格氏试剂在有机合成中的应用及限制条件
1. 格氏试剂在有机合成中的应用
1. 合成烃类
与活泼氢(HOH、HX、醇、酚、硫醇等)反应:
与卤代烃反应偶联:
可以用来制备烃类,但用饱和卤代烃进行反应, 往往产率不高, 若用活泼的卤代烃, 如烯丙型、苯甲型卤代烃(?-卤代烃)与格氏试剂反应则产率较高, 是合成末端烯烃的一个方法: 也可以与硫酸酯、磺酸酯等发生偶联:
格氏试剂还可在亚铜盐或银盐等的催化下自行偶联,制取对称烃,产物保持原有构型:
2. 合成醇类
格氏试剂与拨基化合物可进行加成反应,经水解后生成醇类化合物。一般由甲醛和格氏试剂反应可制得伯醇;与其他醛类的反应产物则为仲醇;与酮和醋等进行的格氏反应可制得叔醇。
与环氧化物反应,合成比原格氏试剂增加两个碳原子的伯醇:
酰卤与格氏试剂反应, 首先生成酮, 在RM gX 过量的情况下, 进一步反应生成叔醇:如果控制RMgX 的用量, 在低温下反应, 且增加酰卤或格氏试剂的空间位阻, 则可避免反应继续进行, 从而得到酮.
酯与格氏试剂反应, 先得酮, 因为酮与RM gX 的反应活性大于酯, 因此酮与RM gX 继续反应, 得叔醇。这种叔醇的特点是有两个相同的烃基:
3. 合成酸类
与二氧化碳反应:
与酸酐反应:
4. 合成醛类、酮类 与氰或氢氰酸反应,腈可与格氏试剂反应. 其加成产物亚胺盐不再进一步反应, 经水解得到酮或醛:
2. 格氏试剂制备、使用时的注意事项
1. 所用的卤化物中不能同时存在含活泼氢的官能团,如羧基、羟基、氨基等,因为格氏试剂可以被活性氢分解。
2. 制备格氏试剂的反应物不能是邻二卤代烷,否则将发生脱卤反应, 如:
3. 柔性碳链也无法制备双格氏试剂,否则容易发生自身偶联成环,对于小环尤其迅速。 4. 卤化物分子中不能同时存在不饱和极性共价键,如羰基、亚硝基等,否则容易分子内或
分子间的亲核加成反应。
5. 利用格式试剂进行有机合成时,应注意其他原料中某些基团对反应的影响,如期中考试
的改错题:
欲合成烷烃,采用以下方法:
由于三键上氢具有一定酸性,使格氏试剂分解,故无法实现烃基间的偶联。