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lytisch und spektroskopisch zweifelsfrei identifizierbar. 'H- NMR (rein, TMS ext.): 6CH2=P 0.82, d, J(HCP) 7; GCH3Si 0.12; GCH3P -1.15, d, J(HCP) 12.5; 6CHz bei -0.48, - 1.3 und - 1.4 Hz (A2B2M2X). Der durch wenig Methanol induzierte Protonenaustausch laBt 6 CH,=P, GCH3P und 6CH2P (A,) zu einem einzigen Singulett kollabieren. Es verbleiben dann 6CH2 und 6CH2Si als B,M,X-Teil, der auf P-Entkopplung schliel3lich zum B2M2-System vereinfacht werden kann. Der anormale Reaktionsverlauf erklart sich aus der Stabilisierung des Carbanions der Zwischenstufe durch das Siliciumatom. Bei allen alternativen Ringoffnungsweisen (Angriff in 1- oder 2-Stellung) ware diese Moglichkeit nicht gegeben. Bei Verwendung des unsubstituierten Silacyclobutans schlie13t sich an die analoge Ringoffnung ein neuerlicher Ringschlup unter Wasserstoffentwicklungan: i z (2) Diese Wasserstoffentwicklung geht auf die Anwesenheit acider Phosphonium- sowie negativierter Si-Wasserstoff- atome in fur einen RingschluB giinstigen Positionen des gleichen Molekiils zuriick. Aus (C,H,)3PCH2 und (CH2)3SiH2 entsteht analog der homologe Heterocyclus (3). Beide Reaktionen laufen schon bei 0'-C rasch undvollstandig ab: (2), Kp=46 bis 47'C/0.1 Torr; 'H-NMR (in C6Db,TMS ext.): 6CH 1.2, d, J(HCP) 7.5; 6CH,Si -0.03, dd, J(HCSiH) 3, J(HCSi) 6.7, J(HCSiCP) 0.5; 6CH3P - 1.13, d, J(HCP) 12 (durch das Chiralitatszentrum an Si verbreitert); 6 HSi - 7.73, dsex, J(HSiCP) 8.5; GCH, bei -0.70, - 1.73 und -2.63 Hz (A2B2C2X); P-Entkopplung erzeugt die zu erwartenden Veranderungen. (3), Kp= 63 T/OS Torr. kz (3) 1,1,3,3-Tetramethyl-disilacyclobutan wird von Methylen- trialkylphosphoranen gleichfalls leicht gespalten ; hier bie- ten sich jedoch keine Ringoffnungsalternativen an. Unter Si-C-Spaltung entstehen silylierte Ylide des Typs (4) und (5). In diesen Fallen kann auch bei nucleophilem Angriff am Heteroatom ein stabilisiertesCarbanion entstehen, das sich dann unter Abstraktion eines Protons aus der PCH2Si- BriickerB1 zum Phosphor-ylid umlagert[yl. Die Tatsache, da13 andere nucleophile Agentien Silacyclo- butane ausschlieDlich am Heteroatom angreifen, erklart sich daraus, dal3 hierbei die gleichzeitig anwesenden Gegen- ionen -. z. B. Lie im Falle von LiR - durch Stabilisierung der intermediar auftretenden Carbanionen assistieren kon- nen. Solche Gegenionen-Assistenz entfXllt bei den salzfreien Yliden und daher bestimmt die Stabilisierung durch das Siliciumatom den Reaktionsverlauf. Umsetzungen mit Methylen-triisopropyl-phosphoran"] verlaufen wegen starker sterischer Hinderung nur langsam und unvollstandig. Die Nucleophilie von Methylen-triphe- nylphosphoran['Ol reicht zur Ringoffnung von Disilacyclo- butanen nicht mehr aus. Eingegangen am 13. Dezember 1972 [Z 777a] [I] Die Organosiliciumchemie der Phosphor-ylide, 17. Mitteilung. - 16. Mitteilung: H. Schmidbuur u. W Vornberger, Chem. Ber. 105, 3173 (1972). [2] R. Damrauer, J. Organometal. Chem. Rev. A 8, 67 (1972). [3] z.B.: H. Schmidbaur, L. Sechser u. M. Schmidt, Chem. Ber. 102, 376 (1 969). 141 z.B.: H. Gilman u. W H. Atwrfl, J. Amer. Chem. SOC. 86, 2687 ( 1964). [S] D. Seyferth, R. Damrauer. S. B. Andrews u. S. S. Washburne, J. Amer. Chem. SOC. 93, 3709 (1971). [6] H. Schmidbaur u. W Tronich, Chem. Ber. 101, 595, 603 (1968). 171 H. Schrnidbaur u. W Malisch, Chem. Ber. 103, 3448 (1970). [S] If. Schmidbaur u. W Pononich, Chem. Ber. 100, 1032 (1967); H. Schmid- buur u. W Mafisch, ibid. 103, 3007 (1970). [9] (4). Kp=99"C/5 Torr; (5). Kp=98'C/0.5 Torr. [lo] H. Schmidbaur, H. Stiihlrr u. W Vornberger, Chem. Ber. 105, 1084 (1972). -_ Silylierte Ylide als Komponenten von Wittig-Reaktionen", Von Hubert Schmidbaur und Herbert Stiihler[*] Die wenigen bisher beschriebenen Versuche zur Synthese silylierter Olefine aus Carbonylverbindungen und silylier- ten Yliden machen deutlich, dal3 die Wittig-Olefinsynthese mit diesen Komponenten nicht nach dem gewohnten Sche- ma verlauft, sondern zu unerwarteten Produkten fiuhrtr" ' 1. Zur Deutung der meist komplizierten Produktverteilung mufiten venvickelte Mechanismen vorgeschlagen wer- denr3], deren Giiltigkeit schwer nachprufbar war. Nur in einem Fa11r5] verlief die Reaktion nach dem klassischen Vorbild[61. Wir haben jetzt gefunden, dal3 allein beim stochiometri- schen Verhlltnis Ylid : Carbonylverbindung von 2: 3 und bei Verwendung reiner, salzfreier Ylide ein sehr iibersicht- licher Reaktionsablauf beobachtet wird, der dann kalku- lierbare Pgodukte ergibt. Der Grund dafiir ist, daB nur auf diese Weise sowohl der Phosphanoxid- als auch der Disiloxan-Bildungstendenz Rechnung getragen werden kann. Drei Beispiele sollen die unter diesen Bedingungen ange- troffenen wichtigsten Varianten des Reaktionsverlaufes de- monstrieren: 1. Aus Trimethylsilylmethylen-triphenylph~sphor~n[~~~~ und Benzophenon entstehen z. B. nach folgender Brutto- [*] Prof. Dr. H. Schmidbaur und Dipl.-Chem. H. Stiihler lnstitut fur Anorganische Chemie der Universitlt 87 Wiirzhurg, Landwehr Anyrw Chem. 185. Jahrg. 1973 J Nr X 345

Silylierte Ylide als Komponenten von Wittig-Reaktionen

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Page 1: Silylierte Ylide als Komponenten von Wittig-Reaktionen

lytisch und spektroskopisch zweifelsfrei identifizierbar. 'H- NMR (rein, TMS ext.): 6CH2=P 0.82, d, J(HCP) 7; GCH3Si 0.12; GCH3P -1.15, d, J(HCP) 12.5; 6CHz bei -0.48, - 1.3 und - 1.4 Hz (A2B2M2X). Der durch wenig Methanol induzierte Protonenaustausch laBt 6 CH,=P, GCH3P und 6CH2P (A,) zu einem einzigen Singulett kollabieren. Es verbleiben dann 6CH2 und 6CH2Si als B,M,X-Teil, der auf P-Entkopplung schliel3lich zum B2M2-System vereinfacht werden kann. Der anormale Reaktionsverlauf erklart sich aus der Stabilisierung des Carbanions der Zwischenstufe durch das Siliciumatom. Bei allen alternativen Ringoffnungsweisen (Angriff in 1- oder 2-Stellung) ware diese Moglichkeit nicht gegeben.

Bei Verwendung des unsubstituierten Silacyclobutans schlie13t sich an die analoge Ringoffnung ein neuerlicher Ringschlup unter Wasserstoffentwicklung an:

iiz (2)

Diese Wasserstoffentwicklung geht auf die Anwesenheit acider Phosphonium- sowie negativierter Si-Wasserstoff- atome in fur einen RingschluB giinstigen Positionen des gleichen Molekiils zuriick.

Aus (C,H,)3PCH2 und (CH2)3SiH2 entsteht analog der homologe Heterocyclus (3). Beide Reaktionen laufen schon bei 0'-C rasch undvollstandig ab: ( 2 ) , Kp=46 bis 47'C/0.1 Torr; 'H-NMR (in C6Db, TMS ext.): 6CH 1.2, d, J(HCP) 7.5; 6CH,Si -0.03, dd, J(HCSiH) 3, J(HCSi) 6.7, J(HCSiCP) 0.5; 6CH3P - 1.13, d, J(HCP) 12 (durch das Chiralitatszentrum an Si verbreitert); 6 HSi - 7.73, dsex, J(HSiCP) 8.5; GCH, bei -0.70, - 1.73 und -2.63 Hz (A2B2C2X); P-Entkopplung erzeugt die zu erwartenden Veranderungen. ( 3 ) , Kp= 63 T / O S Torr.

kz (3)

1,1,3,3-Tetramethyl-disilacyclobutan wird von Methylen- trialkylphosphoranen gleichfalls leicht gespalten ; hier bie- ten sich jedoch keine Ringoffnungsalternativen an. Unter Si-C-Spaltung entstehen silylierte Ylide des Typs ( 4 ) und (5). In diesen Fallen kann auch bei nucleophilem Angriff am Heteroatom ein stabilisiertes Carbanion entstehen, das sich dann unter Abstraktion eines Protons aus der PCH2Si- BriickerB1 zum Phosphor-ylid umlagert[yl.

Die Tatsache, da13 andere nucleophile Agentien Silacyclo- butane ausschlieDlich am Heteroatom angreifen, erklart sich daraus, dal3 hierbei die gleichzeitig anwesenden Gegen- ionen -. z. B. Lie im Falle von LiR - durch Stabilisierung der intermediar auftretenden Carbanionen assistieren kon- nen. Solche Gegenionen-Assistenz entfXllt bei den salzfreien Yliden und daher bestimmt die Stabilisierung durch das Siliciumatom den Reaktionsverlauf.

Umsetzungen mit Methylen-triisopropyl-phosphoran"] verlaufen wegen starker sterischer Hinderung nur langsam und unvollstandig. Die Nucleophilie von Methylen-triphe- nylphosphoran['Ol reicht zur Ringoffnung von Disilacyclo- butanen nicht mehr aus.

Eingegangen am 13. Dezember 1972 [Z 777a]

[I] Die Organosiliciumchemie der Phosphor-ylide, 17. Mitteilung. - 16. Mitteilung: H . Schmidbuur u. W Vornberger, Chem. Ber. 105, 3173 (1972). [2] R. Damrauer, J. Organometal. Chem. Rev. A 8, 67 (1972).

[3] z.B.: H . Schmidbaur, L. Sechser u. M. Schmidt, Chem. Ber. 102, 376 (1 969). 141 z.B.: H. Gilman u. W H. A t w r f l , J. Amer. Chem. SOC. 86, 2687 ( 1964). [S] D. Seyferth, R. Damrauer. S . B. Andrews u. S. S. Washburne, J. Amer. Chem. SOC. 93, 3709 (1971). [6] H. Schmidbaur u. W Tronich, Chem. Ber. 101, 595, 603 (1968). 171 H . Schrnidbaur u. W Malisch, Chem. Ber. 103, 3448 (1970). [S] If. Schmidbaur u. W Pononich, Chem. Ber. 100, 1032 (1967); H. Schmid- buur u. W Mafisch, ibid. 103, 3007 (1970). [9] ( 4 ) . Kp=99"C/5 Torr; ( 5 ) . Kp=98'C/0.5 Torr. [lo] H. Schmidbaur, H . Stiihlrr u. W Vornberger, Chem. Ber. 105, 1084 (1972).

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Silylierte Ylide als Komponenten von Wittig-Reaktionen", Von Hubert Schmidbaur und Herbert Stiihler[*]

Die wenigen bisher beschriebenen Versuche zur Synthese silylierter Olefine aus Carbonylverbindungen und silylier- ten Yliden machen deutlich, dal3 die Wittig-Olefinsynthese mit diesen Komponenten nicht nach dem gewohnten Sche- ma verlauft, sondern zu unerwarteten Produkten fiuhrtr" '1.

Zur Deutung der meist komplizierten Produktverteilung mufiten venvickelte Mechanismen vorgeschlagen wer- denr3], deren Giiltigkeit schwer nachprufbar war. Nur in einem Fa11r5] verlief die Reaktion nach dem klassischen Vorbild[61.

Wir haben jetzt gefunden, dal3 allein beim stochiometri- schen Verhlltnis Ylid : Carbonylverbindung von 2: 3 und bei Verwendung reiner, salzfreier Ylide ein sehr iibersicht- licher Reaktionsablauf beobachtet wird, der dann kalku- lierbare Pgodukte ergibt. Der Grund dafiir ist, daB nur auf diese Weise sowohl der Phosphanoxid- als auch der Disiloxan-Bildungstendenz Rechnung getragen werden kann.

Drei Beispiele sollen die unter diesen Bedingungen ange- troffenen wichtigsten Varianten des Reaktionsverlaufes de- monstrieren:

1. Aus Trimethylsilylmethylen-triphenylph~sphor~n[~~~~ und Benzophenon entstehen z. B. nach folgender Brutto-

[*] Prof. Dr. H. Schmidbaur und Dipl.-Chem. H. Stiihler lnstitut fur Anorganische Chemie der Universitlt 87 Wiirzhurg, Landwehr

Anyrw Chem. 1 8 5 . Jahrg. 1973 J Nr X 345

Page 2: Silylierte Ylide als Komponenten von Wittig-Reaktionen

gleichung neben Triphenylphosphanoxid und Hexamethyl- disiloxan quantilatifi Tetraphenylallen und 1,l-Diphenyl- a th~len[~!

3 (C&)zC=O + 2 ( C G H , ) ~ P = C H S ~ ( C H ~ ) ~ -+

Plausible Zwischenstufe ist hier Methallyliden-trimethyl- phosphoran, da bei der Entsilylierung die Deprotonierung bevorzugt an einer der beiden Methylgruppen des Acetons erfolgt :

OSi(CI&)3 + Y , i d I

2 (C6H5)3P0 + (CH3)3SiOSi(CH3), ( C H ~ ) ~ ' = C - C ( C H ~ ) Z H

+ ( C ~ H ~ ) ~ C = C H Z + ( c ~ j H ~ ) z c - c = C ( C & , ) z ( . I i j

(CH3)3P-CHz + (CH3)#=C-brCH2 usw. H H

Dieses Ergebnis erklart sich aus der Entsilylierung[81 des zweiten Mols Ylid durch das Primarprodukt ( I $. Dadurch gebildetes (ChH5)3P=CH2 reagiert dann in gewohnter Weise:

Reaktionen nach diescm neuen Schema ermoglichen die Synthese auch komplizierter Olcfine unter sehr schonenden

2. Mit (CH3),1~CHSi(CH3)31s,9J stabilisiert sich bei der Addition von (C,H,),CO das Primarprodukt ( 2 ) nach der Entsilylicrung durch Prototropie['ol in anderer Weise und wird dann in ein definiertes Phosphanoxid ( 3 ) um- gewandelt" ' I :

( C H 3 ) , P = 0 + (CH3)3SiOSi(CH3)3

Mechanismus:

3. Ahnlich entsteht aus dem gleichen Ylid mit Aceton 2,4-Dimethyl-l,3-pentadien neben Isobuten:

3 (CH3)2C=O + 2 (C€13)3P=~(:€~Si(CH3)3 -+

2 (CI13)3P0 + (CI13)3SiOSi(CH3)3

Bedingungen, da der Silylrest fur die Ylide eine idealc Schutz- sowie Abgangsgruppe ist" 'I.

Eingegangen am 13. Dezember 1972 [Z 777h]

[I] Die Organosiliciurnchemie der Phosphor-ylide, 18. Mitteilung. - 17. Miltcilung: H. Schmidhuur 11. W W>/L Angew. Chern. 85, 344 (1973); Angew. Chem. internal. Edit. 12, Nr. 4 (1973). [2] H. Sruhkr, Diplomarheit, Universitat Wurzhurg 1970. [3] H. Gilman u. R . A . Tomu [4] D. R. Marhiason, Diss. Abstr. B 27. (12) 4294 (1967); Chem. Abstr. 68, 2942m (1968). [S] H. Schmidbaur u. W Tronich, Chem. Ber. 100, 1032 (1967). 161 G. Witfig u. C . Geipler, Liehigs Ann. Chem. 580, 44 (1953). 171 D. Svyferth u. G. Singh, J. Amer. Chem. Soc. 87, 4157 (1965). [ X I H . Schmidhaur u. W Tronich. Chem. Ber. 101. 595 (1966). [9] N. E . Mi l lw , Inorg. Chem. 4 , 1458 (1965).

[lo] H . Si,hmidbaur u. W Ewnich, Chem. Ber. 1111, 604 (1966).

J(HCP) 13; SCH -6.42 (d, IH), J(I1CP) 15.5; SC6H, -7.3 H7 (m. 10H). iR: v(P-0) 1160 c n - ' . Rclative Molckiilmasse 240 (2.562). L121 I I . Schmidbaur u. W. Malisch, Chem. Ber. 103, 3007 (1970).

~ __

Org. Chem. 27. 3647 (1962).

[ I l l ( 3 ) . Fp= 114-115 C. 'H-NMR (CH2Cl2): 6CH.3 - 1.27 (d, 6H),

Vilsmeier-Formylierung von Endiaminen'''

Von Christian Reicliardt und Klaus Sckagerer"'**]

Wlhrend die Vilsmeier-Formylierung von Enaminen zu Formylketonen und Formylaldehyden (Dialdehyden) fiihrtF2], sollte die entsprechende Reaktion mit Endiaminen die Darstellung der bisher nicht zuganglichen Dialkyl- amino-malondialdehyde gestatten. Setzt man 1,2-Dipiperidino- ( I u ) oder 1,2-Dimorpholino- athylen ( I b) [31 mit dem aus N,N-Dimethylformamid und

[*] Prof. Dr. Chr. Reichardt und Dip1.-Chem. K. Scbagerer Fachbereich Chernie der Universitlt 355 Marhurg, Lahnberge

[**I Wir danken dem Fonds der Chemischen Industrie fur die ge- wihrte Unterstutzung.

346 Anguw. Chiw. (I 85. Juhrg. 1973 i Nr. 8