基于碳负离子的CC键形成反应

1、1CC C +C 碳碳亲亲电电体体碳碳亲亲核核体体离离子子型型切切断断碳碳-碳键碳键+CL + CCL +C + H+COR(H)RCO R(H)RCCO R(H)RCC 碳负离子的形成和碳碳负离子的形成和碳碳键形成反应碳键形成反应 取代反应：加成反应：2碳亲核体碳亲核体 碳负离子碳负离子 非稳定碳负离子非稳定碳负离子稳定碳负离子稳定碳负离子 有机金属化合物有机金属化合物 ( RM ) C -ACHA+B-+BH稳定化碳负离子稳定化碳负离子( A 为稳定碳负离子的因素为稳定碳负离子的因素 )3M: Li、Na、K、Mg、Al、Zn、Cu、Hg 等等 有机金属化合物有机金属化合物 (RM) CM

2、 +反应活性：反应活性： RK RNa RLi RMg RAl RZn RCu RHgKNaLiMgAlZnCuHgM 的电负性的电负性0.82 0.93 0.98 1.31 1.61 1.65 1.90 2.00CM 的离子性的离子性 51% 47% 43% 35%18%2.1 有机金属试剂及其在有机合成中的应用有机金属试剂及其在有机合成中的应用 4一、有机镁试剂（一、有机镁试剂（Grignard 试剂试剂, RMgX ） 2.1.1 有机镁和有机锂试剂的制备有机镁和有机锂试剂的制备1. RX 与与 Mg 反应反应l 活泼卤代烃一般在乙醚溶剂中反应，活性较差的卤代烃在活泼卤代烃一般在乙醚溶剂

3、中反应，活性较差的卤代烃在四氢呋喃中反应，活性很差的卤代烃还要使用活性镁四氢呋喃中反应，活性很差的卤代烃还要使用活性镁 l 卤代烃的反应活性为：卤代烃的反应活性为：RI RBr RCl；1o 2o 3o RX例如例如 52. 氢氢-镁交换反应镁交换反应 l 只有酸性较强的烃基氢才可以与格氏试剂进行交换只有酸性较强的烃基氢才可以与格氏试剂进行交换 例如例如 二、有机锂试剂二、有机锂试剂1. RX 与与 Li 反应反应l CH2=CHCH2X、PhCH2X 不宜用此法制备相应的锂不宜用此法制备相应的锂 试剂试剂 (容易发生偶联反应容易发生偶联反应 )例如例如 62. 锂锂-氢交换反应氢交换反应 例

4、如例如 73. 锂锂-卤交换反应卤交换反应 l 该法主要适用于烯基锂和芳基锂的制备。因为其它卤该法主要适用于烯基锂和芳基锂的制备。因为其它卤 代烃在交换时容易发生偶联等副反应代烃在交换时容易发生偶联等副反应 例如例如 82.1.2 格氏试剂和有机锂试剂在有机合成中的应用格氏试剂和有机锂试剂在有机合成中的应用一、与烃基化试剂反应一、与烃基化试剂反应Wurtz 反应反应用途：增长碳链或增加支链用途：增长碳链或增加支链+MgX2RMgXRXRR+RLiRXRRLiXl 该反应是典型的该反应是典型的 SN2 反应反应 9l 苄基型、烯丙型以及一级卤代烃效果较好；苄基型、烯丙型以及一级卤代烃效果较好；

5、乙烯型卤代烃不反应乙烯型卤代烃不反应 对切断的启示对切断的启示 CH2ArCH2RRl 烯丙型金属试剂有两个反应中心：烯丙型金属试剂有两个反应中心： 位和位和 位。位。 反应的选择性受空间因素和电子因素的影响反应的选择性受空间因素和电子因素的影响 HCH2(CH2)5CH3t-BuOHt-BuOCHCH=CH2 + CH3(CH2)5ILi10二、与醛、酮反应二、与醛、酮反应用途：合成醇用途：合成醇 对切断的启示对切断的启示 注意：了解格氏试剂与醛、酮反应的复杂性注意：了解格氏试剂与醛、酮反应的复杂性111. 合成醇合成醇三、与羧酸衍生物反应三、与羧酸衍生物反应 2. 合成醛、酮合成醛、酮 （

6、1）与酰胺反应）与酰胺反应 (1) 2 RMgBr(2) H3O+CORORCOHRRR(1) RMgBr(2) H3O+COR1NR3R2COR1RPhCH2CH2MgCl H3O+NCHOPhCH2CH2CHO12（2）与腈反应）与腈反应 （3）格氏试剂与原甲酸酯反应合成醛）格氏试剂与原甲酸酯反应合成醛 （4）有机锂试剂与羧酸反应合成酮）有机锂试剂与羧酸反应合成酮 CNR(1) RMgBr(2) H3O+CORR H3O+CNCOC(CH3)3(CH3)3CMgBr H3O+RCORCOROHRLiRCOLiROLi H3O+HCOEtOEtEtOHCOEtROEtHCORRMgBr13四

7、、格氏试剂与四、格氏试剂与CO2反应反应用途：合成羧酸用途：合成羧酸五、格氏试剂与亚胺反应五、格氏试剂与亚胺反应用途：合成胺用途：合成胺 l 亚胺中亚胺中 C=N 的活性比的活性比 C=O 低，与格氏试剂加成时，亚低，与格氏试剂加成时，亚 胺的胺的 H 会发生竞争反应，不利于加成会发生竞争反应，不利于加成 14六、与环氧化物反应六、与环氧化物反应用途：合成醇用途：合成醇反应的选择性：有机金属试剂一般进攻位阻较小的碳反应的选择性：有机金属试剂一般进攻位阻较小的碳H3O+ORMgX +ROHH3O+ORRMgX +ROHR注意：注意：RMgX 反应的复杂性，而有机锂试剂的副反应少反应的复杂性，而有

8、机锂试剂的副反应少15七、七、Barbier 反应反应 1899 年年 P. A. Barbier “一锅法反应一锅法反应” “one-pot reaction”162.1.3 有机锌试剂有机锌试剂一、有机锌试剂的制备一、有机锌试剂的制备1. RX与与Zn反应反应2. 金属交换反应金属交换反应 17二、有机锌试剂在有机合成中的应用二、有机锌试剂在有机合成中的应用1. Reformatsky反应反应2. Simmons-Smith反应反应ZnCH2I2OHCH3OOCu-ZnOHCH3OOCH2I276% yield182. 锂锂-氢交换反应氢交换反应 例如例如 192.1.2 格氏试剂和有机锂试剂在有机合成中的应用格氏试剂和有机锂试剂在有机合成中的应用一、与烃基化试剂反应一、与烃基化试剂反应Wurtz 反应反应用途：增长碳链或增加支链用途：增长碳链或增加支链+MgX2RMgXRXRR+RLiRXRRLiXl 该反应是典型的该反应是典型的 SN2 反应反应 20（2）与腈反应）与腈反应 （3）格氏试剂与原甲酸酯反应合成醛）格氏试剂与原甲酸酯反应合成醛 （4）有机锂