铟介导的烯丙基化（IMA）是形成碳 - 碳键的重要化学反应。该反应有两个步骤：第一，铟刀片本身之间的碳-卤素键的的烯丙基卤，成为有机铟中间体; 第二，这种烯丙基二烯中间体与亲电子试剂反应，合成多种化合物中的一种，如碳水化合物和抗蠕虫药。该反应在下面的方案中描述： 尽管该反应分两步进行，但通常以巴比尔反应进行。
 
其中铟，烯丙基卤化物和亲电子试剂在一锅法中混合在一起。

铟比其他金属（如Mg，Pb，Bi或Zn）更容易反应，并且不需要促进剂或易燃有机溶剂来驱动反应。IMA具有优于其他碳键形成反应的优点，因为它们能够在水中进行，这是廉价且环境友好的。因此，这些反应代表了绿色化学，为使用Mg进行的非常常见的格氏反应提供了更安全的替代方案。反应产生高立体选择性和区域选择性，副产物很少，因此易于纯化所需产物。

工业用途

IMA反应形成新的碳 - 碳键的能力使得在石油中发现的简单分子可以构建成更大，更复杂的分子，如药物。铟金属非常擅长选择性合成特定产品。

反应条件

在与铟的反应中，水被广泛用作溶剂。相反，与镁的反应必须排除水，因为质子分解会破坏格氏试剂。此外，Mg通常涂覆有MgO的氧化物层，需要加热，超声处理或化学处理以暴露新鲜金属。然而，铟可以容易地与水中的烯丙基卤化物反应。在中间体与亲电子试剂反应后，释放出游离的In ³⁺离子，其可以快速沉淀为In（OH）₃。在某些条件下，这种沉淀物可能会覆盖铟的表面并阻碍反应。为了防止该副反应使合成复杂化，通常加入酸如HCl或乙酸。

其他溶剂

尽管铟介导的烯丙基化可以在水性介质中进行，但是可以使用多种其他溶剂，包括THF（四氢呋喃），DMF（二甲基甲酰胺），室温离子液体，NMF（N-甲基甲酰胺）等。^[1] [2]溶剂通常会影响溶解度，反应速率，产率，稳定性，区域选择性和立体选择性。

反应的多样性

有机卤化物

烯丙基溴和碘化物是IMA反应的常见反应物。也使用氯化物，但由于碳 - 氯键相对较强，因此可能进行得更慢。氟化物通常是非反应性的，因此不使用。

进一步增加铟的重要性，炔丙基卤化物经历类似的反应。一个例子如下所示。

与亲电子化合物的反应

铟介导各种亲电试剂的烯丙基化。以下方案中的示例说明了IMA的广泛应用。

选择性

铟介导的烯丙基化非常具有选择性，提供四种不同类型的选择性：化学选择性，区域选择性，非对映选择性和对映选择性。

化学选择性化学

有机铟中间体不与-OH或-CO ₂ H基团反应。然而，与羰基化合物的反应产生高产率。研究表明，在铟中间体与醛和酮的亲电子化合物的反应中，反应与醛一起进行。亲电子化合物如下所示。^[3]

区域选择化学

由铟在水中介导的烯丙基化的区域选择性取决于取代基对中间体和羰基的空间效应。来自亲核试剂（在带有卤素的位置）的α-攻击通过检查产物可区别于γ-攻击（在双键处）。下面的方案给出了在α-区域选择性（α）和γ-区域选择性（γ）下由相同亲核试剂形成的两种不同产物的实例。该区域选择性似乎不依赖于缀合或取代度。^[4]

非对映选择性化学

在α或β碳上取代的醛加成烯丙基铟试剂在含水体系中可以是非常非对映选择性的。例如，如果螯合控制存在于α-氧基醛中，则预期产物是顺式非对映异构体。螯合与非螯合对照的样品反应如下所示。

许多调查已经找到了这种效果的解释。羰基和羟基的氧螯合有机铟中间体的铟，如下左边所示的两个绿键。刚开始的CC键以红色显示，在椅子构造中形成六元环。在螯合控制下，烯丙基从与R基团相反的较少受阻侧攻击羰基碳。一旦CC键完全形成，就释放出铟，产生顺二醇。类似的螯合结构解释了为什么β-氧基醛的烯丙基化产生抗二醇。

从烯丙基吲哚和含氧醛的这种应用中，制药公司可以选择特定的非对映异构体产物。格里纳德反应没有这个优势，因为它具有很强的反应性，可以从两侧不加选择地攻击。

对映选择性化学

当在手性添加剂存在下进行时，铟还能够提供优异的对映选择性。例如，下面显示了三种有效的手性添加剂。

据报道，如下所示，向亲电子腙中加入烯丙基吲哚试剂仅使用二醇作为手性添加剂合成手性产物的一种对映体，选择性高达97％。类似地，手性氨基醇在酮的烯丙基化中允许极高的对映选择性。

IMA的基础研究

有机铟中间体

虽然对有机铟中间体的精确结构存在一些混淆，但最近的出版物增加了相当清晰的内容。例如，混合烯丙基溴在THF中与铟后，两种化合物分别结晶，并鉴定为二溴化monoallylindium和diallylindium溴化物，如下图所示。

但是，也可能存在其他物种。在溶液中，质谱法已经检测到多种有机铟（III）物质，例如InRX ^3-，RXIn ⁺，R ₂ In ⁺，X ₂ In ⁺，其中许多物质彼此平衡。

平衡方程

虽然大多数注意力都集中在这些反应产生的有机分子上，但IMA的总体平衡方程已在含水介质中测定。有机铟中间体的形成在下面的第一反应中说明。例如，作为亲电试剂的醛的包含由以下反应表示。（卤化铟与氢氧化铟的比例取决于pH和温度等条件。）

反应速度

通过TLC大致测定的该反应速率似乎是溶剂依赖性的。第一步，在铟表面形成有机铱中间体，对于烯丙基卤化物是快速和一级的。当卤化物是溴化物或碘化物并且对流迅速时，反应速率受到质量传递的限制。第一步的非均匀速率常数已确定为至少0.01cm / s。

热力学

已知有机铟中间体的形成是放热的，但是没有报道反应的焓或自由能的测量。