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米歇尔–阿尔布佐夫反应

Wikipedia · 2020-02-06 维基百科 👁 1 阅读

Michaelis–Arbuzov反应，又称Arbuzov反应（阿尔布佐夫反应）

三价磷化合物在卤代烷的影响下，转变为五价磷化合物。最常见的版本是亚磷酸酯通过反应生成一烷基膦酸酯，

但是烷基亚膦酸二烷基酯（RP(OR)2）和二烷基亚膦酸烷基酯（R2POR）类型的化合物也可以发生重排，生成二烷基次膦酸烷基酯（OP(OR)R2）和氧化三烷基膦（OPR3），因此反应通式可以写作：

其中 A 和 B 为直接或通过氧原子与磷相连的烃基或芳基。

反应由奥古斯特·麦可利斯（August Michaelis）于1898年发现， 而后阿尔布佐夫（Aleksandr Erminingeldovich Arbuzov）对反应作了进一步的研究。

Arbuzov反应是生成 C-P 键的重要反应之一，在大多数情况下产率较好。用这个方法生成的膦酸酯是Horner-Wadsworth-Emmons反应的起始原料。

综述：

反应机理
一般认为经典的 Michaelis–Arbuzov 反应是经过两个阶段进行的。第一阶段是三价磷化合物对卤代烃的亲核进攻，磷取代卤离子，生成中间产物鏻盐。然后卤离子作亲核试剂进攻鏻盐，鏻盐分解脱去烃基，得到最终产物膦酸酯。

当 A 和 B 为 R、RO 或 Ar 时，中间产物鏻盐一般不稳定，在室温就可分解为膦酸酯。而当 A 和 B 为 ArO 时，生成的鏻盐十分稳定，只有在高温下或在碱性条件下才能分解。

中间体鏻盐一般不能从溶液中分离出来，但在特殊情况下能得到烷基鏻盐晶体 (OPh)3+PCPh3BF4−。其中 BF4− 亲核性不强，不足以引发第二步反应。 或用 P(OMe)3 与氯丙酮（α-卤代酮）在高氯酸银苯溶液存在条件下生成鏻盐 (OMe)3P+CH2COCH3，红外光谱证实了这个鏻盐的存在。

底物条件
一级卤代烃，从溴甲烷和碘甲烷，一直到溴代十四烷， 或多亚甲基二膦酸酯。 可与亚磷酸酯很快起 Michaelis–Arbuzov 反应，生成三氯甲基膦酸酯类。

含有其他官能团的卤代烃以及卤代醚、卤代酸酯、卤代酮 也能与亚磷酸酯发生反应，生成相应的膦酸酯衍生物。

如果参与反应的卤代烃与亚磷酸酯中的烃基不相同，那么反应后产生的 R1-X 会继续与未反应的亚磷酸酯作用，生成 OP(OR1)2R1，产物是混合物。

非经典的Arbuzov反应
除了卤代烃之外，其他含有卤素或不含卤素的亲电试剂也可以与亚磷酸酯发生反应，生成各种五价磷化合物，如含有 P-N、P-S、P-O 键的衍生物。这些反应称为非经典的 Michaelis–Arbuzov 反应，主要可以分为三类：

1、非共轭体系作用下的反应：
:\rm \ P(OR)_3 + Z^{\delta +}\!-\!X^{\delta -} \rightarrow OP(OR)_2Z+RX

例如有机二硫化物与亚磷酸酯生成膦酸一硫酯的反应。

2、σ,π-共轭体系作用下的反应：
:\rm \ P(OR)_3 + Z\!=\!C\!-\!C\!-\!X \rightarrow OP(OR)_2\!-\!Z\!-\!C\!=\!C+RX

例如 α-卤代醛、α-卤代酮、α-卤代酸酯、α-卤代二羰基化合物、α-卤代酰卤、α-卤代硝基烷等和亚磷酸酯的反应。以 α-卤代酮为例，反应产物是磷酸二烷基乙烯基酯。这个反应即Perkow反应，也被称为所谓“反常”的 Michaelis–Arbuzov 反应，与经典的 Michaelis–Arbuzov 反应是竞争反应。增高温度和减小卤原子的电负性有利于经典 Michaelis–Arbuzov 反应的进行。

3、π,π-共轭体系作用下的反应：
:\rm \ P(OR)_3 + Z\!=\!C\!-\!C\!=\!X \rightarrow OP(OR)_2\!-\!Z\!-\!C\!=\!C\!-\!XR

例如丙烯酸与亚磷酸酯作用生成 β-膦丙酸酯。

参见
*Perkow反应
*化学反应列表

参考资料
外部链接

#有机磷化合物 #取代反应 #人名反应

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