醋酸钯催化甲苯中无配体的Suzuki反应_刘宁
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铃木反应维基百科,自由的百科全书(重定向自Suzuki反应)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。
[1][2]该反应由铃木章在1979年首先报道,在有机合成中的用途很广,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。
[3][4][5]。
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。
[6]目录[隐藏]∙ 1 概述∙ 2 机理∙ 3 讨论∙ 4 展望∙ 5 参见∙ 6 参考文献∙7 外部链接[编辑]概述Suzuki反应对官能团的耐受性非常好,反应物可以带着-CHO、-COCH3、-COOC2H5、-OCH3、-CN、-NO2、-F等官能团进行反应而不受影响。
反应有选择性,不同卤素、以及不同位置的相同卤素进行反应的活性可能有差别,三氟甲磺酸酯、重氮盐、碘鎓盐或芳基锍盐和芳基硼酸也可以进行反应,活性顺序如下:R2-I > R2-OTf > R2-Br >> R2-Cl另一个广泛应用的底物是芳基硼酸,由芳基锂或格氏试剂与烷基硼酸酯反应制备(见Miyaura硼酸化反应,Miyaura反应)。
这些化合物对空气和水蒸气比较稳定,容易储存。
Suzuki反应靠一个四配位的钯催化剂催化,广泛使用的催化剂为四(三苯基膦)钯(0)Pd(PPh3)4与PdCl2(dppf),其他的配体还有:AsPh3、n-Bu3P、(MeO)3P,以及双齿配体Ph2P(CH2)2PPh2(dppe)、Ph2P(CH2)3PPh2(dppp)等。
(以上的所有Pd配体都是厌氧的,因此反应必须在氮气,氩气等惰性气体下反应)。
[7]Suzuki反应中的碱也有很多选择,最常用的是碳酸钠,碳酸铯,醋酸钾,磷酸钾等。
Suzuki反应综述一、水溶性非膦配体/钯催化体系Wu 等以水溶性联吡啶基季铵盐为配体19 (Scheme 14)用于Pd催化的水相Suzuki 反应. 在催化剂用量0.1 mol%, 芳基溴代物∶苯硼酸∶K 2CO3 =1 ∶1.3∶2( 物质的量比), 反应温度100 ℃时, 取得较好的产物收率, 催化剂可循环利用5 次. 进一步研究发现, 在TBAB 存在下, 此催化体系可有效实现芳基氯代物的偶联反应.Pawar 等将吡啶基二乙胺磺酸钠20 (Scheme 15)作为配体和碱用于纯水相Pd催化Suzuki 反应. PdCl2 用量为5 mol%, 芳基卤代物∶芳基硼酸∶20=1∶1.2∶1 ( 物质的量比), 室温条件下反应3 ~4 h, 可使芳基溴代物和芳基碘代物的Suzuki 反应较好进行.Adidou 等合成了一种键合在PEG350 上的二吡啶基甲胺配体21 (Scheme 16), 成功用在纯水体系中Pd催化的芳基氯代物Suzuki 反应. Pd(OAc)2 用量为0.1 mol%, 芳基氯代物∶芳基硼酸∶K 2CO3TBAB =1 ∶1.1∶2 ∶0.5( 物质的量比), 反应体系加热至100 ℃反应15 h, 取得较好的收率.Mai 等合成了一种与PEG2000键合的二吡啶配体22 (Scheme 17), 成功用于芳基卤代物和四苯基硼酸钠的Suzuki 偶联反应(Eq. 4)在PEG2000/H2O 的混合溶液中, Pd(OAc)2 用量为0.5 mol%, 反应温度110 ℃时, 对芳基溴代物表现出较好的反应活性, 对于含吸电子基团的芳基氯代物也具有一定的反应活性.Zhou等合成系列二亚胺型配体23 (Scheme 18),并成功用于水相Suzuki 反应.在钯催化剂用量为0.01 mol%, 芳基溴代物∶苯硼酸∶K 2CO3 =1 ∶1.3∶2( 物质的量比), 分别考察了水/ 乙醇混合溶液和纯水体系中的Suzuki 反应. 结果表明, 水/乙醇混合溶液中Suzuki 反应速率高于纯水溶液, 其原因可能是反应底物在纯水中溶解性较差所致. 进一步研究发现, 纯水体系中, TBAB 的加入极大地提高了Suzuki 反应的速率, 并有效地抑制了苯硼酸脱硼副反应的发生.Li 等将一种胍24 (Scheme 19)/Pd配合物用于室温下的水相Suzuki 反应. 在3 mL 乙醇和水的混合溶液中, Pd 催化剂用量为1 ~2 mol%, 芳基卤代物∶苯硼酸∶K 2CO3 =1 ∶1.2∶3( 物质的量比), 室温条件下, 对芳基碘代物、溴代物均表现出较好的催化活性. TBAB的加入还可使芳基氯代物的偶联反应进行.Kostas 等成功将一种水溶性卟啉/Pd 配合物25 Scheme 20)用于纯水相Suzuki 反应. 催化剂用量为0.1 mol%, 芳基溴代物∶芳基硼酸∶K 2CO3 =1 ∶1.5∶2( 物质的量比), 加热至100 ℃反应1 ~4 h, 取得较好的产品收率. 催化剂虽能重复使用但经第二次循环后催化活性明显降低, 产物收率从100%降至76%.Conelly-Espinosa等将一种水溶性N,O-多齿Pd催化剂26 (Scheme 21) 成功用于纯水相Suzuki 反应. 它可有效催化芳基溴代物的Suzuki 反应, 反应结束后, 可通过二氯甲烷萃取分出产物, 含有催化剂的水相可高效地循环使用4次.Gülcemal 等将两种水溶性N,N 或N,O 双齿Pd配合物27 和28 (Scheme 22) 用于纯水相Suzuki 反应. 此催化体系对芳基溴代物取代基的电子效应比较敏感, 对含吸电子基团的芳基溴代物表现出较高反应活性. 例如对溴苯乙酮与苯硼酸Suzuki 反应的TON高达100000而含供电子基团芳基溴代物的偶联反应只有在TBAB存在下才能顺利进行.Fleckenstein等合成了一系列磺化的N-杂环卡宾型配体29 和30 (Scheme 23). 研究表明, 此催化体系对含有吸电子或供电子取代基的芳基氯代物均表现出较高的催化活性. 它还对N-杂环芳基氯代物显示较高的催化活性, 例如: 2- 氯吡啶和2- 氯喹啉可与1- 萘基硼酸顺利发生Suzuki 反应.Roy 等合成一种磺化的N-杂环卡宾/Pd 配合物31 (Scheme 24). 它在水/ 正丁醇两相中, 可使芳基氯代物Suzuki 反应顺利进行. 此催化体系还对N-杂芳环氯代物具有较好的催化活性.Godoy 等合成一系列磺化的N-杂环卡宾/Pd 配合物32 ~35 (Scheme 25). 催化剂对在纯水体系或异丙醇/水体系中的芳基溴代物显示出较好的催化活性. 同时发现, 以催化剂32的催化活性最高, 在TBAB 存在下还可活化芳基氯代物.Tu等研发了一种水溶性二苯并咪唑基吡啶/Pd 配合物36 (Scheme 26). 在极低的催化剂用量(0.005 mol%)下, 即可在纯水体系中实现水溶性芳基溴代物的Suzuki反应, 然而, 对于油溶性芳基溴代物则需要有机共溶剂甲醇的存在下, 反应才能顺利进行.Bai 等合成一种水溶性Pd(II)/[SNS]配合物37 Scheme 27), 并用于水相Suzuki 反应. 在5 mL 水溶液中, 催化剂用量为2 mol%, 芳基溴代物∶苯硼酸∶Na2CO3=0.5∶0.6∶1( 物质的量比), 75 ℃条件下反应6 h, 4-溴苯乙酮和苯硼酸的收率为100%. 但此催化体系仅对水溶性芳基溴代物表现出较好反应活性.Li 等研究了2- 芳基萘并噁唑环钯配合物38 (Scheme 28)催化的纯水相Suzuki 反应发现, 在催化剂用量为0.1 mol% 时, 对含有吸电子、供电子和位阻基团的芳基溴代物均表现出较好的催化活性. 当催化剂负载量提高到1 mol%时, 含吸电子基团的对氯硝基苯也可顺利进行偶联反应, 产物收率为65%.Zhou 等也合成了一类环钯配合物39 和40 (Scheme 29), 并成功用于纯水相中芳基溴代物的Suzuki反应. 在催化剂用量为10-5mol% 条件下, 对溴苯甲醚与苯硼酸的TON高达9.3×10^6, 催化剂可高效地循环使用5 次.Zhang 等将超声波技术用到纯水相中含杂环二茂铁亚胺异环环钯化合物41 和42 (Scheme 30) 催化的Suzuki 反应. 在催化剂41 用量为0.5~1 mol%, 碱为K 3PO4, TBAB 存在下, 反应温度90 ℃下反应0.5~3 h可高效地催化芳基碘代物和溴代物. 当催化剂换为42时, 芳基氯代物的Suzuki 反应也可顺利进行. 超声波和常规搅拌方法的对比实验表明, 超声波方法可明显加速Suzuki 反应速率.二、非水溶性配体/钯催化的水相Suzuki反应1非离子双亲化合物促进的Suzuki反应Lipshutz 等将一系列非离子双亲化合物作为促进剂用于钯配合物催化的水相Suzuki 反应. 在对Scheme 31 所列多种非离子双亲化合物的促进效果进行考察后发现, 双亲化合物的加入可有效提高Suzuki 反应速率, 其中以PTS 的效果最为显著. 在水溶液(2wt% PTS) 中, 催化剂43 (Scheme 32) 用量为2 mol%, 室温条件下芳基溴代物即可顺利进行Suzuki 反应. 此催化体系对位阻较大的2,4,6-三异丙基溴苯也具有较高催化活性, 反应24 h, 收率可达76%. 催化剂44 (Scheme 32) 则对芳基氯代物显示出较高的催化活性, 2,4- 二甲基氯苯和4- 甲氧基苯硼酸在室温下反应11 h, 收率可达99%.Lipshutz 等还将PTS/H2O 体系应用到杂环芳基溴代物的Suzuki 偶联反应. 在水溶液(2 wt% PTS)中, 催化剂43 (Scheme 32) 用量为2 mol%, 室温或40 ℃条件下, 芳基或杂环芳基溴代物和芳基或杂环芳基硼酸可顺利进行Suzuki 反应. 作者还将催化剂45 (Scheme 33) 用于芳基氯代物的Suzuki 反应中, 并考察了PTS, TPGS 和Triton X-100 对Suzuki 反应的影响, 结果发现PTS (2 wt%)的促进作用也是最明显.对PTS/H2O 体系用于丙烯基醚和芳基硼酸Suzuki反应(Eq. 5)中的研究结果表明在水溶液(2 wt% PTS)中, 催化剂46 (Scheme 34) 用量为2 mol%, 室温条件下, 多种取代基的烯丙基醚和芳基硼酸均可顺利进行Suzuki 反应, 收率为71% ~99%.2. 微波促进的水相Suzuki反应1986 年, Gedye和Giguere等同时发现通过微热加速有机合成反应的现象. 1995 年, Strauss 报道了在密闭反应容器中, 通过微波加热水溶液产生了过热水反应体系. 随着微波技术的发展, 将微波辐射应用于水相有机反应引起了化学家的高度关注.近年, Leadbeater 等首次将微波促进的方法用于过渡金属催化的C—C 偶联反应. 相对于传统加热方式, 微波促进的方法可使长达几小时甚至几十小时的偶联反应缩短至几十分钟乃至几分钟, 且催化剂用量可明显降低到10-6级.2.1 水/ 有机混合溶液反应体系Miao等将催化剂47 (Scheme 35) 用于芳基氯代物和苯硼酸的Suzuki 偶联反应. 在V(DMF) ∶V( 水)=5∶1的混合溶液中, 催化剂47 用量为3 mol%, 芳基氯代物∶苯硼酸∶Cs2CO3 =1 ∶1.5∶4( 物质的量比) 时, 在TBAI 存在下, 微波加热至150 ℃保持15 min, 反应收率可达99%.Bedford 等制备了一种可有效活化芳基氯代物的催化剂Pd(OAc)2/PCy3. 在二噁烷/ 水( V ∶V =6 ∶1) 的混合溶液中, 通过微波加热至180 ℃, 可使芳基氯代物的Suzuki 反应顺利进行. Zhang等考察了微波加热下用苯基全氟正辛基磺酸盐代替卤代芳烃与苯硼酸的Suzuki 反应(Eq. 6). 在V( 甲苯) ∶V( 丙酮) ∶V( 水) =4 ∶4 ∶1 的混合溶液中, 以10 mol% Pd(dppf)Cl2 为催化剂, 微波加热至130 ℃反应10 min, 产物收率高达95%. 这种方法的特点在于过量的苯基全氟正辛基磺酸盐容易通过萃取法从反应混合物中分离出来. 微波促进的水相Suzuki 还广泛应用于药物、天然产物和聚合物的合成研究.Gong 和He将微波促进的水相Suzuki 反应用于4- 芳基苯丙氨酸化合物的合成(Eq.7). 在水/ 乙腈( V ∶V =1 ∶1) 的混合溶液中, 以PdCl2(PPh3)2 为催化剂, 碱为Na2CO3, 微波加热至150℃反应5 ~10 min. 结果表明, 碘代、溴代及氯代芳环化合物均可与4- 丙氨酰基苯硼酸顺利进行Suzuki 偶联反应.Han 等以Pd(PPh3)4 为催化剂, 在体积比为1 ∶1的水/丙酮中, 微波加热至100 ℃, 反应15 min, 可使Eq. 8的溴化荧光素与罗丹明衍生物的Suzuki 反应获得57% 的收率.Appukkuttan等以Pd(PPh3)4(5 mol%) 为催化剂以水与DMF混合溶液( V∶V=1∶1) 为溶剂, 考察了微波作用下的2- 溴-4,5- 二甲氧基苯乙胺甲酸酯与苯硼酸的Suzuki 偶联反应(Eq. 9). 结果表明, 相对于传统加热方式, 微波加热方式有明显加速作用. NaHCO3是最适宜的碱, 适宜反应温度为140 , ℃反应时间为10 min带有强给电子性、空间位阻较大的芳基溴代物与含有吸电子基团和位阻基团的硼酸均可在微波加热条件下顺利进行Suzuki 反应. 值得指出的是, 微波加热还可有效避免传统加热条件下苯硼酸自偶联发生.Nehls 等分别以传统加热和微波加热两种方式考察了在水/ 四氢呋喃(THF) 混合溶液中制备一种含聚酮单元的半导体聚合物(Eq. 10) 的工艺条件. 在V(THF) ∶V( 水) =4 ∶1 的混合溶液中, 以PdCl2(PPh3)2 (4 mol%)为催化剂, 碱为Na2CO3, 在微波功率分别为70, 100 和150 W 条件下反应12 min, 相应地得到了分子量为3700, 4200 和12600 的聚合物. 而在传统油浴加热条件下, 要得到相近分子量的聚丙酮需要将反应体系加热到回流状态并保持1 ~3 d.。
Suzuki反应的研究进展作者:陶冶来源:《商业文化》2011年第03期摘要:过渡金属钯催化的Suzuki反应是碳-碳偶联反应中最重要的反应之一。
本文综述了近年来Suzuki偶联反应的研究进展,回顾了卤代芳烃、PEG、苯硼酸等底物参加的Suzuki反应。
同时,还讨论了微波反应技术的应用和目前一些新型的Suzuki反应。
关键词:卤代芳烃;PEG;苯硼酸;微波;新型中图分类号: F407.7文献标识码:A文章编号:1006-4117(2011)03-0314-011981年,Suzuki等发现在四-(三苯基膦)钯Pd(PPh3)4催化下,芳基硼酸可以与碘代芳烃、溴代芳烃发生交叉偶联反应。
该反应条件不像其他偶联反应那样苛刻,而此Suzuki反应的副产物少,反应产率高,并且毒性较小,产物易于处理等很多特点,一直是形成碳-碳键最有效的方法之一,引起研究者的广泛关注。
广泛应用于天然产物、药物中间体以及功能材料的合成中。
一、Suzuki芳基偶联反应及机理Suzuki芳基偶联反应可以表示为:Scheme 1反应经历了氧化加成、芳基阴离子向金属中心迁移和还原消除的催化循环过程:Scheme 2二、卤代芳烃参与的Suzuki反应。
氯代芳烃相对于其他取代芳烃而言,其原料易得,是一种适合于有机合成生产的理想原料。
1996年Saito等首次报道NiCl2(dppf)可以催化氯代芳烃的Suzuki反应,并比较NiCl2(dppf)和Pd(PPh3)4对各种氯代芳烃的催化效果。
当氯取代芳烃上接吸电子基团时,NiCl2(dppf)催化的产率通常超过95%,Pd(PPh3)4和 NiCl2(dppf)的效果差不多,甚至更高,但对于接供电基团的氯代芳烃,Pd(PPh3)4的催化效果比NiCl2(dppf)差得多,这说明 Ni催化剂对底物的电负性不如Pd敏感,这正是Ni催化剂的优点,使其有普遍的应用性。
Buchwald等道了两个易于制得的膦配体1 和2,其中配体1对位阻较大的氯苯衍生物的催化活性优于配体2。
Suzuki反应(铃木反应)铃木反应 - 简介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。
通式:铃木反应 - 概述Suzuki反应对官能团的耐受性非常好,反应物可以带着-CHO、-COCH3、-COOC2H5、-OCH3、-CN、-NO2、-F等官能团进行反应而不受影响。
反应有选择性,不同卤素、以及不同位置的相同卤素进行反应的活性可能有差别,三氟甲磺酸酯、重氮盐、碘鎓盐或芳基锍盐和芳基硼酸也可以进行反应,活性顺序如下:R2-I > R2-OTf > R2-Br >> R2-Cl 另一个底物一般是芳基硼酸,由芳基锂或格氏试剂与烷基硼酸酯反应制备。
这些化合物对空气和水蒸气比较稳定,容易储存。
Suzuki反应靠一个四配位的钯催化剂催化,广泛使用的催化剂为四(三苯基膦)钯(0),其他的配体还有:AsPh3、n-Bu3P、(MeO)3P,以及双齿配体Ph2P(CH2)2PPh2(dppe)、Ph2P(CH2)3PPh2(dppp)等。
Suzuki反应中的碱也有很多选择,最常用的是碳酸钠。
碱金属碳酸盐中,活性顺序为:Cs2CO3 > K2CO3 > Na2CO3 > Li2CO3 而且,加入氟离子(F−)会与芳基硼酸形成氟硼酸盐负离子,可以促进硼酸盐中间体与钯中心的反应。
因此,氟化四丁基铵、氟化铯、氟化钾等化合物都会使反应速率加快,甚至可以代替反应中使用的碱。
铃木反应 - 机理铃木反应示意图首先卤代烃2与零价钯进行氧化加成,与碱作用生成强亲电性的有机钯中间体4。
同时芳基硼酸与碱作用生成酸根型配合物四价硼酸盐中间体6,具亲核性,与4作用生成8。
最后8经还原消除,得到目标产物9以及催化剂1。
氧化加成一步,用乙烯基卤反应时生成构型保持的产物,但用烯丙基和苄基卤反应则生成构型翻转的产物。
suzuki偶联反应的详细反应机理Suzuki偶联反应是一种重要的有机合成方法,可以将芳香化合物上的芳香环与有机卤化物进行偶联反应,形成新的碳-碳键。
该反应由日本化学家Suzuki Kiyoshi于1979年首次发表,因其高效、高选择性和宽广的适用范围而受到广泛关注和应用。
Suzuki偶联反应的机理可以分为四个关键步骤:氧化加成、络合物生成、还原消除和脱碘。
下面将详细介绍这四个步骤。
首先是氧化加成步骤。
在反应开始时,有机卤化物(如溴代芳烃)与芳香硼酸酯在碱性条件下加热反应,生成芳香硼酸盐。
这一步骤是由于有机卤化物的亲电性,它与碱性条件下的硼酸酯发生亲核取代反应,生成新的碳-硼键。
接下来是络合物生成步骤。
芳香硼酸盐与钯(Pd)络合物催化剂发生络合作用,形成稳定的芳香硼酸盐-钯络合物。
这一步骤是关键的中间步骤,它使得反应物质更容易发生偶联反应,并提高了反应的效率和选择性。
然后是还原消除步骤。
在芳香硼酸盐-钯络合物的存在下,加入碱性还原剂(如碳酸钠),将芳香硼酸盐中的硼原子还原为亲核性更强的芳香基,同时脱去反应物质中的卤素基团。
这一步骤是通过亲核取代反应和消除反应的结合,实现了新的碳-碳键的形成。
最后是脱碘步骤。
在经过还原消除步骤后,反应物中仍然存在着一定量的碘离子。
为了进一步净化产物,需要加入脱碘试剂(如亚砜),将碘离子与试剂发生反应,生成易于分离的无机盐。
总体而言,Suzuki偶联反应的机理是一个复杂的多步骤反应过程。
通过氧化加成、络合物生成、还原消除和脱碘等关键步骤,可以将芳香化合物上的芳香环与有机卤化物进行偶联反应,形成新的碳-碳键。
这一反应机理的详细了解和理解,有助于我们更好地设计和优化相关有机合成方法,为有机合成化学提供更多的可能性和应用。
钯催化suzuki反应的应用钯催化Suzuki反应是一种重要的有机合成方法,广泛应用于药物合成、材料科学等领域。
这种反应以钯为催化剂,通过将有机卤化物与有机硼酸酯反应,形成新的碳-碳键。
它具有高效、高选择性和较宽的适用范围等优点,成为有机合成领域中的重要工具。
钯催化Suzuki反应的应用之一是在药物合成中。
药物合成往往需要合成多步反应,而Suzuki反应可以作为构建分子骨架的重要步骤。
例如,研究人员通过Suzuki反应成功合成了一种用于治疗癌症的抗肿瘤药物。
通过将有机卤化物与有机硼酸酯反应,可以引入不同的取代基以改变分子的性质,从而获得更活性的药物。
钯催化Suzuki反应还在材料科学领域得到广泛应用。
例如,在有机电子器件的制备中,Suzuki反应可以用于合成具有特定结构和性质的有机小分子,用于构建有机发光二极管(OLED)和有机薄膜晶体管(OTFT)等器件。
通过调控反应条件和反应物的结构,可以实现对材料光电性能的精确控制,从而提高器件的性能。
除了在药物合成和材料科学中的应用,钯催化Suzuki反应还广泛应用于天然产物合成、功能化合物的合成等领域。
通过合理设计反应条件和选择合适的反应物,可以实现对目标化合物的高效合成。
这为有机合成化学的发展提供了重要的工具和方法。
钯催化Suzuki反应作为一种重要的有机合成方法,在药物合成、材料科学等领域得到了广泛应用。
通过该反应,可以高效构建碳-碳键,实现对分子结构和性质的精确调控,为有机合成化学的发展做出了重要贡献。
随着对该反应机理的进一步研究和反应条件的优化,相信钯催化Suzuki反应在未来的应用中将发挥更大的作用,为有机合成领域的发展带来更多机遇和挑战。
氮、硫双齿配体-钯促进的Suzuki-Miyaura交叉偶联反应张占金;覃晴;唐霓;徐宁;韦敏雪;陈会英【摘要】钯配合物促进的Suzuki-Miyaura交叉偶联反应为构建碳-碳骨架的重要方法,主要用于药物化学、天然产物、材料学及超分子配体等领域.以2-噻吩甲醛、脂肪族/芳香族伯胺、取代肼及羟胺等为原料,合成了9种2-噻吩甲醛亚胺类N,S-双齿配体(3a~3i),其结构经1H NMR,13C NMR和HR-MS(APCI)表征.并以N-环己基-2-噻吩甲亚胺(3b)为例,研究了配体对钯促进的Suzuki-Miyaura交叉偶联反应的催化性能.结果表明:在反应体系Pd(OAc)2/3b/Cs2CO3/DMF中,苯硼酸与芳溴的交叉偶联反应的分离产率达到95%.【期刊名称】《合成化学》【年(卷),期】2018(026)012【总页数】5页(P895-899)【关键词】2-噻吩甲醛;亚胺N,S-双齿配体;苯硼酸;芳基溴;Suzuki-Miyaura交叉偶联反应;合成【作者】张占金;覃晴;唐霓;徐宁;韦敏雪;陈会英【作者单位】大连民族大学生命科学学院,辽宁大连 116605;大连民族大学生命科学学院,辽宁大连 116605;大连民族大学生命科学学院,辽宁大连 116605;大连民族大学生命科学学院,辽宁大连 116605;大连民族大学生命科学学院,辽宁大连116605;大连民族大学生命科学学院,辽宁大连 116605【正文语种】中文【中图分类】O643.32;O626二芳基化合物为重要的有机骨架。
该类化合物在药物合成、天然产物合成、功能材料合成以及构效关系研究等方面均有应用[1-2]。
均相条件下,钯配合物促进的Suzuki-Miyaura交叉偶联反应是合成该类化合物的有效方法[3]。
钯配合物涉及的配体主要包括单齿氮配体[4-5]、N,N-双齿配体[6-10]、O,O-双齿配体[11-12]、Salen四齿配体[13-14]、卤化吲哚配体[15-16]、二酰胺配体[17]和磷配体[18-21]。
suzuki反应介绍制药工程陆颖逊13112218•铃木章(すずきあきら,1930年9月12日-),日本化学家,北海道大学荣誉教授,铃木反应的发现者。
因在“有机合成中的钯催化交叉偶联反应”方面做出贡献,瑞典皇家科学院于2010年10月6日宣布其与理查德·赫克、根岸英一共同获得2010年诺贝尔化学奖。
内容简介•1.前言•2.suzuki反应的发现•3.suzuki反应机理•4.suzuki反应催化系统•5.suzuki反应类型suzuki反应的发现•Suzuki偶联反应是日本化学家Suzuki在上世纪八十年代发展来的一类重要的偶联反应,是指在零价钯的催化下,有机硼化物与各种卤代烃、磺酸酯等的交叉偶联生成碳碳键的反应。
N. Miyaura, T. Yanagi, and A. Suzuki. Synth. Commun, 1981,11(7), 513-519suzuki反应的优势•Suzuki反应是生成碳碳键的偶联反应中最重要的有机单元反应之一。
和其他过渡金属催化下的芳烃偶联反应相比,Suzllki反应更有优势:反应条件温和;可容忍多种官能团;具有高度的化学选择性及立体选择性;反应可以在水中进行,环境友好;有机硼化合物试剂对空气稳定,此外含硼副产物无毒,易于除去。
suzuki反应机理研究•首先卤代烃Ar-X与Pd(0)进行氧化加成得到Ar-Pd(2)-X,再与强碱作用得到强亲电性中间体Ar-Pd(2)-OH。
同时芳基硼酸与碱作用生成酸根型配合物四价硼酸盐中间体Ar’B(OH3)与Ar-Pd-OH 作用生成B(OH4)经还原消除得到目标产物Ar-Ar’和零价的Pd。
催化体系•1、均相钯催化剂,Pd(PPh3)4等•2、负载钯催化剂,Pd/C,Pd/SWNT等•3、非钯过渡金属催化体系,Ni,Cu,Mn等。
FBr F F FF +R B(OH)2Pd (PPh3)42RF FF F F KORENAGA.T et al.Suzuki —Miyaur8 CoupIingRe ∽tionUsingPentafluoro —phenylboronic acid [J].org .Lett·2005·7(22)缺点:膦配体对空气和水敏感;均相催化剂很难从反应体系中分离,难以回收;会有金属残留污染产物。
S u z u k i反应铃木反应集团标准化工作小组 [Q8QX9QT-X8QQB8Q8-NQ8QJ8-M8QMN]Suzuki反应(铃木反应)铃木反应 - 简介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,是在配合物催化下,或的或与、、代或发生交叉偶联。
通式:铃木反应 - 概述Suzuki反应对官能团的耐受性非常好,反应物可以带着-CHO、-COCH3、-COOC2H5、-OCH3、-CN、-NO2、-F等官能团进行反应而不受影响。
反应有选择性,不同、以及不同位置的相同卤素进行反应的活性可能有差别,三氟甲磺酸酯、重氮盐、或芳基锍盐和也可以进行反应,活性顺序如下:R2-I > R2-OTf > R2-Br >> R2-Cl 另一个底物一般是芳基硼酸,由芳基锂或格氏试剂与反应制备。
这些化合物对空气和水蒸气比较稳定,容易储存。
Suzuki反应靠一个四配位的钯催化剂催化,广泛使用的为四()钯(0),其他的配体还有:AsPh3、n-Bu3P、(MeO)3P,以及双齿配体Ph2P(CH2)2PPh2(dppe)、Ph2P(CH2)3PPh2(dppp)等。
Suzuki反应中的碱也有很多选择,最常用的是。
碳酸盐中,活性顺序为:Cs2CO3 > K2CO3 > Na2CO3 > Li2CO3 而且,加入氟离子(F)会与芳基硼酸形成氟硼酸盐负离子,可以促进硼酸盐中间体与钯中心的反应。
因此,氟化四丁基铵、氟化铯、等化合物都会使反应速率加快,甚至可以代替反应中使用的碱。
铃木反应 - 机理铃木反应示意图首先卤代烃2与零价钯进行氧化加成,与碱作用生成强亲电性的有机钯中间体4。
同时与碱作用生成酸根型配合物四价硼酸盐中间体6,具亲核性,与4作用生成8。
最后8经还原消除,得到目标产物9以及催化剂1。
氧化加成一步,用乙烯基卤反应时生成构型保持的产物,但用烯丙基和苄基卤反应则生成构型翻转的产物。
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。