广东言仑生物:乙炔基溴化镁与乙醇反应解析
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  • 乙炔基溴化镁与乙醇反应解析

    乙炔基溴化镁(HC≡CMgBr)与乙醇(CH₃CH₂OH)的反应是格氏试剂与含活泼氢化合物相互作用的典型实例,其核心在于质子转移。

    反应本质:酸碱质子交换

    * 乙炔基溴化镁 (HC≡CMgBr) 作为强亲核试剂和强碱,其碳镁键高度极化(Cδ⁻-Mgδ⁺),乙炔基碳具有显著的负电性。

    * 乙醇 (CH₃CH₂OH) 分子中的羟基(-OH)氢原子具有一定酸性(pKa ≈ 15.9),属于“活泼氢”。

    * 反应发生时,乙炔基溴化镁中带负电的乙炔基碳(HC≡C⁻)作为强碱,进攻乙醇羟基上的氢质子(H⁺),发生快速的酸碱中和反应:

    ```

    HC≡CMgBr + CH₃CH₂OH → HC≡CH + CH₃CH₂OMgBr

    ```

    * 产物:

    * 乙炔 (HC≡CH):被置换产生的气体,具有特殊气味。

    * 乙醇镁溴 (CH₃CH₂OMgBr):生成的醇镁盐,通常溶解在反应溶剂中。

    实验操作关键点

    1. 严格无水无氧: 格氏试剂极其活泼,遇水、氧会迅速分解失效。反应必须在惰性气体(如氮气、氩气)保护下,使用绝对无水溶剂(如无水乙醚、THF)和干燥仪器进行。

    2. 控制滴加速度: 乙醇需缓慢滴加到搅拌的乙炔基溴化镁溶液中,避免剧烈放热和乙炔气体积聚导致冲料。

    3. 通风与防护: 反应产生乙炔气(易燃易爆),务必在高效通风橱内操作,远离火源。

    安全警示

    * 乙炔气与空气混合形成爆炸性混合物(爆炸极限2.5%-82%),操作区域严禁明火、电火花。

    * 反应可能放热,需控制加料速度并有效冷却。

    * 溴化镁乙醇盐溶液具有腐蚀性,处理时需佩戴防护装备。

    总结

    乙炔基溴化镁与乙醇的反应本质是强碱(乙炔基负离子)夺取弱酸(乙醇)质子的酸碱反应,生成乙炔气和乙醇镁溴盐。成功进行该反应的核心在于绝对无水的操作环境、惰性气体保护以及对易燃易爆产物乙炔气的严格安全管控。 此反应也直观展示了格氏试剂不能用于含活泼氢化合物(如水、醇、硫醇、末端炔烃、胺等)体系的原因——它们会迅速破坏格氏试剂。

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