锌铜偶

锌铜偶是一種锌和銅的合金，是有機合成的試劑，在1959年提出的西蒙斯–史密斯反應中有用到锌铜偶和烯烴或炔烴反應，之後锌铜偶就常在此反應中作為活性锌的來源^[1]。锌铜偶已廣為用在其他需要活性鋅的反應中。在有機化學中锌铜偶會用Zn/Cu、Zn_n(Cu)或是Zn(Cu)表示。

锌铜偶沒有嚴格定義的化學結構或是合金成份。一般而言锌含量會大於90%，不過有些情形下也可以使用锌含量較低的锌铜偶。锌铜偶在制備多半是暗色的粉末，而且會制備成醚溶剂中的浆液使用。此合金的中的铜可以活化鋅的反應，但這部份的文獻不多，一般猜測铜增強了合金中鋅的反應能力。

锌铜偶在潮濕空氣中容易變質，高活性的锌對氧氣也相當敏感^[2]。

製備

锌铜偶的製備方式有許多種，主要差異是銅的來源，也和鋅和銅的比例、鋅是粉末或颗粒狀，是否加入質子酸或其他物質，及製備的溫度有關。锌铜偶一般會反應前製備並分離，但有方式可以儲存此合金。大部份的製備是用過量的锌粉和銅化合物進行還原反應。

早期锌铜偶的製備方式是將鋅粉和氧化銅的混合物在氫氣中加熱到500 °C^[1]。另一種較方便和較便宜的方式是將鋅粉和鹽酸及硫化銅反應^[3]。鋅粉和乙酸氫铜在熱乙酸铜中的反應有高度可重复性^[4]。锌铜偶也可以用一當量的鋅粉和氯化銅在回流的醚中反應^[5]。

應用

在有機合成中常用到锌铜偶，例如烯烴或炔烴的西蒙斯–史密斯反應，在此反應中，锌铜偶（一般會是在醚溶剂中的浆液）和二碘甲烷反應．產生活性中間體碘化碘甲基鋅（英语：Iodomethylzinc iodide）ICH₂ZnI：

${\displaystyle \mathrm {Zn_{n}(Cu)+CH_{2}I_{2}\longrightarrow IZnCH_{2}I+Zn_{n-1}(Cu)} }$ 

 

锌铜偶也可以產生親核共軛加成需要的烷基锌试剂，也是脫鹵素试剂，可以促進羰基化合物的還原偶聯反應，也可以還原缺電子的烯烴或炔烴。 超声波作用（英语：Sonication）可以加快锌铜偶參與的环加成反应，使α,α'-雙溴酮變成1,3-二烯^[6]

參考資料

1. Howard H. Simmons, Ronald D. Smith. A New Synthesis of Cyclopropanes. J. Am. Chem. Soc. 1959, 81 (16): 4256–4264. doi:10.1021/ja01525a036. 
2. 锌铜偶. www.basechem.org. [2014-04-11]. （原始内容于2014-04-13） （中文）. 
3. Howard H. Simmons, Ronald D. Smith (1973). "Norcarane". Org. Synth.; Coll. Vol. 5: 855. 
4. Eugene LeGoff. Cyclopropanes from an Easily Prepared, Highly Active Zinc-Copper Couple, Dibromomethane, and Olefins. J. Org. Chem. 1964, 29 (7): 2048. doi:10.1021/jo01030a529. 
5. Robert J. Rawson, Ian T. Harrison. A Convenient Procedure for the Methylenation of Olefins to Cyclopropanes. J. Org. Chem. 1970, 35 (6): 2057–2058. doi:10.1021/jo00831a091. 
6. Navalkishore N. Joshi, H. Martin R. Hoffmann. Ultrasonics in the Metal Promoted Cycloaddition of α,α’-dibromo ketones to 1,3-dienes. Tett. Lett. 1986, 27 (6): 687–690. doi:10.1016/S0040-4039(00)84073-3.