Reacții cu compuși carbonilici
Reactivii Grignard vor reacționa cu o varietate de derivați carbonilici.
Cea mai frecventă aplicație este pentru alchilarea aldehidelor și cetonelor, ca în acest exemplu:
Observați că funcția acetal (un carbonil mascat) nu reacționează.
Astfel de reacții implică, de obicei, o pregătire acidă pe bază de apă (apoasă), deși acest lucru este rareori indicat în schemele de reacție. În cazurile în care reactivul Grignard se adaugă la o aldehidă sau cetonă prochirală, modelul Felkin-Anh sau regula lui Cram pot prezice, de obicei, ce stereoisomer se va forma.
Reacții cu alți electrofili
În plus, reactivii Grignard vor reacționa cu electrofilele.
Un alt exemplu este fabricarea salicilaldehidei (nu este prezentată mai sus). Mai întâi, bromoetanul reacționează cu Mg în eter. În al doilea rând, fenolul în THF transformă fenolul în Ar-OMgBr. În al treilea rând, se adaugă benzen în prezența pulberii de paraformaldehidă și a trietilaminei. În al patrulea rând, amestecul se distilează pentru a elimina solvenții. În continuare, se adaugă HCl 10%. Salicilaldehida va fi produsul majoritar atâta timp cât totul este foarte uscat și în condiții inerte. Reacția funcționează și cu iodoetan în loc de bromoetan.
Formarea de legături cu B, Si, P, Sn
Reactivul Grignard este foarte util pentru formarea legăturilor carbon-heteroatom.
Reacții de cuplare carbon-carbon
Un reactiv Grignard poate fi, de asemenea, implicat în reacțiile de cuplare. De exemplu, bromura de nonilmagneziu reacționează cu p-clorobenzoatul de metil pentru a da acid p-nonilbenzoic, în prezența fierului (III) Tris(acetilacetonat), adesea simbolizat ca Fe(acac)3 , după ce a fost prelucrat cu NaOH pentru a hidroliza esterul, prezentat după cum urmează. Fără Fe(acac)3 , reactivul Grignard ar ataca gruparea ester peste halogenura de aril.
Pentru cuplarea halogenurilor de aril cu aril Grignard, clorura de nichel în tetrahidrofuran (THF) este, de asemenea, un bun catalizator. În plus, un catalizator eficient pentru cuplarea halogenurilor de alchil este tetraclorocupratul de dilitiu (Li2 CuCl4 ), preparat prin amestecarea clorurii de litiu (LiCl) și a clorurii de cupru(II) (CuCl2 ) în THF. Cuplarea Kumada-Corriu permite accesul la stirenele [substituite].
Oxidare
Oxidarea unui reactiv Grignard cu oxigen are loc prin intermediul unui radical intermediar la un hidroperoxid de magneziu. Prin hidroliza acestui complex se obțin hidroperoxizi, iar prin reducere cu un echivalent suplimentar de reactiv Grignard se obține un alcool.
R - M g X + O 2 ⟶ R ∙ + O 2 ∙ - + M g X + ⟶ R - O - O - O - M g X + H 3 O + ⟶ R - O - O - O - H + H O - M g X + H + ↓ R - M g X R - O - M g X + H 3 O + ⟶ R - O - O - H + H O - M g X + H + {\displaystyle {\begin{array}{l}{\mathsf {R{-}MgX}}}\quad +\quad {\mathsf {O2}}\quad \longrightarrow \quad {\color {Red}{\mathsf {R^{\bullet }+O_{2}^{\bullet {-}}}}}\quad +\quad {\mathsf {MgX^{+}}}}\longrightarrow &{\mathsf {R{-}O{-}O{-}O{-}MgX}}&+\quad {\mathsf {H_{3}O^{+}}&&\longrightarrow \quad {\mathsf {\mathsf {R{-}O{-}O{-}O{-}H}}&+\quad {\mathsf {HO{-}MgX+H^{+}}}\\\&\quad \ \ \ {\Bigg \downarrow }{\mathsf {R{-}MgX}}}\&{\mathsf {R{-}O{-}MgX}}&+\quad {\mathsf {H_{3}O^{+}}}&&\longrightarrow \quad {\mathsf {R{-}O{-}H}}&+\quad {\mathsf {\mathsf {HO{-}MgX+H^{+}}}}}end{array}}}}} 
O reacție a Grignardului cu oxigenul în prezența unei alchene produce un alcool etilenic extins. Aceștia sunt utili la sintetizarea unor compuși mai mari. Această modificare necesită reactivi aril sau vinil Grignard. Adăugarea doar a Grignardului și a alchenei nu duce la o reacție, ceea ce arată că prezența oxigenului este esențială. Singurul dezavantaj este cerința de a avea cel puțin doi echivalenți de reactiv Grignard în reacție. Acest inconvenient poate fi rezolvat prin utilizarea unui sistem Grignard dublu cu un reactiv Grignard reducător ieftin, cum ar fi bromura de n-butilmagneziu.
Substituție alifatice nucleofilă
Reactivii Grignard sunt nucleofili în substituțiile alifatice nucleofile, de exemplu, cu halogenuri de alchil într-o etapă cheie în producția industrială de naproxen:
Eliminare
În sinteza olefinelor Boord, adiția magneziului la anumiți β-haloeteri are ca rezultat o reacție de eliminare a alchenei. Această reacție poate limita utilitatea reacțiilor Grignard.
