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    格氏試劑

    格氏試劑, , 結構式
    格氏試劑
    CAS號:
    英文名稱:
    Grignard reagent
    英文同義詞:
    Grignard reagent
    中文名稱:
    格氏試劑
    中文同義詞:
    格氏試劑
    CBNumber:
    CB22456623
    分子式:
    分子量:
    0
    MOL File:
    Mol file

    格氏試劑化學性質

    安全信息

    格氏試劑性質、用途與生產工藝

    概述

    格氏試劑,格林雅試劑的簡稱,以發現者 V.A.Grginard名字命名;性質很活潑,易與含活潑氫的化合物、鹵代烴、金屬鹵化物、羰基化合物、?;衔?、腈及環氧化合物等反應,生成各種類型的有機化合物,產率一般均較高;由鹵代烷與金屬鎂在無水乙醚溶液中作用而制得;通式為 RMgX,R是烷基、芳基或別的有機基,X是氯、溴、碘。例如CH3MgI、C2H5MgBr和C6H5MgCI(Br)的醚溶液等;由于其具有合成原料經濟易得、合成方法直接簡便、參與反應活性高等特點, 成為有機合成化學中最有價值、最多能的有機化學試劑之一,應用相當廣泛 ,可以制備許多類型的有機化合物, 如烴、醇、醛、酮 、羧酸等;同時可采用偶聯法合成價格較貴的抗病毒、抗癌和抗壞血病等的重要藥物“E-輔酶Q10”;也可合成具有降低血糖、抗血小板聚集、抑制腫瘤發生等藥物作用的白藜蘆醇;使用時要嚴格防止與濕空氣接觸,并注意著火的危險。

    理化性質

    格氏試劑既是一個極強的堿, 又是一個很強的親核試劑,性質很活潑,易與水、二氧化碳、醇、醛、酮、酯、胺以及環氧化合物等反應,生成各種類型的有機化合物。
    1.與含活潑氫的化合物反應
    格氏試劑的性質很活潑,能與多種含活潑氫的化合物作用,生成相應的烴:
    與含活潑氫的化合物反應式
    HY=HOH,ROH, RC≡CH,HX, NH3 , RNH2, R2NH, RCO O H
    以上反應說明鹵代烴通過生成格氏試劑,可以制得相應的烴.
    2.與鹵代烴反應
    格氏試劑和鹵代烴發生偶合作用 ,形成烴:
    與鹵代烴反應式
    可以利用此反應制備烴類化合物.但用飽和鹵代烴進行反應 ,往往產率不高 ,若用活潑的鹵代烴 ,如烯丙型、苯甲型鹵代烴與格氏試劑反應則產率較高 ,是合成末端烯烴的一個方法 ,例如:
    CH2=CH—CH2Cl+CH2=CH—CH2MgCl→CH2=CH—CH2—CH2—CH=CH2
    3. 與金屬鹵化物的反應
    格氏試劑可與還原電位低于鎂的金屬鹵化物作用 ,這是合成其它有機金屬化合物的一個重要方法:
    還原電位與金屬鹵化物的反應式
    3RMgCl+AlCl3→R3Al+3MgCl2
    4.與羰基化合物反應 
    不同的羰基化合物和格氏試劑反應 ,可分別得到一、二、三級醇。
    烯酮也可以和格氏試劑發生反應 ,生成酮。
    5.與?;衔锏姆磻?br />?;衔锖汪驶衔镆粯佣寄芘c格氏試劑反應 ,尤其酰鹵和酯與格氏試劑的反應在有機合成上最為常用.酰鹵與格氏試劑反應 ,首先生成酮 ,在 RM g X過量的情況下 ,進一步反應生成叔醇。
    如果控制 RMg X的用量 ,在低溫下反應 ,且增加酰鹵或格氏試劑的空間位阻 ,則可避免反應繼續進行 ,從而得到酮.酯與格氏試劑反應 ,先得酮 ,因為酮與 RM g X的反應活性大于酯 ,因此酮與 RMg X 繼續反應 ,得叔醇 ,這種叔醇的特點是有兩個相同的烴基。
    6.與腈的反應
    腈可與格氏試劑反應.其加成產物亞胺鹽不再進一步反應,經水解得到酮。
    7.與環氧化合物反應 
    格氏試劑與環氧乙烷作用可生成比格氏試劑多兩個碳的一級醇。
    8.格氏試劑的偶聯反應
    芳香烴基的和烷基的格氏試劑與鹵代烴、硫酸酯、磺酸酯等的偶聯反應是制備增加烴基的或增加碳原子數的芳香烴和高級烷烴的重要方法,例如:格氏試劑還可在亞銅鹽或銀鹽等的催化下自行偶聯,制取對稱烴,產物保持原有構型。

    制備方法

    格氏試劑是由金屬鎂與鹵代烷(RX),在無水乙醚(又叫絕對乙醚, 干醚)介質中作用 ,加熱回流生成烷基鹵化鎂 (通式為 RMg X)。烷基鹵化鎂叫格利雅試劑, 又稱為格氏試劑 。反應如下 : 格氏試劑制備反應式
    制備格氏試劑時 ,鹵代烷的活性順序應是 :碘代烷 >溴代烷 >氯代烷 ,碘代烷太貴 , 氯代烷的活性較小, 所以一般用溴代烷來制備格氏試劑 ,反應產率很高。格氏試劑是在無水乙醚 (即絕對乙醚 )介質中制備的 ,乙醚的作用是與格氏氏劑絡合生成穩定的溶劑絡合物 。此絡合物是格氏試劑在乙醚中較易生成和在乙醚中穩定的一個原因 。使用格氏試劑合成各類有機化合物時,不需要把它從乙醚中分離出來 ,可直接使用它的乙醚溶液進行有機合成。
    此外 ,用活性較小的鹵乙烯、鹵苯等制備格氏試劑時,則需要用環醚四氫呋喃或其他醚作為溶劑, 才能更好地通過絡合生成穩定的格氏試劑。

    定性及定量方法

    1.定性方法 格氏試劑與某些化合物的顯色反應可用來鑒別格氏試劑的存在。
    (1)Michler:酮 (P,P'—四甲基—二氨基—二苯甲酮 )與格氏試劑反應呈現出孔雀綠的顏色,可用來檢驗、鑒別格氏試劑的存在。
    (2)某些化合物與有機鋰化合物反應顯色而對有機鎂化合物不顯色,將兩者區別開:
    (3)三苯基二氯化秘對活潑的Ar-MgX(及有機銼化合物)呈紫色反應,但對R-MgX不反應,可鑒別Mg、Li有機化合物。
    2.檢驗格氏試劑的定量方法
    (1)重量法:以異氰酸苯醋等作沉淀劑:
    (2)用經過標定的硫酸滴定格氏試劑水解產生的堿:Mg(OH)、Mg(OH)X
    (3)氣體分析法:根據及Zrerwitinoff活潑H測定法的原理,從格氏試劑水解時放出氣體的量以測定該試劑的含量。此法準確度較高,但有其局限性,僅適用于能生成氣體的R-Mg(RH)。

    應用

    1.格氏試劑在有機合成中的應用
    格氏試劑是有機合成化學中最有價值、最多能的有機化學試劑之一,應用相當廣泛 ,可以制備許多類型的有機化合物, 如烴、醇、醛、酮 、羧酸等。
    (1)烴類的制備
    格氏試劑 (Rδ-:Mgδ+X)作為極強的堿 ,能與含活潑氫的化合物(如酸、水、醇、氨、炔氫等)作用, 得到烴類化合物 ,反應如下 :
    烴類的制備反應式
    (2)醇類的制備
    格氏試劑經氧化或作為親核試劑與醛 、酮 、酯發生親核加成反應生成醇。
    ①格氏試劑經氧化制醇:
    醇類的制備反應式1
    因此,在制備格氏試劑時, 最好是在氮氣保護下進行。
    ②格氏試劑與醛反應制備伯醇、仲醇 :
    醇類的制備反應式2
    ③格氏試劑與酮反應制備叔醇:
    醇類的制備反應式3
    ④格氏試劑與酯反應可制備叔醇和仲醇:
    醇類的制備反應式4
    ⑤格氏試劑與環醚環氧乙烷反應 ,環氧乙烷開環 ,再水解可制得比烴基多兩個碳原子的伯醇 :
    醇類的制備反應式5
    (3)醛類的制備
    格氏試劑與原甲酸三乙酯 (即三乙氧基甲烷)、N, N-二甲基甲酰胺作用后,再水解制得醛類 :
    醛類的制備反應式
    (4)酮類的制備
    ①格氏試劑與腈(R′CN)反應, 再水解可制備酮類化合物:
    酮類的制備反應式1
    ②格氏試劑與羧酸衍生物酰氯、酸酐、酯、酰胺反應制備酮類化合物:
    酮類的制備反應式2
    (5)羧酸類的制備
    羧酸的制備方法很多, 其中一種方法可以用格氏試劑與CO2作用后 ,再水解:
    羧酸類的制備反應式
    (6)制備其他金屬有機化合物
    格氏試劑與鋅鹽、鎘鹽、錫鹽反應可制備比格氏試劑活性小,而選擇性高的有機鋅化合物和有機鎘化合物及有機錫化合物 :
    制備其他金屬有機化合物反應式
    2.格氏試劑法合成白藜蘆醇
    以3,5-二甲氧基苯甲醛和對甲氧基 芐氯為原料,先制得甲氧基芐氯的格氏試劑,再與3,5-二甲氧基苯甲醛反應,將產物水解酸化后得到1-(3,5-二甲氧基)-2-(4′-甲氧基)-二苯乙醇,以此反應構建二苯乙烯骨架,再經脫羥基和脫甲基及構型翻轉得目標產物白藜蘆醇。
    3.格氏試劑法合成二環戊基二甲氧基硅烷 (D-Donor),其合成工藝路線為:
    合成二環戊基二甲氧基硅烷反應式
    4.用固體格氏試劑快速測定水中的亞硝酸鹽氮
    其測定原理為:固體格氏試劑中的顯色成分與液體試劑相同,即水中亞硝酸鹽對氮基苯磺酸起重氮化反應, 再與鹽酸1-萘胺起偶聯反應, 生成紫紅色偶氮染料, 顏色深淺于亞硝酸鹽氮含量成正比, 可進行色比測定。
    5.制備烷基取代氯硅烷
    采用格氏反應法可制備出有機鹵化硅,此法副反應少,產物易分離提純,且產率也較高。
    甲基二乙基氯硅烷的合成:
    甲基二乙基氯硅烷的合成反應式
    其他烷基取代氯硅烷的合成:
    烷基取代氯硅烷的合成反應式
    6.制備1,1-二苯乙烯
    利用苯基溴化鎂和苯乙酮反應合成甲基二苯基甲醇,然后進行脫水制得1,1-二苯乙烯,此法副反應少,產物易分離提純,且產率也較高。
    7.合成“E-輔酶Q10”
    “E-輔酶Q10”作為藥物用于心血管系統疾病的預防和治療、效果良好。對病毒性肝炎、急性癌癥、壞血病、十二指腸潰瘍等都有一定療效,同時也大量用于保健品的生產等方面。用格氏試劑異構偶聯法制取“E-輔酶Q10”。
    8.制備新香料
    (1)2,6-二甲基-2-庚醇
    2,6-二甲基-2-庚醇廣泛用于配置香皂、洗滌劑和香水等。
    (2)N-乙基薄荷基甲酰胺
    N-乙基薄荷基甲酰胺是一種弱香氣的薄荷腦衍生物,可用于藥品、糖果、口香糖、牙膏和其他化妝品。
    9.合成β-對羥基苯乙醇
    β-對羥基苯乙醇是一種重要的醫藥和香料的中間體,可用于合成治療高血壓、心絞痛、心律失常和心肌梗塞以及甲狀腺功能亢進的美多心安??刹捎?-溴苯酚為原料合成。

    格氏試劑 上下游產品信息

    上游原料

    下游產品


    格氏試劑 生產廠家

    全球有 1家供應商   格氏試劑國內生產廠家
    供應商聯系電話傳真電子郵件國家產品數優勢度
    北京中勝華騰科技有限公司 --sanshengtengda@163.com;sanshengtengda@163.com中國 4196 63
     
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