鹵代烴在醚溶劑中與鎂作用生成有機金屬鎂化合物,這一產物叫做格利雅試劑,簡稱格氏試劑,利用格氏試劑合成烴、醇、醛、酮、羧酸等一系列有機化合物的這些反應稱格利雅反應。生成格氏試劑的難易與鹵烴的結構及鹵素的種類有關。就反應性和產率來說,一級鹵烴>二級鹵烴>三級鹵烴;RI>RBr>RCl。由于碘代烷最貴,而氯代烷的反應性最差,所以,實驗室中常采用反應性居中的溴代烷來合成格氏試劑。格氏試劑非?;顫?,可以和空氣中的氧、水、二氧化碳發生反應。因此,在制備時,除保持試劑的干燥外,還應隔絕空氣。 格氏試劑是有機合成中非常重要的試劑之一。制得的格氏試劑不需分離即可直接用于有機合成。
格利雅試劑(格氏試劑)是最常用的金屬有機試劑,用它能給大多數羰基化合物中引入烷基,轉變成相應的醇,(利用格氏試劑合成烴、醇、醛、酮、羧酸等一系列有機化合物的這些反應稱格利雅反應,簡稱格氏反應)。
格氏試劑因其堿性強,容易烯醇化的底物在反應中收率低。當引入含β-H的烷基時,伴隨酮的氫負離子還原的副產物。
鹵代烷烴與羰基化合物的混合溶液在金屬鎂的存在下,生成醇的反應稱為巴比耶(Barbier)反應。使用的金屬除了鎂以外,金屬鋰,鋅,釤等多種金屬也能發生該反應。
根據反應底物的不同,反應名稱也有所不同。反應底物為β-氨基-α,β-不飽和酮時稱為Berary反應;為原酸酯時稱為Bodoroux-Chichibabin醛合成反應;為甲酰胺時稱為Bouveault醛合成反應。
格氏反應的發現者V.Grignard因此獲1912年諾貝爾化學獎。
基本文獻
?Grignard, V. Compt. Rend. 1900, 130, 1322.
Primitive Review:
?Shirley, D. A. Org. React. 1954, 8, 28.
?Huryn, D. M. Comprehensive Organic Synthesis 1991, 1, 49.
Recent Progress & Reviews:
?Franzen, R. G. Tetrahedron 2000, 56, 685. doi:10.1016/S0040-4020(99)00963-1
?Hoffmann, R. W. Chem. Soc. Rev. 2003, 32, 225. doi: 10.1039/b300840c
?Garst, J. F.; Soriaga, M. P. Coord. Chem. Rev. 2004, 248, 623. doi:10.1016/j.ccr.2004.02.018
反應機理
如以下的schlenk平衡,溶液中存在幾種組分
鎂作為lewis酸,促進烷基的親核加成是該類反應的一般機理。像苯酚一類的容易被還原的底物,用大位阻的叔丁基格氏試劑時,反應則通過單電子轉移機理而進行。
反應實例
無水氯化鈰存在下,烯醇化、還原、1,4-加成等副反應受到抑制,以較好的收率生成加成產物醇 [1] 
若通過格氏試劑引入異丙基(i-Pr)基,β-H負離子還原則容易發生。(異丙基格氏試劑加成-加氫取代過程),相反,若想還原位阻較大的酮,可以使用異丙基或叔丁基格氏試劑。

有機鎂酸鹽的制備,對于通常的格氏試劑,有較好的官能團適應性。[2] 
腈化物反應活性較差,需要高溫條件。由反應得到的亞胺鎂鹽難與格氏試劑反應,是反應停留在這一階段,中間體容易加水分解生成酮。![]()
不對稱的(手性)格氏試劑的合成方法也正在探索研究。[3]
在低溫條件下用異丙基溴化鎂的鹵素-金屬交換,是制備含官能團的格利雅試劑的有效方法。加入LiCl能夠促進該金屬交換過程(稱作Turbo 格氏試劑)[4] 
最近,石原等人報道了通過添加催化劑量的氯化鋅的反應條件抑制副反應,高效的發生羰基親核加成。推測反應中的活性中間體是與鎂發生金屬交換后生成的三烷基鋅負離子。[5]

用現制的活性Rieke鎂可以與活性較差的鹵代烷烴反應生成相應的格氏試劑。[7]

實驗步驟
實驗技巧
簡單的格氏試劑均有市售試劑。需冷藏,若濃度大容易結晶或沉淀,因此需在適當濃度溶液中保存,或待沉淀完全溶解再使用。
鎂表面若被鈍化,會阻礙格氏試劑的生成,可用稀鹽酸洗凈鎂表面來活化,或者在手套箱中對鎂表面磨光處理(尤其對于小劑量的反應效果較好)
在反應中加入少量單質碘或二溴乙烷或碘代乙烷與鎂一起反應,能夠促進格氏試劑的生成,對于難生成格氏試劑的底物,通常會準備帶冷凝管的加熱裝置。除了是放熱反應,一旦自由基鏈引發反應后產物生成,即為自催化反應,注意控制反應平穩進行。
通常,使用THF或醚做溶劑制備格氏試劑,配位性溶劑能穩定格氏試劑,促進其生成。在特定情況下僅用醚作溶劑(Mg和MeI等在THF中會生成Wurtz自偶聯產物)
烯丙基格氏試劑等容易發生自偶聯的試劑的制備需在嚴格低溫條件下,緩慢的滴加試劑,這些技術操作決定了反應的成敗。
滴定格氏試劑很簡便,用1,10-鄰二氮菲無水甲醇的溶液,溶液變為紫紅色標志滴定終點,原理是生成了鄰二氮菲-鎂配合物顯色。[6]







