La reacción de un haluro orgánico con magnesio no es una reacción de Grignard, pero proporciona un reactivo de Grignard. [8]
Aunque los reactivos de Grignard sufren muchas reacciones, la reacción de Grignard clásica se refiere únicamente a la reacción de RMgX con cetonas y aldehídos, que se muestran en rojo. X = Cl, Br, I.
Classically, the Grignard reaction refers to the reaction between a ketone or aldehyde group with a Grignard reagent to form a primary or tertiary alcohol.[1] However, some chemists understand the definition to mean all reactions of any electrophiles with Grignard reagents.[9] Therefore, there is some dispute about the modern definition of the Grignard reaction. In the Merck Index, published online by the Royal Society of Chemistry, the classical definition is acknowledged, followed by "A more modern interpretation extends the scope of the reaction to include the addition of Grignard reagents to a wide variety of electrophilic substrates."[9] This variety of definitions illustrates that there is some dispute within the chemistry community about the definition of a Grignard reaction.
Shown below are some reactions involving Grignard reagents, but they themselves are not classically understood as Grignard reactions.
Additional reactions which involve Grignard reagents, but are not considered to be Grignard reactions by the classical definition. X = Cl, Br, I.
Reaction mechanism
Because carbon is more electronegative than magnesium, the carbon attached to magnesium acts as a nucleophile and attacks the electrophilic carbon atom in the polar bond of a carbonyl group. The addition of the Grignard reagent to the carbonyl group typically proceeds through a six-membered ring transition state, as shown below.[10]
The mechanism of the Grignard reaction.
Based on the detection of radical coupling side products, an alternative single electron transfer (SET) mechanism that involves the initial formation of a ketyl radical intermediate has also been proposed.[11] A recent computational study suggests that the operative mechanism (polar vs. radical) is substrate-dependent, with the reduction potential of the carbonyl compound serving as a key parameter.[12]
Conditions
If a Grignard reaction is performed in the presence of water, or any labile proton, the labile proton will quench the Grignard reagent as shown in the figure above.[3]
The Grignard reaction is conducted under anhydrous conditions.[3] Otherwise, the reaction will fail because the Grignard reagent will act as a base rather than a nucleophile and pick up a labile proton rather than attacking the electrophilic site. This will result in no formation of the desired product as the R-group of the Grignard reagent will become protonated while the MgX portion will stabilize the deprotonated species.
Para evitar esto, las reacciones de Grignard se completan en una atmósfera inerte para eliminar toda el agua del matraz de reacción y garantizar que se forme el producto deseado. [13] Además, si hay protones ácidos en el material de partida, como se muestra en la figura de la derecha, se puede superar esto protegiendo el sitio ácido del reactivo convirtiéndolo en un éter o un éter sililo para eliminar el lábil. protón de la solución antes de la reacción de Grignard.
Variantes
Se ha descubierto que otras variaciones del reactivo de Grignard mejoran la quimioselectividad de la reacción de Grignard, que incluyen, entre otras: Turbo-Grignards, reactivos de organocerio y reactivos de organocuprato (Gilman).
Turbo Grignards
Los Turbo-Grignards son reactivos de Grignard modificados con cloruro de litio . En comparación con los reactivos de Grignard convencionales, los Turbo-Grignards son más quimioselectivos ; Los ésteres , amidas y nitrilos no reaccionan con el reactivo Turbo-Grignard. [14]
Un ejemplo de reacción de formación de un Turbo-Grignard con un grupo éster.
Reactivos de Grignard modificados con heterometales
Una adición conjugada de 1,4 utilizando un reactivo de Gilman con un grupo R arbitrario
El comportamiento de los reactivos de Grignard puede modificarse útilmente en presencia de otros metales. Las sales de cobre (I) dan organocupratos que preferentemente efectúan la adición de 1,4 . [15] El tricloruro de cerio permite adiciones 1,2 selectivas a los mismos sustratos. Los haluros de níquel y paladio catalizan reacciones de acoplamiento cruzado .
Ver también
Wikimedia Commons tiene medios relacionados con las reacciones de Grignard .
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