有機銅化合物

有機銅化合物について

有機銅化合物（ゆうきどうかごうぶつ）は、炭素（C）と銅（Cu）が結合して形成される化合物であり、有機金属化学の一部分を構成しています。これらは化学合成において重要な試薬として用いられ、様々な反応において活躍します。

歴史的背景

有機[銅]]化合物の歴史は1859年まで遡ります。科学者Rudolf Christian Böttgerは、塩化銅(I)の溶液にアセチレンを通すことで、初めて有機銅化合物である銅]アセチリド（Cu₂C₂）を合成しました。その後も、1936年にHenry Gilmanがメチル[銅を合成し、1941年にはKharashが銅]存在下での[グリニャール試薬とシクロヘキセノンの反応を検証しました。さらに、1952年にはGilmanが最初のジアルキルクプラートを研究しました。1960年代には、銅]による[[アルケンとCOの錯体が発見され、研究は進展していきました。

特性

有機銅化合物は、H₂OやO₂と反応することにより酸化銅(I)へと変化し、熱力学的に不安定な物質です。ほとんどのクプラートはイオンであるため、一般的には無極性溶媒には溶けにくく、通常はその場で生成されて使用されます。また、有機銅化合物は、グリニャール試薬や有機リチウム試薬よりも官能基との反応性が低いため、アルキル化試薬として利用されることが多いです。銅の電気陰性度は一般に高いため、求核性は比較的低いとされます。

銅の酸化数は通常+1または+2ですが、反応中間体では+3になることもあります。1価のアルキル銅（RCu）は繊維状で、有機リチウム化合物（RLi）と反応しクプラート（R₂CuLi）となります。このクプラートは「Gilman試薬」として知られています。また、有機銅化合物はアルキルホスフィン（R₃P）、チオエーテル（R₂S）、シアン化物イオン（CN⁻）などのリガンドによって安定化されることがあります。

[クプラート]]錯体は、結晶や溶液中で複雑な複合体を形成します。たとえば、ジメチル銅酸リチウムはジエチルエーテル中で2量化し、特異な構造を作ります。1972年にはCuCH₂SiMe₃が結晶構造として明らかにされ、その特異な特性が研究されました。銅に関する研究は進展し続けており、特に[[銅]中間体に関しても新たな知見が得られるようになっています。

合成と反応

有機銅化合物は、ハロゲン化銅と有機リチウム化合物の反応によって合成されます。例えば、フェニル銅はジエチルエーテル中でフェニルリチウムと臭化銅(I)との反応により得られることが知られています。また、一般的な反応には置換反応とカップリング反応があります。置換反応では、Gilman試薬とハロゲン化アルキルとの反応でアルキル銅、カップリング生成物、そしてハロゲン化リチウムが生成されます。

さらに、有機銅化合物はエノンへの1,4-共役付加反応でも重要な役割を果たし、特に反応の触媒として利用されます。これにより、ある種の化合物の合成が容易になります。

結論

有機銅化合物は、化学反応における非常に重要な役割を果たしており、その特性や応用方法に関する研究は今なお進行中です。これらの化合物は、有機合成の分野で幅広い応用が期待されており、今後の発展が楽しみです。

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