旧式のOS、ブラウザでご利用になっています。
最新のOS、ブラウザにアップデートしてください。

Wittig 試薬

Wittig reagents

001775-001.png

正の形式電荷を持つヘテロ原子により隣接位のアニオンが安定化された化学種を、一般にイリド(ylide)と呼ぶ。リンイリド(phosphorous ylide)を用いてカルボニル化合物からアルケンを合成する反応を Wittig 反応という。

古典的な E2 脱離条件によるオレフィン合成は、強酸/強塩基および高温加熱といった過激な条件が必要であり、位置選択性や二重結合異性化の問題が常に付随する。比して本法の利点は、カルボニル基が特異的に C=C 結合へと変換される官能基選択性の高さ、および低温で進行しうる条件の穏和さにある。操作も簡単で、収率も良好であり、幾何異性も制御可能である。このため、カルボニルからアルケンを合成する手法の First Choice として現在でも多用されている。

欠点は生成するホスフィンオキシドの除去が時に難しいことである。本法の改良法である Wittig-Horner 法(トリフェニルホスフィンの代わりにホスファイトを用いる)、Horner-Wadsworth-Emmons 反応では、ホスフィン副生物が高極性・水溶性のため、簡便に除去可能になっている。

電子求引性置換基によりカルボアニオンが安定化され、単離可能なタイプのリンイリドを安定イリドとよぶ。安定イリドとの反応からは E-オレフィンが生成する。一方、単離不可能な(水・空気で分解する)タイプのリンイリドを不安定イリドと呼ぶ。このものは、ホスホニウム塩を塩基で処理して用時調製する。不安定イリドとの反応では Z-オレフィンが生成する。

001775-002.gif

反応性・試薬の塩基性・幾何異性制御等の問題もあり、四置換オレフィン合成への適用は通常難しい。

本記事はWEBに混在する化学情報をまとめ、それを整理、提供する化学ポータルサイト「Chem-Station」の協力のもと、ご提供しています。

Chem-Stationについて

反応機構

まず、リンイリドがカルボニル化合物に付加し、ベタイン中間体もしくはオキサホスフェタン中間体を生じる。引き続きホスフィンオキシドが脱離してアルケンを与える。リン―酸素結合が強いことが、反応を進行させる駆動力となっている。オキサホスフェタン中間体については、配位子のデザインにより安定化されたものが単離・構造決定されている。一方でベタイン中間体については現在に至るまで確認されておらず、存在は推測の域を出ない。

安定イリドの場合には、カルボニル+リンイリド付加段階が可逆となる。熱力学的支配下にもっとも安定となるオキサホスフェタン中間体を経由し、反応が進行する。このため E-オレフィンが主生成物になる。

001775-003.png

不安定イリドの場合には試薬の反応性が高く、カルボニル+リンイリドの付加が不可逆的に進行する。このため速度論支配型の遷移状態を経てオキサホスフェタン中間体が生成する。具体的には、もっとも立体反発の少ない下図のような四員環遷移状態を経由する。引き続くホスフィンオキシドの脱離を経て、Z-オレフィンを与える。 リチウム塩などが系中に含まれると Z-選択性は低下するので注意。

001775-004.png

反応例

リンイリドをアルデヒドに低温で付加させて生じる中間体を、PhLiなどの強塩基で処理すると、β-オキシドイリドが生成する。これは熱力学的に安定な threo 型に速やかに移行することが知られている。これを活用すれば、不安定イリドから E-オレフィンが合成できる(Schlosser変法)。β-オキシドイリドは様々な求電子剤とも反応するため、多官能基化も可能である。

001775-005.png


リンイリド試薬は通常エステルとは反応しないが、分子内反応は例外。エノールエーテル型生成物を与える。

001775-006.png


MOMCl と PPh3から調製されるメトキシメチレントリフェニルホスフィンは、アルデヒド/ケトンの一炭素増炭剤として有用である1)

001775-007.png


ホスホラン化合物は還元されやすい特性を利用し、リンを触媒量に減じた Wittig 反応が近年開発された2)

001775-008.png


カルボニル化合物の代わりにスルホニルイミンを求電子剤とすれば、窒素置換基に応じてオレフィンの幾何異性が制御される3)

001775-009.gif

【参考文献】
1) Levins, S. G. : J. Am. Chem. Soc., 80, 6150 (1958).
2) (a) O’Brien, C. J., Tellez, J. L., Nixon, Z. S., Kang, L. J., Carter, A. L., Kunkel, S. R., Przeworski, K. C. and Chass, C. A. : Angew. Chem. Int. Ed., 48, 6836 (2008). (b) O’Brien, C. J. et al. : Chem. Eur. J., 19, 15281 (2013).
3) Dong, D.-J. ., Li, H.-H. and Tian, S.-K. J. : Am. Chem. Soc., 132, 5018 (2010).

基本文献

  • Wittig, G. and Scholkopf, U. : Ber., 87, 1318 (1954).
  • Wittig, G. and Scholkopf, U. : Ber., 88, 1654 (1955).

<Schlosser Modification>

  • Schlosser, M. and Christmann, K. F. : Angew. Chem. Int. Ed. Engl., 5, 126 (1966).

<review>

  • Maercker, A. : Org. React., 14, 270 (1965).
  • Vollhardt, K. P. C. : Synthesis, 765 (1975).
  • Becker, K. B. : Tetrahedron, 36, 1717 (1980).
  • Murphy, P. J. and Brennan, J. : Chem. Soc. Rev., 17, 1 (1988).
  • Maryanoff, B. E. and Reitz, A. B. : Chem. Rev., 89, 863 (1989).
  • Cristau, H.-J. : Chem. Rev., 94, 1299 (1994).
  • Burton, D. J., Yang, Z.-Y. and Qiu, W. : Chem. Rev., 96, 1641 (1996).
  • Nicolaou, K. C., Harter, M. W., Gunzner, J. L. and Nadin, A. : Liebigs Ann., 7, 1283 (1997).
  • 田中圭, 富士薫 : 有機合成化学協会誌, 56, 521 (1998).
  • Murphy, P. J. and Lee, S. E. : J. Chem. Soc. Perkin Trans., 1, 3049 (1999).
  • Hoffmann, R. W. : Angew. Chem. Int. Ed., 40, 1411 (2001).
  • Rein, T. and Pedersen, T. M. : Synthesis, 579 (2002).
  • Xu, S. and He, Z. : RSC Adv., 3, 16885 (2013).
  • Byrne, P. A. and Gilheany, D. G. : Chem. Soc. Rev., 42, 6670 (2013).

製品一覧

品名容量希望納入価格(円)コードNo.
Formylmethylene Triphenylphosphorane 10g 15,500 065-03731
1-(Triphenylphosphoranylidene)-2-propanone 25g 9,800 323-53352
1-(Triphenylphosphoranylidene)-2-propanone 100g 33,500 321-53353
Carbomethoxymethylene)triphenylphosphorane 25g 11,000 033-17122
Carbomethoxymethylene)triphenylphosphorane 100g 37,000 035-17121
(Cyanomethyl)triphenylphosphonium Chloride 25g 8,200 321-42162
(Cyanomethyl)triphenylphosphonium Chloride 100g 24,800 329-42163
(Methoxymethyl)triphenylphosphonium Chloride 25g 2,900 134-12622
(Methoxymethyl)triphenylphosphonium Chloride 100g 8,000 136-12621
(2-Hydroxyethyl)triphenylphosphonium Chloride 5g 5,200 322-42131
(2-Hydroxyethyl)triphenylphosphonium Chloride 25g 14,500 320-42132
Acetonyltriphenylphosphonium Chloride 25g 5,500 320-52022
Acetonyltriphenylphosphonium Chloride 100g 18,000 328-52023
Methyltriphenylphosphonium Bromide 50g 5,300 138-11961
Methyltriphenylphosphonium Bromide 250g 10,000 134-11963
2-(Triphenylphosphoranylidene)succinic Anhydride 5g 6,500 329-42141
2-(Triphenylphosphoranylidene)succinic Anhydride 25g 21,000 327-42142
[1-(Ethoxycarbonyl)ethylidene]triphenylphosphorane 5g 6,500 039-17021
[1-(Ethoxycarbonyl)ethylidene]triphenylphosphorane 25g 25,000 037-17022
N-Methoxy-N-methyl-2-(triphenylphosphoranylidene)acetamide 1g 4,400 328-42231
N-Methoxy-N-methyl-2-(triphenylphosphoranylidene)acetamide 10g 24,000 324-42233
(Methoxycarbonylmethyl)triphenylphosphonium Chloride 25g 5,000 329-42222
(Methoxycarbonylmethyl)triphenylphosphonium Chloride 250g 30,000 327-42223
Ethyltriphenylphosphonium Bromide 25g 3,200 059-06332
Ethyltriphenylphosphonium Bromide 500g 20,000 053-06335
(Benzoylmethylene)triphenylphosphorane, 98% 25g 54,080 516-01712
Propyltriphenylphosphonium Bromide 25g 4,000 160-21152
Propyltriphenylphosphonium Bromide 100g 12,000 162-21151
(2-Hydroxyethyl)triphenylphosphonium Bromide 25g 11,000 089-07332
Benzyltriphenylphosphonium Chloride 25g 3,000 025-13622
Benzyltriphenylphosphonium Chloride 500g 25,500 029-13625
Ethyl 3-Oxo-4-(triphenylphosphoranylidene)butyrate 5g 7,500 325-42241
Ethyl 3-Oxo-4-(triphenylphosphoranylidene)butyrate 25g 26,000 323-42242
1-(o-Hydroxyphenyl)-2-(triphenylphosphoranylidene)ethanone 1g 6,000 324-42191
1-(o-Hydroxyphenyl)-2-(triphenylphosphoranylidene)ethanone 5g 24,000 320-42193
Butyltriphenylphosphonium Bromide 25g 3,700 324-33982
Butyltriphenylphosphonium Bromide 100g 12,000 322-33983
(p-Methylbenzyl)triphenylphosphonium Chloride 5g 5,000 322-51661
(p-Methylbenzyl)triphenylphosphonium Chloride 25g 13,600 320-51662
Methyltriphenylphosphonium Iodide 25g 7,900 136-14382
Methyltriphenylphosphonium Iodide 100g 22,900 138-14381
(4-Fluorobenzyl)triphenylphosphonium Chloride 5g 5,200 329-57891
(4-Fluorobenzyl)triphenylphosphonium Chloride 25g 15,000 327-57892
Pentyltriphenylphosphonium Bromide 25g 6,500 328-65992
(4-Cyanobenzyl)triphenylphosphonium Chloride 5g 8,500 327-48781
(4-Cyanobenzyl)triphenylphosphonium Chloride 25g 30,000 325-48782
Cinnamyltriphenylphosphonium Chloride 500g 15,000 034-18975
(Methoxycarbonylmethyl)triphenylphosphonium Bromide 25g 4,800 322-42212
(Methoxycarbonylmethyl)triphenylphosphonium Bromide 250g 28,500 320-42213
Ethyltriphenylphosphonium Iodide 25g 3,600 328-42812
(p-Methoxybenzyl)triphenylphosphonium Chloride 1g 4,100 327-42201
(p-Methoxybenzyl)triphenylphosphonium Chloride 10g 24,000 323-42203
(p-Chlorobenzyl)triphenylphosphonium Chloride 5g 4,700 328-51641
(p-Chlorobenzyl)triphenylphosphonium Chloride 25g 13,500 326-51642
(Carboethoxymethyl)triphenylphosphonium Bromide 25g 5,000 031-17042
Isopropyltriphenylphosphonium Iodide 25g 13,500 092-04202
Benzyltriphenylphosphonium Bromide 10g 5,600 023-13101
(4-Carboxybutyl)triphenylphosphonium Bromide 25g 5,600 324-42152
(4-Carboxybutyl)triphenylphosphonium Bromide 100g 18,000 322-42153
[1-(Ethoxycarbonyl)ethyl]triphenylphosphonium Bromide 25g 6,600 328-42172
[1-(Ethoxycarbonyl)ethyl]triphenylphosphonium Bromide 100g 18,000 326-42173
(o-Methylbenzyl)triphenylphosphonium Bromide 5g 5,000 325-51651
(o-Methylbenzyl)triphenylphosphonium Bromide 25g 13,200 323-51652
(2-Bromoethyl)triphenylphosphonium Bromide 5g 5,500 027-14961
(2-Bromoethyl)triphenylphosphonium Bromide 25g 16,000 025-14962
[2-(1,3-Dioxan-2-yl)ethyl]triphenylphosphonium Bromide 25g 3,500 043-28652
[2-(1,3-Dioxan-2-yl)ethyl]triphenylphosphonium Bromide 500g 25,000 047-28655
[3-(Ethoxycarbonyl)propyl]triphenylphosphonium Bromide 5g 6,500 327-42181
[3-(Ethoxycarbonyl)propyl]triphenylphosphonium Bromide 25g 19,000 325-42182
(5-Carboxypentyl)triphenylphosphonium Bromide 5g 5,000 323-63541
(5-Carboxypentyl)triphenylphosphonium Bromide 25g 15,000 321-63542
(4-Bromo-2-butenyl)triphenylphosphonium Bromide 5g 5,000 025-15001
(4-Bromo-2-butenyl)triphenylphosphonium Bromide 25g 15,000 023-15002
(4-Bromobutyl)triphenylphosphonium Bromide 25g 6,500 022-14972
(4-Bromobutyl)triphenylphosphonium Bromide 100g 18,000 024-14971
(p-Nitrobenzyl)triphenylphosphonium Bromide 5g 4,700 325-63001
(p-Nitrobenzyl)triphenylphosphonium Bromide 25g 12,000 323-63002
(4-Butoxybenzyl)triphenylphosphonium Bromide 25g 9,000 351-03362
(4-Bromobenzyl)triphenylphosphonium Bromide 5g 12,000 024-13371
Ethylenebis(triphenylphosphonium) Dibromide 5g 4,000 055-07191
Ethylenebis(triphenylphosphonium) Dibromide 25g 12,000 053-07192
2-Butenylenebis(triphenylphosphonium) Dibromide 5g 5,500 028-14991
  • ・掲載内容は、2018年5月時点での情報です。法律および最新情報は、コードNo.をクリックいただきご確認いただけます。
  • ・掲載されている試薬は、試験・研究の目的のみに使用されるものであり、「医薬品」、「食品」、「家庭用品」などとしては使用できません。
  • ・表示している希望納入価格は「本体価格のみ」で消費税等は含まれておりません。
  • ・表示している希望納入価格は本記事掲載時点の価格です。最新価格は、本ページ一覧表中のコードNo.をクリックいただくか、siyaku.com(http://www.siyaku.com/)をご参照下さい。

お問合せについて

お問合せ等につきましては、 以下「お問合せ窓口」 からお問合せください。
また、お客様から寄せられた「よくある質問」を掲載しています。お問合せの前に一度ご確認ください。