格氏试剂一般由卤代烃与镁粉在无水乙醚或四氢呋喃(THF)中反应制得。(卤代苯必须在THF中反应)格氏试剂可与醚或四氢呋喃中的氧原子形成络合物,制备过程必须在绝对无水无二氧化碳无乙醇等具有活泼氢的物质(如:水、醇、氨、卤化氢、末端炔等)条件下进行。
在有活泼氢物质或者THF中:R-Br Mg→R-Mg-X
由于碘代烷价格较高,一般用溴代烷合成。溴代烷是最常用于制备格氏试剂的卤代烃,但由于氯、溴甲烷均为气体,使用不便,一般使用碘甲烷合成碘化甲基镁。氯苯在制备格氏试剂时还须控制温度与压力。烯丙型及苯甲基型格氏试剂,合成后会与尚未反应的卤代烃发生偶合,因而需要严格控制温度。
在250mL三口烧瓶上,配置搅拌器、恒压滴液漏斗和带有CaCl2干燥管的回流冷凝管。向三口烧瓶中置入2.9g(0.12mol)镁屑,用20mL无水乙醚浸没。搅拌下,先滴入5mL 25%卤代烃乙醚溶液(由0.12mol卤代烃和无水乙醚配制而成)。如果反应液呈现混浊状并且温度上升,表明反应已经开始。如果没有产生上述现象,则需要加入1~2小粒碘晶,并微微加热。片刻,碘的颜色开始渐渐消褪,溶液变混浊,反应即开始,停止加热。将余下的卤代烃溶液滴入反应瓶中,滴速以维持反应液平稳沸腾为宜。加毕,用温水浴加热回流约半小时,使反应完全,即得格氏试剂乙醚溶液。
(1) 不论何时都不要将乙醚蒸干。
(2) 所用仪器均需干燥。溶剂和试剂都必须经过干燥处理。
(3)可用热水浴加热,切不可用明火加热。
(4)空气中的氧会与格氏试剂发生缓慢的氧化,格氏试剂的乙醚溶液在暗室里会发出美丽的光,就是这个缘故。因此,格氏试剂不可久置,通常随制随用。