威提反应,或称威提烯化,是将醛或酮与三苯基膦盐类(即威提试剂)反应的化学反应。这一反应最常被用来将醛和酮转化为烯烃,尤其是透过使用美烯三苯基膦来引入亚甲基基团。尽管此反应在合成高效化学品方面取得了辉煌的成就,但其背后的反应机制却依然是许多科学家研究的热点。
以往的机理研究主要集中于非稳定的威提醇,因为这些中介体可以透过核磁共振光谱跟踪。近日的研究显示,在无锂的威提反应中,支持了一种无中间态的协作形成反应机制。此过程中,磷镁醇酰与碳基化合物之间的[2+2]环化过程生成氧膦诱导物。研究表明,这一过程在锂不存在的条件下具备动力学控制的特点。
“虽然某些反应物并不符合简单的Z/E立体异构体模式,但锂的存在却能显著改变立体化学的结果。”
对于直链醛而言,在无锂盐条件下的威提反应表现出强烈的动力学控制,且证据表明稳定和非稳定的威提反应的立体选择性可通过[2+2]/反向[2+2]机制来解释。更有学者提出理论对各种反应途径进行分析,尤其对稳定化和非稳定化的威提试剂所进行的反应。
威提试剂一般来说对于包含多种功能团的碳基化合物都有良好的耐受性,这包括醇、醚、硝基芳香族及一些环氧化物等。然而,当反应面临树膦类酮时,反应进行就可能会遇到问题,特别是在使用稳定的威提试剂时,反应的反应速度较慢,产率也偏低。
“传统威提反应最大限度地依赖于乙基中间物的形成,这会导致主要生成Z-烯烃。”
在醛类的反应中,根据威提试剂的性质可以预测双键的几何结构。使用非稳定的威提试剂,最终能够生成中到高选择性的(Z)烯烃。然而,如果使用稳定化的威提试剂,则得出的通常是高选择性的(E)烯烃。这使得在开展这类反应时,化学家的选择变得愈加多样化。
传统威提反应的一大局限性在于它主要通过乙基中间物进行,产生Z-烯烃。然而,通过施洛瑟修饰法,研究者们发现可以在低温度下进行处理,将乙基中间物转化为其他形式,这改善了E-烯烃的产率。
威提反应在合成乙酰白介素A甲基酯的过程中有着广泛应用。第一步使用了稳定化的威提试剂,该反应中,碳基对与威提试剂的共辖结合,防止了自我缩合,但意外地这仍然主要生成了顺式产物。第二次威提反应使用非稳定化的试剂,如预期所示,再次主要生成了顺式产物,这显示出在合成过程中的立体选择性。
自1954年以来,威提反应的发现和发展无疑将其获得了至高无上的地位。随着科学和科技的进步,科学家们仍然在不停探索如何提高这些反应的立体选择性,使其能在未来的合成路径中发挥更大的作用。
随着对威提反应深入的研究,我们是否能找到更加高效的合成方法来提高反应的选择性和效率呢?