格氏試劑

格氏試劑

含鹵化鎂的有機金屬化合物
格林尼亞試劑簡稱“格氏試劑”。是含鹵化鎂的有機金屬化合物,由于含有碳負離子,因此屬于親核試劑,由法國化學家維克多·格林尼亞(FrançoisAugusteVictorGrignard)發現。格氏試劑在有機合成上十分有用,因而有多種市售格氏試劑存在。
    中文名:格式試劑 外文名: 别名:格林尼亞試劑 化學式:RMgX 分子量: CAS登錄号: EINECS登錄号: 熔點: 沸點: 水溶性: 密度: 外觀: 閃點: 應用: 安全性描述: 危險性符号: 危險性描述: UN危險貨物編号: CN危險貨物編号: 英文名:Grignard reagent 化學品類别有機物:含鹵化鎂的有機金屬化合物 發現時間:1900年 發現者:維克多•格林尼亞 獎項:諾貝爾化學獎

曆史

1900年,法國化學家維克多·格林尼亞發現了格氏試劑。

1912年,格林尼亞因這一貢獻被授予諾貝爾化學獎一同得獎的是他的同事保羅·薩巴蒂爾(Paul Sabatier)。

結構

格氏試劑是共價化合物,鎂原子直接與碳相連形成極性共價鍵,碳為負電性端,因此格氏試劑是極強的路易斯堿,能從水及其它路易斯酸中奪取質子,故格氏試劑不能與水,二氧化碳接觸,需格氏試劑的制備和引發的反應需要在無水,隔絕空氣條件下進行。

制備與應用

制備

格氏試劑一般由鹵代烴與鎂粉在無水乙醚或四氫呋喃(THF)中反應制得。(鹵代苯必須在THF中反應)格氏試劑可與醚或四氫呋喃中的氧原子形成絡合物,制備過程必須在絕對無水無二氧化碳無乙醇等具有活潑氫的物質(如:水、醇、氨NH3、鹵化氫、末端炔等)條件下進行。

由于碘代烷價格較高,一般用溴代烷合成。溴代烷是最常用于制備格氏試劑的鹵代烴,但由于氯、溴甲烷均為氣體,使用不便,一般使用碘甲烷合成碘化甲基鎂(CH3MgI)。氯苯在制備格氏試劑時還須控制溫度與壓力。烯丙型及苯甲基型格氏試劑,合成後會與尚未反應的鹵代烴發生偶合,因而需要嚴格控制溫度。

Grignard反應的儀器用前應盡可能進行幹燥。微量水分的存在抑制反應的引發,而且會分解形成的Grignard試劑而影響産率。有時作為補救和進一步措施清除儀器所形成的水化膜,可将已加入Mg屑和碘粒的三頸瓶(或者其它反應器)在石棉網上用小火小心加熱幾分鐘,使之徹底幹燥。

格氏試劑是一種含鹵化鎂的有機金屬化合物。由于其含有碳負離子,可通過烷基化、羰基加成、共轭加成等反應增長碳鍊;也可用于制備其它有機金屬化合物,尤其是烷基镉試劑;還可以脫去亞胺的α-氫,用于α-烷基醛的合成反應。

格林尼亞反應

格氏試劑用于增長碳鍊的反應通稱格林尼亞反應,主要包括:

烷基化反應

R-Mg-X+R1-CH2-X-→R-CH2-R1+X-Mg-X

羰基加成

R-Mg-X+R1COR2=R1(R2)OHR3

R-Mg-X+RCOOH=RCOOMgX

R1COOR+R-Mg-X=R1OH(R)2

R-Mg-X+R1COOA(A=X,CN.NH2,O)=RCOR1

路易斯堿反應

制備其它有機金屬化合物,尤其是烷基镉試劑

脫去亞胺的α-氫,用于α-烷基醛的合成

性質

簡稱格氏試劑。一類通式為RMgX的試劑,式中R為脂肪烴基或芳香烴基,X為鹵素(Cl、Br或I)。通常用鹵代烴和金屬鎂在無水乙醚或四氫呋喃中制取。性質極為活潑,可與具有活潑氫的化合物(如H2O,ROH,RC≡CH…)醛、酮、酯、酰鹵、腈、環氧乙烷、鹵代烷、二氧化碳、三氯化磷、三氯化硼、四氯化矽等反應。為重要的有機合成試劑。

注意事項

(1)盡量不要用鎂粉,一是反應太劇烈,二是鎂粉表面容易形成氧化膜,三是鎂粉不容易純化。一般盡量用鎂屑。

(2)不論何時都不要将乙醚蒸幹。

(3)所用儀器均需幹燥。溶劑和試劑都必須經過幹燥處理。

(4)空氣中的氧會與格氏試劑發生緩慢的氧化,格氏試劑的乙醚溶液在暗室裡會發出美麗的光,就是這個緣故。因此,格氏試劑不可久置,通常随制随用。

(5)格氏制備活性基本上是I>Br>Cl,價格也是如此,所以生産上能選用Cl的原料制備,就盡量選用Cl原料,引發劑可以選擇Br取代的物料,這樣引發劑的用量可以适當的增加,使反應能更順利的進行,而不會影響引發劑的殘留在産品中産生雜質。

(6)芳鹵一般用THF做溶劑,因為在乙醚的沸點時候一般不能引發,需要升高溫度,烷基鹵一般用乙醚,因為它在較低溫度下就可以引發,THF處理沒有乙醚方便,吸水厲害,價格也高,并不是不能用。

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