有機合成教學(xué)課件第3章基于金屬有機試劑的碳碳鍵形成方法

1、第3章 基于金屬有機試劑的碳-碳鍵形成方法 了解有機金屬試劑 明確有機金屬試劑的反應(yīng)性 掌握重要有機金屬試劑的制備及其 在有機合成中的應(yīng)用【基本要求】 重要有機金屬試劑的制備及其 在有機合成中的應(yīng)用【重點難點】碳-碳鍵第3章 基于金屬有機試劑的碳-碳鍵形成方法 碳親核體碳負離子 非穩(wěn)定碳負離子 穩(wěn)定碳負離子 有機金屬化合物(RM) M: Li、Na、K、Mg、Al、Zn、Cu、Hg 等 有機金屬化合物 (RM) 反應(yīng)活性：RK RNa RLi RMg RAl RZn RCu RHgKNaLiMgAlZnCuHgM 的電負性0.820.930.981.311.611.651.902.00CM 的

2、離子性51%47%43%35%18%3.1.1 有機鎂試劑（Grignard 試劑, RMgX ） 3.1 有機鎂和有機鋰試劑的制備一、RX 與 Mg 反應(yīng)活潑鹵代烴一般在乙醚溶劑中反應(yīng)，活性較差的鹵代烴在四氫呋喃中反應(yīng)，活性很差的鹵代烴還要使用活性鎂 鹵代烴的反應(yīng)活性為：RI RBr RCl；1o 2o 3o RX例如 二、氫-鎂交換反應(yīng) 只有酸性較強的烴基氫才可以與格氏試劑進行交換 例如 3.1.2 有機鋰試劑一、RX 與 Li 反應(yīng) CH2=CHCH2X、PhCH2X 不宜用此法制備相應(yīng)的鋰 試劑 (容易發(fā)生偶聯(lián)反應(yīng) )例如 二、鋰-氫交換反應(yīng) 例如 三、鋰-鹵交換反應(yīng) 該法主要適用于烯

3、基鋰和芳基鋰的制備。因為其它鹵 代烴在交換時容易發(fā)生偶聯(lián)等副反應(yīng) 例如 3.2 格氏試劑和有機鋰試劑在有機合成中的應(yīng)用3.2.1 與烴基化試劑反應(yīng)Wurtz 反應(yīng)用途：增長碳鏈或增加支鏈 該反應(yīng)是典型的 SN2 反應(yīng) 芐基型、烯丙型以及一級鹵代烴效果較好； 乙烯型鹵代烴不反應(yīng) 烯丙型金屬試劑有兩個反應(yīng)中心：-位和-位。 反應(yīng)的選擇性受空間因素和電子因素的影響 對切斷的啟示 3.2.2 與醛、酮反應(yīng)用途：合成醇 對切斷的啟示 注意：了解格氏試劑與醛、酮反應(yīng)的復(fù)雜性一、合成醇3.2.3 與羧酸衍生物反應(yīng) 二、合成醛、酮 1、與酰胺反應(yīng) 2、與腈反應(yīng) 3、格氏試劑與原甲酸酯反應(yīng)合成醛 4、有機鋰試劑

4、與羧酸反應(yīng)合成酮 3.2.4 格氏試劑與CO2反應(yīng)用途：合成羧酸2.2.5 格氏試劑與亞胺反應(yīng)用途：合成胺 亞胺中C=N的活性比C=O低，與格氏試劑加成時，亞 胺的-H會發(fā)生競爭反應(yīng)，不利于加成 3.2.6 與環(huán)氧化物反應(yīng)用途：合成醇反應(yīng)的選擇性：有機金屬試劑一般進攻位阻較小的碳？注意 RMgX 反應(yīng)的復(fù)雜性，而有機鋰試劑的副反應(yīng)少3.2.7 Barbier 反應(yīng) 1899 年 P. A. Barbier “一瓶反應(yīng)” 3.3 有機鋅試劑3.3.1 有機鋅試劑的制備一、RX與Zn反應(yīng)二、金屬交換反應(yīng) 3.3.2 有機鋅試劑在有機合成中的應(yīng)用 Reformatsky反應(yīng)3.4 有機銅試劑二烴基銅鋰（Gilman試劑） 3.4.1 二烴基銅鋰的制備一、RLi 與 CuX 反應(yīng) 二、與末端炔烴加成一、偶聯(lián)反應(yīng)增長碳鏈（1）RX：CH3X, 1o, 2o, C=CX, ArX (X：Br, I)（2）酮羰基不需保護，RX中允許有COOEt、 CN、CO。3.4.2 二烴基銅鋰在有機合成中的應(yīng)用合成（3）立體化學(xué)：鹵代