有機反応

グリニャール反応

グリニャール反応は、有機マグネシウム試薬を用いて、アルデヒド、ケトン、エステル、二酸化炭素などの求電子剤に炭素基を付加させる反応です。

グリニャール反応の反応スキーム:ベンズアルデヒドと臭化フェニルマグネシウムの反応後、酸処理によりジフェニルメタノールを生成する図。新しいC–C結合が強調表示されています
グリニャール反応:PhMgBrがベンズアルデヒドに付加してジフェニルメタノールが生成し、新しいC–C結合が強調表示されています。

反応スキーム

R-MgX + カルボニル化合物 -> 後処理後にアルコール乾燥したエーテルまたはTHFが必要。水や酸は試薬を失活させます。

主な反応SMILES:C=O.C[Mg]Br>>CCO

代表的な2つの例

臭化メチルマグネシウム + ホルムアルデヒド

プロトン化後にエタノールが生成します。

臭化フェニルマグネシウム + ベンズアルデヒド

酸による後処理後にジフェニルメタノールが生成します。

MolDrawでの活用

MolDrawを使って、有機マグネシウム試薬、カルボニル化合物、後処理の矢印、生成物を描きましょう。

仕組み

グリニャール試薬R–MgXは、ジエチルエーテルやTHFなどの乾燥したエーテル溶媒中で、炭素–ハロゲン結合にマグネシウム金属を挿入して調製します。マグネシウムに結合した炭素は強い求核性と塩基性を持ちます。この炭素がカルボニル基の求電子的な炭素に付加してマグネシウムアルコキシドを形成し、酸による後処理でプロトン化されてアルコールになります。

反応条件と適用範囲

  • ホルムアルデヒドからは第一級アルコール、その他のアルデヒドからは第二級アルコール、ケトンからは第三級アルコールが得られます。
  • エステルは2回反応し、グリニャール試薬由来の同じR基を2つ持つ第三級アルコールを与えます。
  • CO2からは後処理後にカルボン酸が、エポキシドからは新しい結合から2炭素離れた位置にOHを持つアルコールが得られます。
  • 水、アルコール、酸はプロトン化によって試薬を分解するので、ガラス器具と溶媒は乾燥していなければなりません。

FAQ

なぜ無水条件が必要なのですか?R–MgXは強塩基であり、水によってR–Hに変わってしまうからです。反応スキームはどう描けばよいですか?矢印の上に「1. RMgBr, Et2O」と「2. H3O+」の2段階を示すと、付加が完了してから酸を加えることが明確になります。