Реакция Вюрца
Реакция Вюрца открыта Ш. А. Вюрцем в 1855 году. Представляет метод синтеза симметричных насыщенных углеводородов действием металлического натрия на алкилгалогениды (обычно бромиды или хлориды). Приводит к увеличению углеводородной цепи:
2R-Br + 2Na => R-R + 2NaBr
Несмотря на то что реакция Вюрца приводит к образованию новой углерод-углеродной связи, она нечасто применяется в органическом синтезе. В основном с ее помощью получают предельные углеводороды с длинной углеродной цепью, особенно она полезна при получении индивидуальных углеводородов большой молекулярной массы, и, как видно из приведенной схемы, для получения заданного углеводорода следует брать только один алкилгалогенид, так как при конденсации двух алкилгалогенидов получается смесь всех трех возможных продуктов сочетания. Поэтому если используется алкилгалогенид и натрий, реакцией Вюрца можно получить только углеводороды с четным количеством атомов углерода. Наиболее успешно реакция Вюрца протекает с первичными алкилйодидами. Очень низкие выходы целевого продукта получают при использовании метода Вюрца для вторичных алкилгалогенидов. Реакцию обычно проводят в диэтиловом эфире. Использование углеводородов в качестве растворителей уменьшает селективность реакции.
Однако если использовать заранее приготовленное металлоорганическое соединение, например алкиллитий, то можно получить и несимметричные продукты конденсации:
R-Li + R'-Br => R-R' + LiBr
В обоих случаях реакция сопровождается образованием большого количества побочных продуктов за счет побочных процессов. Это иллюстрирует пример взаимодействия этиллития с 2-бромоктаном:
В этом случае 3-метилнонан и ряд побочных продуктов в указанных молярных соотношениях образуются как продукты реакции Вюрца.
Реакция Вюрца успешно применяется для внутримолекулярных конденсаций для построения карбоциклических систем. Так, из 1,3-дибромпропана под действием металлического цинка и йодида натрия (в качестве вещества, добавляемого к катализатору в небольших количествах с целью улучшения его свойств (промотера реакции)) может быть получен циклопропан:
Можно построить и другие напряженные карбоциклические системы. Например, из 1,3-дибромадамантана, используя натрий-калиевый сплав, может быть получен 1,3-дегидроадамантан:
А взаимодействие 1-бром-3-хлор-циклобутана с натрием приводит к бициклобутану:
Известно множество разновидностей реакции Вюрца, получивших свои собственные названия, — это реакция Вюрца-Фиттига и реакция Ульмана. Первая заключается в конденсации алкил- и арилгалогенида под действием натрия с образованием алкилароматического производного. В случае реакции Ульмана в конденсацию обычно вводят арилйодиды, а вместо натрия используют свежеприготовленную медь — эта реакция позволяет с высоким выходом получать различные биарильные производные, в том числе и несимметричные, содержащие заместитель в одном из ароматических ядер:
