葉立德

葉立德

葉立德Ylide),又稱鎓內鹽, 指由供電子的Lewis結構(類似於配位鍵)形成的正負電荷處於鄰位,且均滿足八電子結構的內鹽分子。通常地,葉立德可以寫成共振式,其中一個共振雜化體具有雙鍵

1953Wititg 和Giessler發現二苯酮和亞甲基三苯膦作用,得到幾乎定量的不對稱二苯乙烯。這個發現立即引起了合成有機化學家的重視,稱之為Wittig 反應。

基本介紹

  • 中文名:葉立德
  • 外文名:Ylide
  • 組成:磷葉立德等
  • 別名:鎓內鹽
  • 學科:化學
  • 屬性:鹽
內鹽簡介,內鹽類型,內鹽製備,合成中的套用,

內鹽簡介

指的是一類在相鄰原子上有相反電荷的中性分子。葉立德在有機化學,尤其是有機合成中有很多套用。 指由供電子的Lewis結構 (類似於配位鍵)形成的正負電荷處於鄰位,且均滿足八電子結構的內鹽分子。通常地,葉立德可以寫成共振式,其中一個共振雜化體具有雙鍵
實際的電子分布取決分子的具體性質。
1953Wititg 和Giessler發現二苯酮和亞甲基三苯膦作用,得到幾乎定量的不對稱二苯乙烯。這個發現立即引起了合成有機化學家的重視,稱之為Wittig 反應。

內鹽類型

最常見的葉立德是磷葉立德Wittig反應中即是用磷葉立德與羰基化合物反應製得烯烴。通常磷上的正電荷被三個取代的苯基所穩定,而碳則與兩個烷基相連。根據磷葉立德的穩定性不同,大概可將其分為兩類:穩定的一類只與反應,而不穩定的一類則與醛和都反應。
Corey-Chaykovsky反應中,硫葉立德被用於合成環氧化合物。其中R1,R2是吸電子基。這類葉立德可用N-取代的吖丙啶開環或α-胺基酸與醛縮合製得。
具有R3P-NR結構的疊氮膦被用於Staudinger反應中。一般認為Tebbe試劑具有部分鈦葉立德的性質。參看en:Tebbe's reagent。

內鹽製備

鹽法步驟簡單,條件易控制,因此為最通用的製備方法。該方法是一種由磷鹽製取磷葉立德的方法,經過膦的製備,季膦鹽的製備和磷葉立德製備等3個步驟。
第一步:在無水有機溶劑中製備。
第二步: 利用膦較強的親核性,與鹵代烴進行親核取代反應,形成季膦鹽。
第三步:季膦鹽在強鹼作用下脫去一個氫製備磷葉立德。
關於此方法幾點說明:
1)反應中的叔膦,通常是三苯基膦;
2)季膦鹽中與磷相連的烷基至少要有一個H,因此不能用叔鹵代烴來製備;
3)所用鹼的強弱是非常關鍵的,這主要取決於 R '來決定,如果 R '是吸電子基團,會使內膦鹽的酸性增強,選擇較弱的鹼就可脫去HX,否則需強鹼。(常用的鹼主要有:丁基鋰,苯基鋰,甲基亞磺醯碳負離子,氨基鈉,二異丙氨基鋰,碳酸鈉,氫氧化鈉,乙醇鈉,叔丁醇鉀和氫化鈉等);
4)磷葉立德對水等質子性溶劑非常敏感,加熱也易分解。因此,製備時必須防潮,一般要在非質子溶劑如THF,DMF,DMSO及醚等中進行反應,且不能加熱。

合成中的套用

1 2,3,5-三取代咪唑啉酮的合成
2,3,5-三取代咪唑啉酮是一類具有良好生物活性和藥理活性的雜環化合物。如殺菌劑咪唑菌酮,屬於2-甲硫基-3-氨基咪唑啉酮衍生物,它是一種真菌線粒體呼吸抑制劑,對果樹黑斑病及由卵菌引起的霜霉病,疫病等具有很好的活性。儘管有許多合成咪唑啉酮的方法,包括分子內氮雜Wittig 反應方法,然而2 位有親核基團取代的咪唑啉酮卻不容易製備。從易得的α-疊氮基酯出發,利用α-酯基膦亞胺葉立德與異氰酸酯的氮雜Wittig 反應,得到碳二亞胺,再與各種親核試劑發生連續的成環反應,製得了2,3,5-三取代咪唑啉酮衍生物,該方法尤其適合於在咪唑啉酮的2 位引入各種不同的親核取代基。殺菌活性研究表明,部分該類化合物表現出良好的抑菌活性,在50 ppm 濃度時,對稻瘟菌、水稻紋枯菌、棉花枯萎菌、蘋果輪紋菌及小麥赤黴菌的抑制率均達100%,對蘆筍褐斑菌的抑制率亦達81%。套用可溶性聚乙二醇(PEG-4000)支撐的α-酯基膦亞胺的氮雜Wittig 反應,也可有效地合成咪唑啉酮衍生物。該方法操作簡便、產物易於分離提純,產率高。當PEG 支撐的碳二亞胺與伯胺反應時,反應還表現出成環選擇性:R 為伯碳時僅生成咪唑啉酮,R 為叔碳時僅生成異構體,R 為仲碳時則生成混合物。這表明該成環反應的選擇性受R 基團的電子效應和立體效應的共同控制。
2 2H-咪唑並[2,1-b]-1,3,4-噻二嗪-6(7H)-酮的合成
α-酯基膦亞胺葉立德與二硫化碳的氮雜Wittig反應,則可順利得到異硫氰酸酯,再與水合肼作用直接生成氨基硫代咪唑啉酮,在碳酸鉀的作用下,與ω-鹵代酮發生S-烷基化反應,得到2-烷硫基-3-氨基咪唑啉酮。用三苯基膦、六氯乙烷、三乙胺處理, 經生成的膦亞胺中間體的分子內氮雜Wittig 反應成環,製得2H-咪唑並[2,1-b]-1,3,4-噻二嗪-6(7H)-酮15。
3 咪唑並[2,1-b]-1,3,4-噻二唑-5(6H)-酮的合成
上述製得的氨基硫代咪唑啉酮也可進一步用三苯基膦、六氯乙烷、三乙胺處理,生成膦亞胺。膦亞胺與異氰酸酯發生氮雜Wittig 反應,經活性中間體碳二亞胺的分子內成環反應,直接得到咪唑並[2,1-b]-1,3,4-噻二唑-5(6H)-酮18。
4 3,5-二氫-6H-咪唑並[1,2-b]-1,2,4-三唑-6-酮的合成
α-酯基膦亞胺葉立德2 與異氰酸酯的氮雜Wittig反應,得到的碳二亞胺再與肼反應,可選擇性地得到3-氨基咪唑啉酮。用三苯基膦、六氯乙烷、三乙胺處理, 生成膦亞胺。膦亞胺與異氰酸酯發生氮雜Wittig 反應,經活性中間體碳二亞胺的分子內成環反應,得到3,5-二氫-6H-咪唑並[1,2-b]-1,2,4-三唑-6-酮。
5 5-乙氧基唑及唑並[3,2-c]喹唑啉的合成
套用α-酯基膦亞胺葉立德與醯氯的氮雜Wittig 反應,則可製備5-乙氧基唑衍生物。該反應可能先生成氯代亞胺中間體, 再發生分子內酯基的親核進攻成環, 得到5-乙氧基唑衍生物。取代基R1 的空間位阻對該反應影響很大:當R1 = H 時,反應在室溫下就可進行,產率良好; 但當R1 = Me 時,室溫下只生成醯胺衍生物 ,只有在加熱條件下才得到5-乙氧基唑衍生物和醯胺衍生物的混合物,因此,該方法適合於製備4 位未取代的5-乙氧基唑衍生物。按該方法製備的唑衍生物可進一步與三苯基膦發生Staudinger 反應,生成膦亞胺。 與異氰酸酯發生氮雜Wittig 反應,經活性中間體碳二亞胺的分子內電環合成環,得到唑並[3,2-c]喹唑啉。同樣,膦亞胺與二硫化碳的反應,可經由異硫氰酸酯中間體的成環反應,生成唑並[3,2-c]喹唑啉。

相關詞條

熱門詞條

聯絡我們