./中學(xué)化學(xué)競(jìng)賽試題資源庫(kù)——格氏試劑1.強(qiáng)烈的親核性質(zhì)Grignard試劑可與物質(zhì)中的活潑氫〔如水、乙醇的羥基氫、乙炔的末端氫反應(yīng),生成相應(yīng)的烴基.如：X-Mg-CH2CH3+H2O→CH3CH3X-Mg-CH2CH3+CH3CH2OH→CH3CH3X-Mg-CH2CH3+HC≡CH→CH3CH32.與CO2或O2的反應(yīng)格氏試劑可以與二氧化碳或氧氣發(fā)生親核加成反應(yīng)生成增加一個(gè)碳的羧酸或同碳數(shù)的過(guò)氧化合物.格氏試劑與二氧化碳的加成反應(yīng)在有機(jī)合成中也有著重要的意義,不僅通過(guò)生成新的C-C鍵實(shí)現(xiàn)了碳鏈的增長(zhǎng),而且恰到好處地實(shí)現(xiàn)了增加一個(gè)碳原子并引入羧基官能團(tuán),是制備增加一個(gè)碳原子的羧酸的最常用方法之一.3.活潑鹵代烴格氏試劑與活潑鹵代烴之間的偶聯(lián)反應(yīng)此反應(yīng)實(shí)現(xiàn)的是由活潑的鹵代烴制備的格氏試劑同活潑鹵代烴基之間的偶連,比如由芐基鹵、烯丙基鹵或三級(jí)鹵代烷制備的格氏試劑.此反應(yīng)在某種程度上說(shuō)可以看作是對(duì)Wurtz反應(yīng)和Wurtz-Fittig反應(yīng)以及烏爾曼反應(yīng)的互補(bǔ),因?yàn)檫@幾個(gè)反應(yīng)只能實(shí)現(xiàn)不活潑的烴基的偶連,而由格氏試劑實(shí)現(xiàn)的偶連反應(yīng)不僅引入了活潑基團(tuán),而且由于它的特殊結(jié)構(gòu)還可以實(shí)現(xiàn)不同的烴基之間的偶連.由鹵代烴的烴基通過(guò)偶連反應(yīng)制備各種烴類,這些反應(yīng)類型對(duì)于合成中碳鏈的增長(zhǎng)有著非常重要的意義,要靈活掌握.4、與醛酮加成成醇這也許是格氏試劑在合成上最重要的性質(zhì)之一.此類反應(yīng)是格氏試劑的顯負(fù)價(jià)的碳原子顯示了良好的親核性,對(duì)缺電子的醛酮的羰基碳原子進(jìn)行親核加成,而顯正電的鎂離子加成到羰基氧原子上,生成—C—C—O—Mg—X的結(jié)構(gòu),再經(jīng)過(guò)酸催化下的水解去掉鎂的部分,生成醇的結(jié)構(gòu)和鎂的鹵化物和氫氧化物.此類反應(yīng)可以用來(lái)合成各種醇類,也是有機(jī)合成中合成醇類的最常用的方法.在做復(fù)雜的醇類的反合成分析時(shí),要清楚地意識(shí)到醇羥基的α碳原子就是原來(lái)醛酮分子中的羰基碳,醇羥基的一個(gè)β碳原子可能就是原來(lái)格氏試劑中顯負(fù)價(jià)的官能碳,而α碳原子和這個(gè)β碳原子之間的單鍵就是通過(guò)這個(gè)親核加成反應(yīng)新形成的.通常格氏試劑與醛類發(fā)生親核加成反應(yīng)生成二級(jí)醇；格氏試劑與酮類發(fā)生親核加成反應(yīng)生成三級(jí)醇；只有格氏試劑與甲醛發(fā)生親核加成反應(yīng)才會(huì)生成一級(jí)醇,而且這也是制備增加一個(gè)碳的醇的常用方法.另外,格氏試劑與環(huán)氧乙烷加成,可得到增加2個(gè)碳原子的一級(jí)醇.格氏反應(yīng)格氏試劑Grignardreagent一種金屬有機(jī)化合物,通式RMgX<R代表烴基,X代表鹵素>。1901年由F.-A.V.格利雅首次使用鹵代烴RX與鎂在醚類溶液中反應(yīng)制得。又稱格利雅試劑。格氏試劑廣泛用于有機(jī)合成中,從RMgX可以制得RH、R—COOH、R—CHO、R—CH2OH、R—OH、CROHRR′、CRR′O和RnM<n為金屬的化合價(jià),M為其他金屬>。在合適的情況下,RMgX還能與α、β-不飽和羰基化合物發(fā)生共軛的加成反應(yīng)。格氏試劑在醚的稀溶液中以單體形式存在,并與兩分子醚絡(luò)合,濃溶液中以二聚體存在。中文名格氏反應(yīng)外文名

Grignardreaction通用方法溶劑的準(zhǔn)備、鎂屑處理等物質(zhì)影響底物結(jié)構(gòu)對(duì)格氏反映的影響等操作要求實(shí)驗(yàn)引發(fā)階段、滴加反應(yīng)液等目錄1簡(jiǎn)介2通用方法?溶劑的準(zhǔn)備?鎂屑處理?制備3物質(zhì)影響?底物的結(jié)構(gòu)?用量和細(xì)度?水分?種類和用量?選擇和用量?反應(yīng)溫度4操作要求?實(shí)驗(yàn)引發(fā)階段?滴加反應(yīng)液?反應(yīng)結(jié)束后5工業(yè)生產(chǎn)?注意問(wèn)題?選擇溶劑?過(guò)程中的監(jiān)控?轉(zhuǎn)移格氏液?回收方法?處理簡(jiǎn)介編輯鹵代烴在無(wú)水乙醚或THF中和金屬鎂作用生成烷基鹵化鎂RMgX,這種有機(jī)鎂化合物被稱作格氏試劑〔GrignardReagent。格氏試劑可以與醛、酮等化合物發(fā)生加成反應(yīng),經(jīng)水解后生成醇,這類反應(yīng)被稱作格氏反應(yīng)〔GrignardReaction。格氏試劑是有機(jī)合成中應(yīng)用最為廣泛的試劑之一,它是由法國(guó)化學(xué)家格林尼亞〔V.Grignard發(fā)明的。1871年,格林尼亞生于法國(guó)塞堡〔CherbourgFrace。當(dāng)他在里昂〔Lyons大學(xué)學(xué)習(xí)時(shí),曾師從巴比亞〔P.A.Barbier教授。當(dāng)時(shí),巴比亞主要從事有機(jī)鋅化合物的研究,他以鋅和碘甲烷反應(yīng)得到二甲基鋅,這種有機(jī)鋅化合物被用作甲基化試劑。后來(lái),巴比亞又以金屬鎂替代鋅來(lái)進(jìn)行嘗試,也獲得相似的金屬有機(jī)化合物,不過(guò)反應(yīng)條件比較苛刻。于是。巴比亞便讓格林那繼續(xù)對(duì)有機(jī)鎂化合物的制備作深入研究。研究發(fā)現(xiàn),用碘甲烷和金屬鎂在乙醚介質(zhì)中反應(yīng)可以方便地得到新的化合物,不經(jīng)分離而直接加入醛或酮就會(huì)發(fā)生進(jìn)一步反應(yīng),反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)水解后可以得到相應(yīng)的醇。后來(lái)的研究表明,烷基鹵化鎂〔即格氏試劑可以用于許多反應(yīng),應(yīng)用圍極廣,因而很快成為有機(jī)合成中最常用的試劑之一。格氏試劑的發(fā)明極促進(jìn)了有機(jī)合成的發(fā)展,格林尼亞因此而獲得1912年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。通常,各種鹵代烴和鎂反應(yīng)都可以生成格氏試劑。不過(guò),不同的鹵代烴與鎂反應(yīng)活性有差異。一般來(lái)講,當(dāng)烷基相同時(shí),碘代烷最易反應(yīng),氟代烴活性最差RI>RBr>RCI>>RF實(shí)際上還沒(méi)有人用氟代烴制格氏試劑。當(dāng)鹵素原子不變時(shí),芐基鹵代烴和烯丙基鹵代烴活性最高,乙烯基鹵代烴活性最低：ArCH2X、CH2=CHCH2X>3oRX>2oRX>1oRX>CH2=CHX格氏試劑對(duì)水十分敏感,其次為CO2,最后為O2。事實(shí)上,凡是具有活潑氫的化合物都可以和格氏試劑反應(yīng),例如醇、末端炔烴、伯胺及羧酸等。因此,在制備格氏試劑時(shí),應(yīng)該使用無(wú)水試劑和干燥的儀器。格氏試劑與空氣中的氧氣會(huì)發(fā)生反應(yīng)的方程式如下：2RMgX+O2==2ROMgX不過(guò),在以乙醚作溶劑的格氏反應(yīng)中,由于乙醚的蒸氣壓較大,反應(yīng)液被乙醚氣氛所包圍,因而空氣中的CO2和O2氣體對(duì)反應(yīng)的影響不明顯。通用方法編輯溶劑的準(zhǔn)備⑴無(wú)水乙醚的制備檢測(cè)過(guò)氧化物的方法：取5mL左右待處理的乙醚,加入等體積2%碘化鉀溶液并滴入幾滴稀鹽酸,振搖后若使淀粉溶液呈紫色,即表明乙醚中含有過(guò)氧化物〔也可用淀粉—碘化鉀試紙檢驗(yàn)；或者用5mL乙醚加1mL10%碘化鉀溶液,振搖1min后如有過(guò)氧化物則放出游離碘,水層則呈黃色,再加4滴0.5%淀粉液后,水層呈藍(lán)色則表示乙醚中有過(guò)氧化物。檢測(cè)水分的方法：在1mL乙醚溶液里加入約0.1g硫酸銅粉末,振蕩后若硫酸銅粉末變成藍(lán)色則表示有水存在,或者采用卡爾菲休法直接檢測(cè)含水量,或者加入約3-4片二苯甲酮試劑,乙醚顏色變?yōu)槠恋乃{(lán)色說(shuō)明沒(méi)有水存在,檢其含水量應(yīng)≤0.06%時(shí)就能符合發(fā)生格氏反應(yīng)的要求了。去除過(guò)氧化物的方法：將乙醚轉(zhuǎn)入分液漏斗,加入相當(dāng)于乙醚體積1/5的新配的FeSO4溶液〔硫酸亞鐵溶液的制備：取100mL水,慢慢加入6mL濃硫酸,再加入60g硫酸亞鐵溶解,劇烈振搖,靜置分層,除去水相。然后,將除去過(guò)氧化物的乙醚分餾兩次〔不論何時(shí)都不要將乙醚蒸干,每次都收集33℃～37℃餾分。去除水份的方法：先用無(wú)水氯化鈣干燥〔一般情況下,只要加入足量的CaCl2后放置3、4天,過(guò)濾后就可以直接使用了,再壓入鈉絲過(guò)夜,蓋上帶有毛細(xì)管的瓶蓋,以便讓產(chǎn)生的氫氣逸出。當(dāng)壓入的鈉絲表面仍具有光澤或溶劑中不再冒泡,表明溶劑可以用于格氏反應(yīng)。乙醚須保存在棕色玻璃瓶中。除去過(guò)氧化物的乙醚久置后仍然會(huì)產(chǎn)生過(guò)氧化物,而且乙醚很容易吸收空氣中的水分。因此,處理后的乙醚應(yīng)及早使用,不可久置。⑵無(wú)水THF的準(zhǔn)備THF的水份越低越好,一般要在500ppm以下。工業(yè)生產(chǎn)中買(mǎi)回德國(guó)進(jìn)口的THF一般不用干燥的,因?yàn)樗荻荚?00ppm以下約100ppm左右。或者買(mǎi)回工業(yè)級(jí)的THF用4A分子篩干燥24～48h〔使用之前,最好在300～400℃烘烤3小時(shí)活化后,在干燥器里冷卻后直接放入要干燥的溶劑里,加入二苯甲酮作為指示劑,液體顏色變藍(lán)時(shí)說(shuō)明干燥好了。鎂屑處理把鎂帶表面的氧化膜用砂紙磨去,用剪刀把鎂帶剪碎成屑狀,再用10%的鹽酸加熱鎂屑至所有鎂屑表面為亮白色,并回流0.5h以徹底清洗去除表面的氧化膜。再用10%的鹽酸加入適量到鎂屑中攪拌,立即減壓抽濾,用丙酮沖洗鎂屑,65攝氏度下真空干燥3h左右,N2保護(hù)下保存?zhèn)溆谩Ｖ苽潢P(guān)鍵是無(wú)水無(wú)氧操作。N2保護(hù)的250mL四口燒瓶上,配置干燥潔凈的攪拌器、恒壓滴液漏斗和帶有CaCl2和無(wú)水NaHCO3干燥管的回流冷凝管。向四口燒瓶中置入29.2g〔1.2mo1鎂屑,用20mL？無(wú)水乙醚浸沒(méi)〔所用儀器均需干燥,溶劑和試劑都必須經(jīng)過(guò)干燥處理。攪拌下,先滴入約占總量10%的鹵代烴乙醚溶液〔由0.1mol鹵代烴和適量無(wú)水乙醚配制而成。如果反應(yīng)液呈現(xiàn)混濁狀并且溫度上升,表明反應(yīng)已經(jīng)引發(fā)成功。如果沒(méi)有產(chǎn)生上述現(xiàn)象,則需要加入1～2小粒碘晶,并用電吹風(fēng)微微加熱至回流〔可用熱水浴加熱,切不可用明火加熱碘的顏色開(kāi)始漸漸消褪,溶液變混濁,反應(yīng)即開(kāi)始,迅速撤去加熱源。將余下的鹵代烴乙醚溶液滴應(yīng)瓶中,滴速以維持反應(yīng)液平穩(wěn)沸騰為宜。此時(shí)要?jiǎng)×覕嚢?這樣可沖刷掉在鎂表面形成的粘稠的格氏試劑,使鎂能和新鮮的鹵化物接觸良好順利反應(yīng)。反應(yīng)引發(fā)成功后滴加的速度不能太快,約1滴/2秒。此時(shí)應(yīng)控制反應(yīng)溫度,不能太高,用手背感覺(jué)其反應(yīng)瓶壁的溫度稍稍有些燙手即可。滴畢,再用小火加熱回流約半小時(shí)使反應(yīng)完全,即得格氏試劑乙醚溶液〔空氣中的氧會(huì)與格氏試劑發(fā)生緩慢的氧化,格氏試劑的乙醚溶液在暗室里會(huì)發(fā)出美麗的光,就是這個(gè)緣故。因此格氏試劑不可久置,通常隨制隨用,其反應(yīng)完成后顏色是發(fā)灰黑色的。若滴完以后燒瓶仍有大量鎂屑沒(méi)反應(yīng)完,可再加熱回流1～2小時(shí)。物質(zhì)影響編輯底物的結(jié)構(gòu)底物結(jié)構(gòu)對(duì)格氏反映的影響格氏制備活性基本上是I>Br>Cl>>F,但因碘化物的價(jià)格較貴,所以生產(chǎn)上能選用Cl、Br的原料制備就盡量選用Cl、Br原料,盡量不要用碘化物。引發(fā)劑可以選擇Br取代的物料,這樣我們引發(fā)劑的用量可以適當(dāng)?shù)脑黾?使反應(yīng)能更順利的進(jìn)行,而不會(huì)影響引發(fā)劑的殘留在產(chǎn)品中產(chǎn)生雜質(zhì)。用溴苯做格氏反應(yīng)則非常容易,用THF回流,引發(fā)劑都不用加,還需要防止反應(yīng)過(guò)快而沖料。如果原料活性太強(qiáng),則可控制反應(yīng)溫度在0～20℃之間。但是,氯苯用同樣的方法就實(shí)現(xiàn)不了。用氯代烴做底物時(shí),因其活性較低,所以比較難引發(fā),需回流了半個(gè)小時(shí)以上才能引發(fā)成功。一般做法是直接與鎂粉回流數(shù)小時(shí),同時(shí)還要加入硝酸鹽或硝基物催化,不加THF或Et2O。當(dāng)使用芳環(huán)上含有帶氟取代基的多鹵代芳烴來(lái)制備格氏試劑時(shí),芳基上的氟只要不在溴〔或氯的鄰位,格氏試劑的制備是沒(méi)問(wèn)題的,直接用鎂和原料在溶劑中制備即可,很容易引發(fā)。只要格氏試劑的濃度不是很高的話,基本就沒(méi)有什么副產(chǎn)。而且,氟原子的存在會(huì)使格氏試劑的制備更容易,用THF或者乙醚做溶劑都可以,即使在回流溫度下,氟原子也不會(huì)發(fā)生變化,收率也很高,3、4、5－三氟溴苯的格氏試劑都沒(méi)問(wèn)題。有一本外文書(shū)專門(mén)介紹格氏試劑〔？Organomagnesiummethodsinorganicsynthesis的,其中有幾章,好像溫度偏低一點(diǎn)〔-30℃就能抑制芳香環(huán)上溴的格氏化反應(yīng)。所以要想不發(fā)生氟上的反應(yīng),溫度不能高,只要溴原子的部位發(fā)生格氏反應(yīng)能進(jìn)行就可以了。溶劑中好像提到要添加N－甲基嗎啉,更能選擇性格氏化反應(yīng)。用量和細(xì)度鎂的用量和細(xì)度對(duì)格氏反應(yīng)的影響⑴鎂的用量對(duì)格氏反應(yīng)的影響關(guān)于鎂的量有很多種說(shuō)法：有的說(shuō)鎂應(yīng)大大過(guò)量,與底物的摩爾比達(dá)3.7：1,這樣可以防止生成的格氏試劑和原料發(fā)生偶聯(lián)反應(yīng)。但更多資料上說(shuō)鎂的用量為與底物的摩爾數(shù)相等或稍過(guò)量一些〔與底物的摩爾比為1.1：1,反應(yīng)完全則鎂全部溶解。⑵鎂的細(xì)度對(duì)格氏反應(yīng)的影響可以根據(jù)原料的反應(yīng)活性來(lái)確定鎂的細(xì)度。如果底物活性低,那么鎂應(yīng)剪碎點(diǎn)來(lái)增大表面積,因?yàn)楦袷戏磻?yīng)是在鎂表面上進(jìn)行的。水分水分對(duì)格氏反應(yīng)的影響水分〔或是活潑質(zhì)子的影響是關(guān)鍵,也就是對(duì)原輔料的質(zhì)量控制和設(shè)備的干燥處理要求較高。在投料前沒(méi)有將這些準(zhǔn)備措施做好將直接影響反應(yīng)的進(jìn)行,特別是反應(yīng)的引發(fā)。即使本來(lái)是已經(jīng)引發(fā)好了的,但是當(dāng)?shù)渭铀州^高的原料后,由于水分〔或是活潑質(zhì)子的影響也會(huì)將反應(yīng)蓋滅了。如果是由于水分的影響使反應(yīng)不能正常進(jìn)行的,現(xiàn)象會(huì)由溶液正常的灰黑色變成白色〔或乳白色渾濁狀。此時(shí)需十分注意,應(yīng)加入較多的引發(fā)劑來(lái)保證接續(xù)的操作不會(huì)被阻斷。種類和用量引發(fā)劑的種類和用量對(duì)格氏反應(yīng)的影響如果反應(yīng)能自行引發(fā),就不用加引發(fā)劑。引發(fā)劑可以用碘甲烷、碘和1,2-二溴乙烷,其中碘甲烷的效果要比碘好一點(diǎn)。當(dāng)某些底物不容易引發(fā)時(shí),可以考慮加入少量1,2-二溴乙烷,也可用以前做成功的格氏試劑來(lái)引發(fā)。若選用乙醚做溶劑,引發(fā)時(shí),室溫下先加少量的溴苯后啟動(dòng)攪拌,如果溫度升高或有回流,則說(shuō)明反應(yīng)已經(jīng)引發(fā)成功了,這時(shí)不用碘也可以。引發(fā)劑不要加多,加多了副產(chǎn)物會(huì)變多,小試的時(shí)候加一兩粒碘就可以了。反應(yīng)體系引發(fā)成功的現(xiàn)象是：取少量樣品出來(lái),加碘立即退色就說(shuō)明已經(jīng)引發(fā)成功了,或滴加反應(yīng)液時(shí)有氣泡、有放熱也能說(shuō)明已引發(fā)成功。如果反應(yīng)引發(fā)不了,應(yīng)從以下幾個(gè)方面查找原因：⑴溶劑、原料的含水量是否≤0.06%；⑵鎂是否已經(jīng)有氧化現(xiàn)象；鎂屑表面要發(fā)亮,說(shuō)明沒(méi)有氧化膜,而且比表面積越大越好,也就是表面越毛越好。如果為了保險(xiǎn),也為了偷懶,有機(jī)化學(xué)網(wǎng)首頁(yè)有介紹利用紅鋁用來(lái)引發(fā)格式反應(yīng),它能將鎂表面氧化膜去除,還能去除溶劑中沒(méi)處理好的水分,從而非常好的引發(fā)反應(yīng),但價(jià)格有點(diǎn)貴,可用來(lái)引發(fā)量小、不太涉及成本的格氏反應(yīng)。應(yīng)從以下幾個(gè)方面解決問(wèn)題：⑴原料脫水；⑵用新鮮的鎂；⑶再補(bǔ)加少量1,2-二溴乙烷后適當(dāng)升溫至微微回流；⑷用上次制好的格氏試劑或者小樣做一點(diǎn)格氏試劑也可以作為這次投料的引發(fā)劑。補(bǔ)加適量上次成功引發(fā)的格氏液,回流半小時(shí)后加進(jìn)去。選擇和用量溶劑的種類的選擇和用量的影響⑴溶劑的種類的選擇對(duì)格氏反應(yīng)的影響一般會(huì)選擇絕對(duì)乙醚、無(wú)水THF和無(wú)水甲基THF這三種溶劑。通常選用絕對(duì)乙醚作溶劑。這是由于乙醚分子中的氧原子具有孤對(duì)電子,它可以和格氏試劑形成可溶于溶劑的配合物。若使用其他溶劑,如烷烴,反應(yīng)生成物則會(huì)因不溶于溶劑而覆蓋在金屬鎂表面上,從而使格氏反應(yīng)終止。空氣中的O2和CO2氣體對(duì)反應(yīng)的影響不明顯。除了乙醚外,THF也是進(jìn)行格氏反應(yīng)的良好溶劑。尤其是當(dāng)某些鹵代烴如氯乙烯、氯苯等,在乙醚中難以和鎂反應(yīng),此時(shí)如果以四氫呋喃替代乙醚作溶劑,則可以順利地發(fā)生反應(yīng)。由于四氫呋喃的沸點(diǎn)〔66℃比乙醚〔34.6℃高一些,因而以THF作溶劑進(jìn)行格氏反應(yīng)比用乙醚要安全一些。芳香族鹵化物一般選用THF做溶劑。因?yàn)樗鼈冊(cè)谝颐训姆悬c(diǎn)時(shí)候一般不能引發(fā),需要升高反應(yīng)溫度才行。而用烷基鹵化物做格氏反應(yīng)時(shí)一般用乙醚做溶劑,因?yàn)樗鼈冊(cè)谳^低溫度下就可以引發(fā)。THF處理沒(méi)有乙醚方便,吸水厲害,價(jià)格也高。用溴甲烷做格氏反應(yīng)時(shí),曾經(jīng)有人在做2-甲基-2-金剛烷醇的時(shí)候做過(guò),比較好做,低溫下5～10℃就可以了。在絕大部分格氏反應(yīng)中溶劑甲基THF和THF是通用的。由于甲基THF的沸點(diǎn)〔80℃比THF的沸點(diǎn)〔66℃高,這樣就可以提高反應(yīng)速度。另外格氏試劑在甲基THF中的溶解度也較大,而甲基THF在水中的溶解度比THF低,因此可以更容易地將格利雅反應(yīng)產(chǎn)物獨(dú)立地包含在其中。甲基THF的另一個(gè)重要優(yōu)點(diǎn)是有更清晰的分相能力,通常使用THF置換甲苯時(shí)出現(xiàn)的乳濁液層或者混合層在換用甲基THF后就可以避免此現(xiàn)象的發(fā)生。回收干燥的甲基THF也比回收THF更容易,甲基THF價(jià)格還跟THF差不多,使得它比THF比有很多明顯的優(yōu)點(diǎn),可能做格式反應(yīng)效果會(huì)更好。我們應(yīng)根據(jù)鹵代物的活性來(lái)調(diào)整反應(yīng)溫度、溶劑用量,或更換溶劑的種類。如果底物中有芐基就很活潑容易自偶連的話,則需要用大量乙醚稀釋來(lái)減少副反應(yīng)。⑵溶劑的用量對(duì)格氏反應(yīng)的影響一般在引發(fā)時(shí)底物可被溶劑稀釋10～20倍左右。反應(yīng)溫度反應(yīng)溫度對(duì)格氏反應(yīng)的影響溫度對(duì)于引發(fā)非常重要。如果引發(fā)不成功,可稍稍加熱,但溫度不能過(guò)高,否則會(huì)發(fā)生偶聯(lián)反應(yīng)。反應(yīng)溫度應(yīng)保持在微微回流溫度。如果溫度較高,則易發(fā)生偶聯(lián)反應(yīng)生成副產(chǎn)；溫度太低,則反應(yīng)時(shí)間變長(zhǎng)且反應(yīng)不徹底。操作要求編輯實(shí)驗(yàn)引發(fā)階段引發(fā)時(shí)溶液不能過(guò)濃,否則易發(fā)生偶聯(lián)反應(yīng)。應(yīng)仔細(xì)觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的變化,如反應(yīng)溫度和體系顏色的改變等。如確定反應(yīng)已引發(fā)成功,一般開(kāi)始時(shí)是不加熱的,否則會(huì)因反應(yīng)劇烈有沖料的危險(xiǎn)。如果由于操作失誤已經(jīng)加入過(guò)多的物料,引發(fā)后放熱十分劇烈,則因時(shí)刻關(guān)注釜的反應(yīng)情況和溫度變化、回流流量的情況等,及時(shí)開(kāi)冷卻水降溫,這樣可適當(dāng)減少?zèng)_料的幾率。有時(shí),在不引起操作人員注意的時(shí)候,等滴加液累積到一定的量后,一旦引發(fā)再次進(jìn)行,將急劇反應(yīng)放出大量的熱,輕則沖料引起物料損失,重則發(fā)生爆炸事故。滴加反應(yīng)液在大量滴加反應(yīng)液前,必須十分肯定反應(yīng)已經(jīng)引發(fā),并且能順利將加下去的反應(yīng)液反應(yīng)掉。否則既便不是很確定,就不能進(jìn)行連續(xù)滴加操作,而且在不確定時(shí)累積滴加的量最多不能超過(guò)總量的10%。滴加反應(yīng)液的速度以保證反應(yīng)體系有微微回流的現(xiàn)象為宜,一般控制在1滴/2秒左右。如果滴加速度過(guò)快,則回流現(xiàn)象明顯,溫度升高,此時(shí)容易發(fā)生偶聯(lián)副反應(yīng)。為了減少格氏反應(yīng)中的偶聯(lián)副反應(yīng),通過(guò)控制好滴加速度來(lái)控制反應(yīng)溫度是關(guān)鍵。另外還應(yīng)該把溶劑量控制在底物的10倍左右,n底物：n鎂控制在1：1.1左右。反應(yīng)結(jié)束后如果生成的格氏試劑馬上要接著做下步反應(yīng),而剩余少量鎂,則可以用針筒把反應(yīng)液轉(zhuǎn)移到另一反應(yīng)瓶中去繼續(xù)反應(yīng)。格氏制備好后都要求過(guò)濾除去未反應(yīng)的鎂屑,這個(gè)鎂屑處理起來(lái)很麻煩,最好還是投回去做格氏反應(yīng),它的表面已經(jīng)被活化了,更容易引發(fā)反應(yīng)。多余不要的格氏試劑用飽和氯化銨溶液猝滅,要在冰水浴下慢慢滴加進(jìn)去,一下子加進(jìn)去反應(yīng)會(huì)很劇烈。如果量少的話,一般用5%的鹽酸來(lái)猝滅就可以了。工業(yè)生產(chǎn)編輯注意問(wèn)題投料時(shí),原料的管道跟溶劑的管道應(yīng)分開(kāi),否則會(huì)把在管道中的死體積的原料量帶入反應(yīng)鍋中,投料完了,一開(kāi)攪拌就沖料了。投料時(shí)一定注意鎂是否已加,數(shù)量是否準(zhǔn)確,不然反應(yīng)到鎂消耗完了就停止反應(yīng)了,這時(shí)一定不能補(bǔ)加鎂,不然就沖料了。應(yīng)該從上鍋口將鍋的液體吸出到干燥的鍋中,再加鎂,溶劑,將吸出的液體滴加進(jìn)去。不能從下口放料是因?yàn)殄伒组y中會(huì)有一些鎂沒(méi)有被攪拌出來(lái),放料時(shí)會(huì)被帶出立即跟原料反應(yīng),造成沖料。選擇溶劑現(xiàn)代的THF價(jià)格嚇人,加苯,甲苯替代一部分的THF,但會(huì)影響有些格氏試劑的溶解度,可加六甲基磷酰三胺助溶。還可以在格氏反應(yīng)完后先蒸出一部分溶劑后再水解,一定不能蒸干。蒸出的溶劑最好是放在稀釋原料中使用,不要放入格氏鍋中,如蒸出的溶劑中有與格氏試劑反應(yīng)的雜質(zhì),那就不能直接用了,需要處理。另這幾天看到甲基THF,介紹不錯(cuò),沸點(diǎn)高,格氏試劑的溶解度大,在水中的溶解度小,水解后分層清楚,回收容易,價(jià)格跟THF差不多,如果真是的話,那是做格氏的福音了。過(guò)程中的監(jiān)控格式反應(yīng)過(guò)程中的監(jiān)控加顯示溫度計(jì),觀察回流速度來(lái)調(diào)節(jié)滴加的速度,上面的問(wèn)題都注意的話一般在這里不太會(huì)出現(xiàn)什么問(wèn)題了。有的工廠滴加非常快,是邊冷卻邊滴加的,很牛,常人不敢這么做。我聽(tīng)國(guó)外的工廠是溫度與滴加聯(lián)動(dòng)裝置,溫度是波浪性型的,滴加是斷續(xù)的,滴加后等溫度升高后降了再滴加的,哪個(gè)步驟沒(méi)升溫或溫度高到某個(gè)設(shè)定值就報(bào)警了。轉(zhuǎn)移格氏液轉(zhuǎn)移格氏液時(shí)應(yīng)注意的問(wèn)題：轉(zhuǎn)移格氏液可用虹吸法。一鍋干燥密閉抽真空后,關(guān)閉真空閥,將格氏鍋中的上層清液吸過(guò)來(lái)。這樣的好處是溶劑損失少,下鍋格氏反應(yīng)也不用再引發(fā)了,直接加溶劑,鎂,滴加就可。下一步是滴加格氏液的話,可做上下層平臺(tái),上層的格氏鍋底閥上升入鍋底一節(jié)管,管上口封了鉆眼,反正滴加格氏液的速度不用太快的。回收方法一鍋中加二甘醇,NaOH,加熱減壓蒸水,至頂溫到90℃,算一下溶劑中的水分量與加的NaOH量確定加多少溶劑。回流幾小時(shí),蒸出,水分基本在0.2%以下的,鍋的二甘醇再蒸水循環(huán)使用。回收的溶劑中有與格氏反應(yīng)的雜質(zhì)的話,要把它處理掉。處理加無(wú)水溶劑,冷卻,滴加猝滅劑。A組CHCH3CHO＋H2→CH3CH2OHCH3CH2OH＋HBr→CH3CH2Br＋H2O

CH3CH2Br＋MgCH3CH2MgBrCH3CH2CH2CH3＋O2→CH3CH2CH2CH3

CH3CH2CH2CH3＋CH3CH2MgBr<CH3CH2>3COH

<CH3CH2>3COH<CH3CH2>2C＝CHCH3

<CH3CH2>2C＝CHCH3＋Br2→<CH3CH2>2CBrCHBrCH3RX＋MgRMgX這種產(chǎn)物叫"GrignardReagent"〔格氏試劑。格氏試劑很活潑,能與許多物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)。與具有活性氫的化合物〔HY作用,生成相應(yīng)的烴：RMgX＋HY→RH＋〔Y＝－OH、－OR、－X、－NH2、NHR、－C≡CH等它還能與具有羰基結(jié)構(gòu)的化合物〔醛、酮等發(fā)生加成反應(yīng),產(chǎn)物水解成醇：基于V.Grignard的這一巨大貢獻(xiàn),他曾獲1912年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。2,3－二溴－3－乙基戊烷〔是一個(gè)孿二鹵代烷。試以3－戊醇和乙醛為原料,通過(guò)利用格氏試劑合成之。〔13種CH3MgBr和－COCH2CH3〔13種CH3MgBr和－COCH2CH3－MgBr和CH3COCH2CH3

CH3CH2MgBr和－COCH3

〔2＋Br2－Br＋HBr

－Br＋Mg－MgBr

2CH2＝CH2＋O22CH3CHO

－MgBr＋CH3CHO→－CH<OMgBr>CH3

－CH<OMgBr>CH3＋H2O→－CH<OH>CH3〔1現(xiàn)欲合成化合物,用格林試劑與相應(yīng)的醛或酮加成,一共有____種方法,試寫(xiě)出所用格林試劑與相應(yīng)醛或酮的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式。〔2試以苯、溴、乙烯、鎂、水、空氣等為主要原料,輔以必要的催化劑,合成化合物－CH<OH>CH3,寫(xiě)出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式并注明反應(yīng)條件。CH≡CHCH≡CHCH3CHOCH3COOH〔A

CH≡CHCH2＝CH2CH3CH2OH〔B

CH3COOH＋CH3CH2OHCH3COOC2H5〔C

CH2＝CH2CH3CH2Cl〔DCH3CH2NgCl〔E

2CH3CH2NgCl＋CH3COOC2H53－甲基－3－戊醇2RMgX＋R’COOR’’請(qǐng)用乙炔為基本原料合成3－甲基－3－戊醇。所用到的有機(jī)原料均由乙炔合成,無(wú)機(jī)原料自選。B組．寫(xiě)出下列反應(yīng)的方程式,并畫(huà)出產(chǎn)物A～H的結(jié)構(gòu)式。A：A：BrCH2CH3B：CH3CH2OHC：CH3CHOD：CH3CH2MgBr

E：CH3CH2CH<CH3>OMgBrF：CH3－－CH2－CH3G：CH3──CH2CH3H：B催化劑CNaOHADMgEB催化劑CNaOHADMgEHBrCH2＝CH2HGF3－甲基－3－戊醇水解D氧化水解請(qǐng)寫(xiě)出A～H物質(zhì)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式：A：C’：D：A：C’：D：

RBr＋MgRMgBrRCH2OMgBrRCH2OH②有機(jī)酸和PCl3反應(yīng)可以得到羧酸的衍生物酰鹵：R－－OHR－－Cl③苯在AlCl3催化下能與鹵代烴作用生成烴基苯：＋RCl－R有機(jī)物A、B分子式均為C10H14O,與鈉反應(yīng)放出氫氣并均可經(jīng)上述反應(yīng)合成,但卻又不能從羰基化合物直接加氫還原得到。A與硫酸共熱可得到C和C’,而B(niǎo)得到D和D’。C、D分子中所有碳原子均可共處于同一平面上,而C’和D’卻不行。請(qǐng)以最基礎(chǔ)的石油產(chǎn)品〔乙烯、丙烯、丙烷、苯等并任選無(wú)機(jī)試