2,3-Wittigův přesmyk

2,3-Wittigův přesmyk je organická reakce spočívající v přeměně allylového etheru na allylový alkohol pericyklickou reakcí. Reakce probíhá soustředěným mechanismem a tak může být uskutečněna s vysokou stereoselektivitou a použita jako součást stereoselektivní syntézy různých sloučenin. Reakce probíhá pouze v silně zásaditém prostředí a vytváří se při ní karboaniontový meziprodukt. Vedlejší reakcí je [1,2]-Wittigův přesmyk. [2,3] sigmatropní přesmyky probíhají u sloučenin s mnoha různými skupinami X a Y. Pokud je X karboanion a Y alkoxid, jedná se o [2,3]-Wittigův přesmyk a produkty jsou pent-1-en-5-oly. Při [1,2]-Wittigově přesmyku vznikají pent-5-en-1-oly; tento druh reakce se vyskytuje společně s [2,3]-přesmykem a objevuje se při vyšších teplotách.^[1] Díky vysokým výtěžnostem a stereoselektivitě jsou [2,3]-Wittigovy přesmyky používány poměrně často. Karboanion se tvoří přímou lithiací středně kyselých substrátů, transmetalací ze sloučenin cínu nebo redukční lithiací O,S-acetalů. K dosažení stereoselektivity se mohou použít chirální reaktanty, ale také izolace jednotlivých diastereomerů.

(1)

Mechanismus a stereochemie

Převažující mechanismus

Po vzniku karboaniontu probíhá [2,3]-Wittigův přesmyk za nízkých teplot rychle a selektivně. Pokud se ovšem reakční směs zahřeje nad −60 °C, tak začne také probíhat [1,2]-Wittigův přesmyk.^[2]

(2)

Navržený přechodný stav má pětičlennou obálkovitou strukturu.^[3]

Skupina navázaná na karboanion (G) může zaujmout pseudoekvatoriální i pseudoaxiální polohu, pseudoekvatoriální obvykle převládá. Větší substituenty na opačné straně etherového kyslíku přednostně zaujímají exo pozici (R_E), čímž zamezují A^1,3 napětí; to způsobuje, že ze syn-reaktantů vznikají hlavně (Z)-produkty a z anti-reaktantů (E)-produkty. Toto pravidlo má však několik výjimek.^[4]

(3)

Stereoselektivní provedení

Stereoselektivity lze při [2,3]-Wittigových přesmycích dosáhnout třemi způsoby. Prvním z nich je diastereoselekce založená na již existuijícím chirálním centru, druhým navázání chirálního pomocníka na výchozí látku a třetím použití chirální zásady. Tyto postupy fungují jen u některých G skupin, ovšem produkty se rvoří s vysokou výtěžností, protože není třeba odstraňovat či pozměňovat žádnou skupinu navázanou na chirálního pomocníka. Stereocentrum naproti karbaniontu obvykle musí být terciární, aby došlo k napojení největšího substituentu do polohy R_E.^[5]

(4)

Asymetrická indukce je založená na stereocentrech, která jsou přítomna ve výchozí látce a nejsou ovlivněna reakcí. Účinného provedení reakce tímto způsobem lze dosáhnout jak jejich navázáním na G skupinu,^[6] tak i pomocí substituentu navázaného na konec dvojné vazby.^[7] Při těchto variantách jsou běžné molární poměry diastereomerů okolo 90:10, odstranění chirálních pomocníků může však být obtížné.^[8]

(5)

Enantiomerně obohacené produkty lze v některých případech získat použitím chirálních zásad,^[9] obecně však takovýto postup nefunguje. Enantioselektivita těchto reakcí bývá často velmi nízká, což naznačuje, že spojení mezi konjugovanou kyselinou příslušné zásady a přesmykujícím se karboaniontem je slabé.

(6)

Přehled a omezení

Při Wittigově přesmyku lze použít mnoho různých allyletherů - hůlavním požadavkem je, aby mholy ze substrátu vytvořit potřebný karboanion. Toho lze dosáhnout pomocí kyselého hydroxylu, redukovatelné funkční skupiny nebo vazby kov-uhlík. Ke zvýšení kyselosti protonu lze použít alkenylovou, alkynylovou nebo fenylovou skupinu. Je možné použít nesubstituované koncové alkeny, i když při použití silylovaných alkenů se dosahuje vyšší výtěžnosti.^[10]

(7)

Pokud je na alken navázána stabilizující skupina G, tak se stereoselektivita také zvýší. Skupiny stabilizující anionty, jako jsou (trimethyl)silyl a methylthio, obvykle zajišťují dobrou selektivitu.^[11]

(8)

Ke stabilizaci aniontů lze použít i karbonylové skupiny, pokud se při reakci využívá chirální pomocník.^[12]

(9)

Je známa velice selektivní metoda využíjvající karbonyly chromu ke stabilizaci aniontů.^[13]

(10)

Nutnost přítomnosti kyselých vodíků na etherovém kyslíku je výrazným omezením této reakce. Byly tak vyvinuty transmetalační metody, které umožnily stereoelektivní tvorbu karboaniontů z vazeb uhlík-cín. Možnosti reakce tak byly výrazně rozšířeny.^[4]

(11)

Využití

Produkty [2,3]-Wittigova přesmyku bis(allyl)etherů jsou 1,5-dien-3-oly. Tyto sloučeniny mohou vstupovat do oxy-Copeových přesmyků po deprotonaci a vytvořit tak δ,ε-nenasycené karbonylové sloučeniny. Tímto způsobem byly [2,3]-Wittigovy přesmyky zahrnuty do přípravy několika přírodních látek, jako jsou například brevikomin a oxokrinol.^[14]

(12)

Odkazy

Související články

• Smilesův přesmyk

Reference

V tomto článku byl použit překlad textu z článku 2,3-Wittig rearrangement na anglické Wikipedii.