Ver el código de «Organolitio»

Un '''reactivo de organolitio''' es un [[compuesto organometálico]] con un [[enlace químico|enlace]] [[enlace covalente|covalente]] entre un átomo de [[carbono]] y uno de [[litio]]. Como la naturaleza electropositiva del litio hace que la [[densidad de carga]] del enlace esté sobre el átomo de carbono, se crea efectivamente un [[carbanión]]. De ahí que los compuestos de organolitio sean [[base (química)|bases]] y [[nucleófilo]]s extremadamente potentes.

== Preparación ==
La mayoría de los reactivos de alquil-litio simples y las amidas de litio comunes están disponibles comercialmente en una variedad de disolventes y concentraciones. Los reactivos de organolitio también se pueden preparar en el laboratorio. A continuación se presentan algunos métodos comunes para preparar reactivos de organolitio.

=== Reacción con litio metal ===
Los reactivos de organolitio se preparan industrialmente por la reacción de un [[halocarbono]] con [[litio]] metálico, esto es:<ref>{{cita publicación | autor = Stent, M. | url = http://www.syntheticpages.org/browse.php?&action=1&page=6&id=195 | título = Generation of a Highly Basic and Nucleophilic Organolithium; Isopropyllithium | publicación = SyntheticPages | año = 2002 | número = 195}}</ref><ref name=Carey />
{{NumBlk|:|<chem title="Reduction with metal lithium">R-X + 2Li -> R-Li + Li-X</chem>|{{EquationRef|1}}}}

La preparación industrial de reactivos de organolitio se logra utilizando este método, al tratar el cloruro de alquilo del organolitiado que se quiere obtener con litio metálico y un 0,5 a 2% de sodio. La conversión es altamente exotérmica. El sodio inicia la vía radical y aumenta la velocidad.<ref name=Schlosser>"Organometallics in Organic Synthesis", Schlosser, M., Ed, Wiley: New York, 1994. {{ISBN|0-471-93637-5}}</ref> La reducción procede a través de una vía radical. A continuación se muestra un ejemplo de la preparación de un reactivo de litio funcionalizado mediante reducción con metal de litio.<ref name=reductLi>{{cite journal| title = Obtention of 2,2-(diethoxy) vinyl lithium and 2-methyl-4-ethoxy butadienyl lithium by arene-catalysed lithiation of the corresponding chloro derivatives. Synthetic applications| author = Si-Fodil, M.| journal = Tetrahedron Lett.| year = 1998| volume = 39| issue = 49| pages = 8975–8978| doi = 10.1016/S0040-4039(98)02031-0 |display-authors=etal}}</ref> A veces, el metal de litio en forma de polvo fino se usa en la reacción con ciertos catalizadores como el [[Naftalina|naftaleno]] o el 4,4'-di-t-butilbifenilo (DTBB). Otro sustrato que se puede reducir con litio metálico para generar reactivos de alquil-litio son los sulfuros. La reducción de sulfuros es útil en la formación de reactivos de organolitio funcionalizados tales como alfa-litio éteres, sulfuros y silanos.<ref name=Cohen>{{cite journal|last=Cohen|first=T|author2=Bhupathy. M|title=Organoalkali compounds by radical anion induced reductive metalation of phenyl thioethers|journal=Acc. Chem. Res.|year=1989|volume=22|issue=4|pages=152–161|doi=10.1021/ar00160a006}}</ref>

:[[File:Reduction with li metal.png|center|480px|Reduction with Li metal]]

En lugar de litio elemental, también se pueden usar compuestos de organolitio disponibles comercialmente como reactivos de litiación. Estos sufren una [[reacción de metátesis]] con organohaluros para formar el compuesto litiado y el haluro de alquilo correspondiente:

:<math>\mathrm{Ar{-}X\ +\ R{-}Li\longrightarrow\ Ar{-}Li\ +\ RX}</math>
:<small>Litiación de un areno, Ar = Aril, X = Halogenuro.</small>

=== Metalación ===
Un segundo método para preparar reactivos de organolitio es una metalación (intercambio de [[litio]] e [[hidrógeno]]). La acidez relativa de los átomos de hidrógeno controla la posición de litiación. La desprotonación de la sustancia a litiar con compuestos de organolitio disponibles comercialmente, como el ''n''-butil-litio, donde el orgolitio extrae un protón activado, como resultado de lo cual se forma el organolitio deseado y se libera el alcano en el que se basa el organolitio utilizado (en el ejemplo [[butano]]):
[[File:Lithiierung.png|center|300px]]

Sin embargo, esta reacción requiere que el organolitio formado sea una base más débil que el organolitio original. Dado que el organolitio utilizado es fuertemente básico y, en consecuencia, reacciona con baja selectividad, el protón a extraer debe ser significativamente más ácido que otros protones presentes en la molécula a litiar.

Este es el método más común para preparar reactivos de alquinil-litio, porque el hidrógeno terminal unido al carbono ''sp'' es muy ácido y se desprotona fácilmente.<ref name=Carey /> 

Para los compuestos aromáticos, la posición de litiación también está determinada por el efecto de dirección de los grupos sustituyentes.<ref name=Snieckus>{{cite journal|last=Snieckus|first=V|title=Directed ortho metalation. Tertiary amide and O-carbamate directors in synthetic strategies for polysubstituted aromatics|journal=Chem. Rev.|year=1990|volume=90|issue=6|pages=879–933|doi=10.1021/cr00104a001}}</ref> Algunos de los grupos sustituyentes directores más efectivos son alcoxi, amido, [[sulfóxido]], sulfonilo. La metalación a menudo ocurre en la posición orto a estos sustituyentes, ya que estos tienen pares de electrones solitarios que estabilizan el ion de litio y, por lo tanto, lo acercan espacialmente al protón en posición orto , que luego puede abstraerse preferentemente. 
[[File:Directedorthometalation.png|center|600px|mini|Litiación de un areno con grupo ''orto'''-dirigido.(DMG=grupo director, E=electrófilo)]]

En los compuestos heteroaromáticos, la [[metalación]] generalmente ocurre en la posición orto respecto al heteroátomo.<ref name="Carey">''Advanced Organic Chemistry'' F.A. Carey R.J. Sundberg 2nd Edition ISBN 0-306-41088-5</ref><ref name=Snieckus />

En la siguiente imagen se resumen algunos de los compuestos de organolitio que se pueden obtener por metalación:
:[[File:Organolithium Reagents Prepared Metalation.svg|center|700px]]

=== Intercambio halógeno-litio ===
Un tercer método para preparar reactivos de organolitio es el intercambio de litio-halógeno, que implica el intercambio de heteroátomos entre un organohaluro y una especie de organolitio.
{{NumBlk|:|<chem title="Lithium-Halogen exchange">R-Li + R'-X -> R-X + R'-Li</chem>|{{EquationRef|2}}}}

El intercambio de litio-halógeno es muy útil en la preparación de nuevos reactivos de organolitio.

El terc-butil-litio o el n-butil-litio son los reactivos más utilizados para generar nuevas especies de organolitio a través del intercambio de halógeno de litio. El intercambio de litio-halógeno se usa principalmente para convertir yoduros y bromuros de arilo y alquenilo con carbonos ''sp<sup>2</sup>'' en los compuestos de organolitio correspondientes. La reacción es extremadamente rápida y, a menudo, transcurre entre -60 y -120 °C.<ref name=Leroux>''The Preparation of Organolithium Reagents and Intermediates'' Leroux.F., Schlosser. M., Zohar. E., Marek. I., Wiley, New York. 2004. {{ISBN|978-0-470-84339-0}}</ref>

=== Transmetalación ===
Los reactivos de organolitio se pueden preparar a partir de otros compuestos organometálicos por [[transmetalación]]. Los compuestos de [[organocobre]], [[organoestaño]], [[organosilicio]], [[organoboro]], etc.
{{NumBlk|:|<math chem title="Transmetalation">\ce{R-M} + \textit{n-}\ce{BuLi -> {R-Li} +}\ \textit{n-}\ce{BuM}</math>|{{EquationRef|3}}}}

Los tipos comunes de transmetalación incluyen el intercambio Li/Sn, Li/Hg y Li/Te, que son rápidos a baja temperatura.<ref name=Reich3 /> La ventaja del intercambio de Li/Sn es que los precursores de trialquilestannano experimentan pocas reacciones secundarias, ya que los subproductos de n-Bu<sub>3</sub>Sn resultantes no reaccionan frente a los reactivos de alquil-litio.<ref name=Reich3>''Organolithium Reagents'' Reich, H.J. 2002 https://organicchemistrydata.org/hansreich/resources/organolithium/organolithium_data/orgli-primer.pdf</ref> En el siguiente ejemplo, el vinilestannano, obtenido por hidroestannilación de un alquino terminal, forma vinil-litio a través de la transmetalación con n-BuLi.<ref name=stannane>{{cite journal| title = Useful new organometallic reagents for the synthesis of allylic alcohols by nucleophilic vinylation| author = Corey, E.J.|author2=Wollenberg, R.H.| journal = J. Org. Chem.| year = 1975| volume = 40| issue = 15| pages = 2265–2266| doi = 10.1021/jo00903a037}}</ref>

:[[File:Li Sn exchange.png|center|550px|Li Sn exchange]]

== Estructura ==
Aunque las especies de alquil-litio simples a menudo se representan como monómero RLi, existen como agregados (oligómeros) o polímeros.<ref name=leadstructure /> El grado de [[Agregación limitada por difusión|agregación]] depende del sustituyente orgánico y de la presencia de otros ligandos, de forma que el litio se coordine con más de un átomo de carbono, y cada átomo de carbono se coordine con más de un átomo de litio. Tres factores generales afectan la agregación: la interacción [[electrostática]] entre cargas opuestas, la esfera de coordinación del litio puede incluir moléculas de [[disolvente]] o [[base de Lewis]], y el [[impedimento estérico]] de la parte hidrocarbonada.<ref>''Structure Formation Principles and Reactivity of Organolithium Compounds'' Viktoria H. Gessner, Christian Daschlein, and Carsten Strohmann Chem. Eur. J. '''2009''', 15, 3320 – 3334 {{DOI|10.1002/chem.200900041}}</ref><ref name=Reich>{{cite journal|last=Reich|first=Hans J.|title=Role of Organolithium Aggregates and Mixed Aggregates in Organolithium Mechanisms|journal=Chemical Reviews|year=2013|volume=113|issue=9|pages=7130–7178|doi=10.1021/cr400187u|pmid=23941648}}</ref>  Los átomos de litio tienden a formar triángulos y agregados superiores.Estas estructuras se han dilucidado mediante una variedad de métodos, en particular espectroscopía de RMN de<sup>6</sup>Li, <sup>7</sup>Li, y <sup>13</sup>C y análisis de difracción de rayos X.<ref name=analytical>{{cite book| last = Zabicky | first = Jacob | chapter = Analytical aspects of organolithium compounds| title = PATAI'S Chemistry of Functional Groups.| publisher = John Wiley & Sons, Ltd | year = 2009| isbn = 9780470682531 | doi =  10.1002/9780470682531.pat0304}}</ref> La química computacional respalda estas asignaciones.<ref name =leadstructure>{{cite book| last1 = Stey |first1 = Thomas |last2 = Stalke |first2 = Dietmar |chapter = Lead structures in lithium organic chemistry|title = PATAI'S Chemistry of Functional Groups.|publisher = John Wiley & Sons, Ltd |year = 2009|isbn = 9780470682531|doi = 10.1002/9780470682531.pat0298}}</ref>

=== Naturaleza del enlace carbono-litio ===
[[File:Allyllithium.svg|thumb|right|150x100px|Densidad electrónica deslocalizada en reactivos de alil-litio]] 

Las [[electronegatividad]]es relativas del carbono y el litio sugieren que el enlace C−Li será altamente polar.<ref name=gopakomar>
{{cite book| last1 = Jemmis | first1 = E.D.| last2 = Gopakumar | first2 = G. | chapter = Theoretical studies in organolithium chemistry| title = PATAI'S Chemistry of Functional Groups.| publisher = John Wiley & Sons, Ltd | year = 2009| isbn = 9780470682531 | doi = 10.1002/9780470682531.pat0297}}</ref><ref name=streiwieser>{{cite journal| title = Perspectives on Computational Organic Chemistry| author = Streiwieser, A.| journal = J. Org. Chem.| year = 2009| volume = 74| issue = 12| pages = 4433–4446| doi = 10.1021/jo900497s | pmid = 19518150| pmc = 2728082}}</ref><ref name=bickelhaupt>{{cite journal| title = Covalency in Highly Polar Bonds. Structure and Bonding of Methylalkalimetal Oligomers (CH3M)n (M = Li−Rb; n = 1, 4)| author = Bickelhaupt, F. M.| journal = J. Chem. Theory Comput.| year = 2006| volume = 2| issue = 4| pages = 965–980| doi = 10.1021/ct050333s | pmid = 26633056|display-authors=etal}}</ref> Sin embargo, ciertos compuestos de organolitio poseen propiedades como la solubilidad en solventes no polares que complican el problema.<ref name="gopakomar"/> Si bien la mayoría de los datos sugieren que el enlace C-Li es esencialmente iónico, se ha debatido si existe un pequeño carácter [[Enlace covalente|covalente]] en el enlace C-Li.<ref name=streiwieser/><ref name=bickelhaupt/> Una estimación sitúa el porcentaje de carácter iónico de los compuestos de alquillitio entre el 80 y el 88 %.<ref>{{Cite journal|last=Weiss|first=Erwin|date=November 1993|title=Structures of Organo Alkali Metal Complexes and Related Compounds|journal=Angewandte Chemie International Edition in English|language=en|volume=32|issue=11|pages=1501–1523|doi=10.1002/anie.199315013|issn=0570-0833}}</ref>

En los compuestos de alil-litio, el catión de litio se coordina con la cara del enlace de carbono π en una forma η<sup>3</sup> en lugar de un centro carbaniónico localizado, por lo tanto, los alil-litio suelen estar menos agregados que los alquil-litio.<ref name=Reich /><ref name=Fraenkelallyllithium>
{{cite journal| title = Observation of a Partially Delocalized Allylic Lithium and the Dynamics of Its 1,3 Lithium Sigmatropic Shift| author = Fraenkel, G.|author2=Qiu, Fayang| journal = J. Am. Chem. Soc.| year = 1996| volume = 118| issue = 24| pages = 5828–5829| doi = 10.1021/ja960440j}}</ref> En los complejos de aril-litio, el catión de litio se coordina con un solo centro carbaniónico a través de un enlace de tipo Li−C σ.<ref name=Reich /><ref name=Fraenkel>
{{cite journal| title = The carbon-lithium bond in monomeric arllithium: Dynamics of exchange, relaxation and rotation| author = Fraenkel. G| journal = J. Am. Chem. Soc.| year = 1995| volume = 117| issue = 23| pages = 6300–6307| doi = 10.1021/ja00128a020 |display-authors=etal}}</ref>
{{multiple image| direction = vertical| width = 180 |height = 400| footer = Estructuras en estado sólido de tetrámeros de metil-litio, hexámeros de ''n''-butil-litio y escalera polimérica de fenil-litio| image1 = Methyllithium-tetramer-2-3D-balls.png| image2 = Butyllithium-hexamer-from-xtal-3D-balls-A.png| image3 = Phenyllithium-chain-from-xtal-Mercury-3D-balls.png}}

=== Estructura en estado sólido ===
[[File:Building block of alkyllithium aggregates.png|thumb|270px|left|Núcleos metálicos de tetraedro y octaedro formados por agregación del triángulo Li<sub>3</sub> - complejo de coordinación del carbanión<ref name=leadstructure />]]
Al igual que otras especies que consisten en subunidades polares, las especies de organolitio se agregan.<ref name=Strohmann>{{cite journal|last=Strohmann|first=C|title=Structure Formation Principles and Reactivity of Organolithium Compounds.|journal= Chem. Eur. J.|year=2009|volume=15|issue=14|pages=3320–3334|url=http://onlinelibrary.wiley.com/store/10.1002/chem.200900041/asset/3320_ftp.pdf?v=1&t=hnc3zl4k&s=90cd763c5affe82ca5d8208a75ea074deede3187|doi=10.1002/chem.200900041|pmid=19260001|display-authors=etal}}</ref><ref name=Power>{{cite journal|last=Power|first=P.P|author2=Hope H.|title=Isolation and crystal structures of the halide-free and halide-rich phenyllithium etherate complexes [(PhLi.Et2O)4] and [(PhLi.Et2O)3.LiBr].|journal=JACS|year=1983|volume=105|issue=16|pages=5320–5324|doi=10.1021/ja00354a022}}</ref> La formación de agregados está influenciada por las interacciones electrostáticas, la coordinación entre el litio y las moléculas de disolvente circundantes o los aditivos polares y los efectos estéricos.<ref name=leadstructure />

Un componente básico para la construcción de estructuras más complejas es un centro carbaniónico que interactúa con un triángulo Li<sub>3</sub> en forma de η-<sub>3</sub>. En los reactivos de alquil-litio simples, estos triángulos se agregan para formar estructuras de tetraedro u octaedro. 

Por ejemplo, en el [[metillitio]], [[etil-litio]] y [[terc-butil-litio]] en estado sólido , 4 átomos de litio forman un [[tetraedro]] con cada cara tapada por un grupo metilo, etilo o terc-butilo [RLi]<sub>4</sub> que enlaza simultáneamente con 3 átomos de litio (η<sup>3</sup> [[hapticidad]]).<ref name=leadstructure /> El metil-litio existe como tetrámeros en un grupo de tipo cubano en estado sólido, con cuatro centros de litio que forman un tetraedro. Cada metanuro en el tetrámero del metil-litio puede tener una interacción agóstica con los cationes de litio en los tetrámeros adyacentes.<ref name=leadstructure /><ref name=Strohmann /> El etillitio y el terc-butil-litio, por otro lado, no muestran esta interacción y, por lo tanto, son solubles en disolventes de hidrocarburos no polares. Otra clase de alquil-litio adopta estructuras hexámeras, como n-butil-litio, isopropil-litio y ciclohexanil-litio.<ref name=leadstructure />

La adición de una [[base de Lewis]] como los disolventes [[dietiléter]] o [[tetrahidrofurano|THF]], o los ligandos nitrogenados [[TMEDA]], [[PMDTA]] o [[esparteina]] tiende a desagregar los compuestos de organolitio, haciéndolos más solubles y reactivos. El complejo de estado sólido de MeLi con (-)-esparteina es un dímero. El complejo de butillitio con [[PMDTA]] está muy próxino al monómero BuLi.

=== Estructura en disolución ===
Confiar únicamente en la información estructural de los agregados de organolitio obtenidos en estado sólido a partir de estructuras cristalinas tiene ciertos límites, ya que es posible que los reactivos de organolitio adopten diferentes estructuras en el entorno de la solución de reacción.<ref name=Reich /> Además, en algunos casos, la estructura cristalina de una especie de organolitio puede ser difícil de aislar. Por lo tanto, estudiar las estructuras de los reactivos de organolitio y los intermedios que contienen litio en forma de disolución es extremadamente útil para comprender la [[reactividad]] de estos reactivos.<ref name=solutionenolate>{{cite journal| title = Solution Structures of Lithium Enolates, Phenolates, Carboxylates, and Alkoxides in the Presence of N,N,N′,N′-Tetramethylethylenediamine: A Prevalence of Cyclic Dimers| author = Collum, D. B.| journal = J. Org. Chem.| year = 2008| volume = 73| issue = 19| pages = 7743–7747| doi = 10.1021/jo801532d | pmid = 18781812|display-authors=etal| pmc = 2636848}}</ref> La espectroscopia de RMN se ha convertido en una poderosa herramienta para el estudio de agregados de organolitio en disolución. 

En disolución, el [[metil-litio]] en THF a concentración 1[[molaridad|M]] es un tetrámero, el n-butil-litio en [[benceno]] a concentración 3M es un hexámero y en THF a concentración 1M es un tetrámero. El t-BuLi en THF es un dímero. El isopropil-litio en ciclopentano es una mezcla de las formas hexámero, octámero y nonámero.

Diferentes estados de agregación de organolitio se encuentran en la [[desprotonación]] simple del [[alquino]] terminal ''(feniltio)acetileno'' por n-butillitio en THF a -135&nbsp;°C, un proceso que puede ser seguido por [[Espectroscopia de resonancia magnética nuclear|espectroscopia RMN]] de <sup>7</sup>Li:<ref>{{cita publicación | título = Reactivity of Individual Organolithium Aggregates'': A RINMR Study of n-Butyllithium and 2-Methoxy-6-(methoxymethyl)phenyllithium | autor = Amanda C. Jones, Aaron W. Sanders, Martin J. Bevan, and Hans J. Reich | publicación = J. Am. Chem. Soc. | año = 2007 | volumen = 129 | número = 12 | páginas = 3492–3493 | formato = Communication | doi = 10.1021/ja0689334}}</ref>

[[Archivo:OrganolithiumAggregates.png|400px|thumb|Agregados de organolitio. Jones, 2007.]]

El tetrámero de una sustancia parecida al [[cubano]] '''A''' es fuertemente reactivo comparado con eldímero '''B'''  que forma en primer lugar laespecie de mezcla de dímeros '''C''' y finalmente el homodímero '''D'''. De hecho, el dímero es más reactivo que el tetrámero en un factor de 3.2x10<sup>8</sup>.

{| border="1" class="wikitable" ;style="text-align:center; width:200px; height:200px;"
|+ Agregados de algunos alquil-litios en disolventes<ref name=Reich /><ref name = Elschenbroich>{{cita libro|apellidos=Elschenbroich|nombre=Christoph|título=Organometallics|año=2005|editorial=Willey-VCH|isbn=978-3-527-29390-2}}</ref> 
! 
! Disolvente
! Estructura
|-
! metil-litio
| Hidrocarburo
| hexámero (octaedro Li<sub>6</sub>)
|-
! metil-litio
| THF, éter, HMPA
| tetrámero (tetraedro Li<sub>4</sub>)
|-
! metil-litio
| TMEDA
| monómero
|-
! ''n''-butil-litio
| pentano, ciclohexano
| hexámero
|-
! ''n''-butil-litio
| éter
| tetrámero
|-
! ''n''-butil-litio
| THF
| tetrámero-dímero
|-
! ''sec''-butil-litio
| pentano
|hexámero-tetrámero
|-
! isopropil-litio
| pentano
| hexámero-tetrámero
|-
! ''terc''-butil-litio
| pentano
| tetrámero
|-
! ''terc''-butil-litio
| THF
| monómero
|-
! fenil-litio
| éter,THF, HMPA
| dímero
|-
! bencil-litio
| THF, éter
| monómero
|}

Los reactivos de organolitio también reaccionan con los disolventes tipo [[Éter (química)|éter]] que son muy usados en la mayoría de las reacciones. La tabla inferior muestra la [[vida media]] aproximada de varios compuestos de organilitio en disolventes típicos.:<ref>{{cita publicación | título = Directed Ortho-Lithiation of Phenylcarbamic Acid 1,l-Dimethylethyl Ester (N-Boc-aniline). Revision and Improvements | autor = Stanetty, P.; Koller, H.; Mihovilovic, M. | publicación = [[J. Org. Chem.]] | año = 1992 | volumen = 57 | páginas =  6833–6837 | doi = 10.1021/jo00051a030}}</ref>

{| class="wikitable"
|-
! Disolvente/<br />Temperatura
! n-butillitio<br />( n-BuLi )
! s-butillitio<br />( s-BuLi )
! t-butillitio<br />( t-BuLi )
! metillitio<br />(MeLi )
! CH<sub>2</sub>=C(OEt)-Li
! CH<sub>2</sub>=C(SiMe<sub>3</sub>)-Li
|-
| THF/-20&nbsp;°C
|
|
| 40 min, 360 min
|
|
|
|-
| THF/20&nbsp;°C
|
|
|
|
| >15 h
| 17 h
|-
| THF/35&nbsp;°C
| 10 min
|
|
|
|
|
|-
| THF/TMEDA/-20&nbsp;°C
| 3300 min
|
|
|
|
|
|-
| THF/TMEDA/ 0&nbsp;°C
| 340 min
|
|
|
|
|
|-
| THF/TMEDA/20&nbsp;°C
| 40 min
|
|
|
|
|
|-
| Éter/-20&nbsp;°C
|
|
| 480 min
|
|
|
|-
| Éter/0&nbsp;°C
|
|
| 61 min
|
|
|
|-
| Éter/20&nbsp;°C
| 153 h
|
| <30 min
|
|
| 17 days
|-
| Éter/35&nbsp;°C
| 31 h
|
|
|
|
|
|-
| Éter/TMEDA/ 20&nbsp;°C
| 603 min
|
|
|
|
|
|-
| DME/-70&nbsp;°C
|
| 120 min
| 11 min
|
|
|
|-
| DME/-20&nbsp;°C
| 110 min
| 2 min
| <<2 min
|
|
|
|-
| DME/0&nbsp;°C
| 6 min
|
|
|
|
|}

== Reactividad y aplicaciones ==
Como ya se ha comentado, el enlace C-Li en los reactivos de organolitio están fuertemente polarizados debido al carácter electropositivo del litio. Como resultado, el carbono atrae la mayor parte de la densidad electrónica del enlace y se parece a un carbanión. Son, por lo tanto, fuertemente básicos y nucleófilos altamente reactivos y reaccionan con casi todos los tipos de electrófilos. Son semejantes a los [[reactivo de Grignard|reactivos de Grignard]], pero son mucho más reactivos.  Debido a esta reactividad, son incompatibles con [[agua]], [[oxígeno]] (O<sub>2</sub>), y [[dióxido de carbono]], y deben ser manejados bajo atmósfera protectora como [[nitrógeno]] o, preferiblemente, [[argón]]. Algunas de las aplicaciones más comunes de los reactivos de organolitio en síntesis incluyen su uso como nucleófilos, bases fuertes para la desprotonación, iniciador de la polimerización y material de partida para la preparación de otros compuestos organometálicos.

=== Uso como nucleófilo ===
==== Reacciones de carbolitiación ====
Como nucleófilos, los reactivos de organolitio se someten a reacciones de carbolitiación, en las que el enlace carbono-litio se adiciona a un enlace múltiple de carbono-carbono (adición a un doble enlace o triple enlace), formando nuevas especies de organolitio.<ref name=Intracarbolithiation>{{cite book| last1 = Fananas | first1 = Francisco | last2 = Sanz | first2 = Roberto| chapter = Intramolecular carbolithiation reactions| title = PATAI'S Chemistry of Functional Groups.| publisher = John Wiley & Sons, Ltd | year = 2009| isbn = 9780470682531 | doi = 10.1002/9780470682531.pat0341}}</ref> Esta reacción es la reacción más ampliamente empleada de compuestos de organolitio. La carbolitiación es clave en los procesos de [[polimerización aniónica]], y el n-butillitio se usa como catalizador para iniciar la polimerización de estireno, butadieno o isopreno o sus mezclas.<ref name=Hsieh>Heinz-Dieter Brandt, Wolfgang Nentwig1, Nicola Rooney, Ronald T. LaFlair, Ute U. Wolf, John Duffy, Judit E. Puskas, Gabor Kaszas, Mark Drewitt, Stephan Glander "Rubber, 5. Solution Rubbers" in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, 2011, Wiley-VCH, Weinheim. {{DOI|10.1002/14356007.o23_o02}}</ref><ref name=anionicpolymer>
{{cite book| last1 = Baskaran | first1 = D.| last2 = Müller | first2 = A.H.| chapter = Anionic Vinyl Polymerization| title = Controlled and living polymerizations: From mechanisms to applications| publisher = Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA| location = Weinheim, Germany| year = 2010| doi = 10.1002/9783527629091.ch1| isbn = 9783527629091}}</ref>
:[[File:Anionic polymerization of styrene initiated by sec-BuLi.png|400px|Anionic polymerization of styrene initiated by ''sec''-butyllithium|center]]

Otra aplicación que aprovecha esta reactividad es la formación de compuestos carbocíclicos y heterocíclicos por carbolitiación intramolecular.<ref name=Intracarbolithiation /> Como forma de ciclación aniónica, las reacciones de carbolitiación intramolecular ofrecen varias ventajas sobre la ciclación por radicales. En primer lugar, es posible que las especies de organolitio cíclicas del producto reaccionen con electrófilos, mientras que a menudo es difícil atrapar un radical intermedio de la estructura correspondiente. En segundo lugar, las ciclaciones aniónicas suelen ser más regio y estereoespecíficas que las ciclaciones por radicales, particularmente en el caso de los 5-hexenillitios. La carbolitiación intramolecular permite la adición de alquil-vinil-litio a enlaces triples y dobles enlaces sustituidos con mono-alquilo. Los arillitios también pueden sufrir una adición si se forma un anillo de 5 miembros. Las limitaciones de la carbolitiación intramolecular incluyen la dificultad de formar anillos de 3 o 4 miembros, ya que las especies de organolitio cíclicas intermedias a menudo tienden a sufrir aperturas de anillo.<ref name=Intracarbolithiation /> A continuación se muestra un ejemplo de reacción de carbolitiación intramolecular. Las especies de litio derivadas del intercambio litio-halógeno se ciclaron para formar el vinil-litio a través del cierre del anillo 5-exo-trig. La especie de vinil-litio reacciona además con electrófilos y produce compuestos de ciclopentilideno funcionalizados.<ref name=intra18>{{cite journal| title = Preparation and facile cyclization of 5-alkyn-1-yllithiums| author = Bailey, W.F.| journal = Tetrahedron Lett.| year = 1989| volume = 30| issue = 30| pages = 3901–3904| doi = 10.1016/S0040-4039(00)99279-7 |display-authors=etal}}</ref>
:[[File:Intramolecular carbolithiation'.png|450px|A sample stereoselective intramolecular carbolithiation reaction|center]]

==== Adición a compuestos carbonílicos ====
Los compuestos de organolitio se usan también habitualmente para reacciones de [[adición nucleofílica]] a compuestos con el [[grupo carbonilo]] (C=O) para dar [[alcohol]]es y otros átomos de carbono electrófilos. La desprotonación puede ser una reacción colateral con compuestos de carbonilo [[enol]]izable,especialmente con reactivos de organolitio con impedimento estérico tales como ''t''-butil-litio.  Los [[reactivo de Grignard|reactivos de Grignard]], aunque mucho menos reactivos, son una alternativa en reacciones de adición, con menos problemas con la desprotonación. La adición procede principalmente a través de la adición polar, en la que las especies de organolitio nucleofílicas atacan desde la dirección ecuatorial y producen el alcohol axial.<ref name=Carey /> La adición de sales de litio como LiClO4 puede mejorar la estereoselectividad de la reacción.<ref name=Ashby>{{cite journal|last=Ashby|first=E.C.|author2=Noding, S.R.|title=The effects of added salts on the stereoselectivity and rate of organometallic compound addition to ketones|journal=J. Org. Chem.|year=1979|volume=44|issue=24|pages=4371–4377|doi=10.1021/jo01338a026}}</ref>
:[[File:LiClO4 increase selectivity.png|450px|center|LiClO4 increase selectivity of t BuLi]]

Cuando la cetona está estéricamente impedida, el uso de reactivos de Grignard a menudo conduce a la reducción del grupo carbonilo en lugar de la adición.<ref name=Carey /> Sin embargo, es menos probable que los reactivos de alquillitio reduzcan la cetona y se pueden usar para sintetizar alcoholes sustituidos.<ref name=Yamatakaddorgli>{{cite book| last = Yamataka | first = Hiroshi | chapter = Addition of organolithium reagents to double bonds| title = PATAI'S Chemistry of Functional Groups.| publisher = John Wiley & Sons, Ltd | year = 2009| isbn = 9780470682531 | doi =  10.1002/9780470682531.pat0310}}</ref> A continuación se muestra un ejemplo de adición de etillitio a adamantona para producir alcohol terciario.<ref> name=adamantone>{{cite journal| title = Über adamantan und dessen derivate IX. In 2-stellung substituierte derivate| author = Landa, S.| journal = Collection of Czechoslovak Chemical Communications| year = 1967| volume = 72| issue = 2| pages = 570–575| doi = 10.1135/cccc19670570 |display-authors=etal}}</ref>
:[[File:Li add to adamantone.png|350px|center|Li add to adamantone]]

Los reactivos de organolitio también son mejores que los reactivos de Grignard en su capacidad para reaccionar con ácidos carboxílicos para formar cetonas.<ref name=Carey /> Esta reacción se puede optimizar controlando cuidadosamente la cantidad de reactivo de organolitio que se agrega o usando cloruro de trimetilsililo para apagar el exceso de reactivo de litio.<ref name=carey114>{{cite journal| title = Preparation of methyl ketones by the sequential treatment of carboxylic acids with methyllithium and chlorotrimethylsilane| author = Rubottom, G.M.|author2=Kim, C| journal = J. Org. Chem.| year = 1983| volume = 48| issue = 9| pages = 1550–1552| doi =  10.1021/jo00157a038}}</ref> Una forma más común de sintetizar cetonas es mediante la adición de reactivos de organolitio a las amidas de Weinreb (N-metoxi-N-metilamidas). Esta reacción proporciona cetonas cuando los reactivos de organolitio se usan en exceso, debido a la quelación del ion de litio entre el oxígeno N-metoxi y el oxígeno carbonilo, que forma un intermedio tetraédrico que colapsa con el procesamiento ácido.<ref name=weinreb>{{cite journal| title = A One-Pot Synthesis of Ketones and Aldehydes from Carbon Dioxide and Organolithium Compounds | author = Zadel, G.|author2=Breitmaier, E.| journal = Angew. Chem. Int. Ed.| year = 1992| volume = 31| issue = 8| pages = 1035–1036| doi = 10.1002/anie.199210351}}</ref>
:[[File:Li add to weinreb.png|400px|center|Li add to weinreb]]

Los reactivos de organolitio también reaccionan con el dióxido de carbono para formar, después del procesamiento, ácidos carboxílicos.<ref name=liaddtocbx>{{cite journal| title = Methoxymethyl ethers. An activating group for rapid and regioselective metalation| author = Ronald, R.C.| journal = Tetrahedron Lett.| year = 1975| volume = 16| issue = 46| pages = 3973–3974| doi = 10.1016/S0040-4039(00)91212-7}}</ref>

En el caso de sustratos de enona, donde son posibles dos sitios de adición nucleófila (adición 1,2 al carbono carbonilo o adición conjugada 1,4 al carbono β), la mayoría de las especies de organolitio altamente reactivas favorecen la adición 1,2, sin embargo, hay varias formas de impulsar los reactivos de organolitio para que se sometan a la adición conjugada. En primer lugar, dado que es probable que el aducto 1,4 sea la especie más favorable desde el punto de vista termodinámico, la adición de conjugados se puede lograr mediante el equilibrio (isomerización de los dos productos), especialmente cuando el nucleófilo de litio es débil y la adición 1,2 es reversible. En segundo lugar, la adición de ligandos donantes a la reacción forma especies de litio estabilizadas con heteroátomos que favorecen la adición del conjugado 1,4. En un ejemplo, la adición de un bajo nivel de HMPA al disolvente favorece la adición 1,4. En ausencia de un ligando donante, el catión litio está estrechamente coordinado con el átomo de oxígeno; sin embargo, cuando el catión litio es solvatado por HMPA, la coordinación entre el oxígeno del carbonilo y el ion litio se debilita. Por lo general, este método no se puede usar para afectar la regioselectividad de los reactivos de alquil-litio y aril-litio.<ref name=14conjugate>{{cite journal| title = Michael addition of organolithium compounds. A Review| author = Hunt, D.A.| journal = Org. Prep. Proc. Int.| year = 1989| volume = 21| issue = 6| pages = 705–749| doi = 10.1080/00304948909356219}}</ref><ref name=12vs14>{{cite journal| title = Regioselectivity of Addition of Organolithium Reagents to Enones: The Role of HMPA| author = Reich, H. J.|author2=Sikorski, W. H.| journal = J. Org. Chem.| year = 1999| volume = 64| issue = 1| pages = 14–15| doi = 10.1021/jo981765g| pmid = 11674078}}</ref>
:[[File:1,4vs1,2_addition1.svg|center|400px|1,4vs1,2 addition]]

Los reactivos de organolitio también pueden realizar una adición nucleófila enantioselectiva a carbonilo y sus derivados, a menudo en presencia de ligandos quirales. Esta reactividad se aplica ampliamente en la síntesis industrial de compuestos farmacéuticos. Un ejemplo es la síntesis de Merck y Dupont de Efavirenz, un potente inhibidor de la transcriptasa inversa del VIH. Se agrega acetiluro de litio a una cetona proquiral para producir un producto de alcohol quiral. La estructura del intermedio de reacción activo se determinó mediante estudios de espectroscopia de RMN en estado de solución y cristalografía de rayos X del estado sólido como un tetrámero cúbico 2:2.<ref name=MerckDupont>{{cite journal| title = NMR Spectroscopic Investigations of Mixed Aggregates Underlying Highly Enantioselective 1,2-Additions of Lithium Cyclopropylacetylide to Quinazolinones| author = Collum, D.B.| journal = J. Am. Chem. Soc.| year = 2001| volume = 123| issue = 37| pages = 9135–9143| doi = 10.1021/ja0105616 | pmid = 11552822|display-authors=etal}}</ref>
:[[File:Merck synthesis of Efavirenz.png|center|500px|Merck synthesis of Efavirenz]]

Algunas reacciones generales de compuestos de organolitio son::
* Reacción con sales de [[ácido carboxílico]] y de [[ácido clorhídrico]] para dar las correspondientes [[Cetona (química)|cetona]].<ref>{{OrgSynth | author = Thomas M. Bare and Herbert O. House | title = Methyl Ketones from Carboxylic Acids: Cyclohexyl Methyl Ketone | collvol =  5 | collvolpages = 775 | year = 1973 | prep = CV5P0775}}</ref>
* Reacción con [[éster]]es carboxílicos para dar [[alcohol|alcoholes terciarios]].  En el ejemplo adjunto, se demostró que el etilitio era muy eficaz, pero el bromuro de etilmagnesio dio principalmente productos de [[redox|reducción]].<ref name="Posner1998">{{cita publicación|apellido=Posner|nombre=Gary H. |coautores=Jae Kyoo Lee, Qiang Wang, Sara Peleg, Martin Burke, Henry Brem, Patrick Dolan, Thomas W. Kensler|fecha=1998|título=Noncalcemic, Antiproliferative, Transcriptionally Active, 24-Fluorinated Hybrid Analogues of the Hormone 1α,25-Dihydroxyvitamin D3. Synthesis and Preliminary Biological Evaluation|publicación=[[Journal of Medicinal Chemistry]]|volumen=41|número=16|páginas=3008–3014|doi=10.1021/jm980031t}}</ref>

[[Archivo:EtLiRxnWithEster.png|thumb|400px|Reacción de etil-litio con un éster.]]

==== Reacciones tipo S<sub>N</sub>2 ====
Los reactivos de organolitio pueden servir como nucleófilos y llevar a cabo reacciones de tipo S<sub>N</sub>2 con haluros de alquilo o alilo.<ref name=inversionSn2>{{cite journal| title = Stereospecific coupling reactions between organolithium reagents and secondary halides| author = Sommmer, L.H.|author2=Korte, W. D.| journal = J. Org. Chem.| year = 1970| volume = 35| pages = 22–25| doi = 10.1021/jo00826a006}}</ref> Aunque se consideran más reactivos que los reactivos de Grignard en la alquilación, su uso todavía está limitado debido a las reacciones secundarias que compiten, como las reacciones de radicales o el intercambio metal-halógeno. La mayoría de los reactivos de organolitio utilizados en las alquilaciones son más estabilizados, menos básicos y menos agregados, como los reactivos de arilo o alillitio estabilizados con heteroátomos.<ref name=Reich /> Se ha demostrado que el HMPA aumenta la velocidad de reacción y el rendimiento del producto, y la reactividad de los reactivos de aril-litio a menudo mejora con la adición de alcóxidos de potasio.<ref name=Carey />  Los reactivos de organolitio también pueden realizar ataques nucleofílicos con epóxidos para formar alcoholes.
:[[File:SN2 inversion with benzyllithium.png|500px|center|SN2 inversion with benzyllithium]]

==== Reacciones en compuestos de aril-litio ====
Los compuestos aromáticos de litio son adecuados para introducir toda una serie de sustituyentes en el sistema aromático. El alcance de esta reacción comienza con alquilaciones simples, que generalmente reaccionan con un haluro de alquilo. De esta manera también son posibles bromaciones, yodaciones y [[Carboxilación|carboxilaciones]]. Los ésteres de ácido borónico, como se requiere para el [[Reacción de Suzuki|acoplamiento de Suzuki]], y los [[Compuesto de organoestaño|compuestos de organoestaño]] que se pueden usar para el [[Reacción de Stille|acoplamiento de Stille]] también se pueden obtener haciendo reaccionar el organolitio con los cloruros correspondientes.
[[File:DoM Reactions.svg|center|420px|Produkte aus lithiierten Aromaten.]]

=== Como base ===
Un uso común de los compuestos de organolitio simples disponibles comercialmente (como n-BuLi, sec-BuLi, t-BuLi, MeLi o PhLi) es como [[base (química)|bases]] muy fuertes. Los compuestos de organolitio pueden desprotonar casi todos los compuestos que contienen hidrógeno (la [[metalación]] o reacción de intercambio Li/H), con la excepción de los [[alcano]]s. En principio, una desprotonación puede ir hasta la terminación si el compuesto acído tiene un [[constante de acidez|pK<sub>A</sub>]] 2 unidades mayor (ácido 100 veces más fuerte) que el compuesto de litio, aunque en la práctica se requiere una diferencia de pK<sub>A</sub> más grande para obtener tasas de desprotonación de los ácidos con enlace C-H débilmente ácidos. Como los grupos alquilo son donantes de electrones débiles, la basicidad del compuesto de organolitio aumenta con el número de sustituyentes alquilo sobre el átomo de carbono que soporta la carga.  

Los reactivos de organolitio proporcionan una amplia gama de basicidad. El [[terc-butil-litio|''terc''-butil-litio]], con tres grupos alquilo dadores de electrones débiles, es la base más fuerte disponible comercialmente ([[pKa]] = 53). Como resultado, los protones ácidos en −OH, −NH y −SH suelen estar protegidos en presencia de reactivos de organolitio. Algunas bases de litio comúnmente utilizadas son especies de alquillitio como n-butillitio y dialquilamidas de litio (LiNR<sub>2</sub>). Los reactivos con grupos R voluminosos, como la [[diisopropilamida de litio]] (LDA) y la [[bis(trimetilsilil)amida de litio]] (LiHMDS), a menudo tienen impedimentos estéricos para la adición nucleófila y, por lo tanto, son más selectivos para la desprotonación. Las dialquilamidas de litio (LiNR<sub>2</sub>) se utilizan ampliamente en la formación de enolatos y reacciones aldólicas.<ref name=Leroux /> La reactividad y selectividad de estas bases también están influenciadas por disolventes y otros contraiones.

==== Desprotonación de iones de organofosfonio ====
Los [[reactivos de Wittig]] se utilizan en [[síntesis orgánica]]. Se derivan de las sales de [[fosfonio]]. Se requiere una base fuerte como el [[butil-litio]] o la [[amida de sodio]] para la desprotonación:
::<math>\mathrm{[Ph_3P^+ CH_2R]X^- + C_4H_9Li \longrightarrow Ph_3P=CHR + LiX + C_4H_{10}}</math>

Uno de los iluros más simples es el metilentrifenilfosforano (Ph<sub>3</sub>P=CH<sub>2</sub>).<ref name=Wittig>{{cite journal|last1=Wittig|first2=U.|last2=Schoellkopf |year=1960|title=Methylenecyclohexane|journal=Organic Syntheses|volume=40|pages=66|doi=10.15227/orgsyn.040.0066}}. Describes Ph<sub>3</sub>P=CH<sub>2</sub>.</ref>

==== Metalación ====
La metalación con reactivos de organolitio, también conocida como litiación o intercambio de litio-hidrógeno, se logra cuando un reactivo de organolitio, más comúnmente un alquil-litio, extrae un protón y forma una nueva especie de organolitio.
{{NumBlk|:|<chem title="Lithium hydrogen exchange">R-H + R'Li -> RLi + R'H</chem>|{{EquationRef|4}}}}

Los reactivos de metalación comunes son los butillitios. El terc-butil-litio y el sec-butil-litio son generalmente más reactivos y tienen mejor selectividad que el n-butil-litio, sin embargo, también son más caros y difíciles de manejar.<ref name=Reich3 /> La metalación es una forma común de preparar reactivos de organolitio versátiles. La posición de la metalación está controlada principalmente por la acidez del enlace C-H. La litiación a menudo ocurre en una posición α para los grupos de extracción de electrones, ya que son buenos para estabilizar la densidad de electrones del anión. Los grupos directores en compuestos aromáticos y heterociclos proporcionan sitios regioselectivos de metalación; La ortometalación dirigida es una clase importante de reacciones de metalación. Las sulfonas metaladas, los grupos acilo y las amidas α-metaladas son intermediarios importantes en la síntesis química. La metalación de alil éter con alquillitio o LDA forma un anión α para el oxígeno y puede proceder a la transposición 2,3-Wittig. La adición de ligandos donantes como TMEDA y HMPA puede aumentar la tasa de metalización y ampliar el alcance del sustrato.<ref name=Leroux /> Se puede acceder a los reactivos de organolitio quirales mediante metalación asimétrica.<ref name=asymmetalation />
:[[File:Directed ortho metalation2.png|500px|Directed ortho metalation|center]]

La ortometalación dirigida es una herramienta importante en la síntesis de compuestos aromáticos sustituidos regioespecíficos. Este enfoque de la litiación y posterior extinción de las especies intermedias de litio con electrófilos suele ser mejor que la sustitución aromática electrófila debido a su alta regioselectividad. Esta reacción procede a través de la desprotonación por reactivos de organolitio en las posiciones α del grupo de metalación directa (DMG) en el anillo aromático. El DMG es a menudo un grupo funcional que contiene un heteroátomo que es básico de Lewis y puede coordinarse con el catión de litio ácido de Lewis. Esto genera un efecto de proximidad inducido por complejos, que dirige la desprotonación en la posición α para formar una especie de arillitio que puede reaccionar con los electrófilos. Algunos de los DMG más efectivos son amidas, carbamatos, sulfonas y sulfonamidas. Son grupos fuertes atractores de electrones que aumentan la acidez de los protones alfa en el anillo aromático. En presencia de dos DMG, la metalación a menudo ocurre orto al grupo director más fuerte, aunque también se observan productos mixtos. Varios heterociclos que contienen protones ácidos también pueden sufrir ortometalación. Sin embargo, para los heterociclos pobres en electrones, generalmente se usan bases de amida de litio como LDA, ya que se ha observado que el alquillitio realiza la adición a los heterociclos pobres en electrones en lugar de la desprotonación. En ciertos complejos de areno-metal de transición, como el ferroceno, el metal de transición atrae la densidad de electrones del areno, lo que hace que los protones aromáticos sean más ácidos y estén listos para la ortometalación.<ref name=Clayden>{{cite book| last = Clayden| first = Jonathan | chapter = Directed metallization of aromatic compounds| title = PATAI'S Chemistry of Functional Groups.| publisher = John Wiley & Sons, Ltd | year = 2009| isbn = 9780470682531 | doi = 10.1002/9780470682531.pat0306}}</ref>

==== Superbases ====
{{AP|Superbase}}
La adición de alcóxido de potasio al alquillitio aumenta en gran medida la basicidad de las especies de organolitio.<ref name=Schlosser2>{{cite journal|last=Schlosser|first=M|title=Superbases for organic synthesis|journal=Pure Appl. Chem.|year=1988|volume=60|issue=11|pages=1627–1634|doi=10.1351/pac198860111627}}</ref> La "superbase" más común se puede formar mediante la adición de KOtBu al butillitio, a menudo abreviado como reactivos "LiCKOR". Estas "superbases" son reactivos altamente reactivos ya menudo estereoselectivos. En el siguiente ejemplo, la base LiCKOR genera una especie de crotilboronato estereoespecífico a través de la metalación y el posterior intercambio de litio-metaloide.<ref name=Roush>{{cite journal| title = Enantioselective synthesis using diisopropyl tartrate modified (E)- and (Z)-crotylboronates: Reactions with achiral aldehydes| author = Roush, W.R.| journal = Tetrahedron Lett.| year = 1988| volume = 29| issue = 44| pages = 5579–5582| doi = 10.1016/S0040-4039(00)80816-3 |display-authors=etal}}</ref>
:[[File:Superbase;.png|center|450px|Superbase]]

==== Metalación asimétrica ====
Las especies de organolitio enriquecidas enantio se pueden obtener mediante metalación asimétrica de sustratos proquirales. La inducción asimétrica requiere la presencia de un ligando quiral como (-)-esparteína.<ref name=asymmetalation>{{cite book| last1 = Hoppe | first1 = Dieter | last2 = Christoph | first2 = Guido| chapter = Asymmetric deprotonation with alkyllithium– (−)-sparteine| title = PATAI'S Chemistry of Functional Groups.| publisher = John Wiley & Sons, Ltd | year = 2009| isbn = 9780470682531 | doi = 10.1002/9780470682531.pat0313}}</ref> La relación enantiomérica de las especies de litio quirales a menudo está influenciada por las diferencias en las tasas de desprotonación. En el siguiente ejemplo, el tratamiento de N-Boc-N-bencilamina con n-butil-litio en presencia de (-)-esparteína proporciona un enantiómero del producto con alto exceso enantiomérico. La transmetalación con cloruro de trimetilestaño produce el enantiómero opuesto.<ref name=NBocbenzylamines>{{cite journal| title = (−)-Sparteine-Mediated α-Lithiation of N-Boc-N-(p-methoxyphenyl)benzylamine: Enantioselective Syntheses of (S) and (R) Mono- and Disubstituted N-Boc-benzylamines| author = Park, Y.S.| journal = J. Am. Chem. Soc.| year = 1996| volume = 118| issue = 15| pages = 3757–3758| doi = 10.1021/ja9538804 |display-authors=etal}}</ref>
:[[File:Asymmetric synthesis with nBuLi and (-)-sparteine.png|500px|center|Asymmetric synthesis with nBuLi and (-)-sparteine]]

==== Formación de enolatos ====
Los enolatos de litio se forman a través de la desprotonación de un enlace C-H α con el grupo carbonilo por una especie de organolitio. Los enolatos de litio se utilizan ampliamente como nucleófilos en reacciones de formación de enlaces carbono-carbono, como la [[condensación aldólica]] y la alquilación. También son un intermediario importante en la formación de [[éter silílico de enol]].
:[[File:Li enolate 2.png|center|750x125px|Sample aldol reaction with lithium enolate]]

La formación de enolato de litio se puede generalizar como una reacción ácido-base, en la que el protón α relativamente ácido del grupo carbonilo (pK = 20-28 en DMSO) reacciona con la base de organolitio. Generalmente, se utilizan bases fuertes no nucleofílicas, especialmente amidas de litio tales como LDA, LiHMDS y LiTMP. El THF y el DMSO son solventes comunes en las reacciones de enolato de litio.<ref name=valnotenolate>{{cite book| last1 = Valnot | first1 = Jean-Yves | last2 = Maddaluno | first2 = Jacques| chapter = Aspects of the synthesis, structure and reactivity of lithium enolates| title = PATAI'S Chemistry of Functional Groups.| publisher = John Wiley & Sons, Ltd | year = 2009| isbn = 9780470682531 | doi = 10.1002/9780470682531.pat0345}}</ref>

La estereoquímica y el mecanismo de formación de enolatos han ganado mucho interés en la comunidad química. Muchos factores influyen en el resultado de la estereoquímica del enolato, como los efectos estéricos, el disolvente, los aditivos polares y los tipos de bases de organolitio. Entre los muchos modelos utilizados para explicar y predecir la selectividad en la estereoquímica de los enolatos de litio se encuentra el modelo de Irlanda.<ref name=Ireland>{{cite journal| title = The ester enolate Claisen rearrangement. Stereochemical control through stereoselective enolate formation| author = Ireland. R. E.| journal = J. Am. Chem. Soc.| year = 1976| volume = 98| issue = 10| pages = 2868–2877| doi = 10.1021/ja00426a033 |display-authors=etal}}</ref>

En esta suposición, un LDA monomérico reacciona con el sustrato de carbonilo y forma un estado de transición cíclico de tipo Zimmerman-Traxler. El (E)-enolato se ve favorecido debido a una interacción desfavorable sin-pentano en el estado de transición (Z)-enolato.<ref name=valnotenolate />
:[[File:Ireland model enolate1.svg|center|500px|Ireland model for lithium enolate stereoselectivity. In this example, the (E) enolate is favored.]]

=== Intercambio halógeno-litio ===
El intercambio de halógenos por litio es una parte crucial de la '''ciclización de Parham'''.<ref name=parham>{{cite journal| title = Aromatic organolithium reagents bearing electrophilic groups. Preparation by halogen-lithium exchange| author = Parham, W.P.|author2=Bradsher, C.K.| journal = Acc. Chem. Res.| year = 1982| volume = 15| pages = 300–305| doi = 10.1021/ar00082a001}}</ref> En esta reacción, un halogenuro de arilo (comúnmente yoduro o bromuro) se intercambia con un organolitio para formar un areno litiado. Si el areno porta una cadena lateral con un sustituyente electrofílico, el carbanión asociado al litio llevará a cabo un ataque nucleofílico intramolecular para formar una estructura cíclica nueva. Esta reacción es una estrategia útil para la formación de heterociclos.<ref name=parhamheterocycles>{{cite journal| title = Aryl and Heteroaryllithium Compounds by Metal - Halogen Exchange. Synthesis of Carbocyclic and Heterocyclic Systems| author = Sotomayor, N.|author2=Lete, E.| journal = Curr. Org. Chem.| year = 2003| volume = 7| pages = 275–300| doi = 10.2174/1385272033372987}}</ref> En el ejemplo mostrado, la ciclización de Parham se utiliza en la síntesis de una isoindolinona, a partir de un bromuro de ''o''-metilisocianato arilo. La isoindolinona es precursor de nitronas que son útiles en el estudio de especies reactivas radicalarias de sistemas biológicos.<ref name=mitospin>{{cite journal| title = Synthesis of a mitochondria-targeted spin trap using a novel Parham-type cyclization| author = Quin, C.| journal = Tetrahedron| year = 2009| volume = 65| pages = 8154–8160| doi = 10.1016/j.tet.2009.07.081 |display-authors=etal}}</ref>
:[[Archivo:Parham cyclization in MitoSpin'.png|centro|550px]]

=== Transmetalación ===
Una utilidad importante de los reactivos de organolitio es para la preparación de otros [[compuesto organometálico|compuestos organometálicos]], habitualmente por reacción con haluros de metal, como los compuestos de organocinc mediante transmetalación con sales de zinc, como el [[cloruro de zinc]], ZnCl<sub>2</sub>:<ref name=organozinc>{{cite journal| title = An Improved Method for the Palladium Cross-Coupling Reaction of Oxazol-2-ylzinc Derivatives with Aryl Bromides| author = Reeder, M.R.| journal = Org. Process Res. Dev.| year = 2003| volume = 7| issue = 5| pages = 696–699| doi = 10.1021/op034059c |display-authors=etal}}</ref>
:[[File:Organozincfrom li.png|center|550px|Organozinc reagents from alkyllithium]]

Especialmente importante en química orgánica de síntesis es la formación de reactivos de [[organocobre]] (incluido el [[reactivo de Gilman]]) por reacción de alquil-litio, RLi, con [[yoduro de cobre (I)]], CuI, o con [[Bromuro de cobre (I)|CuBr]].  Incluso los reactivos de Grignard se preparan a veces por reacción de alquillitio, RLi, con [[bromuro de magnesio]], MgBr<sub>2</sub>, en situaciones donde el reactivo de litio (pero no los compuestos de Grignard) puede prepararse fácilmente por reacción de [[metalación]].  Los compuestos de [[Organoestaño]], [[organosilicio]], [[organoboro]], [[organofósforo]], y [[organoazufre]] se preparan también frecuentemente por reacción de alquil-litio, RLi, con el [[electrófilo]] apropiado. Los diorganocupratos de litio se pueden formar haciendo reaccionar especies de alquil litio con haluro de cobre (I). Los organocupratos resultantes son generalmente menos reactivos con los aldehídos y las cetonas que los reactivos de organolitio o los reactivos de Grignard.<ref name=pathwayofcuprate>{{cite journal| title = Reaction Pathway of the Conjugate Addition of Lithium Organocuprate Clusters to Acrolein| author = Nakamura, E.| journal = J. Am. Chem. Soc.| year = 1997| volume = 119| issue = 21| pages = 4900–4910| doi = 10.1021/ja964209h |display-authors=etal}}</ref>
:[[File:1,4 cuprate addition.png|center|350px|1,4 cuprate addition]]

=== Otras reacciones ===
* Reacción con [[oxima]]s para dar las correspondientes [[amina]]s.<ref name=Carey />
* Reacción con [[isonitrilo]]s para dar los correspondientes [[aldimina]]s de litio. La posterior hidrólisis efectivamente convierte el compuesto de organolitio en su [[aldehído]].<ref>{{OrgSynth | author = G. E. Niznik, W. H. Morrison, III, and H. M. Walborsky | title = 1-''d''-Aldehydes from Organometallic Reagents: 2-Methylbutanal-1-''d'' | collvol =  6 | collvolpages = 751 | year = 1988 | prep = CV6P0751}}</ref>
* Reacción con ciertos [[epóxido]]s para dar los correspondientes [[alqueno]]s.<ref>{{OrgSynth | author = David M. Hodgson, Philip G. Humphreys and Matthew J. Fleming | title = Organolithiums and Lithium 2,2,6,6-Tetramethylpiperidide in Reductive Alkylation of Epoxides: Synthesis of (E)-Alkenes | year = 2008 | volume = 85 | pages = 1-9 | prep = V85P0001}}</ref>

== Véase también ==
* [[Reactivo de Grignard]]
* [[Organometálico]]

{{Enlaces químicos con carbono}}

== Referencias ==
{{listaref|2}}

{{Control de autoridades}}
[[Categoría:Compuestos organometálicos]]