Meccanismo della reazione di Wittig per la sintesi di alcheni
La reazione di Wittig rappresenta un importante processo chimico in grado di sostituire un gruppo carbonilico con un gruppo alchenico, coinvolgendo un’aldeide o un chetone e un’ilide del fosforo. Gli ilidi del fosforo, noti come reagenti di Wittig, agiscono come precursori degli alcheni, consentendo di determinare in modo inequivocabile la posizione del doppio legame.
Meccanismo della reazione
La reazione segue tre stadi distinti. Nel primo stadio, una fosfina trisostituita reagisce con un alogenuro alchilico per formare un sale di fosfonio. Successivamente, i sali di fosfonio, attraverso l’azione di una base forte, producono gli alchidenfosforani, rappresentati come un ibrido di risonanza tra due strutture, di cui l’ilide, un carbanione con carattere dipolare, meglio rappresenta la reattività del composto. Questi ilidi generati in situ reagiscono in seguito per formare gli alcheni.
Classificazione delle ilidi
Le ilidi possono essere classificate in due tipologie in base alla loro stabilità relativa:
a) Ilidi non stabilizzate: caratterizzate da gruppi elettrondonatori sul carbonio carico negativamente, sono meno stabili e reagiscono più velocemente.
b) Ilidi stabilizzate: con gruppi elettronattrattori sul carbonio carico negativamente, risultano essere più stabili a causa della coniugazione.
Si è osservato che la geometria del prodotto finale dipende dalla stabilità dell’ilide, con le ilidi non stabilizzate che producono (Z)-alcheni e le ilidi stabilizzate che generano (E)-alcheni.
Condensazione e risultati della reazione
Nella fase successiva della reazione, avviene un’addizione nucleofila del carbonio carico negativamente presente nell’ilide sul carbonio carbonilico, formando una betaina. Questa betaina può ciclizzare per generare un intermedio con un ciclo a quattro termini, che si decompone in un alchene e un ossido di fosfina. In sostanza, la reazione trasforma i legami C=O delle aldeidi e dei chetoni in legami C=C, fornendo un metodo frequente per la sintesi degli alcheni. È importante sottolineare che la reazione è esotermica, sebbene le aldeidi reagiscano con maggiore facilità rispetto ai chetoni.
In conclusione, la reazione di Wittig costituisce un metodo efficace per la sintesi di alcheni, svolgendo un ruolo fondamentale all’interno della chimica organica.