有机金属试剂及C-C键的形成

有机金属试剂及C-C键的形成,倪刚,参考COMMONTRANSFORMATIONSANDTECHNIQUESINORGANICSYNTHESIS(有机合成典型反应及常用技术)P296-316,2,碳亲核体,碳负离子,非稳定碳负离子,稳定碳负离子,有机金属化合物(RM),M:Li、Na、K、Mg、Al、Zn、Cu、Hg等,有机金属化合物(RM),反应活性：RKRNaRLiRMgRAlRZnRCuRHg二级碳负离子一级碳负离子甲基,格氏试剂及相关反应格氏试剂通过烷基或芳基卤化物与金属镁之间的反应生成卤化物的活性顺序为IBrClF，实际应用中以碘化物和溴化物居多。如果后续反应需要较高的反应温度，可以用THF替代乙醚作为反应溶剂(因为这些溶剂中的氧可以稳定镁试剂)。格氏试剂的制备通法为：将卤化物溶解在乙醚或四氢呋喃中，滴入装有镁屑的烧瓶中，加入一颗碘或1,2-二溴乙烷作为引发指示剂。先滴入少量卤化物，用吹风机加热，引发反应，待碘褪色后，继续滴入卤化物的乙醚溶液，保持反应体系微沸，直至反应完成。活化试剂一般包括碘、碘甲烷或1,2-二溴乙烷。,格氏试剂会与质子性溶剂（如水），或带有酸性质子官能团生物化合物反应（如醇和胺）。此类反应不是离子型反应，格氏试剂以有机金属簇的形式存在于醚类溶剂中。反应在后处理水解时，可以使用稀盐酸或稀硫酸，但是当产品为叔醇时，可能在酸性条件下发生消除反应，脱水形成烯烃。在此种情况下，用氯化铵水溶液是一种比较好的选择。,5,一)格式试剂及相关反应,格氏试剂可以与各种羰基亲电试剂反应。格氏试剂与甲醛反应，可以得到多一个碳原子的伯醇；与其它醛反应生成仲醇；与酮反应生成叔醇。当有醛和酮同时存在时，格氏试剂可以选择性地与醛反应。羧酸衍生物与格氏试剂加成，首先生成酮，再进一步反应生成叔醇。酰卤或酸酐与一分子格氏试剂在低温下反应，可以使反应停止在生成酮的阶段。N,N-二取代酰胺与格氏试剂反应，首先形成稳定的加成产物，水解后生成酮。如果是甲酰胺衍生物，则生成醛。格氏试剂与Weireb酰胺反应生成酮。2当量格氏试剂与双取代酰胺反应生成叔胺。格氏试剂还可以用于制备酸，将格氏试剂加到干冰表面或向其中通入二氧化碳气体，可以得到多一个碳的羧酸盐，分解后生成羧酸。,有机锂试剂碳和锂之间以单键直接相连。由于锂的电正性特点，碳锂键之间的电子云大部分分布于碳原子上，形成碳负离子，因此有机锂试剂都有很强的碱性和亲核性。,锂试剂及相关反应,9,1.制备:1)RX与Li反应,CH2=CHCH2X、PhCH2X不宜用此法制备相应的锂试剂(容易发生偶联反应),二)锂试剂及相关反应,2)锂-氢交换反应,3)锂-卤交换反应,10,一般而言，锂试剂与酮和醛反应生成醇，与羧酸盐、酰氯和双取代酰胺反应生成相应的酮，在低温下与羧酸酯反应生成叔醇，在高温下生成酮。与肟反应生成相应的胺。与甲酰胺衍生物（如DMF或甲酸乙酯）反应生成醛。,12,活性中间体的形成生成苯炔等高度活性的中间体,16,三)其它金属有机试剂及相关反应,1.有机锌试剂-Reformatsky反应(类似格式反应)-卤代酯和醛在锌的作用下转化为-羟基酯，反应中间体也为有机锌卤试剂。卤化物通常为-卤代酯或卤代酯的插烯化合物(RCHBrCH=CHCOOEt)，-卤代腈、-卤代酮和-卤代双取代酰胺。醛或酮可以为烷基、芳基和杂环，或含有各种功能基的化合物。反应溶剂可以选择乙醚、THF和1,4-二氧六