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异戊基溴化镁(i-PrCH?CH?MgBr或(CH?)?CHCH?MgBr)是一种常用的格氏试剂,用于与羰基化合物进行亲核加成反应。其与酮的反应活性受以下几个关键因素影响,总体表现为中等至中等偏低的活性,尤其对空间位阻较大的酮反应性会显著下降:
1.格氏试剂自身的空间位阻:
*异戊基是一个具有中等空间位阻的。其结构包含一个异丙基((CH?)?CH-)连接一个亚甲基(-CH?-)。虽然末端的亚甲基是亲核进攻的主要位点,但其前面的异丙基基团提供了显著的空间体积。
*相比于甲基溴化镁(CH?MgBr)或伯溴化镁(如化镁,n-BuMgBr),异戊基溴化镁的亲核碳原子(-CH?-)被相对庞大的异丙基部分屏蔽,其接近酮羰基碳的能力受到一定限制。
2.酮的空间位阻:
*这是影响反应活性的关键因素。
*低空间位阻酮:如((CH?)?C=O)、等对称或小位阻酮,与异戊基溴化镁反应通常顺利进行,产率良好。虽然其反应速度可能略慢于甲基或伯格氏试剂,但通常不是主要问题。
*中等空间位阻酮:如苯乙酮(C?H?COCH?)、2-(CH?COCH?CH?)等,反应也能发生,但速度可能较慢,需要更长的反应时间或略微升高的温度。产率通常尚可。
*高空间位阻酮:如二苯甲酮((C?H?)?C=O)、二异丙基酮((i-Pr)?C=O)、2,2,6,6-四甲基等,由于酮羰基两侧均有大基团,空间拥挤严重。异戊基溴化镁自身的位阻会显著阻碍其接近羰基碳,导致反应极其缓慢、不完全,甚至难以发生。此时,使用空间位阻更小的格氏试剂(如MeMgBr)或活性更高的有机锂试剂(如i-PrCH?CH?Li)通常是更佳选择。
3.反应条件:
*温度:提高反应温度通常能加速反应,尤其对于中等位阻的酮。但需注意副反应(如烯醇化、还原)的风险也可能增加。
*溶剂:通常在无水乙醚或四氢呋喃(THF)中进行。THF的更强溶剂化能力有时能略微提高反应速率。
*浓度和滴加速度:控制格氏试剂的滴加速度和浓度有助于管理放热和减少副反应。
总结:
异戊基溴化镁是一种实用的格氏试剂,可用于合成具有异戊基取代的叔醇。它对低至中等空间位阻的酮表现出可靠的活性,反应通常能顺利进行。然而,由于其自身具有中等空间位阻,当面对高度空间位阻的酮(特别是两侧均有大基团的酮)时,其反应活性会显著降低,表现为反应缓慢、产率低下甚至失败。在这种情况下,选择空间位阻更小的亲核试剂(如甲基格氏试剂)或活性更高的试剂(如有机锂)是必要的。因此,在规划使用异戊基溴化镁与酮反应时,仔细评估目标酮的空间位阻至关重要。
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