鹵代烷或脂肪磺酸酯與金屬鹵代物(e.g. KF, KI)通過SN2 反應進行平衡交換得到另一種鹵代物的反應被稱為Finkelstein反應。19世紀中葉W.H. Perkin第一次報道了鹵交換反應,一直到幾十年后的1910年,H. Finkelstein才系統(tǒng)的研究了此反應。 Finkelstein發(fā)現各種氯代烷烴或溴代烷烴(1°, 2°, 3°, 芐基, 等等)在15wt%的丙酮溶液中回流,會高產率的得到相應的碘代烷烴。但各種底物的反應時間相差很大,伯、烯丙基、芐基鹵代烴反應時間最短,叔鹵代烴反應時間最長。Finkelstein反應是一種平衡過程,主要利用了各種NaX在有機溶劑(acetone, 2-butanone, etc.)中的溶解度的不同控制反應方向。NaI在丙酮中溶解度很好,而NaBr和NaCl溶劑度很低。因此,根據Le Chatelier原則,鹵交換平衡的轉移方向是:NaBr和NaCl沉淀形成的方向移動。時至今日,Finkelstein反應還是一種非常重要的由氯代烷烴,溴代烷烴,磺酸酯制備碘代烷烴的方法。其他鹵化化合物,如α-鹵化酮和酸也可以很容易地進行此反應。此反應有很多改進法:一、固相負載的KI參與反應,可以避免使用大量過量的KI;二、微波高壓條件下反應,可以明顯的加快反應速率;三、即使在小極性非質子溶劑中,也可以用親脂性季銨鹽(TBAF)制備氟代烴;四、在偶極非質子溶劑中,用KF/18-crown-6也可以將其他鹵代烴轉化為氟代烴;五、可以利用TMSI可以將氟代烴的中氟置換為碘;六、在各種Lewis酸(AlMe3、ZnCl2、FeCl3等)存在下,用NaI/CS2處理大位阻的仲、叔烷基鹵化物可轉化為碘代烴。七、在離子液體中進行此反應,也取得了很好的效果。
反應機理
此反應為SN2反應機理,為可逆反應,影響反應平衡移動方向的因素有:金屬鹵代物的鹵離子的親核性,好的離去基團和金屬鹵代鹽在反應溶劑中的溶解度。比如,利用KF制備氟代烷烴的反應,是因為C-F鍵穩(wěn)定氟離子的離去性較低。氟代烷烴由于穩(wěn)定性較好,很少作為底物參與反應。通常情況下,反應中要加入過量的金屬鹵代鹽。對于晶格能較高的金屬鹵代鹽,需要加入冠醚促進反應。【Chem.-- Eur. J., 2001, 7, 4107-4116】 【Org. Lett. 2001, 3, 2061-2064】
【J. Am. Chem. Soc., 2001, 123, 11586-11593】【J. Org. Chem., 2002, 67, 764-771】

【 Synlett, 2012, 23, 2663-2666】
【Org. Lett., 2008, 10, 733-735】
【Tetrahedron, 2004, 60, 10943-10948】【Org. Lett., 2017, 19, 3342-3345】
一、Strategic Applications of Named Reactions in OrganicSnthesis, László Kürti and Barbara Czakó, Finkelstein reaction,page 170-171.二、Organic Chemistry Portal:https://www.organic-chemistry.org/namedreactions/finkelstein-reaction.shtm