РЕАКЦИИ С МЕТАЛЛАМИ. МЕТАЛЛООРГАНИЧЕСКИЕ СОЕДИНЕНИЯ

Галогеноуглеводороды реагируют со щелочными металлами в инертных растворителях, образуя соответствующие металлоорганические соединения:

RX  +  2M   RM  +  MX,    где M = K, Na, Li

Реакции проводят в атмосфере инертного газа (азота или гелия) при условиях, исключающих присутствие влаги, кислорода и диоксида углерода, которые реагируют с металлоорганическими соединениями.

1. C₂H₅Br  +  2Na  C₂H₅Na  + NaBr
2. C₂H₅Na + C₂H₅Br C₄H₁₀ + NaBr

Реакция 2 протекает как S_N2-замещение галогена в молекуле RX. В качестве нуклеофильного реагента выступает карбанион R:^- в составе натрийорганического соединения RNa.

CH₃CH₂:^- Na⁺ + CH₃CH₂ | :Br CH₃CH₂CH₂CH₃ + Na⁺ Br^-

Конкурирующей реакцией является Е2-отщепление:
CH₃CH₂:^-Na⁺ +  H–CH₂CH₂:Br CH₃CH₃ + CH₂=CH₂+ Na⁺ Br^-

Общая схема реакции Вюрца:
R–X + 2Na + R–X  R–R + 2NaX   (Х=I, Br, Cl)

Примеры:
2(CH₃)₂CHCl + 2Na  (CH₃)₂CH–CH(CH₃)₂ +  2NaCl
2C₆H₅–I + 2Na   C₆H₅–C₆H₅ +  2NaI

Реакция Вюрца приводит к удвоению углеродного скелета и образованию продуктов симметричного строения. Поэтому обычно этим способом синтезируют соединения с четным числом углеродных атомов.

При действии Na, но чаще других активных металлов (Zn или Mg), на дигалогеналканы получают циклоалканы (внутримолекулярная реакция Вюрца):

Литийорганические соединения R–Li получают по той же схеме, что и натрийорганические. Они не столь активны и лучше растворимы в органических растворителях. При синтезе литийалкилов и литийарилов из соответствующих органических галогенидов (обычно, хлоридов) в качестве инертных растворителей могут использоваться не только алканы, но и простые эфиры (диэтиловый эфир, тетрагидрофуран).

н-C₄H₉Cl + 2Li   н-C₄H₉Li + LiCl
C₆H₅Cl + 2Li   C₆H₅Li + LiCl

В отличие от калий- и натрийорганических соединений литийпроизводные углеводородов достаточно широко используются в органическом синтезе.