格利雅反应英文解释翻译、格利雅反应的近义词、反义词、例句
英语翻译:
【化】 Grignard reaction
分词翻译:
格的英语翻译:
case; division; metre; square; standard; style
【计】 lattice
利的英语翻译:
benefit; favourable; profit; sharp
雅的英语翻译:
correct; elegant; refined; standard
反应的英语翻译:
feedback; reaction; response
【医】 reaction; response
专业解析
格利雅反应 (Gé lì yǎ fǎn yìng / Grignard Reaction)
定义 (Definition):
格利雅反应是有机化学中一类极其重要的碳-碳键形成反应。该反应是指格利雅试剂(Grignard Reagent,通式为R-Mg-X,其中 R 通常为烷基或芳基,X 为卤素,如 Cl, Br, I)与各种亲电化合物(如醛、酮、酯、环氧乙烷、二氧化碳等)发生的加成反应,生成结构更为复杂的醇、酸、烃等产物。该反应由法国化学家维克多·格利雅(Victor Grignard)于1900年发现,并因此获得1912年诺贝尔化学奖。
核心要素 (Key Elements):
-
格利雅试剂 (Grignard Reagent - R-Mg-X):
这是反应的核心参与者。它由卤代烃(R-X)与金属镁(Mg)在无水乙醚(或四氢呋喃 THF)中反应制得。格利雅试剂具有极强的亲核性和碱性,对水、空气(氧气、二氧化碳)、质子性溶剂(如醇、水、酸)极其敏感,必须在严格无水无氧条件下制备和使用。其结构通常被认为是Rδ- — Mgδ+X-,碳端(R)带有部分负电荷,具有很强的亲核性。
$$
ce{R-X + Mg ->[text{无水乙醚或THF}] R-Mg-X}
$$
-
亲电底物 (Electrophiles):
格利雅试剂作为强亲核试剂,可以进攻多种含有极性不饱和键(如 C=O)的亲电底物:
- 醛 (Aldehydes - R'CHO): 生成仲醇(甲醛 HCHO 生成伯醇)。
- 酮 (Ketones - R'COR''): 生成叔醇。
- 酯 (Esters - R'COOR''): 先生成酮,酮可进一步反应生成叔醇(需过量格氏试剂)。
- 环氧乙烷 (Ethylene Oxide): 生成增加两个碳原子的伯醇。
- 二氧化碳 (CO₂): 生成羧酸。
- 腈 (Nitriles - R'CN): 经水解生成酮。
- 其他: 如与酰氯反应生成酮或叔醇(取决于条件),与氧气反应生成醇盐等。
-
反应通式与产物 (General Reaction Scheme & Products):
以与醛酮的反应为例(最常见):
-
与醛反应 (With Aldehyde):
$$
ce{R-MgX + R'CHO -> R-CH(R')-OMgX ->[H3O+] R-CH(R')-OH}
$$
产物为仲醇 (Secondary Alcohol) (若 R' = H,即甲醛,则生成伯醇)。
-
与酮反应 (With Ketone):
$$
ce{R-MgX + R'COR'' -> R-C(R')(R'')-OMgX ->[H3O+] R-C(R')(R'')-OH}
$$
产物为叔醇 (Tertiary Alcohol)。
重要性与应用 (Significance & Applications):
格利雅反应在有机合成中具有基石性地位,其主要价值在于:
- 构建碳-碳键 (C-C Bond Formation): 这是有机合成中最核心的任务之一,格利雅试剂提供了一种相对直接的方法将碳链引入分子骨架。
- 合成醇类 (Synthesis of Alcohols): 是制备结构多样的伯、仲、叔醇(特别是后两者)的最重要方法之一。
- 合成羧酸 (Synthesis of Carboxylic Acids): 通过与 CO₂ 反应。
- 合成烃类 (Synthesis of Hydrocarbons): 通过水解或其他方式。
- 复杂分子合成 (Complex Molecule Synthesis): 广泛应用于天然产物、药物分子(如他汀类降脂药、抗组胺药、维生素等中间体)、功能材料等的合成中,是构建分子骨架的关键步骤。
注意事项 (Important Considerations):
- 严格无水无氧条件 (Strict Anhydrous and Anaerobic Conditions): 这是反应成功的关键。任何水汽或氧气都会导致格利雅试剂分解失效。
- 溶剂选择 (Solvent Choice): 通常使用无水乙醚或四氢呋喃(THF),它们能稳定格利雅试剂。
- 后处理 (Work-up): 反应完成后,通常需要用稀酸(如稀盐酸、稀硫酸)或氯化铵水溶液进行水解,以将中间体醇盐转化为最终的醇,并溶解镁盐。
- 安全 (Safety): 格利雅试剂的制备和使用涉及易燃溶剂和活泼金属镁,需要谨慎操作。
总结 (Summary):
格利雅反应是利用强亲核性的有机镁试剂(格利雅试剂,R-Mg-X)与亲电底物(尤其是醛、酮)发生加成反应,高效构建新的碳-碳键,从而合成醇类(特别是仲醇和叔醇)、羧酸、烃类等重要有机化合物的经典方法。它是现代有机合成化学不可或缺的工具,其发现极大地推动了该领域的发展。
来源参考 (Sources):
- International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC). Compendium of Chemical Terminology (Gold Book). Term: Grignard reaction. (权威术语定义)
- American Chemical Society (ACS) Publications. Numerous articles and textbooks covering the mechanism, scope, and applications of the Grignard reaction. (权威学术文献来源)
- Victor Grignard's Nobel Lecture (1912). (原始发现者阐述)
- Standard University-level Organic Chemistry Textbooks (e.g., by Clayden, Warren, Greeves, Wothers; by K. Peter C. Vollhardt, Neil E. Schore; by Paula Yurkanis Bruice). (系统教学参考)
网络扩展解释
格利雅反应(Grignard Reaction),又称格氏反应,是有机化学中一类重要的碳碳键形成反应,主要通过有机金属镁化合物(格利雅试剂)与羰基化合物(如醛、酮等)的亲核加成实现。以下是其核心要点:
1.定义与基本机制
格利雅反应的核心是格利雅试剂(RMgX)与羰基化合物(醛、酮、酯等)的亲核加成。试剂中的烷基或芳基(R⁻)作为强亲核基团进攻羰基碳,形成新的碳碳键,最终水解生成醇类化合物。例如:
- 与甲醛反应生成伯醇;
- 与其他醛反应生成仲醇;
- 与酮反应生成叔醇。
反应通常在醚类溶剂(如乙醚、四氢呋喃)中进行,因醚的配位作用能稳定格氏试剂。
2.格利雅试剂的制备
由卤代烃(RX)与金属镁在无水醚溶剂中反应生成:
$$text{RX} + text{Mg} xrightarrow{text{醚}} text{RMgX}$$
- 卤代烃活性:一级 > 二级 > 三级;RI > RBr > RCl。
- 实验室常用溴代烷,因其反应活性适中且成本较低。
3.应用与重要性
格利雅反应在有机合成中用途广泛,可制备:
- 醇类(伯、仲、叔醇);
- 羧酸(与CO₂反应);
- 酮类(与腈反应后水解);
- 环状化合物(通过分子内加成)。
该反应因高效构建碳骨架的特性,在药物合成和天然产物制备中具有里程碑意义。
4.历史背景
法国化学家维克多·格利雅(Victor Grignard)于1912年因发展该反应获得诺贝尔化学奖,成为有机金属化学的奠基性成果之一。
格利雅反应通过高活性的格氏试剂实现羰基化合物的功能化,是拓展碳链和合成复杂分子的关键方法。其机理清晰、应用广泛,至今仍是教学与科研中的经典反应。
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