グリニャール試薬
グリニャール
その
また、
発見
グリニャール
ヴィクトル・グリニャールの
フランクランドはジアルキル
この
調製
グリニャール
- ハロゲン
化 アルキルとマグネシウムの反応 酸性 度 の高 い炭化 水素 に他 のグリニャール試薬 を作用 させる- ハロゲン
化 アルキルと他 のグリニャール試薬 の金属 -ハロゲン交換 反応 他 の有機 金属 化合 物 とハロゲン化 マグネシウムとのトランスメタル化 反応
などが
ハロゲン化 アルキルとマグネシウムの反応
良 く乾燥 し不 活性 ガス(窒素 、アルゴン)で置換 した反応 容器 にマグネシウムを入 れる。ここで撹拌 してマグネシウムを少 し破砕 しておくとグリニャール試薬 の生成 がスムーズになる[5]。- ここにマグネシウムが
浸 る程度 のエーテル系 溶媒 を加 える。多 くの場合 ジエチルエーテルかテトラヒドロフランが使用 される。 - ヨウ
素 や1,2-ジブロモエタンといった活性 化 剤 を少量 添加 して加熱 、撹拌 する。これらの活性 化 剤 はマグネシウム表面 の酸化 物 の皮膜 を溶解 させて活性 化 する。 少量 のハロゲン化 アルキルのエーテル溶液 を添加 し撹拌 する。多 くの場合 、反応 溶液 は一旦 濁 った後 、グリニャール試薬 の生成 に伴 う急激 な温度 の上昇 を伴 って黒色 から褐色 の透明 な溶液 になる。グリニャール試薬 の生成 は自 触媒 反応 であるとされており急激 な反応 となる。そのためグリニャール試薬 の生成 に伴 う発熱 が起 こる前 に、ハロゲン化 アルキルを多 く加 えすぎているとグリニャール試薬 の生成 が起 こった際 の発熱 が大 きすぎて反応 が暴走 し、あたりに反応 溶液 が撒 き散 らされる結果 となってしまう。残 りのハロゲン化 アルキルのエーテル溶液 を適切 な反応 温度 を保 つスピードで滴下 していく。
-
マグネシウム
片 をフラスコに入 れる。白 いものは攪拌子 。 -
溶媒 を入 れ、活性 化 のためヨウ素 の小片 を加 える。 -
アルキルハライドの
溶液 を滴下 する。 -
滴下 終了 後 、しばらく加熱 を続 ける。 -
グリニャール
試薬 の生成 が完了 。少量 のマグネシウムが未 反応 のまま残 っている。 -
次 の反応 に備 え、溶液 を冷却 する。グリニャール試薬 が白色 固体 として析出 している。 -
カルボニル
化合 物 の溶液 を滴下 する。 -
滴下 終了 後 、溶液 を室温 まで温 める。付加 反応 は完了 しており、このあと加水 分解 を行 う。
ハライドの反応 性
グリニャール
マグネシウム
グリニャール
マグネシウムの
溶媒
ジオキサンはエーテル
グリニャール
トリエチルアミンなどの
反応 温度
反応 機構
ハロゲン
まずハロゲン
酸性 度 の高 い炭化 水素 からの調製
この
金属 -ハロゲン交換 反応 による調製
この
トランスメタル化 による調製
組成
グリニャール
この
さらにマグネシウムは
反応
- グリニャール
試薬 の溶液 に反応 させる基質 を滴下 する。 - グリニャール
試薬 を調製 する際 に、ハロゲン化 アルキルとともに基質 を滴下 する(バルビエール法 )。 - グリニャール
試薬 の溶液 を反応 させる基質 の溶液 に滴下 する(逆 滴下 法 )。
バルビエール
求 核 剤 としての反応
カルボニル化合 物 との反応
- ホルムアルデヒド (HCHO) と
反応 させ酸 で処理 すると第 一 級 アルコール (R−CH2OH) が生成 する。 - アルデヒド (R'−CHO) と
反応 させ酸 で処理 すると第 二 級 アルコール (R−CR'(OH)H) が生成 する[10][11]。 - ケトン (R'−C(=O)−R'') と
反応 させ酸 で処理 すると第 三 級 アルコール (R−CR'(R'')OH) が生成 する[12]。 - エステル (R'−C(=O)O−R'') とグリニャール
試薬 2当 量 を反応 させ酸 で処理 すると第 三 級 アルコール (R'−CR2OH) が生成 する。この時 アルコール (R''−OH) も得 られる[13][14]。 - ハロゲン
化 アシル (R'−C(=O)−X)、カルボン酸 無 水物 、カルボン酸 チオエステルと −78 ℃でグリニャール試薬 を反応 させるとケトン (R−C(=O)−R') が生成 する。温度 が高 い場合 にはさらに生成 したケトンへの付加 が進 む[15]。 一般 的 な第 三 級 カルボン酸 アミドとの反応 は反応 性 が低 いためあまり用 いられないが、ホルムアミドとの反応 はアルデヒドの合成 法 として知 られる。また、ワインレブアミドとの反応 はケトンを合成 する良 い方法 として知 られている。二酸化炭素 と反応 させ、酸 で処理 するとカルボン酸 (R−C(=O)OH) を生成 する[16][17][18]。α ,β -不 飽和 カルボニル化合 物 との反応 では、通常 1,2-付加 が優先 するが、カルボニル基 が立体 的 に障害 されている場合 には 1,4-付加 も起 こる。1,2-付加 を選択 的 に行 いたい場合 にはセリウム塩 の添加 が、1,4-付加 を選択 的 に行 ないたい場合 には銅 塩 の添加 が有効 である。カルボニル 化合 物 との反応
反応 機構
アルキル
その他 の付加 ・置換 反応
- アリルハライドやベンジルハライドとはSN2
反応 によりカップリング反応 を起 こす[20]。その他 のハロゲン化 アルキルとはそのままでは反応 しにくいが、銅 塩 を添加 すると反応 が進行 する。 - エポキシドとSN2
反応 してアルコールを生成 する。付加 は立体 的 に空 いている側 の炭素 上 で進行 する[21]。 酸素 と反応 してヒドロペルオキシドを経 てアルコールを生成 する。- N-アルキルイミンとグリニャール
試薬 の反応 ではアミンが生成 する[22]。 - ニトリル (R'−CN) とグリニャール
試薬 (RMgX) を反応 させ酸 で処理 するとケトン (R−C(=O)−R') が生成 する。ニトリルの場合 には付加 で生成 するイミダート (R−C(=NMgX)−R') への2段階 目 の付加 が極 めて遅 いため、そのまま酸 加水 分解 でケトンが生成 する[23]。 単体 硫黄 との反応 ではチオールを生成 する[24]。- ジスルフィドとの
反応 では S−S結合 を開 裂 させて、チオールとスルフィドを生成 する。その 他 の付加 ・置換 反応
塩基 としての反応
グリニャール
かさ
還元 剤 としての反応
かさ
この
そのほかの反応
また、ニッケル
アルキルグリニャール
参考 文献
- ^ Smith, M. B.; March, J. Advanced Organic Chemistry, 5th ed.; John-Wiley & Sons: New York, 2001. ISBN 0-471-58589-0 - グリニャール
試薬 を用 いた反応 を網羅 している。 - ^ Kürti, L.; Czakó, B. Storategic Applications of Named Reactions in Organic Chemistry; Elsevier: Amsterdam, 2005; pp 188–189. ISBN 0-12-429785-4 - グリニャール
反応 に関 する論文 など38の参考 文献 が記載 されている。 - ^
一哉 ,岡野 「グリニャール試薬 ,ターボ·グリニャール試薬 」『有機 合成 化学 協会 誌 』第 72巻 第 7号 、2014年 、836–839頁 、doi:10.5059/yukigoseikyokaishi.72.836。 - ^ Grignard, V. "Some new organometaric combinations of magnesium and their application to the synthesis of alcohols and hydrocarbons". C. R. Acad. Sci. 1900, 1322–1324.
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関連 文献
萩原 秀樹 、江口 久雄 「グリニャール試薬 とクロスカップリング反応 —反応 開発 の歴史 と産業 利用 について—」『化学 と教育 』第 67巻 第 3号 、日本 化 学会 、2019年 、126-129頁 、doi:10.20665/kakyoshi.67.3_126。
関連 項目
外部 リンク
- オーガニック・シンセゼス オンライン
版 - グリニャール反応 および関連 反応 のカテゴリ。