格利雅反應英文解釋翻譯、格利雅反應的近義詞、反義詞、例句
英語翻譯:
【化】 Grignard reaction
分詞翻譯:
格的英語翻譯:
case; division; metre; square; standard; style
【計】 lattice
利的英語翻譯:
benefit; favourable; profit; sharp
雅的英語翻譯:
correct; elegant; refined; standard
反應的英語翻譯:
feedback; reaction; response
【醫】 reaction; response
專業解析
格利雅反應 (Gé lì yǎ fǎn yìng / Grignard Reaction)
定義 (Definition):
格利雅反應是有機化學中一類極其重要的碳-碳鍵形成反應。該反應是指格利雅試劑(Grignard Reagent,通式為R-Mg-X,其中 R 通常為烷基或芳基,X 為鹵素,如 Cl, Br, I)與各種親電化合物(如醛、酮、酯、環氧乙烷、二氧化碳等)發生的加成反應,生成結構更為複雜的醇、酸、烴等産物。該反應由法國化學家維克多·格利雅(Victor Grignard)于1900年發現,并因此獲得1912年諾貝爾化學獎。
核心要素 (Key Elements):
-
格利雅試劑 (Grignard Reagent - R-Mg-X):
這是反應的核心參與者。它由鹵代烴(R-X)與金屬鎂(Mg)在無水乙醚(或四氫呋喃 THF)中反應制得。格利雅試劑具有極強的親核性和堿性,對水、空氣(氧氣、二氧化碳)、質子性溶劑(如醇、水、酸)極其敏感,必須在嚴格無水無氧條件下制備和使用。其結構通常被認為是Rδ- — Mgδ+X-,碳端(R)帶有部分負電荷,具有很強的親核性。
$$
ce{R-X + Mg ->[text{無水乙醚或THF}] R-Mg-X}
$$
-
親電底物 (Electrophiles):
格利雅試劑作為強親核試劑,可以進攻多種含有極性不飽和鍵(如 C=O)的親電底物:
- 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,酮可進一步反應生成叔醇(需過量格氏試劑)。
- 環氧乙烷 (Ethylene Oxide): 生成增加兩個碳原子的伯醇。
- 二氧化碳 (CO₂): 生成羧酸。
- 腈 (Nitriles - R'CN): 經水解生成酮。
- 其他: 如與酰氯反應生成酮或叔醇(取決于條件),與氧氣反應生成醇鹽等。
-
反應通式與産物 (General Reaction Scheme & Products):
以與醛酮的反應為例(最常見):
-
與醛反應 (With Aldehyde):
$$
ce{R-MgX + R'CHO -> R-CH(R')-OMgX ->[H3O+] R-CH(R')-OH}
$$
産物為仲醇 (Secondary Alcohol) (若 R' = H,即甲醛,則生成伯醇)。
-
與酮反應 (With Ketone):
$$
ce{R-MgX + R'COR'' -> R-C(R')(R'')-OMgX ->[H3O+] R-C(R')(R'')-OH}
$$
産物為叔醇 (Tertiary Alcohol)。
重要性與應用 (Significance & Applications):
格利雅反應在有機合成中具有基石性地位,其主要價值在于:
- 構建碳-碳鍵 (C-C Bond Formation): 這是有機合成中最核心的任務之一,格利雅試劑提供了一種相對直接的方法将碳鍊引入分子骨架。
- 合成醇類 (Synthesis of Alcohols): 是制備結構多樣的伯、仲、叔醇(特别是後兩者)的最重要方法之一。
- 合成羧酸 (Synthesis of Carboxylic Acids): 通過與 CO₂ 反應。
- 合成烴類 (Synthesis of Hydrocarbons): 通過水解或其他方式。
- 複雜分子合成 (Complex Molecule Synthesis): 廣泛應用于天然産物、藥物分子(如他汀類降脂藥、抗組胺藥、維生素等中間體)、功能材料等的合成中,是構建分子骨架的關鍵步驟。
注意事項 (Important Considerations):
- 嚴格無水無氧條件 (Strict Anhydrous and Anaerobic Conditions): 這是反應成功的關鍵。任何水汽或氧氣都會導緻格利雅試劑分解失效。
- 溶劑選擇 (Solvent Choice): 通常使用無水乙醚或四氫呋喃(THF),它們能穩定格利雅試劑。
- 後處理 (Work-up): 反應完成後,通常需要用稀酸(如稀鹽酸、稀硫酸)或氯化铵水溶液進行水解,以将中間體醇鹽轉化為最終的醇,并溶解鎂鹽。
- 安全 (Safety): 格利雅試劑的制備和使用涉及易燃溶劑和活潑金屬鎂,需要謹慎操作。
總結 (Summary):
格利雅反應是利用強親核性的有機鎂試劑(格利雅試劑,R-Mg-X)與親電底物(尤其是醛、酮)發生加成反應,高效構建新的碳-碳鍵,從而合成醇類(特别是仲醇和叔醇)、羧酸、烴類等重要有機化合物的經典方法。它是現代有機合成化學不可或缺的工具,其發現極大地推動了該領域的發展。
來源參考 (Sources):
- International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC). Compendium of Chemical Terminology (Gold Book). Term: Grignard reaction. (權威術語定義)
- American Chemical Society (ACS) Publications. Numerous articles and textbooks covering the mechanism, scope, and applications of the Grignard reaction. (權威學術文獻來源)
- Victor Grignard's Nobel Lecture (1912). (原始發現者闡述)
- 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). (系統教學參考)
網絡擴展解釋
格利雅反應(Grignard Reaction),又稱格氏反應,是有機化學中一類重要的碳碳鍵形成反應,主要通過有機金屬鎂化合物(格利雅試劑)與羰基化合物(如醛、酮等)的親核加成實現。以下是其核心要點:
1.定義與基本機制
格利雅反應的核心是格利雅試劑(RMgX)與羰基化合物(醛、酮、酯等)的親核加成。試劑中的烷基或芳基(R⁻)作為強親核基團進攻羰基碳,形成新的碳碳鍵,最終水解生成醇類化合物。例如:
- 與甲醛反應生成伯醇;
- 與其他醛反應生成仲醇;
- 與酮反應生成叔醇。
反應通常在醚類溶劑(如乙醚、四氫呋喃)中進行,因醚的配位作用能穩定格氏試劑。
2.格利雅試劑的制備
由鹵代烴(RX)與金屬鎂在無水醚溶劑中反應生成:
$$text{RX} + text{Mg} xrightarrow{text{醚}} text{RMgX}$$
- 鹵代烴活性:一級 > 二級 > 三級;RI > RBr > RCl。
- 實驗室常用溴代烷,因其反應活性適中且成本較低。
3.應用與重要性
格利雅反應在有機合成中用途廣泛,可制備:
- 醇類(伯、仲、叔醇);
- 羧酸(與CO₂反應);
- 酮類(與腈反應後水解);
- 環狀化合物(通過分子内加成)。
該反應因高效構建碳骨架的特性,在藥物合成和天然産物制備中具有裡程碑意義。
4.曆史背景
法國化學家維克多·格利雅(Victor Grignard)于1912年因發展該反應獲得諾貝爾化學獎,成為有機金屬化學的奠基性成果之一。
格利雅反應通過高活性的格氏試劑實現羰基化合物的功能化,是拓展碳鍊和合成複雜分子的關鍵方法。其機理清晰、應用廣泛,至今仍是教學與科研中的經典反應。
分類
ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ
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