Le Méthyllithium est à la fois fortement basique et hautement nucléophile en raison de la charge négative partielle sur le carbone et est donc particulièrement réactif vis-à-vis des accepteurs d’électrons et des donneurs de protons. Contrairement au n-BuLi, le MeLi ne réagit que très lentement avec le THF à température ambiante et les solutions dans l’éther sont indéfiniment stables. L’eau et les alcools réagissent violemment. La plupart des réactions impliquant le méthyllithium sont conduites en dessous de la température ambiante. Bien que MeLi puisse être utilisé pour les déprotonations, le n-butyllithium est plus couramment utilisé car il est moins coûteux et plus réactif.

Le méthyllithium est principalement utilisé comme équivalent synthétique de l’anion méthyle synthon. Par exemple, les cétones réagissent pour donner des alcools tertiaires dans un processus en deux étapes :

Ph2CO + MeLi → Ph2C (Me) OLi Ph2C (Me) OLi + H + → Ph2C (Me) OH + Li +

Les halogénures non métalliques sont convertis en composés méthyllithium avec du méthyllithium :

PCl3 +3 MeLi → PMe3 + 3 LiCl

De telles réactions utilisent plus couramment les halogénures de méthylmagnésium réactifs de Grignard, qui sont souvent tout aussi efficaces, et moins efficaces. coûteux ou plus facilement préparé in situ.

Il réagit également avec le dioxyde de carbone pour donner de l’acétate de lithium:

Les composés méthyliques de métaux de transition CH3Li + CO2 → CH3CO2−Li+

peuvent être préparés par réaction de MeLi avec des halogénures métalliques. La formation de composés organocombustibles (réactifs de Gilman), dont le plus utile est le diméthylcuprate de lithium, est particulièrement importante. Ce réactif est largement utilisé pour les substitutions nucléophiles d’époxydes, d’halogénures d’alkyle et de sulfonates d’alkyle, ainsi que pour les additions conjuguées de composés carbonylés α, β-insaturés par l’anion méthyle. De nombreux autres composés méthyliques de métaux de transition ont été préparés.

ZrCl4 +6 MeLi → Li2ZrMe6+4 LiCl