Реакция Симмонса — Смита — Органическая химия для олимпиад

Реакция Симмонса — Смита

52 задания

Карбеноид цинка

linkОпора

Метилен из урока 127 внедряется и в двойные связи, и в связи C–H, поэтому чистый циклопропан с ним не получить. Реакция Симмонса — Смита решает эту задачу: вместо свободного карбена в ней работает карбеноид — соединение цинка, которое переносит группу \(\ce{CH2}\) только на двойную связь.

Как провести реакцию Симмонса — Смита

  1. \(\ce{CH2I2}\) + Zn(Cu) → \(\ce{ICH2ZnI}\) — карбеноид, а не свободный карбен.
  2. Согласованный перенос \(\ce{CH2}\) на C=C с одной стороны — стереоспецифично.
  3. Внедрения в связи C–H нет.
  4. Вариант Фурукавы: \(\ce{Et2Zn}\) + \(\ce{CH2I2}\).
Симмонс — Смит и дихлоркарбен
Симмонс — Смит и дихлоркарбен

Примеры

1. Циклогексен. Дииодметан и цинк-медная пара дают карбеноид \(\ce{ICH2ZnI}\); он переносит \(\ce{CH2}\) на двойную связь кольца, и получается бицикло[4.1.0]гептан (норкаран).

Карбеноид цинка пристраивает CH₂ только к двойной связи
Карбеноид цинка пристраивает CH₂ только к двойной связи

2. (Z)-Бут-2-ен. Перенос \(\ce{CH2}\) происходит согласованно, с одной стороны, поэтому метилы остаются цис: продукт — цис-1,2-диметилциклопропан.

Стереоспецифично: конфигурация алкена сохраняется
Стереоспецифично: конфигурация алкена сохраняется

errorКарбеноид — не карбен

Цинковый реагент \(\ce{ICH2ZnI}\) не является свободным карбеном: группа \(\ce{CH2}\) остаётся связанной с цинком до самого момента переноса на двойную связь. Поэтому он не внедряется в связи C–H и не даёт смесей, характерных для метилена из диазометана.

edit_noteПопробуйте сами

Что даст (E)-бут-2-ен в реакции Симмонса — Смита?

expand_moreПоказать решение

транс-1,2-Диметилциклопропан (рацемат).

Направляющая гидроксигруппа

Карбеноид из первой части урока — металлоорганический реагент, а атом цинка легко координируется с кислородом. Если рядом с двойной связью есть гидроксильная группа, атом цинка координируется с её кислородом и переносит группу \(\ce{CH2}\) на двойную связь с той стороны, где расположена группа OH.

Как OH управляет стороной атаки

  1. Цинк реагента координируется с кислородом соседней группы OH.
  2. \(\ce{CH2}\) доставляется на ту сторону двойной связи, где находится OH.
  3. Итог: циклопропан цис к гидроксилу (у аллиловых и гомоаллиловых спиртов).
\[\ce{CH2=CHCH2OH ->[\ce{CH2I2}, Zn(Cu)] C3H5CH2OH}\]

Примеры

1. Циклогекс-2-ен-1-ол. Цинк координируется с OH, и \(\ce{CH2}\) присоединяется с той же стороны кольца, где стоит гидроксил. Продукт — бицикло[4.1.0]гептан-2-ол с циклопропановым кольцом цис к OH.

Гидроксил направляет карбеноид на свою сторону
Гидроксил направляет карбеноид на свою сторону

2. Аллиловый спирт. Гидроксил соседствует с двойной связью; циклопропанирование даёт циклопропилметанол. У этого субстрата стереохимия не видна, но реакция идёт быстрее, чем с простым алкеном, — именно из-за координации цинка с кислородом.

Аллиловые спирты циклопропанируются легко и избирательно
Аллиловые спирты циклопропанируются легко и избирательно

errorНаправляет только близкая гидроксильная группа

Эффект работает у аллиловых и гомоаллиловых спиртов, где OH находится в одном-двух атомах от двойной связи. Если гидроксил далеко, цинк не может одновременно быть связан с кислородом и переносить группу к двойной связи, и \(\ce{CH2}\) присоединяется с менее загороженной стороны, как у обычного алкена.

edit_noteПопробуйте сами

С какой стороны кольца встанет \(\ce{CH2}\) в циклопент-2-ен-1-оле?

expand_moreПоказать решение

С той же, что OH.

push_pinГлавное

Дииодметан с цинк-медной парой даёт карбеноид \(\ce{ICH2ZnI}\); он переносит группу \(\ce{CH2}\) на двойную связь согласованно, с одной стороны — стереоспецифично и без внедрения в связи C–H. Цинк координируется с соседней группой OH, поэтому у аллиловых спиртов \(\ce{CH2}\) приходит со стороны гидроксила.

Закрепите теорию: 52 задания с проверкой и подсказками, урок зачитывается от 70 %.

Органическая химия для олимпиад · репетитор-кузьмин.рф
© 2026. Курс органической химии для подготовки к региональному и заключительному этапам Всероссийской олимпиады школьников и к перечневым олимпиадам первого уровня.