Алкильные, арильные и алкенильные купраты широко применяются в реакциях взаимодействия их с органическими галогенидами которые, приводят к получению несимметричных углеводородных продуктов. Иногда такие реакции называют "кросс-сочетание" или "перекрестное сочетание". Применение органических купратов обеспечивает высокие выходы продуктов и позволяет минимизировать побочные процессы. Характерные примеры сочетания купратов с органическими галогенидами приведены ниже:
Рисунок 1.
Рисунок 2.
Рисунок 3.
Рисунок 4.
Рисунок 5.
Рисунок 6.
Сравнение кросс-сочетания литийдиалкилкупратов с реакциями Вюрца
Эти реакции полностью вытеснили известные с 1855 года реакции Вюрца, заключающиеся во взаимодействии металлических щелочных металлов (как правило натрия) с алкилгалогенидами.
Рисунок 7.
Например:
Рисунок 8.
В реакциях Вюрца в качестве промежуточных соединений образуются алкильные производные щелочных металлов (натрия):
Рисунок 9.
На второй стадии этого процесса также происходит сочетание натрийорганических соединений с алкилгалогенидами. Однако, учитывая высокую бренстедовскую основность алкилнатриевых производных (жесткие основания) выходы продуктов сочетания обычно малы из-за конкурирующих процессов дегидрогалогенирования, приводящих к алкенам, и другим побочным реакциям. Поэтому эти реакции не находят широкого применения в современном органическом синтезе.
Кросс-сочетание с соединениями с двойной углерод-углеродной связью
Литийдиалкилкупраты в ряде случаев успешно применяют в синтезах различных биологически активных веществ. В частности литийдиалкилкупраты используются в промышленном синтезе мускалюра - особого полового феромона насекомых (некоторых видов чешуекрылых), который используется для регуляции их популяции. По своему химическому строению мускалюр представляется $9-Z$-трикозеном, и ключевой стадией его синтеза является именно кросс-сочетание $Z-1$-бром-октадецена с литиевым дипентилкупратом в эфире:
Рисунок 10.
Из рассмотренных выше примеров реакций можно сделать вывод, что при кросс-сочетании диалкилкупратов, как и диалкенилкупратов, с ненасыщенными галогенидами процесс происходит с полным сохранением конфигураций у ненасыщенного атома углерода.
Кросс-сочетание с соединениями с альдегидами, кетонами и их производными
Диалкилкупраты и диалкенилкупраты находят широкое применение в реакциях сочетания с ацилгалогенидами, $\alpha, \beta$-непридельными кетонами, эпоксидными производными (оксиранами), 1,1-дигалогензамещенными циклоалканами и другими реагентами. Примеры этих и других взаимодействий приведены ниже:
Рисунок 11.
Рисунок 12.
Рисунок 13.
Рисунок 14.
Рисунок 15.
Рисунок 16.
Рисунок 17.
Ацилгалогенидные соединения сособны легко и при крайне мягких условиях образовывать с диалкилк- или диалкенил- купратами кетоны несимметричного строения с очень высокими выходами. Карбонильные, сложноэфирные и нитрилъные группы не затрагиваются при таких взаимодействиях с купратами, что открывает пути к синтезам различных дикетонов, кетокислот и кетонитрилов:
Рисунок 18.
Кросс-сочетание с другими соединениями
Арилбромиды и арилиодиды также способны вступать в реакции кросс-сочетания с литийдиалкилкупратами. Эти реакции позволяют замещать атомы брома или йода расположенные у ароматического углеродного атома на алкильные группы.
Рисунок 19.
Нуклеофильное присоединение литийдиалкилкупратов к $\alpha, \beta$-ненпридельным карбонильным соединениям, возможно, протекает по SET-механизму, хотя окончательно этот вопрос не выяснен.
Рисунок 20.
Как видно из приведенной схемы, в реакциях диалкилкупратов задействован только один из карбанионных лигандов. Если необходимо беречь алкиллитий, из которого получают литийдиалкилкупрат, то в синтезах применяют смешанные купраты типа $[R(R'C \equiv C)Cu]Li$, $[R(трет-BuO)Cu]Li$ или $[R(PhS)Cu]Li$. Литийалкилфенилтиокупраты получают из тиофенолята меди(I) н алкиллития:
Рисунок 21.
