四氯化鈦的有機反應

主條目：四氯化鈦

Ti元素的發現至今剛剛經過了兩百年的時間。1790年Gregor由鈦鐵礦砂中首次發現Ti，1795年Klaproth又進行了在進一步研究後命名這種元素為「Titanium」，意思是希臘神話中地球之子。但他們都只得到TiO₂。1910年，Hunter用Na還原TiCl₄，首次得到單質Ti。Ti元素在地殼中的含量達到0.6%，^[1]比一般的常見金屬，如Zn、Cu和Sn的含量都高，^[2]甚至超過常見的非金屬元素Cl、P，^[3][4]在金屬中僅次於Al、Fe、Ca、Na、Mg居第七位。^[5]

自Ti元素發現以來，人們對其進行了長期系統的研究。早起的研究主要側重於TiCl₄的無機反應。對有機Ti反應的研究起步與19世紀中葉，1861年Cahours研究了TiCl₄與ZnEt₂的反應。1952年第一個含有Ti-C σ鍵的有機Ti化合物 PhTi(O-ⁱC₃H₇)₃才合成與分離成功。上個世紀五十年代以來，有機Ti化學獲得了迅速發展，一方面穩定的MAO-Ti結構化合物如Cp₂TiBr₂和Cp₂TiCl₂ (Cp=η⁵-C₅H₅)的合成與報道開啟了一個全新的有機Ti化學分支；另一方面Ziegler-Natta催化劑的出現將傳統Ti-X（X=Cl，Br，I，F）化合物的研究應用提升到了一個新的層次。

本文主要介紹 TiCl₄ 的相關反應和應用。

官能團轉換反應

TiCl₄是一種典型的Lewis Acid，具有強親電性，這一性質使得TiCl₄可以被用來進行特定的官能團取代反應。^[6]

常見的如脫水反應：

TiCl₄可以催化氯乙烯衍生物水解生成羰基化合物的反應，該反應可以在室溫下進行，且選擇性很好，不會破壞酯基：

烷基化反應

TiCl₄選擇性催化含有多種羰基的化合物與三甲硅基烯醇醚類物質反應有選擇性地生成β-羥基酮：

Michael加成反應。一般，α,β-不飽和羰基化合物的Michael加成是在鹼性條件下進行的，由於不飽和雙鍵往往進步不轉化而使副產物增加，在TiCl₄存在下，反應可以在非常溫和的條件下進行，副反應大大減少：

脂肪族醛或酮的衍生物的縮醛往往難以用格氏試劑烷基化，但在TiCl₄存在的條件下，烷基化可以順利進行：

TiCl₄ / 還原劑體系在合成中有廣泛的應用，比如鹵化物很容易被還原為相應的烴：

TiCl₄ / LiAlH₄ 體系可以使多烯醛或酮還原為對稱的多烯烴，例如β-胡蘿蔔素的合成：

參與聚合反應

TiCl₄/Al(CH₂CH₃)₃組成共催化體系為早期Ziegler-Natta催化劑的所採用的配方，它能催化烯烴進行定向聚合，得到傳統自由基聚合不能得到的高立構規整聚烯烴，同時還解決了丙烯難以聚合的難題^[7][8][9]：

TiCl₄可以作為碳陽離子聚合共引發劑，引發烯烴進行碳陽離子聚合^[10]：