氏反应

氏反应是一种在烷基/芳基卤化物和羰基 (如醛、酮或酯) 之间形成碳碳键的方法。这个诺贝尔奖得主的化学包括两个步骤: 氏试剂的形成和随后的氏添加到羰基上, 以构建一个新的碳碳键。氏试剂是一种金属有机化合物, 特别是一种 organomagnesium 化合物。氏试剂的合成需要烷基或芳基卤化物 (氯化物、溴或化) 和镁。在这一步, 亲 (亲是电子缺陷和接受电子) 烷基卤化物转化成亲核 (核是电子丰富和捐赠电子) carbanion 样化合物。氏反应的第二步是在羰基上加入亲核的氏试剂。在这一步之后, 形成一种新的碳碳键, 将羰基转化为酒精。在无水分条件下执行两个步骤是很重要的, 否则氏试剂将会与水发生反应, 而不需要氏或 c-c 键形成结果。氏反应是一个重要的和广泛使用的工具, 允许合成化学家采取任何烷基或芳基卤化物和转化成一个 organomagnesium 化合物, 可用于建设碳碳键。

纯化产品应具有以下¹h 核磁共振谱: ¹h 核磁共振δ 7.23-7. 39 (m, 5H), 6.60 (d, J = 16.0 Hz, 1H), 6.23 (dd, J = 6.4 Hz, 1H), 5.84 (m, 1H), 5.14-5. 20 (m, 2H), 4.35 (q, J = 6.4 Hz, 1H), 2.37-2. 43 (m, 2H),1.9 (br s, 1H)。

本实验演示了如何合成芳基/烷基卤化物中的氏试剂, 以及如何使用氏试剂在羰基化合物上进行亲核添加, 以构建新的碳碳键。

氏反应在合成化学领域得到了广泛的应用, 在大学研究实验室、国家实验室和制药企业中都有使用。简单的氏试剂是商业可用的, 但往往是独特的和专门的氏试剂是必需的。氏反应允许合成化学家从芳基或烷基卤化物中获取必要的化合物。除了在羰基上执行亲核添加物外, 氏试剂还可作为核与大量其他亲化合物结合使用。一个特殊的氏试剂的例子, 可以发现在合成的 phorboxazole a, 天然产品, 展品强大的抗菌, 抗, 和抗的性质。

图 1.Phorboxazole 一个

另一种生成氏试剂的方法是通过镁-卤素交换。这种方法使用预制氏试剂代替镁来产生理想的氏。用于镁卤交换的最常用的氏试剂是i-PrMgCl 和i-PrMgBr, 两者都是商用的。镁卤素交换显示了广泛的功能组公差¹。因此, 这种方法已被证明是一种有用的方式产生高功能化的氏试剂。烷基/芳基卤化物与功能基团, 通常反应与氏试剂可用于制造氏试剂通过镁卤交换。在镁卤交换过程中, 酯、腈和烷基氯化物保持不变。此外, 化可以有选择地进行镁卤素交换在存在的溴。

图 2.镁卤交换

氏试剂通常充当核和添加到羰基化合物, 但副反应可以发生取决于性质的氏和羰基使用。一个共同的副反应是一个伍尔茨耦合, 其中氏试剂夫妇本身形成一个二聚体。阻笨重的 Grignards 或羰基能使亲核添加具有挑战性。潜在的结果与阻笨重的基质是没有添加或减少羰基 viaΒββ-氢化物转移。enolizable 质子在羰基中的存在也会由于竞争性的羰基 enolization 而使亲核增加具有挑战性。抑制这些副反应和促进亲核添加的常用方法是使用镧系盐, 特别是 CeCl₃作为添加剂。镧系稀土盐是 oxophilic (吸引氧), 因此它们协调的羰基氧和增加 electrophilicity 的羰基。预计在 cyclohexenone 中加入环氯化镁会给出三乙醇, 而羰基则减少为二级醇。通过添加 LaCl₃, 可以将此副作用抑制为所需的氏加法。

图 3.稀土盐促进氏添加