유기석 시약

유기석 시약의 씨-리 결합은 고도로 분극화된다. 그 결과,탄소는 결합에서 전자 밀도의 대부분을 끌어 당기고 카바 니온과 유사합니다. 따라서,유기 리듐 시약은 강하게 염기성 및 친 핵성이다. 합성에서 유기 리소듐 시약의 가장 일반적인 응용 분야 중 일부는 친핵체,탈 양성자 화를위한 강염기,중합 개시제 및 기타 유기 금속 화합물의 제조를위한 출발 물질로서의 사용을 포함합니다.

친핵체로서편집

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이 반응은 유기 리튬 화합물의 가장 널리 사용되는 반응입니다. 탄석 화는 음이온 중합 공정의 핵심이며,엔-부틸 리튬은 스티렌,부타디엔 또는 이소프렌 또는 그 혼합물의 중합을 시작하는 촉매로 사용됩니다.

이러한 반응성을 이용하는 또 다른 응용은 분자내 탄석화에 의한 카보 사이 클릭 및 헤테로 사이 클릭 쿰파운드의 형성이다. 음이온 순환화의 한 형태로서,분자 내 탄석화 반응은 라디칼 순환화에 비해 몇 가지 이점을 제공합니다. 첫째,그것은 종종 해당 구조의 라디칼 중간 트랩 어려운 반면,친전 자체와 반응 하는 제품 순환 유기석 종에 대 한 가능 하다. 둘째,음이온 순환화는 특히 5-헥세 닐 리튬의 경우 라디칼 순환보다 종종 더 많은 지역 및 입체 특이성입니다. 분자 내 탄석 화는 삼중 결합 및 모노 알킬 치환 된 이중 결합에 알킬-,비닐 리듐을 첨가 할 수있다. 아릴리튬은 또한 5 원 고리가 형성되는 경우 추가 될 수 있습니다. 분자 내 탄석화의 한계는 중간 고리 유기석 종은 종종 고리 개구부를 겪는 경향이 있기 때문에 3 또는 4 원 고리를 형성하는 어려움을 포함합니다. 아래는 분자 내 탄석화 반응의 예입니다. 리튬-할로겐 교환에서 유래 된 리튬 종은 5-엑소-삼각 고리 폐쇄를 통해 비닐리듐을 형성하도록 순환시켰다. 비닐 리듐 종은 친전 자체와 더 반응하여 기능화 된 시클로 펜틸 리덴 화합물을 생성합니다.

카르보닐 화합물에 첨가편집

친핵성 유기리튬 시약은 친 전자성 카르보닐 이중 결합에 첨가하여 탄소-탄소 결합을 형성할 수 있다. 그들은 알데히드 및 케톤과 반응하여 알코올을 생성 할 수 있습니다. 추가는 주로 극성 추가를 통해 진행되며,친 핵성 유기 리튬 종은 적도 방향에서 공격하고 축 방향 알코올을 생성합니다. 리클로 4 와 같은 리튬 염을 첨가하면 반응의 입체 선택성을 향상시킬 수 있습니다.

케톤이 입체적으로 방해될 때,그리냐드 시약을 사용하는 것은 종종 첨가 대신에 카르보닐기의 감소로 이어진다. 그러나 알킬 리듐 시약은 케톤을 감소시킬 가능성이 적고 치환 된 알코올을 합성하는 데 사용될 수 있습니다. 아래는 3 차 알코올을 생산하기 위해 아 다만 톤에 에틸 리듐 첨가의 예입니다.

유기석석 시약은 또한 그리냐드 시약보다 카르복실산과 반응하여 케톤을 형성하는 능력이 우수하다. 이 반응은 유기 리튬 시약 첨가량을 신중하게 제어하거나 트리메틸 실릴 클로라이드를 사용하여 과도한 리튬 시약을 냉각시킴으로써 최적화 될 수 있습니다. 케톤을 합성하는보다 일반적인 방법은 웨인 레브 아미드(엔-메 톡시-엔-메틸 아미드)에 유기 리듐 시약을 첨가하는 것입니다. 이 반응은 유기 리듐 시약이 과량으로 사용될 때 케톤을 제공하는데,이는 엔-메 톡시 산소와 카르 보닐 산소 사이의 리튬 이온의 킬레이트 화로 인해 산성 작업에 따라 붕괴되는 사면체 중간체를 형성합니다.

유기석석 시약은 또한 이산화탄소와 반응하여 작업 후 카르복실산을 형성한다.

친핵성 추가의 2 개의 위치가 가능한 에논 기질의 경우에(카보 닐 탄소에 1,2 추가 또는 1,4 결합체 추가),가장 반응성이 높은 유기석 종은 1,2 추가를 선호하지만,유기석 시약을 공액 추가를 받도록 추진하는 몇 가지 방법이 있습니다. 첫째,1,4 부가물이 더 열역학적으로 유리한 종일 가능성이 있기 때문에,특히 리튬 친핵체가 약하고 1,2 부가 가역적 일 때,공액 첨가는 평형(두 생성물의 이성질체 화)을 통해 달성 될 수있다. 둘째,반응에 공여체 리간드를 첨가하면 1,4 접합체 첨가를 선호하는 헤테로 원자 안정화 리튬 종을 형성합니다. 일례로,용매에 낮은 수준의 흠획량을 첨가하는 것은 1,4 의 첨가를 선호한다. 공여체 리간드가없는 경우,리튬 양이온은 산소 원자에 밀접하게 조율되지만,리튬 양이온을 용매화 할 때 카르 보닐 산소와 리튬 이온 사이의 조화가 약해진다. 이 방법은 일반적으로 알킬-및 아릴리듐 시약의 레지오 선택성에 영향을 미치는데 사용될 수 없다.

유기 리듐 시약은 또한 카보 닐 및 그 유도체에 거울상 선택 친 핵성 첨가를 수행 할 수 있으며,종종 키랄 리간드의 존재 하에서 수행 될 수있다. 이 반응성은 약제 화합물의 산업 종합에서 넓게 적용됩니다. 예를 들면 강력한 에이즈 역전사 효소 억제제 인 에파비렌츠의 머크 및 듀폰 합성이 있습니다. 리튬 아세틸 라이드는 프로 키랄 케톤에 첨가되어 키랄 알코올 생성물을 생성합니다. 활성 반응 중간체의 구조는 용액 상태의 분광학 연구와 고체 상태의 엑스레이 결정학에 의해 입방 2:2 테트라 머로 결정되었습니다.유기리튬 시약은 친핵체로서 작용하고 알킬 또는 알릴 할라이드와 엔 2 형 반응을 수행할 수 있다.알킬화에서 그리 냐드 반응보다 반응성이 더 높은 것으로 간주되지만,라디칼 반응 또는 금속-할로겐 교환과 같은 경쟁적인 부작용으로 인해 사용이 여전히 제한됩니다. 알킬화에 사용되는 대부분의 유기 리듐 시약은 헤테로 원자 안정화,아릴 또는 알릴 리듐 시약과 같이 더 안정화되고 덜 염기적이며 덜 응집됩니다. 아리 리듐 시약의 반응성은 종종 칼륨 알콕시드의 첨가에 의해 강화된다. 유기 리튬 시약은 또한 에폭사이드로 친 핵성 공격을 수행하여 알코올을 형성 할 수 있습니다.

기초편집

유기석 시약은 광범위한 염기성을 제공한다. 3 개의 약한 전자 기증 알킬기를 가진 테르트부틸리튬은 상업적으로 이용 가능한 가장 강력한 염기이다(피카=53). 그 결과,산성 양성자 온-오,-뉴 및-쉬 종종 유기석 시약의 존재 하에서 보호된다. 일반적으로 사용되는 일부 리튬 염기는 다음과 같은 알 킬 리듐 종 엔-부틸 리듐 과 리튬 디알 킬 아미드(린 2). 시약은 종종 친핵성 첨가를 위해 입체적으로 방해받으며,따라서 탈양자화에 대해 더 선택적이다. 리튬 디알 킬 아미드(린 2)는 에놀 레이트 형성 및 알돌 반응에 널리 사용됩니다. 이들 염기의 반응성 및 선택성은 또한 용매 및 다른 반대 이온에 의해 영향을 받는다.

금속화편집

리티 화 또는 리튬-수소 교환이라고도하는 유기석 시약을 이용한 금속화는 유기석 시약,가장 일반적으로 알킬리튬이 양성자를 추상화하여 새로운 유기석 종을 형성 할 때 달성된다.

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(1)

일반적인 금속화 시약은 부틸 리튬입니다. 테르트부틸리듐 및 초부틸리듐은 일반적으로 더 반응성이 있고 엔부틸리듐보다 더 나은 선택성을 가지지만,이들은 또한 더 비싸고 다루기 어렵다. 금속화는 다목적 유기석 시약을 준비하는 일반적인 방법입니다. 금속화의 위치는 주로 핵-핵 결합의 산도에 의해 제어됩니다. 그들은 음이온의 전자 밀도를 안정화에 좋기 때문에 쇄석 종종,전자 철수 그룹에 위치 제 2 의에서 발생합니다. 방향족 화합물 및 헤테로 사이클에 대한 지시 그룹은 금속화의 레지오 선택 부위를 제공합니다; 지시 된 직교 금속 화는 중요한 종류의 금속 화 반응입니다. 금속 화 술폰,아실 기 및 제 2-금속 화 아미드는 화학 합성에서 중요한 중간체이다. 알킬리튬과의 알릴에테르의 금속화는 산소에 음이온을 형성하고,2,3-위티그 재배열로 진행할 수 있다. 다음과 같은 공여체 리간드의 추가 티 메다 과 흠획자 금속화 속도를 높이고 기질 범위를 넓힐 수 있습니다. 키랄 유기석 시약은 비대칭 금속화를 통해 접근 할 수 있습니다.

지시 된 정형화 금속화는 지역 특이 적 치환 된 방향족 화합물의 합성에 중요한 도구이다. 친전 성체를 갖는 중간 리튬 종의 쇄석 및 후속 담금질에 대한 이러한 접근법은 높은 레지오 선택성으로 인해 친 전자 성 방향족 치환보다 종종 우수하다. 이 반응은 방향족 고리의 직접 금속 화 그룹(데미지)에 위치 제 2 의 유기 리듐 시약에 의한 탈 양성자를 통해 진행된다. 데미지는 종종 루이스 염기성 인 헤테로 원자를 포함하는 작용기이며 루이스-산성 리튬 양이온과 협조 할 수 있습니다. 이 복잡한 유도 근접 효과를 생성,이는 상기 친전 자체와 반응 할 수있는 아릴리듐 종을 형성하기 위해 제 2 위치에서 탈 양성자를 지시. 가장 효과적인 데미지 중 일부는 아미드,카르 바 메이트,설폰 및 설폰 아미드입니다. 그들은 방향족 고리에서 알파 양성자의 산도를 증가시키는 강한 전자 인출 그룹입니다. 두 개의 데미지가 있을 때,금속화는 종종 더 강한 지시 그룹에 정형화되지만,혼합된 제품도 관찰된다. 산성 양성자를 포함하는 다수의 헤테로 사이클도 정형화 될 수 있습니다. 그러나,전자 불량 헤테로 사이클의 경우,다음과 같은 리튬 아미드 염기가 일반적으로 사용되는데,이는 알킬 리튬이 탈 양성자 화보다는 전자 불량 헤테로 사이클에 추가를 수행하는 것으로 관찰 되었기 때문이다. 특정 전이 금속 아레 단지에서,이러한 페로센 등,전이 금속은 아레에서 전자 밀도를 끌어,따라서 방향족 양성자가 더 산성 렌더링,및 정교-금속화를위한 준비.

초염기편집

알킬리튬에 알콕시드 칼륨을 첨가하면 유기석종의 염기성이 크게 증가한다. 가장 일반적인”슈퍼베이스”는 부틸 리튬에 콧 부를 첨가하여 형성 될 수 있으며,종종”리코”시약으로 약칭됩니다. 이러한”슈퍼베이스”는 반응성이 높고 종종 입체 선택 시약입니다. 아래의 예에서,리코 염기는 금속화 및 후속 리튬-메탈 로이드 교환을 통해 입체 특이 적 크로 틸 보로 네이트 종을 생성한다.

비대칭 금속화편집

거울상 풍부한 유기 리듐 종은 프로 키랄 기질의 비대칭 금속화를 통해 얻을 수있다. 비대칭 유도는(-)-스파르타 인과 같은 키랄 리간드의 존재를 필요로합니다. 키랄 리튬 종의 거울상 이성질체 비율은 종종 탈 양성자 화 속도의 차이에 의해 영향을받습니다. 아래의 예에서,엔-보크-엔-벤질 아민을 엔-부틸 리튬으로 처리(-)-스파르테인의 존재하에 높은 거울상 이성질체 과량을 갖는 생성물의 하나의 거울상 이성질체를 제공한다. 트리메틸 틴 클로라이드와의 트랜스 메탈화는 반대 거울상 이성질체를 제공한다.

에놀레이트 형성편집

리튬 에놀레이트는 유기리튬종에 의한 카르보닐기에 대한 씨-에이치 결합의 탈양자를 통해 형성된다. 리튬 에놀 레이트는 알돌 응축 및 알킬화와 같은 탄소-탄소 결합 형성 반응에서 친핵체로 널리 사용됩니다. 그들은 또한 실릴 에놀 에테르 형성에 중요한 중간체입니다.

리튬 에놀레이트 형성은 산-염기 반응으로서 일반화될 수 있는데,이 반응에서는 비교적 산성 양성자가 카르보닐기에 반응한다. 일반적으로,강한,비 친핵성 염기,특히 리튬 아미드와 같은 리튬 아미드가 사용된다. 리튬 에놀 레이트 반응에서 일반적인 용매입니다.

에놀레이트 형성의 입체화학 및 메커니즘은 화학 공동체에 많은 관심을 얻고 있다. 입체 효과,용매,극성 첨가제 및 유기 리소늄 염기의 유형과 같은 많은 요인이 에놀 레이트 입체 화학의 결과에 영향을 미칩니다. 리튬 에놀 레이트의 입체 화학에서 선택성을 설명하고 예측하는 데 사용되는 많은 모델 중에는 아일랜드 모델이 있습니다.

이 가정에서는,단량체 엘디다르가 카르보닐 기판과 반응하여 주기적인 짐머만-트랙슬러 형 전이 상태를 형성한다. 그만큼(이자형)-에놀 레이트는 불리한 동기-펜탄 상호 작용으로 인해 선호됩니다(지)-에놀 레이트 전이 상태.이러한 첨가제의 첨가는 에놀레이트의 형성에 유리하다. 아일랜드 모델은 이러한 기증자 리간드가 리튬 양이온으로 조정되어 결과적으로 카르 보닐 산소 및 리튬 상호 작용이 감소되고 전이 상태가 6 원 의자만큼 단단히 결합되지 않는다고 주장합니다. (지)에놀 레이트의 비율은 또한 부피가 큰 측쇄(예:리튬)를 가진 리튬 염기가 사용될 때 증가합니다. 그러나 이러한 첨가제가 어떻게 입체 선택성을 역전시키는 지에 대한 메커니즘은 여전히 논의되고 있습니다.

아일랜드 모델은 리튬 종을 전이 상태에서 단량체로 묘사함에 따라 몇 가지 도전이있었습니다. 실제로,리튬 에놀 레이트의 용액에서 다양한 리튬 응집체가 종종 관찰되며,특정 기질,용매 및 반응 조건에 따라 어떤 응집체가 용액에서 실제 반응성 종인지 판단하기가 어려울 수 있습니다.

리튬-할로겐 교환편

Lithium-halogen exchange involves heteroatom exchange between an organohalide and organolithium species.

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(2)

리튬-할로겐 교환은 새로운 유기 리튬 시약을 준비하는 데 매우 유용합니다. 리튬-할로겐 교환의 적용은 파햄 순환화에 의해 설명됩니다.

투 금속편집

유기석류 시약은 종종 투 금속에 의해 다른 유기 금속 화합물을 제조하는데 사용된다. 유기 구리,유기 주석,유기 규소,유기 보론,유기 인,유기 세륨 및 유기 황 화합물은 종종 유기 리소듐 시약을 적절한 친전 자체와 반응시켜 제조됩니다.

R − M + n- BuLi ⟶ R − Li + n- BuM {\displaystyle {\ce {R-M}}+{\textit {n-}}{\ce {BuLi -> {R-Li}+}}\ {\textit {n-}}{\ce {BuM}}}

(3)

Common types of transmetalation include Li/Sn, Li/Hg, and Li/Te exchange, 저온에 빠른지 어느 것이. 리/에스엔 교환의 장점은 트리-알킬탄난 전구체가 부작용을 거의 겪지 않는다는 것이다. 다음 예에서,말단 알킨의 하이드로 스타 닐화에 의해 수득 된 비닐 스타 난은 엔-불리 와의 트랜스 메탈을 통해 비닐 리튬을 형성한다.

유기 리튬은 또한 아연 염으로의 트랜스 메탈을 통해 유기 인 화합물을 제조하는 데 사용될 수있다.

리튬 디오 조노 큐프 레이트는 알킬 리튬 종을 구리(1)할로겐화물과 반응시킴으로써 형성 될 수있다. 생성 된 유기 큐프 레이트는 일반적으로 유기 리소듐 시약 또는 그리 냐드 시약보다 알데히드 및 케톤에 대해 덜 반응한다.