自Wittig 反應問世以來，人們對磷Ylide進行了廣泛而深入的研究，但對與之相類似的砷Ylide的研究相對較少。由於砷Ylide有獨特的穩定性和反應活性，因此對其前體化合物的研究也越來越受到重視，而砷Ylide的反應及套用都基於對它的前體化合物的合成和研究。
基本介紹
- 中文名：砷葉立德
- 外文名：arsenic Ylide
- 學科：化學
簡介,優缺點,Ylide前體化合物的合成,砷葉立德的製備,Wittig反應,砷葉立德在有機合成中的套用,烯烴衍生物的合成,環丙烷衍生物的合成,
簡介
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。
自Wittig 反應問世以來，人們對磷Ylide進行了廣泛而深入的研究，但對與之相類似的砷Ylide的研究相對較少。由於砷Ylide有獨特的穩定性和反應活性，因此對其前體化合物的研究也越來越受到重視，而砷Ylide的反應及套用都基於對它的前體化合物的合成和研究。
近年來金屬有機在合成中的套用所以如此迅速地發展是由於理論上吸取了化學鍵理論、物理有機、絡合物化學、酶化學等的營養；生產實踐上配合了新能源的探索、基礎有機工業、高分子化學工業、精細有機合成、環境保護等的需要； 從而又反過來發展了化學鍵理論、物理有機、催化理論。
優缺點
砷葉立德作為一種構建環丙烷體系的試劑，具有立體選擇性好、反應條件溫和等優點。利用砷葉立德實現了螺【環丙烷-1,4'-吡唑啉-5'-酮】衍生物的高立體選擇性合成。但是製備胂葉立德所用的三苯胂劇毒，對環境不友好。
Ylide前體化合物的合成
以[ Ph3 As+ - CH2Ph ]Br- 為例，將三苯基胂加入硝基甲烷中，攪拌，滴加等摩爾苄溴，回流6h，冷卻，過濾，在濾液中加入少量乙醚，白色沉澱析出，過濾,，在丙酮和乙醇的混合溶劑中重結晶，得白色固體，乾燥，得產品。
該方法是製備Ylide前體化合物較簡便的方法之一。與三丁基膦和二丁基碲系列Ylide前體化合物相比，需在沸點較高的溶劑中，較高的溫度和較長的反應時間下,，才能使反應順利進行。由於產物在反應溶劑中具有較好的溶解性,，因此需加入乙醚，才能促使其沉澱析出，這種方法可很好地將產物分離出來。砷Ylide前體化合物系列具有較好的穩定性和較高的熔點，均為白色固體，在合成過程中也不需氮氣保護，操作方便，易於分離，具有較好的產率，可較長時間的保存。這些化合物在鹼性條件下可形成相應的Ylide，它們具有十分活潑的化學反應性。
砷葉立德的製備
下面兩個化合物同樣可以製備砷葉立德。
BrCH2CN，BrCH2COC6H5
Wittig反應
1953年德國科學家Wittig發現二苯甲酮和亞甲基三苯基膦作用得到接近定量產率的1,1-二苯基乙烯和三苯氧磷，這個發現引起了有機合成化學工作者的高度重視，並把它稱之為Wittig反應。
本反應是很重要的製備烯烴方法，Wittig也因此在1979年獲得諾貝爾化學獎。在Wittig等人不斷地實踐中，人們認識到多種亞甲基化三苯膦都可以同多種醛、酮發生反應得到烯。近年來發現許多具有d空軌道的雜原子亦能與它相連的碳負離子發生p-n共扼而趨於穩定，這類具有新型結構的化合物被稱為葉立德（Ylid）。典型的反應是有Wittig反應是有亞甲基化三苯基膦與醛或酮的反應。
與一般烯類化合物的合成方法比較，Wittig反應具有下列特點：
1.合成的雙鍵，能處在能量不利位置（如在環外）；
2.反應條件一般溫和，得率較好；
3.能控制反應條件，合成立體專一性產物（如順或反式）；
4.改變Wittig試劑的類型，可以製備通常很難合成的烯類化合物；
5.利用對α，β-不飽和酮或酸一般不及生1，4-加成的特性，來合成共軛多烯化合物。
砷葉立德在有機合成中的套用
烯烴衍生物的合成
甲氧羰基亞甲基三苯膦與酮反應非常困難或根本不起反應。我們發現相應的砷試劑與酮反應，和醛一樣，得到高產率的不飽和酸醋。
甲氧羰基亞甲基三苯砷勸可在溫和條件下與一系列的脂族酮反應，例如它與丙酮在室溫下便起反應，與高級脂族酮的反應在酮自身回流溫度下進行。
值得指出，經典的製備α，β一不飽和酸醋酯的方法是通過Reformatsky 反應，然後脫水而成，這一方法往往伴生β，γ一異構體。我們的方法則得到單一的α，β一不飽和酸醋酯。可用NMR 鑑定產物中順式和反式的比例。
苯甲酞基亞甲基三苯麟不能與環己酮作用，與苯甲醛作用困難。苯甲酞基亞甲基三苯砷可在極其溫和的條件下與芳香醛和環己酮反應， 產物烯酮的產率頗高。又一次說明砷試劑比相應的磷試劑活性為高。
氰基亞甲基三苯膦不能與酮反應。和膦試劑不同，我們發現氰基亞甲基三苯砷可與許多酮反應，得到α，β一不飽和氰， 產率中等。
環丙烷衍生物的合成
亞甲基三苯磷可與巴豆酸醋起反應， 形成環丙烷衍生物。不大活潑的甲氧羰基亞甲基三苯膦與巴豆酸醋不起反應。
由於甲氧羰基亞甲基三苯砷以及苯甲醚基亞甲基三苯砷與酮反應，比相應的磷試劑活潑，用這兩種砷試劑分別與丙烯酸醋，巴豆酸醋以及a 一甲基丙烯酸醋反應，得到滿意的結果。
反應是立體專一性的，產率中平到優良，視所用的醋而異。
和膦試劑不同， 兩種砷試劑可與α，β一不飽和酮反應， 形成取代的環丙烷衍生物或類似於正常的Witting 反應，視原料中與羰基相鄰的基團而異。當與羰基相鄰的是一個位阻大的苯基基團時，則腫試劑加成於雙鍵形成環丙烷衍生物。與此相反，當與羰基相鄰的是一個位阻小的基團， 如甲基時，則砷試劑與叛基作用，形成烯烴衍生物，這與正常的Witting 反應相似。前一反應是合成三取代的環丙烷特別有用的方法。是立體專一性的，而它們用其他方法製備則較難。
