Page 57 - 《精细化工》2020年 第10期
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第 10 期 程玉桥,等: 维蒂希反应在精细化工中应用进展 ·1987·
Staudinger、Diels-Alder 等反应实现“一锅法”合成 酯基和酯基活化均有活泼氢存在,但结果发现,只
[2]
具有生物活性的杂环类化合物 ,具有条件温和、 有 C-2 异构化以热力学稳定的反式构型存在。反应
原料易得、底物适用广等特点。 路线如下所示:
本文以维蒂希反应,维蒂希-霍纳尔反应以及氮
杂-维蒂希反应合成结构为主线,阐述其近年来在医
药卫生、生命科学、光电材料、农业生产、三次采
油 [3-7] 等精细化工领域应用进展,以期为进一步扩展
维蒂希反应的应用范围提供参考。
VUONG 等 [11] 以化合物 3 为原料经维蒂希反应
1 维蒂希反应在化合物结构设计上的应用 成功得到氮杂环烯烃。首先,在高温或紫外照射条
件下,以三氯乙氧羰基(Troc)保护化合物 4 上 N—H。
维蒂希反应作为合成烯烃的热点话题,广泛应 接着以 t-BuOK 促进甲基三苯基碘化磷亲核加成,制
用于设计和修饰特殊结构化合物。借助磷叶立德不 备产率为 65%的氮杂环烯烃 5。实验须严格控制温
同的 α 取代基引入官能团,为其合成各种结构类型 度在–30 ℃,避免氨基脱保护和开环。碳碳双键的
化合物提供更多可能。 引入为下一步侧链的修饰提供重要的反应活性位
1.1 环外双键化合物的设计合成 点。反应路线如下所示:
维蒂希反应具有良好的立体选择性,可高效合
成环外双键化合物。特异性选择合成环外烯键结构
在复杂骨架的天然化合物的全合成方面应用广泛,
如维生素 D、生物碱等。
[8]
ROCHA 等 在六十多年前通过不稳定磷叶立
德 PPh 3 ==CH 2 将环己酮转化为环己基亚甲烯,为以
后天然类似物的合成提供了重要途径,奠定了维蒂 1.2 共轭烯烃化合物的设计合成
[9]
希反应构建环外双键的基础。WU 等 开发了酯基 共轭烯烃以其优异的反应活性广泛存在于医药
取代的稳定磷叶立德在微波作用下与环己酮反应收 和天然化合物中。维蒂希反应作为合成多烯类化合
获非对映异构体产物。通过调节反应温度可有效提 物的工具,通常有两种策略:一是二元羰基化合物
高 exo-型产率,以 CH 3 CN 为溶剂,温度为 190 ℃ 与两分子的维蒂希试剂反应合成共轭烯烃或共轭烯
时最佳,目标产物与 endo-型产物物质的量比达到 炔化合物。二是以短链醛、酮化合物经过迭代维蒂
99∶1。4-取代基为苯基时产率最高(66%),而供 希反应合成共轭烯烃。
电子基团取代时产率普遍偏低。该反应时间较短且 羧基叶立德是合成共轭烯酸的重要体系 [12] ,然
无需碱催化,具有一定的借鉴意义。反应路线如下 而强碱易使羧基脱羧,因此通常羧基酯化避免脱羧。
所示: PRIMDAHL 等 [13] 以 3-羟基丙醛为底物经迭代
维蒂希反应制备了 Z-型二十二碳五烯酸 9。以叔丁
基二甲基(TBS)保护羟基,烷基取代的活泼维蒂
希试剂在–78 ℃条件下与醛亲核加成、脱保护得到
产率 81%的中间体 7。加入 PPh 3 和 I 2 制备维蒂希试
剂 8,再经维蒂希反应得到目标产物,产率较高
(81%)。以 THF 和六甲基磷酰三胺(HMPA)为混
KISS 等 [10] 以叔丁基氧羰基(Boc)保护氨基, 合溶剂,NaH 催化磷叶立德亲核加成。含有双键的
长链羧基叶立德酯化以保护羧基,然而随着烷基链
氯铬酸吡啶盐(PCC)氧化羟基得到的酮 1 经维蒂
长导致空间位阻增大,产率有所下降。反应路线如
希反应获得手性化合物 2。在叔丁醇钾(t-BuOK)
下所示:
催化作用下,甲基三苯基溴化膦在四氢呋喃(THF)
中反应 7 h,酮原位烯化,区域选择性良好并未发生
异构化。反式构型的酮由于空间位阻小,烯烃化产
率略高。邻位氨基甲酸酯基作为供电子基团,可能
降低了羰基的亲电活性,收获对映异构体产率仅在
39%左右。目标产物 C-1 和 C-2 手性碳受氨基甲酸