^[2]^[3]ほとんどの場合、ウィッティヒ反応はメチレントリフェニルホスホラン（Ph ₃ P = CH ₂ ）を使用してメチレン基を導入するために使用されます。この試薬を使用すると、樟脳などの立体的に障害のあるケトンでもメチレン誘導体に変換できます。

反応メカニズム

機構研究では、中間体がNMR分光法で追跡できるため、不安定なイリドに焦点が当てられてきた。ベタイン（3aおよび3b）の存在と相互変換は、現在も研究が進められている。^[4]リチウムを含まないウィッティヒ反応については、ベタインの介入なしにオキサホスフェタンが協奏的に形成されることが研究で支持されている。特に、ホスホニウムイリド1は、[ _π 2 _s + _π 2 _a ]トポロジーを持つと説明されることもある[2+2]環化付加を介してカルボニル化合物 2 と反応し、オキサホスフェタン4aおよび4bを直接形成する。リチウムを含まない条件下では、生成物5の立体化学は、イリド1がカルボニル2に速度論的に制御されて付加されるためである。リチウムが存在する場合、おそらくベタイン種3aおよび3bを介して中間体が平衡化する可能性がある。^[5]^[6]^[7]ブルース・E・マリアノフとAB・ライツはウィッティヒ中間体の平衡化に関する問題を特定し、その過程を「立体化学ドリフト」と名付けた。長年、炭素-炭素結合形成の観点から見たウィッティヒ反応の立体化学は、アルケン生成物のZ/E立体化学と直接対応すると想定されてきた。しかし、特定の反応物はこの単純なパターンに従わない。リチウム塩も立体化学の結果に大きな影響を与える可能性がある。^[8]

脂肪族アルデヒドと芳香族アルデヒド、芳香族ホスホニウムイリドと脂肪族ホスホニウムイリドでは反応機構が異なります。リチウム塩を含まない条件下での非分岐アルデヒドのウィッティヒ反応は平衡化せず、したがって速度論的反応制御下にあるという証拠があります。^[9]^[10]E. Vedejsは安定化ウィッティヒ反応と不安定化ウィッティヒ反応の立体選択性を説明する理論を提唱しています。^[11]

強力な証拠は、リチウムフリー条件下では、不安定化（R ₁ = アルキル、H）、半安定化（R ₁ = アリール）、安定化（R ₁ = EWG）ウィッティヒ試薬を含むウィッティヒ反応はすべて、オキサホスフェタンを唯一の中間体として、速度論的制御下で[2+2] /レトロ-[2+2]機構を介して進行することを示している。^[12]

範囲と制限

官能基許容度

ウィッティヒ試薬は一般に、OH、OR、ニトロアレーン、エポキシド、場合によってはエステルやアミドなどの数種類の官能基を含むカルボニル化合物に耐える。^{[13]イリドと}共役していれば、ケトン、アルデヒド、ニトリル基も存在することができる。これらは、上で述べた安定化イリドである。ビスイリド（2つのP=C結合を含む）も生成され、うまく使用されている。^[14]立体的に障害のあるケトンでは、特に安定化イリドでは反応が遅く、収率が悪いという問題が生じる可能性があり、そのような場合には、ホーナー・ワズワース・エモンズ（HWE）反応（ホスホネートエステルを使用）が好ましい。報告されているもう1つの制限は、アルデヒドの不安定な性質であり、酸化、重合、分解する可能性がある。いわゆるタンデム酸化-ウィッティヒ法では、対応するアルコールの酸化によってアルデヒドがその場で生成される。 ^[15]

立体化学

アルデヒドとの反応では、イリドの性質に基づいて二重結合の形状が容易に予測される。安定化されていないイリド（R ³ = アルキル）では、中程度から高い選択性で（Z）-アルケン生成物が得られる。ヨウ化リチウムまたはヨウ化ナトリウムの存在下でジメチルホルムアミド中で反応を行うと、生成物はほぼ独占的にZ異性体となる。^[16]安定化されたイリド（R ³ = エステルまたはケトン）では、（E）-アルケンが高選択性で生成される。半安定化されたイリド（R ³ = アリール）では、（ E）/（Z）選択性が低いことが多い。 ^[17]

不安定イリドの( E )-アルケンを得るには、Wittig 反応の Schlosser 修正法を使用することができます。あるいは、Julia オレフィン化およびその変種でも ( E )-アルケンが選択的に得られます。通常、Horner-Wadsworth-Emmons 反応では、Wittig 反応と同様に( E )-エノエート (α,β-不飽和エステル) が得られます。( Z )-エノラートを得るには、Horner-Wadsworth-Emmons 反応の Still-Gennari 修正法を使用することができます。

シュロッサー修正

従来のウィッティヒ反応の主な制限は、反応が主にエリスロベタイン中間体を経由して進行し、Z-アルケンを生成することである。エリスロベタインは、低温でフェニルリチウムを使用してトレオベタインに変換することができる。 ^[18]この変更により、E-アルケンが得られる。

アリルアルコールはベタインイリドと第二のアルデヒドとの反応によって製造することができる。^[19]例えば：

例

その使用例としては、ロイコトリエンAメチルエステルの合成が挙げられる。^[20]^[21]最初のステップでは安定化イリドを使用し、カルボニル基がイリドと共役して自己縮合を防ぐが、予想外にシス生成物が主に得られる。2番目のウィッティヒ反応では安定化されていないウィッティヒ試薬を使用し、予想通りシス生成物が主に得られる。

歴史

ヴィッティヒ反応は1954年にゲオルク・ヴィッティヒと彼の同僚ウルリッヒ・シェルコップによって報告されました。この貢献により、ヴィッティヒは1979年にノーベル化学賞を受賞しました。 ^[22]^[23]

参照

参考文献

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外部リンク

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