广东言仑生物：乙炔基溴化镁在有机合成中作用

乙炔基溴化镁（BrMgC≡CH）是一种非常重要的有机金属试剂，属于格氏试剂家族。它在有机合成中扮演着构建碳-碳键和引入乙炔基（-C≡CH）的关键角色，具有不可替代的地位。其主要作用体现在以下几个方面：

1. 与羰基化合物的加成反应（核心应用）：

* 这是乙炔基溴化镁最核心、最广泛的应用。它作为强亲核试剂，能够高效地进攻醛、酮、酯、酰氯等羰基化合物中的羰基碳原子。

* 与醛反应： 生成炔丙醇类化合物（RC(OH)C≡CH）。这是合成含有末端炔基的伯醇或仲醇（取决于醛的结构）的经典方法。例如，与甲醛反应生成丙炔醇（HC≡CCH₂OH）。

* 与酮反应： 生成叔炔丙醇（R₁R₂C(OH)C≡CH）。这是构建具有季碳中心的炔丙醇类分子的重要手段，此类结构单元广泛存在于天然产物和药物分子中。

* 与酯/酰氯反应： 在严格控制条件（如低温）下，可以与酯或酰氯反应生成炔酮（RC(O)C≡CH）。这是合成α,β-不饱和炔酮的有效方法，但需注意避免过度加成（生成叔醇）。

2. 与环氧化合物的开环反应：

* 乙炔基溴化镁可以进攻环氧乙烷及其衍生物的位阻较小的碳原子，发生开环反应，生成比原料环氧烷多两个碳的炔丙醇类化合物（HOCH₂CH(R)C≡CH 或类似物）。这提供了在分子链中引入炔基和羟基的另一种途径。

3. 与卤代烃的偶联反应（炔基化）：

* 在过渡金属催化剂（如钯、铜催化剂）存在下，乙炔基溴化镁可以与芳基卤、烯基卤等发生交叉偶联反应（类似于Sonogashira反应，但使用格氏试剂代替端炔），生成取代炔烃（Ar-C≡CH 或 R₁R₂C=CR-C≡CH）。这为构建更复杂的炔烃分子提供了有效工具。

4. 引入乙炔基作为多功能合成子：

* 通过上述反应引入的乙炔基（-C≡CH）本身就是一个极具价值的官能团。

* 后续官能团转化： 末端炔基可以进行多种转化，例如：

* 端炔的烷基化： 在强碱（如NaNH₂）作用下生成炔基负离子，再与卤代烃反应生成内炔（R-C≡C-R'）。

* 端炔的偶联反应： 发生Glaser偶联（氧化偶联）生成二炔，或Cadiot-Chodkiewicz偶联合成不对称二炔。

* 还原： 选择性还原成顺式烯烃（Lindlar催化剂）或完全还原成烷烃。

* 水合： 在汞盐催化下生成甲基酮（Markovnikov加成）。

* 环加成： 参与[2+2+2]等环加成反应构建环状结构。

* 构建复杂分子骨架： 乙炔基的线性结构和反应活性使其成为合成长链分子、大环化合物、天然产物（如聚炔类、前列腺素类）以及药物分子（如某些抗癌药、激素类似物）的关键中间体。

总结：

乙炔基溴化镁是有机合成中一种强大而多功能的工具试剂。其核心价值在于作为乙炔基负离子（⁻C≡CH）的等效体，能够高效、高选择性地与各类亲电试剂（尤其是羰基化合物）发生亲核加成反应，构建关键的C-C键，并引入具有高度反应活性的乙炔基官能团。这个引入的乙炔基为后续丰富多样的化学转化奠定了基础，使其成为构建复杂有机分子骨架不可或缺的“桥梁”和“枢纽”。使用时需严格遵守格氏试剂的操作规范（无水无氧）。