1、胺基金属化合物
胺基金属化合物(如NaHMDS、KHMDS等)均为非亲核性超强碱,主要用于脱去有机化合物的活性氢,应用于形成烯醇的反应、烯醇酯立体专一克莱森重排反应、将醛转化为硅亚胺的反应、生成缩水甘油酸酯的反应、β-内酰胺的反应、芳基烷基醚选择性断裂反应等,极易将可烯醇化的酮等结构定量地转变为烯醇式结构,便于合成。如:
Roos 等以β-氨基醇为底物经过三步反应得到内酯,此内酯在 NaHMDS作用下与Br(CH2)4OTf (Bromotriflate) 发生取代反应生成溴烷基内酯[1]:
β-内酰胺化合物在NaHMDS作用下进行醇解生成抗癌药物紫杉醇重要中间体[2]:
2、烷基金属锂化合物
烷基金属锂根据反应物的不同,除作为强碱性试剂外,也可作为强亲核剂与还原剂,其反应性能比一般格氏试剂要广泛而且多样化。作为一种强碱使用时,能将许多种碳-氢键去除质子(金属化反应),能将许多弱布朗斯特酸去除质子,擅长去除双键碳上的卤形成负离子;作为亲核性试剂时是常用的烷基化试剂。例如,在胺基与碳酸二甲酯的加成反应中,采用正丁基锂为碱,正丁基锂扮演将胺去除质子的角色[3] :
此外,可直接进行金属化反应,与烃作用,生成的烷基锂可与多种物质发生反应。可发生卤素-锂交换反应;可与醛、酮发生亲核加成和取代反应,生成仲醇或叔醇;也可以在烯烃双键上发生加成等:
3、碱金属盐类
醇的碱金属盐用作强碱性试剂可参与很多反应,如羟醛反应、克莱森缩合反应、Horner-Wadsworth-Emmons反应等。反应中,强碱试剂提供强碱性烷氧基负离子RO-,夺取化合物中的活泼氢,广泛应用于缩合、重排、开环等反应中。
4、无机盐氢化物
无机盐氢化物在有机合成中用途非常广泛,最常用于1,3-二羰基化合物或类似物的去质子化反应,生成相应的可以被烷基化金属化合物,从而能生成各种各样的有机化合物。常见反应如:Dieckmann缩合反应、Stobbe缩合反应、Darzens缩合反应和Claisen缩合反应等。
Ref.
[ 1 ] G H P Roos, K A Dastlik. Synth. Commun., 2000, 33:2197~2208.
[ 2 ] 化学工业与工程.2001,18(5):285-288.
[ 3 ] Journal of Organometallic Chemistry, 1996, 512:219-224.