Procédé de préparation de dihalogénures de magnésium et de dérivés dialkyl-magnésiens
Domaine de l'invention
La présente invention concerne, d'une part, un procédé pour la préparation en milieu hydrocarboné de dihalogénures de magnésium activés et, à partir de ces composés, de dérivés dialkyl-magnésiens possédant des groupements alkyles secondaires ou tertiaires et, d'autre part, l'utilisation des dérivés correspondants ainsi que leurs solutions dans les hydrocarbures.
Etat de la technique
Les composés de type dialkyl-magnésium sont très largement utilisés comme intermédiaires dans de nombreuses réactions chimiques. Ils sont utilisés, par exemple, en synthèse organique, en tant que catalyseurs de polymérisation des oléfines (voir brevet US 6,187,883). Ils peuvent être également utilisés comme produits de départ pour la synthèse d'autres dérivés organométalliques. Une méthode de synthèse des dialkyl-magnésiens, très connue et publiée au début des années soixante par Cowan et Mosher dans Journal of Organic Chemistry, 27, 1 (1962), consiste à faire une réduction des alkyl-mercuriques par du magnésium métal selon la réaction 1 :
R2Hg + Mg *- R2Mg + Hg
(réaction 1)
Mais, l'utilisation de cette méthode est très limitée en raison du coût élevé des alkyl- mercuriques et des problèmes de toxicité liés à leur manipulation. Une autre méthode est basée sur l'élimination, en présence de dioxane, d'halogénure de magnésium à partir d'une solution éthérée de réactifs de Grignard. L'addition de dioxane au milieu conduit à la formation d'un complexe insoluble entre MgX2 et le dioxane qui précipite selon la réaction 2 (cf. Schlenk, Berichte der Deutschen Chemischen Gesellschaft, 64, 734, 193 L).
2 RMgX (Et2O) C4H8°2 R2Mg + C4H8O2 . MgX2 insoluble
(réaction 2)
Un inconvénient majeur de cette méthode est la présence d'éther (dioxane) dont une partie est complexée au dérivé magnésien. Ces dérivés organiques oxygénés, même en très faible quantité, sont souvent indésirables pour de nombreuses applications comme, par exemple, en catalyse de polymérisation, où ils peuvent intervenir comme poison des espèces actives (Ziegler-Natta) ou modifier la stéréochimie des réactions (diènes).
Une méthode de synthèse de di-«-alkyl-magnésiens, portant des chaînes alkyle linéaires de cinq atomes de carbone ou plus, solubles dans les solvants hydrocarbonés et exempts de toutes traces d'éther, a été mise au point par Glaze et Selman, J. Organometal. Chem., 5, 477, (1966), par réaction directe du magnésium métal avec un halogénure d'alkyle selon la réaction 3 :
2 Mg + 2 RC1 >- R2Mg + MgCl2
(réaction 3)
Cependant, les solutions hydrocarbonées de ces dérivés magnésiens avec des groupes alkyle linéaires ont une viscosité très élevée, ce qui rend très difficile leur manipulation, ainsi que l'obtention de produits exempts d'impuretés solides. La présence de groupes alkyle linéaires favorise des états d'association très élevés, ce qui réduit la réactivité de ces dérivés.
Les solutions de dérivés magnésiens porteurs d'un groupement alkyle secondaire selon la formule 4, comme le n,s-dibutyl-magnésium, sont au contraire limpides et très fluides.
R- CH2— CH2 - Mg- CH- CH2— R
CH3 (formule 4)
La synthèse du n,s-dibutyl-magnésium dans les hydrocarbures peut se faire en deux étapes en l'absence de tout additif complexant, comme décrit dans le brevet US
3,755,478. La première consiste à faire réagir le magnésium métal avec du chlorure de n-butyle. Un mélange de di-n-butyl-magnésium et de chlorure de magnésium activé est alors formé. L'étape suivante consiste en l'addition de sec-butyl-lithium à ce mélange pour former le dérivé mixte n-butyl,s-butyl-magnésium selon la réaction
5 :
2 n-BuCl + 2 Mg hydrocarbure > (n-Bu)2Mg + MgCl2 ^^ > 2 n,s-Bu2Mg + LiCl
(réaction 5)
Les dialkyl-magnésiens possédant deux groupements alkyle secondaires ou tertiaires présentent certains avantages de solubilité et réactivité vis-à-vis des dérivés ayant des groupes alkyles primaires ou primaire et secondaire. C'est le cas, par exemple, lorsque ceux-ci sont utilisés en tant que co-amorceurs avec un alkyllithium en polymérisation anionique du styrène. En effet, la formation de deux chaînes polystyrène par atome de magnésium est observée, alors qu'une seule croît lorsque le n,s-dibutyl-magnésium est utilisé, et aucune dans le cas du n,n-dibutylmagnésium (voir A. Deffieux et al., Macromol. Chem. Phys., 202, 3219, 2001). Cependant, Kamienski et Eastham (voir J. Organic Chem., 34, 1116, 1968) ont montré que les dérivés di-sec-alkyl-magnésiens ne pouvaient pas être directement synthétisés par réaction du magnésium métal avec des halogénures d' alkyle secondaires dans les solvants hydrocarbonés. Il en est de même avec les dialkylmagnésiens tertiaires. Les réactions entre le magnésium métal et les halogénures d' alkyle secondaires ou tertiaires ne peuvent avoir lieu qu'en présence de bases organiques comme les éthers. Des quantités limitées d' éthers suffisent (10% par rapport au réactant) lorsque de la poudre de magnésium activé est utilisée. Par contre, des rapports stœchiométriques entre l'éther et l'halogénure d'alkyle sont nécessaires lorsque des copeaux de magnésium sont utilisés. Ces réactions nécessitent quoiqu'il en soit une opération fastidieuse d'élimination de l'éther présent, en particulier celui complexé au dérivé magnésien. Cette étape est délicate et ne garantit pas un bon résultat quant à l'absence totale d'éther.
Plusieurs de ces approches concernant la préparation en présence d'éther de dérivés magnésiens porteurs de groupements alkyle ramifiés (Rr ; groupes alkyles primaires avec ramification, secondaires ou tertiaires) sont décrites dans la littérature, par exemple dans le brevet US 3,766,280. Dans une première voie, la première étape consiste à synthétiser le réactif de
Grignard par réaction du magnésium métallique avec un halogénure d' alkyle dans l'éther selon la réaction 6 (a). Un alkyl-lithium est ensuite ajouté au réactif de
Grignard dans l'éther, ce qui conduit à un dialkyl-magnésium en solution et à la précipitation plus ou moins complète, selon la nature de l'halogène, de l'halogénure de lithium selon la réaction 6 (b). Il est également envisageable de préparer les dialkyl-magnésiens ayant des groupes alkyle ramifiés à partir des réactifs de
Grignard dans l'éther sans utiliser d' alkyl-lithium selon la réaction 6 (a + c).
RrX + Mg éther > RrMgX, éther (a)
RrMgX, éther + RrLi éther > R2Mg + LiX 0)
2 RrMgX, értier hydrocarbure > R2Mg + MgCl2 (c) codistillation où Rr représente un groupe alkyle ramifié (primaire avec une ramification, secondaire, ou tertiaire).
(réaction 6)
L'éther, dont une partie est complexée au dialkyl-magnésium, doit être ensuite enlevé pour être remplacé par un solvant hydrocarboné. Ceci peut être réalisé selon deux approches différentes : élimination par évaporation sous vide à 80°C, conduisant à la mise à sec du dialkyl magnésium avec le risque de sa dégradation, ou co-distillation de l'éther en présence de solvants hydrocarbonés introduits en plusieurs fois.
Ces opérations sont longues et fastidieuses et ne garantissent pas l'absence totale d'éther dans les dérivés organométalliques.
Dans une variante de cette approche, lorsque la réaction entre un halogénure d' alkyle ramifié (Rr) et le magnésium métal est effectuée en milieu hydrocarboné en présence seulement de faibles quantités d'éther, le dialkyl-magnésium et le chlorure de
magnésium se forment au détriment du réactif de Grignard selon la réaction 7 Le problème d'élimination de l'éther subsiste tout de même.
2 RX + 2 Mg hydrocarbure > ^ + ^^
(réaction 7)
Kamienski et al, dans le brevet US 3,766,280, ont proposé une autre voie de synthèse de dérivés magnésiens porteurs de groupements alkyle ramifiés en milieu hydrocarboné. La synthèse est réalisée par réaction d'un halogénure de magnésium activé avec des alkyl-lithiums ramifiés selon la réaction 8.
Mg ~TX ,2 + 2 RLi - hr-yd :rocarb —ure *» R2Mg ° + 2 LiCl active
(réaction 8)
Le chlorure de magnésium anhydre commercial ne permet d'aboutir qu'à des rendements très faibles en dialkyl-magnésium (<20%) et requiert des temps de réaction très longs. Une forme activée de l'halogénure de magnésium est nécessaire afin d'améliorer le rendement de la réaction. Plusieurs possibilités d'activation du chlorure de magnésium sont décrites : - agitation d'une suspension de MgCl2 dans l'isopropanol pendant plusieurs heures et élimination de l'alcool par co-distillation avec le toluène, agitation d'une suspension de MgCl2 dans l'éther pendant plusieurs heures et élimination de l'éther par co-distillation avec le benzène. Dans les deux cas, des bases oxygénées sont présentes et doivent être éliminées minutieusement pour ne pas risquer de souiller les produits de synthèse.
- utilisation de MgCl formé par réaction entre de la poudre de magnésium et du chlorure de n-amyle dans le benzène selon la procédure décrite par Glaze et Selman (voir J. Organometal. Chem., 5, 477, 1966). Le MgCl2 doit être séparé du di- n-amyl-magnésium soluble formé, puis lavé quatre fois avec du benzène pur, avant d'être mis en réaction avec notamment du sec-butyl-lithium ou du ter-butyl-lithium. Cette méthode se révèle longue et coûteuse et limite la possibilité de développer industriellement la synthèse de dialkyl magnésium secondaires et tertiaires sans utilisation d'éther.
Contrairement à l'enseignement de cet état de la technique, le but de l'invention est de fournir un procédé simple et efficace de préparation, en milieu purement hydrocarboné et en l'absence de tout additif ou solvant complexant, de dihalogénures de magnésium et, directement à partir de ceux-ci, de dérivés dialkyl-magnésiens possédant des groupes alkyles ramifiés, notamment secondaires ou tertiaires, c'est à dire dont le carbone lié au magnésium est substitué respectivement par deux ou trois groupes alkyle.
Objet de l'invention
L'invention a pour objet un procédé de préparation sélective de dihalogénure de magnésium activé en milieu solvant hydrocarboné anhydre par réaction de magnésium métallique sous forme divisée avec un halogénure d' alkyle possédant une ou des branches alkyle sur les carbones en α ou β du carbone halogène.
Le dihalogénure est, de préférence, un dichlorure ou un dibromure. De préférence, l'halogénure d'alkyle est primaire et possède au moins une branche alkyle sur le carbone en α de celui portant l'halogène. La réaction peut se faire en discontinu dans un réacteur, ou en continu dans un réacteur tabulaire. Les solvants utilisés sont préférentiellement des solvants hydrocarbonés aliphatiques linéaires ou cycliques et les solvants hydrocarbonés aromatiques, éventuellement en mélange.
L'invention a également pour objet un procédé de préparation d'un composé dialkyl- magnésien par réaction d'un composé alkyl-lithien et d'un dihalogénure de magnésium préparé par le procédé ci-dessus. De préférence, le composé dialkyl- magnésien possède deux groupes alkyle secondaires ou tertiaires. Il peut être préparé directement in situ par ajout du composé alkyl-lithien dans la solution de dihalogénure de magnésium. Il peut être préparé également, soit en semi-continu en utilisant deux réacteurs en cascade, l'un servant à préparer le dihalogénure de magnésium et l'autre le composé dialkyl-magnésien, soit en continu dans un réacteur tubulaire.
Description de l'invention
Le procédé consiste pour l'essentiel à préparer, en solvant hydrocarboné anhydre, un halogénure, notamment du chlorure ou du bromure de magnésium anhydre, par action sur le magnésium en poudre, en tournure ou sous toute autre forme, d'un chlorure ou d'un bromure d' alkyle ramifié X-Rr, dont la formule générale est donnée à la formule 9. Le procédé peut être arrêté à ce stade ou poursuivi de façon à faire réagir directement sur cette solution hydrocarbonée de l'halogénure de magnésium in situ ou dans une étape séparée un dérivé alkyl-lithié secondaire ou tertiaire, de formule générale 10.
X = halogène (Cl, Br,...)
Rr = alkyle ramifié
Rα, R'α, Rβ, R'β, R = hydrogène ou groupe alkyle linéaire ou ramifié
(formule 9)
/R'
Li C R,
\
Rj, R2 = groupe alkyle linéaire ou ramifié R3 = hydrogène ou groupe alkyle linéaire ou ramifié
(réaction 11)
Dans le procédé selon l'invention, contrairement aux procédés antérieurs, notamment le procédé décrit dans le brevet US 3,766,280 de Kamienski et al., la synthèse des dérivés disec-alkyl-magnésium et diter-alkyl-magnésium peut être réalisée, si cela est souhaité, en une seule opération dans un même réacteur à partir de magnésium métallique et d'un halogénure d'alkyle ramifié X-Rr selon la réaction 11 (a + c), puis de l'addition d'un alkyl-lithien selon la réaction 12.
Avec le procédé selon l'invention, il est possible de former dans un hydrocarbure un dihalogénure de magnésium selon la route a + c de la réaction 11 , sous une forme hautement active, à partir de magnésium métallique et d'un halogénure d'alkyle ramifié X-Rr. Cela est rendu possible grâce à un choix approprié de la structure de l'halogénure d'alkyle, et notamment par la présence d'une branche sur le groupe alkyle à proximité du carbone halogène, à savoir les carbone en α et/ou β. Grâce à ce branchement, il est possible d'orienter la réaction, après passage transitoire par un organomagnésien (équation a, réaction 11), vers la formation préférentielle, voire totale, de dihalogénure de magnésium, et d'un hydrocarbure inerte résultant du couplage de deux groupes alkyles (équation c, réaction 11). Par un choix judicieux de la structure de l'halogénure d'alkyle et des conditions réactionnelles, on obtient après réaction un système contenant presque exclusivement le dihalogénure de magnésium
dans des hydrocarbures (solvant et produit de couplage). Seuls quelques % de dérivés dialkyl-magnésium, ainsi qu'éventuellement du magnésium métallique non réagi, peuvent être présents.
Ce processus de formation sélective de dihalogénure de magnésium résulte d'un ralentissement important de la réaction 11 (b). Ceci peut être attribué à l'encombrement stérique apporté par l'halogénure d'alkyle utilisé. Ceci a pour effet de favoriser la réaction 11 (c). Ainsi lorsque les groupes alkyle portant l'atome d'halogène sont secondaires, la réactivité de l'halogénure correspondant vis-à-vis du magnésium métallique est pratiquement supprimée. A l'inverse, lorsque seul un groupe alkyle est sur le carbone en β, il y a compétition entre les routes (b) et (c) de la réaction 11. Il est donc préférable d'utiliser des halogénures d'alkyle, bromure ou chlorure, dont l'halogène est rattaché à un carbone méthylénique -CH2-, et ayant au moins une branche alkyle sur le carbone en α de l'halogène (groupes Rα et/ou R'α) et/ou deux branches sur le carbone β (groupes Rβ et/ou R'β) . Le procédé est particulièrement intéressant en raison de la pureté et de la très grande réactivité des dihalogénures de magnésium ainsi formés en milieu purement hydrocarboné. Par ailleurs, les dihalogénures de magnésium préparés selon l'invention peuvent être directement mis à profit pour réaliser la synthèse de dérivés organomagnésiens, notamment les dérivés di-alkyle secondaires et/ou tertiaires de magnésium. Pour cela, il suffit d'effectuer un simple ajout à ce milieu réactionnel d' alkyl lithium secondaire ou tertiaire ou leur mélange en quantité stœchiométrique selon la réaction 12.
X = Cl, Br
Ri, R2, = groupe alkyle linéaire ou ramifié R3 = alkyle ou hydrogène (réaction 12)
Un des avantages du procédé selon l'invention est de pouvoir opérer dans un même réacteur en réalisant successivement la préparation in situ du dihalogénure de magnésium, puis celle du dialkyl-magnésium. Ce procédé de synthèse peut être également adapté à la synthèse en continu de dialkyl-magnésiens en utilisant un réacteur de type tubulaire.
On peut toutefois volontairement différencier les deux phases de l'opération ou s'arrêter à la préparation du dihalogénure de magnésium activé, qui peut être conservé en solution et sous atmosphère inerte, voire éventuellement stocké et transporté, en vue de diverses utilisations ultérieures. Un autre avantage lié à la réalisation séparée des deux phases de la synthèse des dialkyl-magnésiens est la possibilité d'utiliser un procédé en semi-continu, un premier réacteur servant spécifiquement à la préparation du dihalogénure de magnésium, et un second connecté au premier à la phase de dialkylation par les alkyl-lithiens.
Exemples
Dans les exemples ci-dessous, le rendement en dihalogénure de magnésium est calculé à partir du taux d'halogène total dans la fraction solide, isolée par filtration, lavée par du solvant anhydre et séchée sous vide dynamique pendant plusieurs heures. Le pourcentage en masse d'halogène est déterminé par dosage turbidimétrique après réaction de l'échantillon avec AgNO3. Les taux respectifs de dihalogénure formé et magnésium résiduel non réagi sont ensuite calculés en utilisant les équations suivantes : %MgX2 = (% massique X/masse molaire X) x (masse molaire MgX2) où X = Cl ou Br
%Mg = 100 - %MgX2.
L'absence ou la concentration de composés du type Grignard (R2Mg/MgX2 ou RMgX) éventuellement formé est contrôlée par analyse et dosage par absorption atomique de la teneur en magnésium de la phase liquide hydrocarbonée. Le rendement en dialkyl-magnésium est déterminé par dosage par absorption atomique de la teneur en magnésium de la solution d'hydrocarbure après filtration et élimination de la phase solide. La quantité de chlorure de lithium formé au cours de la réaction d'alkylation et présent dans la fraction solide est déterminée par adsoption
atomique. La présence éventuelle d' alkyl-lithium non réagi est contrôlée par dosage par absorption atomique de la teneur en lithium de la solution d'hydrocarbure.
Exemple 1 (Synthèse du dichlorure de magnésium)
Une masse de 19,4 g (0,8 mol) de poudre de magnésium (100 mesh) et quelques cristaux d'iode sont placés dans un ballon de 1000 ml à fond arrondi, muni de 3 cols et équipé d'un condenseur à reflux. Le ballon est chauffé pour vaporiser l'iode, puis refroidi. Le magnésium est mis en suspension dans 20 ml d'hexane. Une solution de 74 g (0.8 mol) de chlorure d'iso-butyle dans 350 ml d'hexane est ajoutée lentement pendant une heure dans le ballon. Le mélange est chauffé à reflux et agité pendant 24 heures. Après filtration et élimination de la phase liquide et des composés volatils, le rendement de chlorure de magnésium activé est d'environ 50% par rapport au rendement théorique et 0.2 mol de chlorure de magnésium est obtenu.
Exemple 2 (Synthèse du dibromure de magnésium)
Une masse de 0,243 g (0,01 mol) de poudre de magnésium (100 mesh) et quelques cristaux d'iode sont placés dans un ballon de 100 ml à fond arrondi, muni de 2 cols et équipé d'un condenseur à reflux. Le ballon est chauffé pour vaporiser l'iode, puis refroidi. Une solution de 2,74 g (0,02 mol) de bromure d'isobutyle dans 18 ml de cyclohexane est ajoutée dans le ballon en 10 mn. Le mélange est agité avec reflux pendant 8 h. Le rendement de bromure de magnésium est déterminé par dosage du brome dans la phase solide. Il est proche de 100% par rapport au rendement théorique et tout le bromure d'iso-butyle est consommé. Seules quelques traces de magnésium métal subsistent. Après extraction à l'éther d'un échantillon de la suspension de bromure de magnésium l'analyse par H RMN et par absorption atomique n'indique aucune trace de formation de di-iso-butyl-magnésium.
Exemple 3 (Synthèse directe du di-sec- butyl-magnésium)
Une masse de 38,9 g (1,6 mol) de poudre de magnésium (100 mesh) et quelques cristaux d'iode sont placés dans un ballon de 1000 ml à fond arrondi, muni de 3 cols et équipé d'un condenseur à reflux. Le ballon est chauffé pour vaporiser l'iode, puis refroidi. Le magnésium est mis en suspension dans 20 ml d'hexane. Une solution de 148,1 g (1,6 mol) de chlorure d'iso-butyle dans 500 ml d'hexane est ajoutée lentement pendant une heure dans le ballon. Le mélange est chauffé à reflux et agité pendant 24 heures. Le rendement de chlorure de magnésium activé est déterminé comme précédemment sur un échantillon de la phase solide. Il est de 50% par rapport au rendement théorique et 0.4 mol de chlorure de magnésium est obtenu. 308 ml de solution 1.3 N de sec-butyl-lithium (0.7 mol) est ajoutée à la suspension de bromure de magnésium. Le mélange est agité pendant 24 heures à 40°C. Après filtration, on trouve 0,6 mol de chlorure de lithium dans la phase solide par analyse du lithium par adsoφtion atomique. La phase liquide contient 0,3 mol de composé dialkyl-magnésium mesuré par adsorption atomique du magnésium. L'analyse par 1H NMR d'un échantillon de la phase liquide confirme que le dialkyl-magnésium formé correspond très majoritairement (95%) au di-sec-butyl-magnésium, et la proportion groupes iso-butyle fixés au magnésium à la place des groupes sec-butyle est comprise entre 2 et 5%.
Exemple 4 (Synthèse en 2 étapes du di-sec butyl-magnésium)
Une masse de 0,486 g (0,02 mol) de poudre de magnésium (100 mesh) et quelques cristaux d'iode sont placés dans un ballon de 1000 ml à fond arrondi, muni de 2 cols et équipé d'un condenseur à reflux. Le ballon est chauffé pour vaporiser l'iode, puis refroidi. Une solution de 1,85 g (0,02 mol) de chlorure d'isobutyle dans 18 ml de cyclohexane est ajoutée dans le ballon en 10 mn. Le mélange est chauffé au reflux et agité pendant 9h. Le rendement de chlorure de magnésium est d'environ 40% par rapport au rendement théorique et 0.004 mol de chlorure de magnésium est obtenu. La suspension est ensuite transférée et stockée sous atmosphère inerte dans un ballon de 1000 ml à fond arrondi servant de deuxième réacteur.
Dans un deuxième temps, 6,3 ml de solution 1.27 N de sec-butyl-lithium (0.008 mol) dans l'heptane est ajoutée en 10 mn à la suspension de chlorure de magnésium (0,004
mole dans 18 ml). Le mélange est agité pendant 1 heure à la température ambiante. Après filtration pour éliminer la phase solide, on obtient 22 ml de solution
0,18 N de di-sec-butyl-magnésium. L'analyse par 1H NMR d'un échantillon de la solution confirme la formation sélective de di-sec-butyl-magnésium sans trace de groupes isobutyl-magnésium.
Exemple 5 (Synthèse directe de di-sec-butyl-magnésium)
Une masse de 0,486 g (0,02 mol) de poudre de magnésium (100 mesh) et quelques cristaux d'iode sont placés dans un ballon de 100 ml à fond arrondi, muni de 2 cols et équipé d'un condenseur à reflux. Le ballon est chauffé pour vaporiser l'iode, puis refroidi. Une solution de 2,74 g (0,02 mol) de bromure d'isobutyle dans 18 ml de cyclohexane est ajoutée dans le ballon pendant 10 mn. Le mélange est agité avec reflux pendant 7 h. Le rendement de bromure de magnésium, déterminé par dosage du brome dans la phase solide, est d'environ 80% par rapport au rendement théorique et 0.008 mol de bromure de magnésium est obtenu.
12,6 ml de solution 1.27 N de sec-butyl-lithium (0.016 mol) est ajoutée à la suspension de bromure de magnésium. Le mélange est agité pendant 1,5 heure à la température ambiante. Après filtration, on obtient 28 ml de solution 0,3 N de di-sec- butyl-magnésium. Le spectre 1H NMR d'un échantillon de la solution montre la présence d'environ 95% de groupes sec-butyle associés au magnésium pour 2 à 5% de groupes isobutyl-magnésium.
Exemple 6 (art antérieur)
Une masse de 0,486 g (0,02 mol) de poudre de magnésium (100 mesh) et quelques cristaux d'iode sont placés dans un ballon de 100 ml à fond arrondi, muni de 2 cols et équipé d'un condenseur à reflux. Le ballon est chauffé pour vaporiser l'iode, puis refroidi. Une solution de 3,02 g (0,02 mol) de bromure d'isoamyle dans 18 ml de cyclohexane est ajoutée dans le ballon pendant 10 mn. Le mélange est agité avec reflux pendant 4 h entre 92 et 94°C. Le rendement de bromure de magnésium est d'environ 80% par rapport au rendement théorique et 0.008 mol de bromure de magnésium est obtenu.
12,6 ml de solution 1.27 N de sec-butyl- lithium (0.016 mol) est ajoutée à la suspension de bromure de magnésium. Le mélange est agité pendant 1,5 heure à la température ambiante. Après filtration, on obtient 29 ml de solution 0,43 N de dialkyl-magnésium. Le spectre 1H NMR d'un échantillon de la solution montre la formation conjointe d'environ 60% de di-sec-butyl-magnésium et de 40% de di-iso- amyl-magnésium.
Exemple 7 (Synthèse de di-ter-butyl-magnésium)
Une masse de 0,486 g (0,02 mol) de poudre de magnésium (100 mesh) et quelques cristaux d'iode sont placés dans un ballon de 100 ml à fond arrondi, muni de 2 cols et équipé d'un condenseur à reflux. Le ballon est chauffé pour vaporiser l'iode, puis refroidi. Une solution de 2,74 g (0,02 mol) de bromure d'isobutyle dans 18 ml de cyclohexane est ajoutée dans le ballon pendant 10 mn. Le mélange est agité avec reflux pendant 7 h. Le rendement de bromure de magnésium est d'environ 80% par rapport au rendement théorique et 0.008 mol de bromure de magnésium est obtenu. 9,4 ml de solution 1.7 N de tert-butyl-lithium (0.016 mol) est ajoutée à la suspension de bromure de magnésium. Le mélange est agité pendant 1,5 heure à la température ambiante. Après filtration, on obtient 27 ml de solution 0,34 N de di-tert-butyl- magnésium. Le spectre 1H NMR d'un échantillon de la solution confirme la formation de dialkyl-magnésium avec très majoritairement (> 95%) des groupes ter- butyle liés au magnésium et environ 2 à 5% de groupes iso-butyl-magnésium.