RMgX和RMgR等有機鎂試劑是有機合成中常用的金屬試劑，由于鎂的電負(fù)性(1.27)介于鋰(1.53)和鋅(0.84)之間，格氏試劑的反應(yīng)活性也處于相應(yīng)有機鋰試劑和有機鋅試劑之間。格氏試劑的穩(wěn)定性高于鋰試劑, 而反應(yīng)活性高于鋅試劑，使其在有機合成中廣泛應(yīng)用。
格氏試劑的制備方法有:(1)金屬鎂和有機鹵化物的直接氧化加成; (2)鹵素-鎂交換反應(yīng); (3) C-H 鍵的直接鎂化反應(yīng)。其中，鹵素-鎂交換反應(yīng)是用較活潑格氏試劑制備較穩(wěn)定格氏試劑，格氏試劑穩(wěn)定性順序為：sp > sp2(烯基) > sp2 (芳基) > sp3(1o) > sp3 (2o)，因此常用iPrMgCl或iPrMgBr與芳基鹵代物反應(yīng)制備芳基格氏試劑。通常芳基碘代物或者帶有吸電子基的芳基溴代物活性較高，有較好的轉(zhuǎn)化率。2004 年, Knochel小組報道：LiCl 可以有效地加快鹵素-鎂交換反應(yīng)速度，帶有供電子基的芳基溴代物也能很好地反應(yīng)，如iPrMgCl·LiCl顯著提升對甲氧基溴苯的Br/Mg交換轉(zhuǎn)化率。含LiCl的格氏試劑也稱之為Knochel-TypeGrignard試劑或TurboGrignard試劑。
使用二仲丁基鎂氯化鋰作為交換試劑, 還可以使活性較低的烯基溴代物高效地發(fā)生交換反應(yīng)：
TurboGrignard試劑的快速交換作用，減少了發(fā)生其他副反應(yīng)的機會，使得相應(yīng)的硼酯化及金屬偶聯(lián)反應(yīng)可與鹵素-鎂交換一鍋進(jìn)行。
金屬試劑條件下易開環(huán)的異惡唑碘代物也有很好的交換收率：
反應(yīng)放大至公斤級規(guī)模也能順利進(jìn)行：
長鏈烷氧基鎂與仲丁基鋰形成的新型TurboGrignard試劑活性更高，而且在甲苯中溶解度更好，使得有強給電子的芳基氯代物也能夠很快發(fā)生Cl-Mg交換。
LiCl與格氏試劑形成絡(luò)合物可破壞了格氏試劑的聚集，使得負(fù)電荷集中在Mg上，增加烷基也可以增加Mg的負(fù)電荷，從而增強鹵素-鎂的交換速度。
參考文獻(xiàn):
Dorothee S. Ziegler, BaoshengWei, Paul Knochel*, Improving the Halogen–MagnesiumExchange by using New Turbo-Grignard Reagents. Chem. Eur. J. 2019, 25, 2695 – 2703.
Y. Liu, Y. Fang, L. Zhang, X.Jin, R. Li, S. Zhu, H. Gao, J. Fang and Q. Xia, Advances in LiCl-Promoted Preparation of Polyfunctional Grignard Reagentsand the Applications, Chin. J. Org. Chem., 2014, 34, 1523 - 1541.
MasakazuKogami, Nobuhide Watanabe*, PracticalPreparation of Ethyl 2-Methylthiophene-3-carboxylate, Chem. Pharm. Bull. 2011, 59(6), 797 – 798.
