Реакция Хорнера — Уодсворта — Эммонса; реакция Михаэлиса — Арбузова — Органическая химия для олимпиад

Реакция Хорнера — Уодсворта — Эммонса; реакция Михаэлиса — Арбузова

8 заданий

Михаэлис — Арбузов

linkОпора

Фосфонаты — реагенты для реакции Хорнера — Уодсворта — Эммонса из второй части урока — получают реакцией Михаэлиса — Арбузова. Атом фосфора(III) триалкилфосфита служит нуклеофилом \(S_N2\) (урок 85), а движущей силой, как и в реакции Виттига (урок 242), служит образование прочной связи P=O.

Как получить фосфонат

  1. Триалкилфосфит \(\ce{P(OR)3}\) с алкилгалогенидом образует фосфониевую соль: атом фосфора атакует галогенид как нуклеофил.
  2. Галогенид-ион атакует алкильную группу одной из групп OR по механизму \(S_N2\), и получаются фосфонат \(\ce{R'P(O)(OR)2}\) и галогеналкан RX.
  3. Движущая сила реакции — образование связи P=O.
  4. Лучше всего реагируют первичные галогениды и α-галогенкарбонильные соединения.
Реакция Арбузова даёт фосфонат, реакция Хорнера — Уодсворта — Эммонса — алкен
Реакция Арбузова даёт фосфонат, реакция Хорнера — Уодсворта — Эммонса — алкен

Примеры

1. Диэтилбензилфосфонат. Триэтилфосфит с бензилбромидом при нагревании даёт диэтилбензилфосфонат и бромэтан.

Фосфор(III) превращается в фосфор(V)
Фосфор(III) превращается в фосфор(V)

2. Каталитический вариант. Триметилфосфит с каплей иодметана превращается в диметилметилфосфонат: \(\ce{P(OCH3)3 -> CH3P(O)(OCH3)2}\). Иодметан здесь только катализатор: на второй стадии иодид-ион отщепляет метильную группу от группы \(\ce{OCH3}\), и иодметан образуется снова.

errorФосфор(III) превращается в фосфор(V)

В ходе реакции фосфит превращается в фосфонат с прочной связью P=O.

edit_noteПопробуйте сами

Что даст триэтилфосфит с хлорацетонитрилом?

expand_moreПоказать решение

Диэтил(цианометил)фосфонат.

Хорнер — Уодсворт — Эммонс

Фосфонат с акцепторной группой из первой части урока — родственник стабилизированного илида Виттига. Его анион нуклеофильнее илида, реагирует даже с кетонами и даёт преимущественно E-алкен, а побочный продукт растворим в воде. Поэтому реакцию Хорнера — Уодсворта — Эммонса предпочитают реакции Виттига, когда нужен E-алкен.

Как провести реакцию Хорнера — Уодсворта — Эммонса

  1. Фосфонат с акцепторной группой (COOR, CN, C=O) превращают основанием (NaH, \(\ce{K2CO3}\)) в фосфонат-анион.
  2. Анион с альдегидом или кетоном даёт алкен, преимущественно E-изомер; побочный продукт — водорастворимая соль диалкилфосфата.
  3. Фосфонат-анион нуклеофильнее стабилизированного илида и реагирует даже с кетонами.
  4. Так получают α,β-непредельные сложные эфиры, нитрилы и кетоны с E-геометрией.
\[\ce{(EtO)2P(O)CH2COOEt ->[NaH; RCHO] RCH=CHCOOEt}\quad (E)\]

Примеры

1. С кетоном. Диэтил(цианометил)фосфонат с гидридом натрия и затем с циклогексаноном даёт циклогексилиденацетонитрил.

Фосфонат-анион реагирует и с кетонами
Фосфонат-анион реагирует и с кетонами

2. С альдегидом. Триэтилфосфоноацетат с гидридом натрия и затем с пропаналем даёт этил-(E)-пент-2-еноат.

Преимущественно E-изомер
Преимущественно E-изомер

errorПобочный фосфат уходит с водой

Соль диалкилфосфата растворима в воде, а трифенилфосфиноксид из реакции Виттига приходится отделять хроматографией.

edit_noteПопробуйте сами

Какой алкен даст триэтилфосфоноацетат с формальдегидом?

expand_moreПоказать решение

Этилакрилат.

push_pinГлавное

Триалкилфосфит атакует алкилгалогенид по \(S_N2\); галогенид-ион отщепляет алкил от кислорода — получается фосфонат \(\ce{RP(O)(OR)2}\) (движущая сила — связь P=O). Фосфонат с акцептором (COOR, CN, C=O) и основанием даёт анион, который с альдегидом или кетоном образует в основном E-алкен и водорастворимый фосфат — его легко отмыть. Фосфонат-анион нуклеофильнее стабилизированного илида и реагирует даже с кетонами.

Закрепите теорию: 8 заданий с проверкой и подсказками, урок зачитывается от 70 %.

Органическая химия для олимпиад · репетитор-кузьмин.рф
© 2026. Курс органической химии для подготовки к региональному и заключительному этапам Всероссийской олимпиады школьников и к перечневым олимпиадам первого уровня.