12.17 : Альдегиды и кетоны в алкены: обзор реакции Виттига

Реакция Виттига представляет собой превращение карбонильных соединений — альдегидов и кетонов — в алкены с помощью илидов фосфора или реагента Виттига. Реакцию впервые провел профессор Георг Виттиг, за что он был удостоен Нобелевской премии по химии.

Илид фосфора представляет собой нейтральную молекулу, содержащую отрицательно заряженный углерод, непосредственно связанный с положительно заряженным атомом фосфора. Молекула стабилизируется за счет резонанса.

Реагенты Виттига синтезируются из незатрудненных алкилгалогенидов в две стадии. Сначала алкилгалогенид подвергается атаке по пути SN2 со стороны молекулы трифенилфосфина, образуя фосфониевую соль. Затем в присутствии сильного основания, такого как бутиллитий, гидрид натрия или амид натрия, соль подвергается депротонированию слабокислого α-водорода с образованием карбанионного илидного нуклеофила.

Реакции Виттига региоселективны, поскольку новая связь C＝C образуется исключительно в карбонильном положении. Стереоселективность зависит от природы илида фосфора. Илиды с электроноакцепторными группами, такими как карбонильные или ароматические кольца, которые стабилизированы дополнительной резонансной структурой, преимущественно генерируют E-алкены. Альтернативно, реагенты Виттига с простыми алкильными группами в основном образуют Z-алкены.

На выход реакций Виттига влияет стерическое скучивание вокруг карбонильной группы. Кетоны, которые стерически более затруднены, дают бедный выход по сравнению с альдегидами. Разновидностью реакции Виттига является реакция Хорнера-Уодсворта-Эммонса, в которой используется реагент фосфонатного эфира, производящий E-алкен в качестве основного продукта.