常用有机金属试剂---二甲基铜锂

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【英文名称】Lithium Dimethylcuprate

【分子式】C2H6CuLi

【分子量】100.57

【CA 登录号】15681-48-8

【缩写和别名】Dimethylcopperlithium 

【物理性质】溶于四氢呋喃和乙醚,并生成无色溶液。它的1HNMR 已经有详细的报道[1]

【制备和商品】国际大型试剂公司有销售。也可以在低温和氮气或氩气保护下,由碘化亚铜与甲基锂在乙醚中反应制备。但是,碘化亚铜中的杂质会促进产物试剂的分解。

【注意事项】对空气和水汽敏感,一经合成须立即使用。二甲基铜锂在乙醚中为二聚体,比较稳定。由于铜盐的反应活性受其组成的影响(例如:Me3Cu2Li和Me5Cu3Li2)[2],因此使用时需考虑它的化学计量。


二甲基铜锂是有机合成中常用的一种甲基化试剂,可以和各种α,β-不饱和羰基化合物发生1,4-共轭加成反应、1,2-加成反应、炔烃的酮羰基化和碳-杂原子键的还原反应等。此外,二甲基铜锂还可以和烷基、乙烯基、烯丙基类化合物发生取代反应。

二烷基铜锂可以和各种不饱和底物发生1,4-共轭加成[3],例如:烯酮、烯醇、烯酯、炔酮、炔酯以及 α,β-不饱和内酯、酰亚胺和磷酸酯等。反应通常在非极性溶剂(例如:乙醚、甲苯、二氯甲烷、戊烷)中进行,极性溶剂(例如:四氢呋喃、N,N-二甲基甲酰胺、六甲基磷酰胺)会使烷基铜共轭加成的活性减小(式1)[4]。实验结果显示:α,β-不饱和醛酮中γ-碳上的杂原子(式2)[5]或取代基(式3)[6]可以控制1,4-共轭加成反应的立体选择性。

过渡金属-烯烃配合物也可以与二甲基铜锂发生共轭加成(式4)[7a]。二甲基铜锂和甲基锂可以产生不同的区域选择性,酮盐共轭加成的效率受配体对金属的配合程度影响很大[7b]。

Me2CuLi 与α,β-不饱和醛酮的1,4-加成反应生成单一区域选择性的烯醇化合物,接着可以进一步发生 Dieckmann 环加成(式5)[8]和 Claisen重排(式6)[9]等化学反应。

底物分子中存在大体积基团时,1,4-共轭加成反应具有很好的立体选择性(式7)[10]。

虽然二甲基铜锂对酮的 1,2-加成反应仅限于芳烃烷基酮和二芳基酮类化合物,但是α,α-二烷氧基酮也可以与二甲基铜锂发生 1,2-加成反应(式8)[11]。在大多数情况下,1,2-加成是一个副反应。但三甲基氯硅烷的存在可以促进酮羰基的 1,2-加成反应,并增加反应的立体选择性[12]。

炔烃和二甲基铜锂的酮羰基化反应一般仅限于丙缩醛二乙基乙缩醛[13],而不能与其它同系物发生反应。1-甲氧基丙二烯及其环丙烯衍生物也可以发生酮羰基化反应,生成酮羰基取代的环丙烷类化合物(式9)[13b]。

二甲基铜锂可以与烷基卤化合物、磺酸酯、环氧乙烷、甲苯磺酸氮杂环丙烷、氮氧环丁烷、环亚磺酸、三氟甲基磺酸亚胺、β-内酯、乙烯基卤化物、三氟甲磺酸基和硒砜等化合物发生 Sn2 取代反应。烷基取代反应一般会引起构型翻转,而烯烃取代反应则是构型保持(式10)[14] 。二烷基铜锂一般不发生芳基取代反应。

二烷基铜锂还可以和 1-酰基吡啶盐和过渡金属碳烯化合物发生反应。二烷基铜锂可以还原α-卤代酮、α-乙酸酮和α,β-环氧酮。二烷基铜锂与α, α'-二溴酮反应,生成α-甲基酮类化合物(式11)[15],也可以用来制备β-烯胺酰基硅烷类化合物[16]。

参考文献

1. Lipshutz, B. H.; Kozlowski, J. A.; Breneman, C. M. J. Am. Chem. Soc. 1985,107, 3197.

2. Clive, D. L. J.;Farina, V.; Beaulieu, P. L. J. Org. Chem. 1982, 47, 2572.

3. (a) Perlmutter, P. Conjugate Addition Reactions in Organic Synthesis; Pergamon: Oxford, 1992. (b)Erden, I.; Cao, W.; Price,M.; Colton, M. Tetrahedron 2008, 64, 5497,

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5. Dieter, R. K.; Coghlan, M. J. e-EROS Encyclopedia of Reagents for Organic Synthesis 2001.

б. (a) Reetz, M. T.; Rohrig, D. Angew. Chem. 1989, 101, 1732. (b) Hanessian, S.; Sumi, K. Synthesis1991, 1083.

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11. Carda, M.; Gonzalez, F.; Rodriguez, S.; Marco, J. A. Tetrahedron: Asymmetry 1992,3,1511.

12. Arai, M.; Nemoto, T.; Ohashi, Y.; Nakamura, E. Synlett 1992, 309.

13.⑻ Alexakis, A.; Normant, J. F. Synthesis 1985, 72. (b) Isaka, M.; Nakamura, E. J. Am. Chem. Soc.1990,112, 7428. (c) Mori, S.; Nakamura, E. Tetrahedron Lett. 1999,40, 5319,

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15. (a) Posner, G. H.; Sterling, J. J.; Whitten, C. E.; Lentz, C. M.; Brunelle, D. J. J. Am. Chem. Soc. 1975,97,107. (b) Satoh, T.; Sugimoto, A.; Itoh, M.; Yamakawa, K. Bull Chem. Soc. Jpn. 1989, 6212942.

16. Gonzalez-Nogal, A. M.; Calle, M. Tetrahedron 2009, 65,5472.


本文摘自---现代有机合成试剂


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