Réaction de Wittig
Définition
La réaction de Wittig permet la préparation d'un alcène par la réaction d'un aldéhyde ou d'une cétone avec l'ylure généré à partir d'un sel de phosphonium. La géométrie de l'alcène résultant dépend de la réactivité de l'ylure.
La réaction de Wittig est une réaction organique extrêmement importante qui permet de préparer des alcènes à travers une classe particulière de composés appelés ylures. Le substrat sur lequel la réaction est effectuée sont des aldéhydes et des cétones.
La réaction de Wittig avec un ylure :
La réaction de Wittig avec un ylure est globale. Selon l'ylure utilisé, on peut obtenir des produits stéréospécifiques. La réaction de Wittig peut être utilisée pour convertir une grande variété de cétones et d'aldéhydes en alcènes.
Explications
Les ylures sont utilisés dans la réaction de Wittig car ils stabilisent particulièrement bien le carbanion et la réaction est, au bout du compte, maîtrisée, contrairement à ce que sont habituellement les réactions à base de carbanions.
Les ylures organophosphorés réagissent avec les aldéhydes ou les cétones pour donner des alcènes substitués dans une transformation appelée réaction de Wittig.
Les deux composants de cette réaction sont :
- un composé carbonylé (les aldéhydes et les cétones fonctionnent tous les deux, mais pas les esters ou les amides);
- une espèce plutôt étrange connue sous le nom d'ylure (plus précisément, un "ylure de phosphonium", car il existe aussi des ylures d'azote et de soufre).
La réaction de Wittig génère une double liaison, généralement avec un haut niveau de contrôle géométrique.
La réaction de Wittig a valu à son inventeur, Georg Wittig, le prix Nobel de chimie en 1979 (avec le père de l'hydroboration, H.C. Brown).
Processus
La première partie de la réaction de Wittig est une simple substitution nucléophile, SN2; le phosphore dans la triphénylphosphine montre une paire isolée qui fait de la molécule un nucléophile mou. La triphénylphosphine peut donc attaquer le carbone électrophile du bromo-alcane avec sortie ultérieure de bromure. Les substrats préférentiels pour réaliser cette réaction sont en fait des dérivés halogénés (puisque les halogènes sont de bons groupes partants), mais rien n'interdit d'opérer la substitution sur des substrats différents. Une fois généré le sel de phosphonium (c'est-à-dire le bromure de phosphonium), il reste l'étape fondamentale.
Puisque le phosphore montre maintenant quatre liaisons et est alors entouré de quatre électrons, il est maintenant chargé positivement. Cet intermédiaire est particulièrement stable car la charge peut être délocalisée sur trois systèmes aromatiques (les carbocations aromatiques sont assez stables → stabilité des carbocations). En même temps, cependant, la charge positive induit le phosphore à attirer avec plus de force les électrons de liaison, ce qui rend l'hydrogène acide du carbone adjacent (position α).
En traitant en effet cet intermédiaire avec une base forte, telle que l'éthylate de sodium, ils sont d'autant plus facilement éliminés. Nous avons donc généré un carbanion adjacent à un hétéroatome chargé positivement (phosphore). Ce type particulier de produits est ce qu'on appelle "ylure".
Synonymes, antonymes
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En rapport avec "réaction de Wittig"
L'ylure est une molécule qui comporte un atome de phosphore et un atome de carbone voisins.
Un alcène est l'une (quelconque) des séries d'hydrocarbures insaturés contenant une double liaison covalente, y compris l'éthylène et le propylène.
Un carbonyle est un groupe fonctionnel organique avec un atome de carbone lié par une double liaison à un atome d'oxygène.
Une cétone est un composé organique caractérisé par un groupe fonctionnel carbonyle lié à deux atomes de carbone.