金屬交換反應是指,「有機金屬化合物」和「無機鹽」的反應,在這個反應中「碳取代基」,從某個金屬原子轉移到另一個金屬原子。
有機化學的基礎284
1. 金屬交換反應是指,「有機金屬化合物」和「無機鹽」的反應,在這個反應中「碳取代基」,從某個金屬原子轉移到另一個金屬原子。
2. 金屬交換的一個重要的範例是「烷基鋰 alkyllithium」與「碘化銅 copper(Ι) iodide, CuI」的反應。(特別留意,這裡的碘化銅CuI,銅的氧化數是+1而不是比較穩定的+2)。
3. 在醚溶劑懸浮的「碘化銅CuI」,添加「甲基鋰」,「銅」會取代「鋰」在「甲基群」旁的鍵結位置,產生「甲基銅methylcopper」,同時會形成「碘化鋰」。
4. 如果再對含有甲基銅的溶液,增加一當量的「甲基鋰 methyllithium」,就會形成「二甲基鋰銅 lithium dimethylcuprate」,這是「有機鋰銅lithium dialkylcuprate」的最小分子。
5. 與「有機鋰化合物」不一樣的是,「有機鋰銅lithium dialkylcuprates」,與「鹵烷」和「烷基磺酸酯」進行反應時,是很棒的親核性試劑。確實是如此,即使「有機鋰銅lithium dialkylcuprates」與「鹵烷」反應的位置是二級碳,反應還是進行得很順利,能製造出大量的產物。
6. 因為這些反應的產量都很不錯,所以我們可以利用這些反應增加化合物的碳原子數與複雜度。
7. 利用「有機鋰銅lithium dialkylcuprates」製造「碳-碳」的方法,不限於跟「鹵烷」反應。「苯基鹵化物aryl halides」和「乙烯基鹵化物vunyl halides」與這些「有機鋰銅lithium dialkylcuprates」反應,也會形成「碳-碳」。雖然這些反應並不是SN2反應,但也是一個廣泛應用的合成法。
n 翻譯編寫 Marye Anne Fox, James K. Whitesell《Organic Chemistry》
研析心得:
1. 「有機鋰化合物」、「有機鎂化合物」與「有機鋰銅化合物」,都叫做「親核性的反應物」,它們的使命是用自己帶負電荷部分,吸引某一分子帶有正電荷的部分與它鍵結,並同時破壞對方的結構,導致一部份的原子脫離,而產生新的化學分子。
2. 媽媽在廚房炒雞肉的時候,會放一二片薑或一點米酒,這樣可以去腥,雞肉的味道就跟薑或米酒結合了。所以薑片炒雞肉目的,是薑跟雞肉的味道結合,而不是為了要收集腥味。
3. 「有機鋰銅」加「溴烷」會產生什麼化學結果?有機鋰銅的「烷基」(碳氫化合物)跟溴烷的「烷基」結合,然後溴烷的「溴」會被剔除,這種化學反應跟炒薑片雞肉一樣,「溴」這個腥味會被剔除,產生新的大型「碳氫化合物」。當然溴也是有價值的東西,可以另外收集起來另做他用;而新的「碳氫化合物」可以是石化工業的原料。
4. 有機鋰銅是怎麼做出來的呢?有機鋰化合物加上「碘化銅」,鋰會被銅取代掉,變成「有機銅」;「有機銅」再與剩下來的「有機鋰」和「碘化鋰」繼續反應,最後變成「有機鋰銅鹽」。
5. 這世界上有一種人,他不管跟什麼樣的人在一起,他都會被影響,改變他原本的習慣,他是很容易跟別人產生化學作用的人,例如父子騎驢的爸爸;還有一種人,他無論跟誰在一起,都會讓人產生改變,變成有價值的人,就像孔子一樣,任何人跟孔子在一起久了,都會變成勤奮好學。
6. 一個人為什麼會經常父子騎驢、沒有主見?他知識不夠又沒有明顯的政績,所以沒有強大的理論體系告訴他什麼情況應該做什麼事,別人一質疑,他馬上就退縮而改變了。所以我們如果認為國家的政策會朝令夕改,那一定是主管官員知識水準太差的結果,不可能有其他的原因。
7. 為什麼孔子、柏拉圖、耶穌……這些大師有強大的教化別人的能力?一、他們都是當時社會頂尖的知識份子。二、博學多聞。三、從長久的歷史經驗當中找到人類發展的絕對定理。四、為了實現那個「定理」他願意犧牲自己的生命在所不惜。一個人只要願意為真理的實現而犧牲生命,而他掌握的真理不但豐富,而且確實是「客觀真實」,就會產生強大的說服力、影響力,就像「有機鋰銅」一樣。
8. 被親核性反應物攻擊的「分子」,雖然它每一個原子的表面也都有電子,但是並沒有把電子的力量集中,所以無法像親核性反應物那樣,產生攻擊性。
9. 有些人雖然學經歷豐富,可是沒有真才實學,沒有特別專精的技能,也不理解其中深奧的理論,所以只是一個「金玉其外,敗絮其內」的草包,他什麼事情也做不了,最好的工作就是當奴才。
10. 這世界上有許多人雖然懂不少真理,可是社會正義感不夠,沒有足夠的道德勇氣,不願意為實現真理而犧牲生命,所以他瞭解的真理只是一種口號,自然不能感動別人,也對人類的歷史毫無貢獻與幫助,可能只滿足了個人的虛榮心。這世界上大部分哈佛大學的博士,都是這種喜歡虛榮心的生物。
11. 為什麼要進行金屬交換?因為要改變化合物的「親核性」強度。「有機鋰化合物」與「有機鋰銅化合物」的親核性能力不一樣,它們各自可以處理不同的化合物,進行不同的反應。
12. 同樣學法律的人,代書、書記官、檢察官、法官職位不同,影響力也不同。
13. 依據「絕對的權力,使人絕對腐化」的原則,權力愈高的人私生活一定愈腐化,除非另外有一個強大的權力來源監督制衡他們。台灣多數的司法官都是獨裁者,生活習慣也跟獨裁者差不多,在獨裁者蔣經國時代他們都是踐踏人權與憲法的共犯,是台灣社會最可恥的物種。
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