Wittig反应实现温和催化版本

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   我们都知道,由于双键的转化多样性,因此它的合成受到了全球化学家们的广泛的关注和研究,合成化学家们开发了众多合成双键的方法,像炔键还原,消除反应,烯烃复分解反应,Peterson反应,Julia反应等等,当然小编觉得应用最广泛的还属于Wittig反应。就像Mitsunobu反应一样,虽然应用广泛,但是缺点也非常明显(目前Mitsunobu反应已经实现催化版本,需要当量的三苯基膦的参与,同时也会产生当量的三苯氧磷副产物,从环境保护,后处理纯化和原子经济性三方面考虑都显得不是很理想的方法。因此,最理想的方式是在温和条件下以最少量的膦试剂实现这一反应的催化版本,早在2009年,来自美国德克萨斯大学阿灵顿分校Christopher J. OBrien团队于2009年报道了三级环状烷基氧化膦作为预催化剂催化的Wittig反应,使用的还原剂是二苯基硅烷,反应在100度条件下进行,催化剂用量10%。

图片来源:Angew. Chem. Int. Ed. 2009, 48, 6836 –6839

从2009年第一例催化版本的Wittig反应出现开始,后续又陆陆续续出现了不同的催化版本来实现这一反应。然而往往需要较高的反应温度,或是所用的反应试剂毒性较大。正是在这样一个背景下,最近来自德国罗斯托克大学的Thomas Werner团队于美国化学会旗下顶级期刊ACS catalysis上报道了温和条件下,低的催化剂用量下,温和实现催化版本的Wittig反应,用的还原剂是苯基硅烷,在这个反应过程中,二异丙基乙基胺发挥着重要的作用。

图片来源:ACS Catal.2019, 9, 9237−9244

该催化体系的最佳反应条件是催化剂4a(2 mol%),DIPEA (1.1 eq),苯基硅烷(1 eq),四氢呋喃作为溶剂,室温反应。在该标准条件下,反应的底物适应性还是很广的,普通的芳香醛,杂芳香醛,脂肪醛,都能很好地进行反应,手性底物的手性也能得到很好的保持。除此之前,卤代环状内脂,卤代取代内脂,卤代腈类底物与苯甲醛也能很好地进行反应。除了分子间的反应,分子内的反应也能很好地进行。三氟苯乙酮类底物也能较好地进行反应。在以上的底物拓展中,反应的顺反比还是不错的,最高可达到>99:1。

图片来源:ACS Catal.2019, 9, 9237−9244

PMHS(聚甲基氢硅氧烷)作为终端还原剂,是非常具有吸引力的,不仅在于它的低廉的价格,更在于它符合绿色化学这一概念。作者也考察了这一环境友好型还原剂,可喜的是,也可较好的实现这一催化反应,只是反应温度需要100度。

图片来源:ACS Catal.2019, 9, 9237−9244

该催化体系的催化循环见下图,也很容易理解。

图片来源:ACS Catal.2019, 9, 9237−9244

参考文献

ACS Catal.2019, 9, 9237−9244


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