偶联反应及举例
- 格式:doc
- 大小:459.09 KB
- 文档页数:6
不影响炔基的偶联反应解释说明以及概述1. 引言1.1 概述引言部分旨在介绍本篇文章的主题,即“不影响炔基的偶联反应解释说明以及概述”。
该文章将重点探讨炔基偶联反应中存在的问题,并提供一种不影响炔基的偶联反应方法和机制,以解决这些问题。
通过这篇文章,读者将能够更好地理解和应用炔基偶联反应。
1.2 文章结构本文将按照以下结构进行组织:引言、不影响炔基的偶联反应解释、不影响炔基的偶联反应说明以及结论与总结。
首先,我们将简单概述文章内容,并介绍每个部分的目的和重要性。
接下来,我们将详细阐述什么是炔基偶联反应以及可能产生的问题,并介绍寻找不影响炔基的偶联反应方法和机制的步骤和进展。
然后,我们将具体介绍一些实例,并讨论化学条件控制方法。
最后,在结论与总结部分,我们将总结主要发现和贡献,并对未来研究方向进行展望。
1.3 目的本篇文章的目的主要有两个方面。
首先,我们旨在提供一个详细的解释,阐述炔基偶联反应及其可能产生的问题,使读者对该领域有一个全面的了解。
其次,我们希望通过介绍不影响炔基的偶联反应方法和机制,为科学家们提供一种新的解决方案,并展望这一方法在未来的研究和应用中的前景。
通过本文,读者将能够获取关于不影响炔基的偶联反应最新进展和相关实例的知识,并且了解如何进行化学条件控制。
同时,我们也鼓励读者深入探索这一领域,并希望对未来相关研究提出更好的指导和展望。
2. 不影响炔基的偶联反应解释2.1 什么是炔基偶联反应炔基偶联反应是一种重要的有机化学反应,它可以实现不同分子中的炔基与其他官能团的连接。
在这类反应中,通常会使用过渡金属催化剂来促进反应进行。
由于其高度多样性和结构灵活性,炔基偶联反应已成为有机合成中不可或缺的工具。
2.2 炔基偶联反应中可能产生的问题尽管炔基偶联反应在有机合成领域具有广泛应用,但在实践中也会面临一些挑战。
其中一个主要问题是该类反应可能导致对于炔基结构的改变或破坏,进而影响目标产物的选择性和收率。
Suzuki-Miyaura交叉偶联反应机理及其在有机合成中的应用学院:化学学院专业:有机化学学号:姓名:一、Suzuki-Miyaura 交叉偶联反应概念Suzuki 反应(铃木反应),也称作Suzuki 偶联反应、Suzuki-Miyaura 反应(铃木-宫浦反应),是一个较新的有机偶联反应,是在钯配合物催化下,芳基或烯基的硼酸或硼酸酯与氯、溴、碘代芳烃或烯烃发生交叉偶联。
Z=Cl,Br,I自从1981年Suzuki 等报道了通过钯催化的有机硼化学物和卤代烃可以在很温和的条件下发生偶联反应制备不对称联芳烃以后,为芳-芳键的形成展开了一个新的领域[1]。
Suzuki-Miyaura 交叉偶联反应被证明是目前制备联芳基及其衍生物最为广泛利用的方法,因为其具有很强的底物适应性及官能团耐受性,常用于合成多烯烃、苯乙烯和联苯的衍生物,从而应用于众多天然产物、有机材料的合成中。
铃木章也凭借此贡献与理查德·赫克、根岸英一共同获得2010年诺贝尔化学奖。
二、Suzuki-Miyaura 交叉偶联反应机理Suzuki-Miyaura 交叉偶联的反应机理通常是一个普通的催化循环过程。
这个过程主要包括三个步骤:(1)氧化加成(oxidative addition) (2)转移金属化(transmetalation) (3)还原消除(reductive elimination)Ar-Pd-Ar 1Ar-ArPd(0)ArXArPdXArPdOHNaOHNaXB(OH)4ArB -(OH)3NaOHArB(OH)2氧化加成还原消除转移金属化ZB(OH)2BrZ+3% Pd(PPh 3)4Benzene, Na 2CO 3/H 2O首先,卤代芳烃与Pd(0)氧化加成后,与1mol 的碱生成有机钯氢氧化物中间物种,取代了键极性较弱的钯卤键,这种含有强极性的Pd-OH 的中间体具有非常强的亲电性;同时另1mol 的碱与芳基硼酸生成四价硼酸盐中间物种,具有非常强的富电性,有利于向Pd 金属中心迁移。
有机化学四大偶联反应有机化学中的偶联反应是合成有机分子的重要方法之一,广泛应用于药物合成、材料科学等领域。
以下介绍有机化学的四大偶联反应。
第一种偶联反应是格氏偶联反应(Giemsa),它是20世纪初由法国化学家格氏首次提出的。
这种反应是通过有机金属化合物与芳香化合物进行反应,形成碳-碳键。
通常使用有机锡化合物和芳香卤化物作为底物,在碱性条件下,在加热的情况下进行反应。
这种反应是高度选择性的,并且能够合成具有天然产物活性的有机化合物。
第二种偶联反应是索尼赫德烯偶联反应(Suzuky-Miyaura),该反应是由日本化学家索尼赫德和宫浦在20世纪70年代提出的。
这种反应是通过有机金属化合物与芳香卤化物进行反应,形成碳-碳键。
通常使用有机锌化合物或有机硼化合物和芳香卤化物作为底物,在碱性条件下,在加热的情况下进行反应。
索尼赫德烯偶联反应是高度选择性的合成方法,可以合成具有天然产物活性的有机化合物。
第三种偶联反应是肾上腺素偶联反应(Heck),是由丹麦化学家肯格赫首次提出的。
这种反应是通过有机金属化合物与不饱和化合物(通常是烯烃)进行反应,形成碳-碳键。
通常使用有机铜化合物和不饱和化合物作为底物,在碱性条件下,在加热的情况下进行反应。
肾上腺素偶联反应具有高效、高选择性和底物适用范围广的特点,广泛应用于药物合成和天然产物的全合成。
第四种偶联反应是叠氮偶联反应(Azide-Alkyne),又称为"CuAAC"反应,由美国化学家哈斯利首次提出。
在这种反应中,叠氮化合物与炔烃发生反应,生成1,4-二取代三氮唑化合物。
这种反应是通过铜催化剂的存在实现的,即铜催化的炉二碳合成反应。
这种反应具有高效、高选择性和底物适用范围广的特点,并且它是药物合成中的重要方法。
以上是有机化学的四大偶联反应的介绍。
这些偶联反应不仅拓宽了有机合成的范围,还为合成具有特定结构和功能的有机化合物提供了重要的手段。
研究人员可以根据这些偶联反应的特点选择合适的反应体系,并结合自己的研究目标进行合成路线的设计。
有机化学四大偶联反应有机化学是研究碳元素及其化合物的科学,是化学学科中的一个重要分支。
在有机化学中,有机合成反应是一项重要的研究内容。
有机化学四大偶联反应是有机合成中常用的四种反应类型,包括:Suzuki偶联反应、Stille偶联反应、Heck偶联反应和Sonogashira 偶联反应。
这些反应在有机合成中起到了重要的作用,为有机化学的发展做出了巨大的贡献。
我们来介绍Suzuki偶联反应。
Suzuki偶联反应是一种重要的芳香化合物合成方法,它是基于钯催化剂的反应。
该反应将有机硼酸酯和有机卤化物或磺酸酯作为底物,在适当的条件下,经过交叉偶联反应,生成目标产物。
Suzuki偶联反应在药物合成和材料科学中有着广泛的应用,可以高效地合成出具有重要生物活性和物理性质的化合物。
接下来是Stille偶联反应,它是一种重要的碳-碳键形成反应。
该反应是通过钯催化剂催化下的亲核取代反应来实现的,底物包括有机卤化物和有机锡化合物。
Stille偶联反应具有底物适用范围广、反应条件温和等优点,在天然产物的合成和药物研发中得到了广泛的应用。
第三种偶联反应是Heck偶联反应,它是一种重要的芳香化合物合成方法。
该反应是通过钯催化下的芳香取代反应实现的,底物包括有机卤化物和烯烃。
Heck偶联反应是一种高效、高选择性的反应,在药物研发和天然产物的合成中得到了广泛的应用。
最后是Sonogashira偶联反应,它是一种重要的炔烃合成方法。
该反应是通过钯催化下的炔烃与有机卤化物的偶联反应实现的。
Sonogashira偶联反应可以高效地合成炔烃化合物,对于合成具有炔烃结构的药物和功能材料具有重要意义。
在有机化学四大偶联反应中,每一种反应都有其独特的应用领域和优点。
这些反应的发展和应用为有机合成提供了新的思路和方法,为有机化学的发展做出了重要贡献。
总结起来,有机化学四大偶联反应包括Suzuki偶联反应、Stille偶联反应、Heck偶联反应和Sonogashira偶联反应。
liebeskind srogl偶联反应机理摘要:一、背景介绍1.介绍Liebeskind 偶联反应2.阐述该反应在有机合成中的应用及其重要性二、Liebeskind 偶联反应机理1.反应条件和试剂2.反应机理的初步阐述3.详细描述反应过程中各步反应的机理三、影响因素1.反应物的结构与性质2.试剂的种类和浓度3.反应条件对反应的影响四、应用实例1.列举Liebeskind 偶联反应在有机合成中的具体应用2.分析这些应用的优缺点五、结论1.总结Liebeskind 偶联反应的特点和优势2.对该反应未来在有机合成中的应用前景进行展望正文:一、背景介绍Liebeskind 偶联反应,又称Liebeskind-Itami 反应,是一种在有机合成中广泛应用的偶联反应。
该反应由德国化学家Liebeskind 和日本化学家Itami 分别于1967 年和1981 年独立发现,主要涉及芳基卤代烃与有机金属试剂的反应,生成多种取代的偶氮化合物。
由于该反应条件温和、产率高,因此,在有机合成领域具有重要的研究价值。
二、Liebeskind 偶联反应机理1.反应条件和试剂Liebeskind 偶联反应通常在无水溶剂中进行,如苯、甲苯、二甲苯等。
试剂包括有机金属试剂,如格氏试剂(Grignard reagent)、有机锂试剂(Organolithium reagent)等,以及芳基卤代烃。
2.反应机理的初步阐述在Liebeskind 偶联反应中,有机金属试剂与芳基卤代烃发生反应,生成一个新的中间体。
这个中间体经过一系列转化,最终生成偶氮化合物。
整个反应过程中,有机金属试剂起到亲核进攻的作用,而芳基卤代烃则作为亲电受体。
3.详细描述反应过程中各步反应的机理(1)有机金属试剂对芳基卤代烃的亲核进攻,生成一个中间体A。
(2)中间体A 发生重排,生成一个新的中间体B。
(3)中间体B 发生消除反应,生成一个新的中间体C。
(4)中间体C 与有机金属试剂发生反应,生成偶氮化合物。
偶联反应的机理一、概述偶联反应是有机合成中常用的一类重要反应,通过将两个或多个小分子有机物连接起来,形成一个较大的分子。
偶联反应在药物合成、材料科学等领域具有广泛的应用。
本文将介绍偶联反应的机理及其应用。
二、偶联反应的分类偶联反应可分为以下几类:1. 碳-碳偶联反应碳-碳偶联反应是指通过将两个碳原子连接起来形成新的碳-碳键的反应。
常见的碳-碳偶联反应包括Suzuki偶联、Negishi偶联、Stille偶联等。
2. 碳-氮偶联反应碳-氮偶联反应是指通过将碳原子与氮原子连接起来形成新的碳-氮键的反应。
常见的碳-氮偶联反应包括Ullmann偶联、Buchwald-Hartwig偶联等。
3. 碳-氧偶联反应碳-氧偶联反应是指通过将碳原子与氧原子连接起来形成新的碳-氧键的反应。
常见的碳-氧偶联反应包括Suzuki-Miyaura偶联、Heck偶联等。
4. 碳-硫偶联反应碳-硫偶联反应是指通过将碳原子与硫原子连接起来形成新的碳-硫键的反应。
常见的碳-硫偶联反应包括Chan-Lam偶联、Kumada偶联等。
三、偶联反应的机理偶联反应的机理可以分为以下几个步骤:1. 激活底物偶联反应的第一步是激活底物,通常通过加入催化剂或活化试剂来实现。
催化剂可以提供活化中心,活化试剂可以引入亲核试剂或电子试剂。
2. 形成中间体激活底物后,会形成一个中间体,该中间体具有较高的反应活性。
中间体的形成通常涉及键的断裂和形成。
3. 底物偶联中间体与另一个底物发生偶联反应,形成新的化学键。
偶联反应通常涉及亲核试剂和电子试剂的参与。
4. 氧化还原在偶联反应中,氧化还原反应常常是不可或缺的一步。
通过氧化还原反应,可以改变底物的官能团,从而实现偶联反应。
四、偶联反应的应用偶联反应在有机合成中具有广泛的应用。
以下是一些常见的应用领域:1. 药物合成偶联反应在药物合成中扮演着重要的角色。
通过偶联反应,可以将不同的功能团连接在一起,构建复杂的有机分子结构。
Suzuki-Miyaura交叉偶联反应机理及其在有机合成中的应用学院:化学学院专业:有机化学学号:姓名:一、Suzuki-Miyaura 交叉偶联反应概念Suzuki 反应(铃木反应),也称作Suzuki 偶联反应、Suzuki-Miyaura 反应(铃木-宫浦反应),是一个较新的有机偶联反应,是在钯配合物催化下,芳基或烯基的硼酸或硼酸酯与氯、溴、碘代芳烃或烯烃发生交叉偶联。
Z=Cl,Br,I自从1981年Suzuki 等报道了通过钯催化的有机硼化学物和卤代烃可以在很温和的条件下发生偶联反应制备不对称联芳烃以后,为芳-芳键的形成展开了一个新的领域[1]。
Suzuki-Miyaura 交叉偶联反应被证明是目前制备联芳基及其衍生物最为广泛利用的方法,因为其具有很强的底物适应性及官能团耐受性,常用于合成多烯烃、苯乙烯和联苯的衍生物,从而应用于众多天然产物、有机材料的合成中。
铃木章也凭借此贡献与理查德·赫克、根岸英一共同获得2010年诺贝尔化学奖。
二、Suzuki-Miyaura 交叉偶联反应机理Suzuki-Miyaura 交叉偶联的反应机理通常是一个普通的催化循环过程。
这个过程主要包括三个步骤:(1)氧化加成(oxidative addition) (2)转移金属化(transmetalation) (3)还原消除(reductive elimination)Ar-Pd-Ar 1Ar-ArPd(0)ArXArPdXArPdOHNaOHNaXB(OH)4ArB -(OH)3NaOHArB(OH)2氧化加成还原消除转移金属化ZB(OH)2BrZ+3% Pd(PPh 3)4Benzene, Na 2CO 3/H 2O首先,卤代芳烃与Pd(0)氧化加成后,与1mol 的碱生成有机钯氢氧化物中间物种,取代了键极性较弱的钯卤键,这种含有强极性的Pd-OH 的中间体具有非常强的亲电性;同时另1mol 的碱与芳基硼酸生成四价硼酸盐中间物种,具有非常强的富电性,有利于向Pd 金属中心迁移。
有机化学基础知识点整理偶联反应与交叉偶联反应有机化学基础知识点整理:偶联反应与交叉偶联反应有机化学是研究有机物结构与特性的科学,其中偶联反应和交叉偶联反应是有机合成中常用的重要手段,本文将对这两种反应进行基础知识点整理。
一、偶联反应偶联反应是指两个有机分子中的两个不同官能团在反应条件下发生连接形成新的键,从而生成一个新的有机分子。
常见的偶联反应有Heck反应、Suzuki反应、Stille反应等。
1. Heck反应Heck反应是通过钯催化下的芳香化合物与烯烃发生的偶联反应,生成具有烯烃结构的芳香化合物。
该反应需要碱性条件和适量的氧气存在。
反应机理包括反应前的氧化加成、钯催化下的反应、脱氧等步骤。
2. Suzuki反应Suzuki反应是通过钯催化下的芳香化合物与硼酸酯发生的偶联反应,生成具有芳香环和烷基或芳基基团的化合物。
该反应需有碱性条件和无氧环境。
反应机理包括反应前的亲核加成、钯催化下的反应、脱氧等步骤。
3. Stille反应Stille反应是通过钯催化下的芳香化合物与有机锡化合物发生的偶联反应,生成具有烷基或芳基基团的化合物。
该反应需有碱性条件、无氧环境和适量的溴化物存在。
反应机理包括反应前的亲核加成、钯催化下的反应、脱溴等步骤。
二、交叉偶联反应交叉偶联反应是指两个不同有机物之间的偶联反应,生成具有两个不同基团的化合物。
常见的交叉偶联反应有Negishi反应、Kumada反应、Suzuki-Miyaura反应等。
1. Negishi反应Negishi反应是通过钯催化下的有机锌化合物和卤代化物发生的交叉偶联反应,生成具有不同基团的化合物。
该反应需有碱性条件和适量的酸存在。
反应机理包括反应前的亲核加成、钯催化下的反应、脱卤等步骤。
2. Kumada反应Kumada反应是通过钯催化下的有机镁卤化物和卤代化物发生的交叉偶联反应,生成具有不同基团的化合物。
该反应需有碱性条件和无氧环境。
反应机理与Negishi反应类似。
偶联反应[编辑]偶联反应,也写作偶合反应或耦联反应,是两个化学实体(或单位)结合生成一个分子的有机化学反应。
狭义的偶联反应是涉及有机金属催化剂的碳-碳键形成反应,根据类型的不同,又可分为交叉偶联和自身偶联反应。
在偶联反应中有一类重要的反应,RM(R = 有机片段, M = 主基团中心)与R'X的有机卤素化合物反应,形成具有新碳-碳键的产物R-R'。
[1]由于在偶联反应的突出贡献,根岸英一、铃木章与理查德·赫克共同被授予了2010年度诺贝尔化学奖。
[2]偶联反应大体可分为两种类型:•交叉偶联反应:两种不同的片段连接成一个分子,如:溴苯(PhBr)与氯乙烯形成苯乙烯(PhCH=CH2)。
•自身偶联反应:相同的两个片段形成一个分子,如:碘苯(PhI)自身形成联苯(Ph-Ph)。
反应机理[编辑]偶联反应的反应机理通常起始于有机卤代烃和催化剂的氧化加成。
第二步则是另一分子与其发生金属交换,即将两个待偶联的分子接于同一金属中心上。
最后一步是还原消除,即两个待偶联的分子结合在一起形成新分子并再生催化剂。
不饱和的有机基团通常易于发生偶联,这是由于它们在加合一步速度更快。
中间体通常不倾向发生β-氢消除反应。
[3]在一项计算化学研究中表明,不饱和有机基团更易于在金属中心上发生偶联反应。
[4]还原消除的速率高低如下:乙烯基-乙烯基> 苯基-苯基> 炔基-炔基> 烷基-烷基不对称的R-R′形式偶联反应,其活化能垒与反应能量与相应的对称偶联反应R-R与R′-R′的平均值相近,如:乙烯基-乙烯基> 乙烯基-烷基> 烷基-烷基。
另一种假说认为,在水溶液当中的偶联反应其实是通过自由基机理进行,而不是金属-参与机理。
[5]§催化剂[编辑]偶联反应中最常用的金属催化剂是钯催化剂,有时也使用镍与铜催化剂。
钯催化剂当中常用的如:四(三苯基膦)钯等。
钯催化的有机反应有许多优点,如:官能团的耐受性强,有机钯化合物对于水和空气的低敏感性。
如下一些关于钴催化的偶联反应的综述[6],钯[7][8][9][10][11]和镍[12]介导的反应以及它们的应用[13][14]。
§离去基团[编辑]离去基团X在有机偶联反应中,常常为溴、碘或三氟甲磺酰基。
较理想的离去基团为氯,因有机氯化合物相对其他的这些离去基团更廉价易得。
与之反应的有机金属化合物还有锡、锌或硼。
§操作条件[编辑]虽然大多的偶联反应所涉及的试剂都对于水和空气极其敏感,但不可认为所有的有机偶联反应需要绝对的无水无氧条件。
有些有机钯介导的反应就可在水溶液中,使用三苯基膦和硫酸制备的磺化膦试剂进行反应。
[15]总体来讲,空气中的氧气能够影响偶联反应,这是因为大多这类反应都是通过不饱和金属络合物发生反应,而这些络合物都不满足18共价电子的稳定结构。
偶联反应类型[编辑]常见的偶联反应包括:偶联反应——《百度百科》自由基偶联反应酯等羰基化合物在金属还原下,会形成双分子偶联产物(偶姻反应)。
例如:COOEt3OOHCOOEtCOOEt OHO 3芳基重氮盐与不饱和化合物在氯化亚酮的作用下,可以发生芳基化反应(Meerwein 反应)。
例如:PhN 2++OCOCH 3CH 337o CH 3CPhON 2+ Cl-O 2NOOOONO 235-45%+CuCl1924年Gomberg 和Bachmann 发现,芳香重氮盐在碱性条件下与其它芳香族化合物偶联生成联苯或联苯衍生物。
反应是通过自由基历程进行的。
N 2+Cl -+五、过渡金属催化偶联反应偶联反应(Coupling reaction )是两个化学实体(或单位)结合生成一个分子的有机化学反应。
狭义的偶联反应是涉及有机金属催化剂的碳-碳键生成反应,根据类型的不同,又可分为交叉偶联和自身偶联反应。
下面对各种偶联反应作简单介绍。
1)Wurtz-Fittig 反应1855年,法国化学家Wurtz 发现卤代烷和金属钠作用后,生成了含碳原子数增加1倍的烷烃。
上述反应对伯卤代烷较为适宜,叔卤代烷则形成烯烃。
反应可能形成有机钠中间体,属于S N 2历程。
例如:EtOOCI2Na, PhCH 3COOEtEtOOC德国化学家费提希用金属钠、卤代烷和卤代芳烃一起反应,得到了烷基芳烃,称为“武尔兹-费提希反应”。
本法收率较高,副产物容易分离,是一种重要的制备烷基芳烃方法。
2)Glaser 偶联反应1869年,Glaser 发现末端炔烃在亚铜盐、碱以及氧化剂作用下,可以形成二炔烃化合物。
例如:4O 260%3)Ullmann 反应Ullmann 偶合反应是有机合成中构建碳—碳键最重要的方法之一。
Ullmann 偶合反应首次报道1901年, 它通常是利用铜作为催化剂, 催化卤代芳烃发生偶合反应生成联苯及其衍生物。
一般反应式为:2 ArXX= Cl 、Br 、I Ar-Ar目前该反应的底物范围、反应条件以及催化剂等都有了较大的改进。
例如:NCOTfNCCN85%23o4) Cadiot-Chodkiewicz 偶联反应炔基卤化物与末端炔烃在亚铜盐催化下,可以形成二炔烃。
例如:CBr R+HCR'2RR'76%R = CH 3(CH 2)13; R' = CH 2CH 2CH 2COOH5)Castro-Stephens 偶联反应反应性较低的芳基卤化物与炔化亚铜反应,可生成收率很高的炔基芳香化合物。
6)Kumada 偶联反应格氏试剂与卤代烃在Ni 或Pd 催化下,会发生偶联反应。
该反应由Kumada 在1972年发现。
格氏试剂与卤代烷烃、乙烯基卤、卤代芳烃在Ni 催化下的偶联反应,成本低,易于工业化。
不过,该反应局限于哪些直接不会与格氏试剂反应的卤代烃。
因此,该反应在合成苯乙烯型化合物以及不对称联苯型化合物时比较适用。
RR'XMgBrRR'+ClCl+ 2 n-BuMgBr在Pd 催化下,卤代烃的反应性大小顺序为:I >Br >Cl ;而在Ni 催化下,其活性顺序为:Cl> I> Br 。
上式中dppe 为Ph 2PCH 2CH 2PPh 2的缩写。
7)Heck 反应Heck 反应是一类重要的卤代芳烃烯基化、形成新的C —C 键的合成反应,1972年由Heck 发现,近几年来一直是催化化学和有机化学的研究热点。
Heck 反应是由一个不饱和卤代烃(或三氟甲磺酸盐)和一个烯烃在碱和钯催化下生成取代烯烃的一个反应。
催化剂主要有氯化钯,醋酸钯,三苯基膦钯,CuI 等;载体主要有三苯基膦,BINAP 等;所用的碱主要有三乙胺,碳酸钾,醋酸钠等。
溶剂以DMF 、NMP 等极性非质子溶剂为主。
CONH 2+ ArIPd(OAc)2, Bu 4NBr 232ArCONH 2IN O23NO54%8)Sonogashira 偶联反应Sonogashira 反应是一类由金属钯催化的末端炔烃与sp2型碳的交联耦合反应,是目前合成C —C 键的主要方法之一。
Sonogashira 反应一般利用均相钯盐作催化剂,在一定量的CuI 和适当量的胺碱存在下在极性溶剂介质中进行的。
例如,Pd/C 作为一种非常高效的催化剂,在PPh3 存在的条件下,可催化多种炔烃与4-溴-6-甲基-2-吡喃酮反应,可高产率地得到目标产物,产率高达到80%~90%。
O OBrRO ORPd/C 2 mol%, Ph 3P, CuI 33+9)Negishi 偶联反应Negishi 反应是一类由Ni 或Pd 催化的有机锌试剂与卤代烃间的偶联反应,适用于制备不对称的二芳基、二芳基甲烷、苯乙烯型或苯乙炔型化合物。
卤代杂环芳烃也可以进行类似的反应。
常见的反应类型如下所示:R ZnCl+R'CH 2X RR'ZnClRRZnCl +ArX+ ArXArZnCl +RXNi or PdArRRAr Ar RX= Cl, Br, I, OTs10)Stille 偶联反应Stille 反应是有机锡化合物和不含β-氢的卤代烃(或三氟甲磺酸酯)在钯催化下发生的交叉偶联反应。
一般反应式如下所示:R-X + R'-SnR''3Pd(0)R-R' + X-SnR''3该反应由Stille 等于20世纪70年代首先发现,[是有机合成中很重要的一个偶联反应,总数占到现在所有交叉偶联反应的一半以上。
该反应一般在无水无氧溶剂及惰性环境中进行。
等当量的Cu(I)或Mn(II)盐可以提高反应的专一性及反应速率。
氧气会使钯催化剂发生氧化,并导致有机锡化合物发生自身偶联。
四(三苯基膦)合钯(0)是最常用的催化剂,其他催化剂包括PdCl 2(PPh 3)2、PdCl 2(MeCN)2等。
使用的卤代烃一般为氯、溴、碘代烃,以及乙烯基或芳基三氟甲磺酸酯。
用三氟甲磺酸酯时,加入少量的氯化锂可以活化氧化加成一步的产物,使反应速率加快。
烃基三丁基锡是最常用的有机锡原料。
虽然烃基三甲基锡的反应性更强,但较大的毒性(约前者的1000倍)限制了其应用。
强极性溶剂(如六甲基磷酰胺、二甲基甲酰胺或二恶烷)可以提高有机锡原料的活性。
例如:H 3CClSnBu 3H 3C32360-95%+该反应历程为:活性零价钯与卤代烃发生氧化加成反应,生成顺式的中间体,并很快异构化生成反式的异构体。
后者与有机锡化合物发生金属交换反应,然后发生还原消除反应,生成零价钯及反应产物,完成一个催化循环。
锡所连基团发生金属交换一步时的速率有如下顺序:炔基 > 烯基 > 芳基 > 烯丙基 ~ 苄基 > α-烷氧基烃基 > 烃基。