【英文名称】Zinc/Copper Couple
【分子式】Zn(Cu)
【分子量】65.38 ~ 63.55
【CAS号】12019-27-1
【结构式】Zn-Cu
【物理性质】红棕色或暗灰色粉末,不溶于有机溶剂和水。
【制备和商品】商品化试剂为红棕色和暗灰色粉末,但是新制的锌-铜偶合剂往往具有更高的反应活性。具体方法为:将锌粉加入到水合醋酸铜的醋酸溶液中,反应 30 s 后即可析出固体,进而用醋酸和乙醚多次洗涤,即可获得高活性的锌-铜偶合剂。
【注意事项】锌-铜偶合剂在潮湿空气中会发生变质,必须在氮气保护下保存使用。高活性的锌-铜偶合剂对氧气也非常敏感。
锌-铜偶合剂实质上是金属锌的一种活泼形态,铜的存在除了能够活化锌粉表面外,不会表现出其它特殊性质。它能够用于实现各种类型反应,如环加成反应和烷基碘化合物对烯酮的共轭加成反应。锌-铜偶合剂还可用于制备二氯乙烯酮和 2-氧烯丙基阳离子化合物。
锌-铜偶合剂能够还原二碘甲烷,得到碘化碘甲基锌试剂,进而作用于烯烃实现其环丙化反应。反应具有高度的立体选择性,亚甲基特异性地加到起始烯烃的顺式位置。
锌-铜偶合剂也能发生对卤代烃如碘化物或溴化物的加成反应,得到高活性的烷基锌试剂,进而发生对羰基化合物的亲核加成反应,或者与酰氯底物作用,实现钯催化的碳-碳键形成偶联反应。
在 Reformatsky 反应 中,锌-铜偶合剂也能表现出比普通锌粉更高的反应活性,反应更快、产率更高。
锌-铜偶合剂也能实现烷基碘化物对 α,β-不饱和酮的共轭加成反应。反应首先发生锌-铜偶合剂对底物的还原加成反应,得到加成化合物自由基,进而再被一分子锌-铜偶合剂还原得到烯醇式结构,最后水解得到共轭加成产物。
锌-铜偶合剂也能实现羰基化合物的还原偶联反应,得到二聚后的二醇或烯烃化合物,除了发生自身还原偶联反应外,交叉还原偶联反应也能发生。
除了还原碳氧双键外,锌/铜偶合剂也能还原 C-C 多重键,如带有强烈吸电子基(如酯基、酮、氰基)的烯烃化合物能在甲醇中被锌-铜偶合剂还原为相应的饱和烃化合物。
烷基卤代物也能被锌-铜偶合剂还原为对应的饱和烃,在氘代试剂(如 D₂O )存在下,还能特异性获得氘代产物。
摘自:《现代有机合成试剂——还原反应试剂》,胡跃飞主编。