氯化锂在有机合成中的应用

锂，与钠、钾虽然同属于第一主族元素，但锂却有其结构的特殊性。锂离子的半径为0.76 A(钠离子半径为1.02 A，钾离子半径为1.33 A)，离子半径过小赋予锂不同于钠、钾化合物的共价性，以及对富电子非金属原子的亲和性。尤其是锂离子的亲氧性在有机药物合成与制药工艺研究中具有特殊的作用。下面列举两例LiCl在有机合成中的应用。

(一)氯化锂（LiCl）代替双胺基锂（简称LiHMDS），无需-78°C

利莫那班(rimonabant)是法国Sanofi(赛诺菲)公司研发的全球首个1型大麻素受体(CB1)抑制剂类减肥药，具有很好的减肥效果，并具有胰岛素增敏和改善脂代谢紊乱的作用，同时具有一定的辅助戒烟效果。其作为新型减肥药于2006年在欧盟批准上市。

原研合成路线使用LiHMDS作为缩合试剂来介导对氯苯丙酮与草酸二乙酯的Claisen缩合，随后与2，4-二氯苯肼环化制备关键中间体(I)。LiHMDS价格昂贵，用起来和用正丁基锂注意事项差不多，要求无水无氧、低温，而且会产生大量废物，对反应条件要求苛刻。显然，从成本经济与绿色化学的角度考虑，LiHMDS不能够适应大规模生产中间体1的实际要求。

从机理上讲，使用LiHMDS作为缩合试剂的根本益处在于：锂离子对羰基氧原子有很好的亲和性，能够通过六元环锂盐稳定中间体，所以LiHMDS可以顺利介导这种位阻型Claisen缩合。2008年，有研究人员开发了一种通过氯化锂/甲醇钠体系代替LiHMDS的改进工艺，以氯化锂提供锂离子，以甲醇钠提供碱基，可在室温条件下以一锅法制备中间体I，反应更加绿色。

(二)LiCl 用于多官能团格氏试剂的制备

除了其特殊的绿色化学性，LiCl还可作为促进剂用于含多官能团格氏试剂的制备。这一方面，德国慕尼黑工业大学的Knochel小组做了许多开创性工作。Knochel等人根据各类反应条件和底物官能团兼容性的要求，开发了三种格氏试剂制备方法，极大拓展了格氏反应的应用范围。由于Knochel 在格氏试剂合成与应用方面的杰出贡献，通常将含LiCl 的格氏试剂称之为Konchel型格氏试剂。

LiCl 的作用机理：

1、在卤素-镁交换反应中，LiCl可以破坏格氏交换试剂(i-PrMgCl)的聚集加快格氏交换反应。

2、在镁和卤代烃的直接氧化插入反应中，LiCl 的存在可以增加生成格氏试剂的溶解度, 从而保持镁金属表面的光洁度, 确保氧化插入反应的持续进行;

3、在胺基镁参与的C—H 键镁化反应中，LiCl 络合的胺基镁具有比传统Hauser碱更好的溶解性和动力学碱性，从而使得Knochel-Hauser 碱具有更好的反应活性。

Knochel小组和其他小组发展出了很多基于格氏试剂官能团化的合成方法。例如，含多官能团的格氏试剂可以与酰氯、醛、酮、二氧化碳、亚胺、异氰酸酯、硼酸酯、卤代烃、三烷基氯硅烷等各类亲电试剂反应。

参考资料：

Synlett 2012, 23, 2965–2968

Chin. J. Org. Chem. 2014, 34, 1523～1541