15.17. Ограничения синтеза Гриньяра

Высокая реакционная способность реактивов Гриньяра, которая является причиной их частого использования, сильно ограничивает их применение. Об этой реакционной способности необходимо помнить при планировании экспериментальных условий синтеза и при выборе галогенида для получения реактива Гриньяра и соединения, с которым он будет реагировать.

В разд. 4.18, где впервые упоминались реактивы Гриньяра, была описана реакция с водой, в результате которой образуется алкан; более сильная кислота, вода, вытеснила очень слабую кислоту, алкан, из его соли. Таким же образом, любое соединение, содержащее атом водорода, который связан с электроотрицательным элементом — кислородом, азотом, серой или с углеродом, связанным тройной связью, — является достаточно кислым, чтобы разложить реактив Гриньяра. Реактив Гриньяра легко реагирует с кислородом и двуокисью углерода и почти с каждым органическим соединением, которое содержит кратную связь углерод — кислород или углерод — азот.

Как все это будет влиять на реакцию между реактивом Гриньяра и, например, альдегидом? Прежде всего, алкилгалогенид, альдегид и эфир, используемый в качестве растворителя, должны быть тщательно высушены и очищены от спирта, из которого каждый из них, вероятно, был получен; реактив Гриньяра не образуется в присутствии воды. Прибор должен быть совершенно сухим. Реакционную систему следует предохранять от попадания влаги, кислорода и двуокиси углерода, содержащихся в воздухе: от паров воды можно предохранить, используя трубки с хлористым кальцием; кислород и двуокись углерода можно удалить из системы сухим азотом. Если выполнять все эти условия, то при надлежащем выборе галогенида и альдегида удастся получить необходимое соединение с хорошим выходом.

Нельзя получить реактив Гриньяра из соединения (например, содержащего, кроме галогена, еще группу (например, которая будет реагировать с реактивом Гриньяра; если попытаться это сделать, то по мере того, как будет образовываться молекула реактива Гриньяра, она будет реагировать с активной группой другой молекулы с образованием нежелательного продукта

Особенно следует быть внимательным при получении арилмагнийгало-генидов, поскольку в бензольном кольце могут присутствовать самые разнообразные заместители. Карбоксил-(СООН), гидроксил-(ОН), амино- и -группы - все содержат водород, связанный с кислородом или азотом, и поэтому они настолько кислые, что могут разложить реактив Гриньяра. Реактив Гриньяра прибавляют к соединению, содержащему карбонильную группу или к соединениям с группами или Нитрогруппа окисляет реактив Гриньяра. Оказывается, что сравнительно немногие группы могут присутствовать в молекуле галогенида, из которого получают реактив Гриньяра; среди них (арилхлориды).

Таким же образом альдегид (или любое соединение), с которым должен реагировать реактив Гриньяра, не должен содержать других групп, которые могут вступать в реакцию с реактивом Гриньяра. Например, реактив Гриньяра будет разлагаться прежде, чем он вступит в реакцию с карбонильной группой следующих соединений:

Эти ограничения могут показаться очень жесткими. Тем не менее число приемлемых комбинаций столь велико, что реактив Гриньяра является одним из наиболее ценных синтетических соединений. Описанные меры предосторожности должны соблюдаться в любом органическом синтезе: нельзя ограничивать свое внимание только интересующей нас группировкой; необходимо предусмотреть возможные изменения других функциональных групп.