一般格式试剂制备可以通过卤代烃和镁直接进行氧化加成反应,也可以通过格式试剂间的交换进行制备。1931年,Pre ´vost首例报道了使用乙基格式试剂进行交换,但收率很差。只有使用芳基碘或者活化的芳基溴(吸电子基活化),才有好的收率
后来P. Knochel and A. Krasovskiy发现通过加入LiCl,可以很明显的提高转化率。
加了LiCl的格式试剂也因此被称为TurboGrignard试剂。
卤镁交换是一个平衡,反应生成更加稳定的格式试剂:
sp > sp2(vinyl) > sp2(aryl) > sp3(primary) > sp3-(secondary)
关于LiCl加速机理,目前没有研究清楚,有一种猜测是它打破了格式试剂的聚合作用,从而活性更高。
主要有两种试剂:i-PrMgCl/LiCl和 s-BuMgCl/LiCl
这种试剂的制备都是先通过卤代烃和镁氧化加成,然后加入干燥的LiCl,含量通过wet analyse进行表征。Table 1显示配置的4种不同含量的试剂
接下来对两种试剂的性质通过实验体现一下。
数据表明,LiCl含量越高,转化率越高(4>3和6>5),另外s-BuMgCl/LiCl试剂比i-PrMgCl/LiCl效果更好,转化率更高。
另外,在格式试剂与卤代烃进行交换的过程中,会有副反应生成气体(HBr消除),可以通过红外检测原料消耗速率(i-PrBr 在1227 cm -1,s-BuBr在1208cm-1)以及副反应气体生成速度和总量对其进行对比:
通过比较发现,对于i-PrMgCl,不加LiCl和使用LiCl, 发生副反应的速率影响非常大,差不多5倍。对于s-BuMgCl,有将近2两倍的差距。副反应是造成交换转化率下降的一个明显因素。
通过figure2和figure3,加入LiCl有非常明星的抑制副反应气体生成的效果,并且s-BuMgCl/LiCl试剂要比i-PrMgCl/LiCl在控制副反应上效果上要好很多,所以如果放大的时候,可以优先考虑使用s-BuMgCl/LiCl试剂。
原始文献: Organic Process Research & Development 2006, 10, 733−738
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