(1) 유기금속 시약과 엔올레이트

① Grignard 시약과 유기리튬 시약

Grignard 시약은 할로젠화알킬과 마그네슘으로 만드는 탄소 친핵체로 무수 에터가 필수이며, 활성 수소가 있으면 분해되어 수율이 감소한다.

생성물 : 폼알데하이드는 일차 알코올 · 다른 알데하이드는 이차 알코올 · 케톤은 삼차 알코올

유기리튬 시약은 Grignard보다 염기성·친핵성이 강해 입체 장애가 큰 카보닐에도 부가한다.

② 엔올레이트의 위치선택성

엔올레이트의 위치선택성 : 부피 큰 강염기와 저온은 장애가 적은 쪽의 속도론적 엔올레이트 · 약염기와 고온은 더 치환된 열역학적 엔올레이트

이 차이가 뒤따르는 알킬화·축합의 생성물 골격을 결정한다.

③ 탄소-탄소 결합 형성 반응 요약표

(2) 축합과 부가에 의한 골격 확장

① 알돌·Claisen·Knoevenagel 축합

알돌 축합은 엔올레이트가 다른 카보닐에 부가한 뒤 탈수해 알파,베타 불포화 카보닐을 만든다.

Claisen 축합 : 알콕사이드 염기 · 에스터 엔올레이트가 다른 에스터 공격 · 베타 케토에스터

Knoevenagel 축합 : 활성 메틸렌 화합물과 알데하이드 · 아민 촉매

② Michael·Mannich·Wittig·HWE·Diels-Alder

Michael 부가 : 엔올레이트가 알파,베타 불포화 카보닐의 베타 위치 공격 · 1,4-공액 부가

Mannich 반응 : 엔올 · 폼알데하이드 · 이차 아민의 삼성분 반응 · 베타 아미노카보닐

Wittig 반응은 인 일라이드가 카보닐을 알켄으로 바꿔 이중결합 위치가 명확하고, HWE 반응은 포스포네이트 음이온으로 E 알켄 선택성이 높고 부산물이 수용성이라 제거가 쉽다.

Diels-Alder 고리화 부가 : 다이엔과 친다이엔체 · 협동 반응 · 육원환

③ 말론산에스터·아세토아세트산에스터 합성

말론산에스터 합성은 알킬화 후 가수분해와 탈카복실화로 치환 아세트산을, 아세토아세트산에스터 합성은 같은 순서로 치환 메틸 케톤을 준다.

두 경로 모두 카보닐 사이의 산성 수소가 활성 메틸렌으로 작용한다.

(3) 전이금속 촉매 반응

① 팔라듐 촉매 교차짝지음

팔라듐 촉매 교차짝지음 : Suzuki는 유기보론산+할로젠화아릴을 염기 아래 연결 · Heck은 할로젠화아릴을 알켄에 · Sonogashira는 말단 알카인에 구리 조촉매 병용 · Buchwald-Hartwig 아민화는 탄소-질소 결합으로 아릴아민

이들은 바이아릴 골격을 가진 원료의약품 공정에 널리 쓰인다.

② 올레핀 복분해

올레핀 복분해(metathesis)는 루테늄 카벤 촉매가 이중결합의 짝을 교환하는 반응이며, 고리닫음 복분해로 사슬 양끝의 알켄을 이어 큰 고리를 만든다.

휘발성 에틸렌이 빠져나가 평형이 생성물 쪽으로 이동해 수율이 증가한다.