1、胺基金屬化合物
胺基金屬化合物(如NaHMDS、KHMDS等)均為非親核性超強堿,主要用于脫去有機化合物的活性氫,應用于形成烯醇的反應、烯醇酯立體專一克萊森重排反應、將醛轉化為硅亞胺的反應、生成縮水甘油酸酯的反應、β-內酰胺的反應、芳基烷基醚選擇性斷裂反應等,極易將可烯醇化的酮等結構定量地轉變為烯醇式結構,便于合成。如:
Roos 等以β-氨基醇為底物經過三步反應得到內酯,此內酯在 NaHMDS作用下與Br(CH2)4OTf (Bromotriflate) 發生取代反應生成溴烷基內酯[1]:
β-內酰胺化合物在NaHMDS作用下進行醇解生成抗癌藥物紫杉醇重要中間體[2]:
2、烷基金屬鋰化合物
烷基金屬鋰根據反應物的不同,除作為強堿性試劑外,也可作為強親核劑與還原劑,其反應性能比一般格氏試劑要廣泛而且多樣化。作為一種強堿使用時,能將許多種碳-氫鍵去除質子(金屬化反應),能將許多弱布朗斯特酸去除質子,擅長去除雙鍵碳上的鹵形成負離子;作為親核性試劑時是常用的烷基化試劑。例如,在胺基與碳酸二甲酯的加成反應中,采用正丁基鋰為堿,正丁基鋰扮演將胺去除質子的角色[3] :
此外,可直接進行金屬化反應,與烴作用,生成的烷基鋰可與多種物質發生反應。可發生鹵素-鋰交換反應;可與醛、酮發生親核加成和取代反應,生成仲醇或叔醇;也可以在烯烴雙鍵上發生加成等:
3、堿金屬鹽類
醇的堿金屬鹽用作強堿性試劑可參與很多反應,如羥醛反應、克萊森縮合反應、Horner-Wadsworth-Emmons反應等。反應中,強堿試劑提供強堿性烷氧基負離子RO-,奪取化合物中的活潑氫,廣泛應用于縮合、重排、開環等反應中。
4、無機鹽氫化物
無機鹽氫化物在有機合成中用途非常廣泛,最常用于1,3-二羰基化合物或類似物的去質子化反應,生成相應的可以被烷基化金屬化合物,從而能生成各種各樣的有機化合物。常見反應如:Dieckmann縮合反應、Stobbe縮合反應、Darzens縮合反應和Claisen縮合反應等。
Ref.
[ 1 ] G H P Roos, K A Dastlik. Synth. Commun., 2000, 33:2197~2208.
[ 2 ] 化學工業與工程.2001,18(5):285-288.
[ 3 ] Journal of Organometallic Chemistry, 1996, 512:219-224.