有機(jī)金屬化學(xué)中的有機(jī)銅化合物,是指含有碳與銅鍵結(jié)的化學(xué)鍵的有機(jī)物。
本文通過以下幾點(diǎn)詳細(xì)闡述麥克林有機(jī)銅試劑的性狀機(jī)理和相關(guān)反應(yīng):
1.化合物性質(zhì)
2.三價銅離子的中間產(chǎn)物
3.化合物的合成
4.化學(xué)反應(yīng)
5.麥克林有機(jī)銅試劑產(chǎn)品介紹
有機(jī)銅化合物性質(zhì)
有機(jī)銅化合物對氧和水具有很好的反應(yīng),會形成銅(I)氧化物,但對熱穩(wěn)定性差。因?yàn)榇蠖嗟你~氧化物是鹽,大多不溶于非極性溶液。盡管有這些困難,有機(jī)銅試劑在沒有分離的情況下,還是經(jīng)常地生成和消耗。在有機(jī)化學(xué)中,有機(jī)銅試劑常與烷基化試劑一起使用,因?yàn)樗鼈兊墓倌芑鶊F(tuán)耐受性比格里納試劑和有機(jī)鋰試劑還好。銅的電負(fù)度比第12族元素(鋅)還高,暗示著與C配體較少的親核性。
銅的氧化態(tài)通常是正一價或正二價,而中間產(chǎn)物的氧化態(tài)可具有正三價。一價烷基銅化合物(RCU)是聚合物,但經(jīng)過有機(jī)鋰化合物(RLi)處理后會形成銅酸鹽(R2CuLi)。這些銅酸鹽有時被稱為吉爾曼試劑(Gilman reagents)。有機(jī)銅化合物也可通過絡(luò)合作用(complexation)穩(wěn)定各種配體如烷基膦(R3P)、硫醚(R2S)和氰化物(CN-)。
無論是在結(jié)晶狀態(tài)還是在溶液中,皆可形成銅氧化復(fù)合物。二甲基銅鋰在乙醚中,會形成由兩個鋰原子上的甲基基團(tuán)形成一個八圓環(huán)的聚體。同樣地,在固體狀態(tài)下,二甲基銅鋰也會形成二聚體醚合物[{Li(OEt2)}(CuPh2)]2。
三價銅離子的中間產(chǎn)物
有機(jī)金屬反應(yīng)有許多涉及到銅,其反應(yīng)機(jī)制利用三價銅離子的中間產(chǎn)物。例如,在還原消去過程中,Cu(III)被環(huán)原成Cu(I)。然而Cu(III)化合物在一般化學(xué)中很罕見,所以直到現(xiàn)在有機(jī)銅(III)的種類也很難以捉摸。2007年,在Cu(III)參與下進(jìn)行的吉爾曼試劑到烯酮的共軛加成反應(yīng),得到了Cu(III)第一個光譜證據(jù)。在一個快速注射的核磁共振實(shí)驗(yàn),溫度為-100°C時,吉爾曼試劑Me2CuLi(由碘化鋰進(jìn)行穩(wěn)定)被引入到環(huán)己烯酮來進(jìn)行銅的檢測- 烯烴金屬復(fù)合物(alkene pi complex ) 。
在后續(xù)實(shí)驗(yàn)中,添加三甲基氰硅烷(trimethylsilyl cyanide)會形成Cu(III)產(chǎn)物。 在該溫度下無限期穩(wěn)定的,還有將溫度提高至-80°C會有共軛加成出產(chǎn)物。 根據(jù)在硅片實(shí)驗(yàn)所述,三價銅離子的中間產(chǎn)物擁有正方形平面的分子幾何形狀,可跟氰基基團(tuán)產(chǎn)生順式(cis orientation),相對于環(huán)己烯基次甲基和反平行的次甲基質(zhì)子。其他配體用來進(jìn)行這項(xiàng)研究測試室溫下穩(wěn)定的Cu(III)化合物,比用氰基基團(tuán)還要多。
根據(jù)在硅片實(shí)驗(yàn)伴隨在Cu(III)的中間體與該氰基的順方向相對于所述環(huán)己基甲基和反平行的次甲基質(zhì)子的正方形平面的分子幾何形狀。
化合物的合成
銅的鹵化物與有機(jī)鋰試劑反應(yīng)形成有機(jī)銅化合物。 苯基銅(Phenylcopper)是由苯基鋰與銅(I)溴化物在乙醚中反應(yīng)制備。R-Li和R-Cu的第二當(dāng)量的反應(yīng)給予雙有機(jī)銅鋰化合物。鹵化銅也與格氏試劑反應(yīng)。pentamesitylpentacopper化合物從異亞丙基溴化鎂和銅(I)氯化物來制備。銅鹽添加至炔烴的末端,形成銅乙炔化物的coppermetallocene(η-環(huán)戊二烯基三乙基膦)。在回流裝置,銅可透過銅(Ⅱ)氧化物與環(huán)戊二烯和三乙基戊烷反應(yīng)來制備。
有機(jī)銅的化學(xué)反應(yīng)
有機(jī)銅反應(yīng)被歸類在同一種反應(yīng)類型,有以下4種:
1.取代反應(yīng)
銅酸鹽R2CuLi與烷基鹵化物R'-X的取代反應(yīng)可以得到R-Cu烷基銅化合物,偶聯(lián)產(chǎn)物的R-R'和鹵化鋰Li-X?;谟H核攻擊的反應(yīng)機(jī)制,即為烷基鹵與Cu(Ⅰ)的氧化加成,之后被提升到形成一個平面Cu(III)的中間體然后被還原消除。親核攻擊是速率控制步驟。在對碘為取代機(jī)的情況下,單電子轉(zhuǎn)移機(jī)制被提出。
有機(jī)銅的親核取代反應(yīng)
很多親電子體可產(chǎn)生反應(yīng)。反應(yīng)性的順序大致為下,一開始的反應(yīng)性最大,如下所示:酰氯> >醛>甲苯磺酸鹽?環(huán)氧化物>碘化物>溴化物>氯化物>酮>酯>腈>>烯烴
2.偶聯(lián)反應(yīng)
氧化偶聯(lián)是銅乙炔化在Glaser偶聯(lián)共軛炔烴(在cyclooctadecanonaene的合成為例),或在卡斯特羅- 斯蒂芬斯(Castro-Stephens Coupling)耦合芳基鹵化物的偶聯(lián)。
還原偶聯(lián)為芳基鹵化物的銅金屬的化學(xué)計(jì)量當(dāng)量,發(fā)生在Ullmann反應(yīng)的偶聯(lián)反應(yīng)。在現(xiàn)今的交叉偶聯(lián)反應(yīng)稱為脫羧偶聯(lián),銅(Ⅰ)催化量的一個例子置換羧基形成arylcopper(ARCU)中間體。同時,將鈀催化劑的芳基溴化物轉(zhuǎn)化成的有機(jī)鈀中間體(Ar'PdBr),并在金屬轉(zhuǎn)移的聯(lián)芳基選自ArPdAr'形成。
氧化還原中性偶聯(lián)是末端炔烴與鹵素-炔烴與銅(I)鹽中的Cadiot-Chodkiewicz偶聯(lián)。兩種有機(jī)銅化合物的熱偶聯(lián)也是可能的。
3.共軛加成反應(yīng)
烯酮的共軛加成已經(jīng)完成有機(jī)銅鋰。如果有使用格氏試劑(如RMgBr)時,與烯酮反應(yīng)會繼續(xù)進(jìn)行,而不是通過1,2 - 加成。酸鹽向烯酮的1,4 - 加成機(jī)制透過親核性加成在Cu(I)的β-碳的烯烴形成Cu(III)的中間體,隨后通過還原消除的Cu(I)。
在原始報告中描述該反應(yīng)中,甲基溴化鎂與異佛爾酮的反應(yīng)與不添加1摩爾百分比的銅(I)氯化物。
4.炔烴的加成反應(yīng)
炔烴的加成反應(yīng)是有機(jī)銅試劑(R-Cu)與乙炔或末端炔烴的親核共軛加成,形成alkenylcopper化合物(RC≡C-Cu)。這是炔烴的加成反應(yīng)的一個特例,也被稱為諾曼特反應(yīng)。
麥克林有機(jī)銅試劑產(chǎn)品介紹
麥克林有機(jī)銅試劑產(chǎn)品優(yōu)勢:
1.結(jié)構(gòu)新穎、品種繁多
2.純度等級高
3.接受研發(fā)定制
貨號 |
產(chǎn)品名稱 |
CAS號 |
C806231 |
1,5-環(huán)辛二烯(六氟-2,4-戊二酮)銅(I), 95.0% |
86233-74-1 |
N859856 |
6-硝基-4-三氟甲基-2-喹啉銅, ≥98% |
328956-38-3 |
H811165 |
8-羥基喹啉銅, 94% |
10380-28-6 |
C859577 |
乙二胺四乙酸銅鈉二水合物, ≥98% |
14025-15-1 |
C823275 |
二乙基己酸銅(II), 98% |
149-11-1 |
C823276 |
二乙基己酸銅(II), Cu≥8% |
149-11-1 |
H822871 |
全氟酞菁銅, 98.0% |
14916-87-1 |
B858455 |
雙(六氟乙基丙酮)合銅(II) 水合物, 97% |
14781-45-4 |
C914544 |
四氟硼酸銅 水合物 |
207121-39-9 |
A835943 |
氯化銅(II)銨 二水合物, 98% |
10060-13-6 |
C915835 |
水合甲基丙烯酸銅(II) |
19662-59-0 |
C860270 |
酒石酸銅(II) 水合物, ≥98% |
815-82-7 |
C835460 |
銅(I)溴化物-二甲基硫化物絡(luò)合物, 99% |
54678-23-8
|