廣東言侖生物：乙炔基溴化鎂在有機(jī)合成中作用

乙炔基溴化鎂（BrMgC≡CH）是一種非常重要的有機(jī)金屬試劑，屬于格氏試劑家族。它在有機(jī)合成中扮演著構(gòu)建碳-碳鍵和引入乙炔基（-C≡CH）的關(guān)鍵角色，具有不可替代的地位。其主要作用體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

1. 與羰基化合物的加成反應(yīng)（核心應(yīng)用）：

* 這是乙炔基溴化鎂最核心、最廣泛的應(yīng)用。它作為強(qiáng)親核試劑，能夠高效地進(jìn)攻醛、酮、酯、酰氯等羰基化合物中的羰基碳原子。

* 與醛反應(yīng)： 生成炔丙醇類(lèi)化合物（RC(OH)C≡CH）。這是合成含有末端炔基的伯醇或仲醇（取決于醛的結(jié)構(gòu)）的經(jīng)典方法。例如，與甲醛反應(yīng)生成丙炔醇（HC≡CCH?OH）。

* 與酮反應(yīng)： 生成叔炔丙醇（R?R?C(OH)C≡CH）。這是構(gòu)建具有季碳中心的炔丙醇類(lèi)分子的重要手段，此類(lèi)結(jié)構(gòu)單元廣泛存在于天然產(chǎn)物和藥物分子中。

* 與酯/酰氯反應(yīng)： 在嚴(yán)格控制條件（如低溫）下，可以與酯或酰氯反應(yīng)生成炔酮（RC(O)C≡CH）。這是合成α,β-不飽和炔酮的有效方法，但需注意避免過(guò)度加成（生成叔醇）。

2. 與環(huán)氧化合物的開(kāi)環(huán)反應(yīng)：

* 乙炔基溴化鎂可以進(jìn)攻環(huán)氧乙烷及其衍生物的位阻較小的碳原子，發(fā)生開(kāi)環(huán)反應(yīng)，生成比原料環(huán)氧烷多兩個(gè)碳的炔丙醇類(lèi)化合物（HOCH?CH(R)C≡CH 或類(lèi)似物）。這提供了在分子鏈中引入炔基和羥基的另一種途徑。

3. 與鹵代烴的偶聯(lián)反應(yīng)（炔基化）：

* 在過(guò)渡金屬催化劑（如鈀、銅催化劑）存在下，乙炔基溴化鎂可以與芳基鹵、烯基鹵等發(fā)生交叉偶聯(lián)反應(yīng)（類(lèi)似于Sonogashira反應(yīng)，但使用格氏試劑代替端炔），生成取代炔烴（Ar-C≡CH 或 R?R?C=CR-C≡CH）。這為構(gòu)建更復(fù)雜的炔烴分子提供了有效工具。

4. 引入乙炔基作為多功能合成子：

* 通過(guò)上述反應(yīng)引入的乙炔基（-C≡CH）本身就是一個(gè)極具價(jià)值的官能團(tuán)。

* 后續(xù)官能團(tuán)轉(zhuǎn)化： 末端炔基可以進(jìn)行多種轉(zhuǎn)化，例如：

* 端炔的烷基化： 在強(qiáng)堿（如NaNH?）作用下生成炔基負(fù)離子，再與鹵代烴反應(yīng)生成內(nèi)炔（R-C≡C-R'）。

* 端炔的偶聯(lián)反應(yīng)： 發(fā)生Glaser偶聯(lián)（氧化偶聯(lián)）生成二炔，或Cadiot-Chodkiewicz偶聯(lián)合成不對(duì)稱(chēng)二炔。

* 還原： 選擇性還原成順式烯烴（Lindlar催化劑）或完全還原成烷烴。

* 水合： 在汞鹽催化下生成甲基酮（Markovnikov加成）。

* 環(huán)加成： 參與[2+2+2]等環(huán)加成反應(yīng)構(gòu)建環(huán)狀結(jié)構(gòu)。

* 構(gòu)建復(fù)雜分子骨架： 乙炔基的線(xiàn)性結(jié)構(gòu)和反應(yīng)活性使其成為合成長(zhǎng)鏈分子、大環(huán)化合物、天然產(chǎn)物（如聚炔類(lèi)、前列腺素類(lèi)）以及藥物分子（如某些抗癌藥、激素類(lèi)似物）的關(guān)鍵中間體。

總結(jié)：

乙炔基溴化鎂是有機(jī)合成中一種強(qiáng)大而多功能的工具試劑。其核心價(jià)值在于作為乙炔基負(fù)離子（?C≡CH）的等效體，能夠高效、高選擇性地與各類(lèi)親電試劑（尤其是羰基化合物）發(fā)生親核加成反應(yīng)，構(gòu)建關(guān)鍵的C-C鍵，并引入具有高度反應(yīng)活性的乙炔基官能團(tuán)。這個(gè)引入的乙炔基為后續(xù)豐富多樣的化學(xué)轉(zhuǎn)化奠定了基礎(chǔ)，使其成為構(gòu)建復(fù)雜有機(jī)分子骨架不可或缺的“橋梁”和“樞紐”。使用時(shí)需嚴(yán)格遵守格氏試劑的操作規(guī)范（無(wú)水無(wú)氧）。