锂-卤素交换反应
基本概念

锂-卤交换反应受动力学控制。平衡位置取决于所涉及的碳负离子中间体的稳定性(sp杂化 >> sp2杂化 >> sp3杂化)。

在上述示例中,新生成的烷基锂试剂通过烷基化实现分子内捕获,从而驱动了原本不利的交换反应。碘代烷的反应活性高于相应的溴代烷,而氯代烷基本呈惰性。

使用叔丁基锂进行锂-卤素交换反应时,通常需要加入两当量或更多的叔丁基锂。第一当量用于交换反应,第二当量则会与反应生成的叔丁基碘进一步反应,最终生成异丁烯、异丁烷和碘化锂。

烯基卤化物的锂-卤素交换反应具有立体专一性,该反应以构型保持的方式进行。

脂肪族烷基锂试剂通常由相应的伯碘代物在低温下的戊烷-醚混合溶剂体系中制备
锂-卤交换机理

添加苯基碘会减缓碘丁烷与苯基锂的反应,这一现象为反应过程中存在低反应活性“ate-复合物”中间体提供了证据。

已获得与TMEDA配位的碘代双(五氟苯基)锂酸盐的X射线晶体结构,为锂-卤素交换过程中存在"ate-复合物"中间体提供了直接证据。
反应速率特征
锂-卤素交换反应速率极快。在某些情况下,锂-卤素交换的速率甚至可能超过质子转移的速率。

锂-卤素交换反应通常远快于可能与之竞争的加成反应。


9-苯基芴基保护基在最大程度减缓相邻易外消旋中心(如上文所述的α-氨基酮)的差向异构化速率方面具有特殊优势。
合成中的锂-卤素交换反应实例

与普通脂肪族溴化物不同,环丙基溴化物能够稳定转化为相应的有机锂试剂。在上例中,通过用溴化镁乙醚复合物对环丙基阴离子进行预处理,有效阻止了环丙基锂试剂与芳基碘之间发生第二次不必要的锂-卤素交换反应。

考虑上述转化过程中必须发生的各个过程的相对速率。

