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经典有机反应中的极性反转

2016-07-27王彦广

大学化学 2016年5期

吕 萍  王彦广

(浙江大学化学系,杭州310027)



·知识介绍·

经典有机反应中的极性反转

吕萍*王彦广*

(浙江大学化学系,杭州310027)

摘要:极性反转是有机化学中的一个基本概念,是有机合成中C―C键形成的有效方法。本文结合近期文献总结了极性反转的基本类型,并讨论了相关机理,以供基础有机化学教学之参考。

关键词:极性反转;C―C键形成;有机合成

极性反转(umpolung或polar inversion)在有机合成中起着重要的作用。众所周知,在离子型反应中,C―C键形成是电子由富电子物种流向缺电子物种,当两个物种均是富电子性的、或均是缺电子性的时候,只有改变其中一个物种的电性,才能成键。当物种的电性发生根本上的改变,由富电子变成缺电子,或由缺电子变成富电子时,我们称该物种发生了极性反转。下面按照经典有机反应中极性反转的类型进行介绍。

1 金属促进的极性反转

1.1格氏试剂形成

格氏试剂由法国科学家Grignard在1900年发现,利用格氏试剂和碳亲电试剂(如羰基化合物、亚胺等)反应能直接形成多种C―C键。由于格氏试剂制备容易,格氏反应适用性广,Grignard在1912年获Nobel化学奖。在格氏试剂形成过程中,金属镁失电子,卤代烃得电子,最后生成格氏试剂,中心碳原子由缺电性变成富电性,发生极性反转。产生的碳负离子可以和多种碳亲电试剂结合,构筑形形色色的C―C键(图1)。

1.2Reformasky反应

事实上,Reformasky早在1887年就发现,在金属锌诱导下α-碘代乙酸乙酯能和丙酮发生反应生成β-羟基酯。α-碘代乙酸乙酯从金属锌得电子形成烯醇锌盐,中心碳原子由原来的缺电性碳变成富电性碳,发生极性反转成亲核试剂,亲核进攻羰基化合物而形成C―C键(图2)。……

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