有机金属是强碱

格氏试剂与水、羧酸和其他弱酸性物质的反应

上一篇我们讨论过的文章如何制造某些有机金属，特别是格氏和有机锂试剂。我们发现它们都是强碱，因为它们是共轭碱炔烃(pK_一个≈25),烯烃(pK_一个≈42)和烷烃(pK_一个≈50)

“好吧”，你可能会说。石榴石和有机锂是强碱。“那又怎样?这是什么意思?”

事实上，这是一件大事。今天这篇文章的目的是展示这一事实的一些重要后果。

目录

1. 有机金属会与水、醇、羧酸和其他温和的酸发生反应
2. 一个有用的应用:加入氘(D)
3. 为什么要用格氏试剂来处理含有酸性氢的分子(例如OH, CO₂H)注定要失败
4. 注意事项(使用保护组)

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1.有机金属是强碱，会与酸发生反应(即使是弱酸)

由于格氏和有机锂试剂是已知最强的碱，它们不仅会与传统的“强酸”如卤化氢(如HCl)反应，它们也很容易与我们通常认为不是很酸的物种发生酸碱反应，如水(pK)_一个14)、酒精(pK_一个16日至18日),终端炔烃(pK_一个25)甚至胺(pK_一个35-38)。

毕竟，如果你不得不在实验室里制作格氏试剂——你们中的许多人都会——你会被告知的第一件事就是保持溶剂和玻璃器皿干燥的重要性．如果你的溶剂中有水的痕迹，你的格氏会与它发生简单的酸碱反应，形成共轭酸格氏烷烃的一种烯烃/芳烃)和一个(不那么碱的)氢氧根离子。

因此，对于格氏试剂的合成，我们总是选择不含酸性质子的易于干燥的溶剂。空灵溶剂等乙醚而且四氢呋喃（四氢呋喃)是完美的选择。

把这些试剂想象成点燃的蜡烛——可能非常强大，但也很容易熄灭。[任何接触过t-丁基锂的人都可以证明，“蜡烛”的比喻可能有点太适用了——用注射器注射这种液体时，注射器尖端通常会有一个小的火焰，液滴在空气中的氧气下会自燃。]

2.一个有用的应用-合并氘

有时，弱酸这种干扰格氏酸和有机锂反应的“令人讨厌的”倾向可以为我们所用。例如，替换D₂O代表水为我们提供了一种很好的结合方法氘分子标签:

3.形成格氏试剂的并发症

知道像格氏和有机锂试剂这样的有机金属是强碱，你能看出为什么下面的有机金属试剂的形成不会起作用吗?

注意，每个分子都有一个酸性质子!所以一旦形成格氏结构，它就会立刻被酸性官能团中和从而得到共轭酸我们的有机金属(对我们没用)和共轭碱不管酸性官能团是什么。别忘了酸碱反应很快，相对于其他类型的反应。在酸碱反应发生之前，你不可能得到你想要的反应。

顺便说一下，这个问题会在考试中出现一些非常常见的“陷阱题”，所以要密切关注。

在前面两段中使用“无用”一词回避了一个问题——“格氏试剂到底是用来干什么的?”

我们在在下一篇文章．请继续关注。

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笔记

注1。用“保护基团”屏蔽酸性官能团

正如你可能怀疑的那样，在形成格氏试剂时，有一种方法可以解决酸性官能团的问题。解决方案在概念上很简单。

正如我们在这里看到的关于保护群体的上一篇文章在美国，它们有点像化学上的“油漆布”。

1. 我们通过将酸性官能团转化为不会与格氏反应的官能团来“掩盖”它。
2. 我们形成格栅，然后用它来达到我们所选择的目的。
3. 当反应完成时，我们去除官能团，揭开“酸性”官能团。

官能团的主要特点是它不与格氏试剂发生反应(在这种情况下)，并且存在安装和移除保护基团而不影响分子其他部分的方法。(我们经常用数学术语“正交”来指代后一种属性)。

让我们来看一个具体的例子。

出于这些目的，我将把实际的“保护组”模糊为“PG”(看到帖子:酒精保护团体）.

一般来说，某些类型的醚是有用的——特别是硅基醚，因为它们很容易安装(三甲基氯化硅[TMSCl]是一个例子)和去除(氟离子会选择性地裂解硅基醚)。

当然，“保护基团”的概念不仅仅局限于醇，也有方法可以掩盖羧酸、醛、酮和许多其他有“妨碍”格氏试剂倾向的官能团。

在下一篇文章中，我们将讨论一些常见的格氏反应和有机锂试剂。等待……我想我们已经做到了，在我的试剂星期五在格林纳德．好吧，访问一下试剂星期五文章，然后按照链接到我们的下一篇关于有机铜试剂(吉尔曼试剂)的文章。

在下一篇文章:格氏试剂反应