过度金属纳米材料的交叉偶联

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。

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。

金属催化剂钯的交叉偶联反应摘要:金属钯催化剂具有无可替代的催化活性和选择性，钯催化交叉偶联反应是一类用于碳碳键形成的重要化学反应，在有机合成中应用十分广泛。

本文综合概述了钯催化交叉偶联反应的原理和发展，简单介绍了它的应用领域。

关键词:钯催化剂；交叉偶联反应；赫克反应；铃木反应；根岸反应Abstract：Metal palladium catalyst has irreplaceable catalytic activity and selectivity, palladium catalyzed cross-coupling reaction is a kind of important chemical reaction for the formation of carbon-carbon bonds, are widely used in organic synthesis.The paper summarizes the palladium-catalyzed cross-coupling reaction principle and development of simple and introduces its application field.Key words：Palladium catalyst.Cross-coupling reaction;Heck reaction;Suzuki reaction;Negishi reaction0引言碳是构筑有机物和生命的基本材料，通过在“碳骨架”上嫁接其他功能性“化学模块”，有机物和生命体方才表现出千变万化的特质。

化学家，特别是有机化学家们要做的，就是以人工手段，将各种物质分子以碳化合物“裁剪”、“缝合”，创造出自然界所不存在的新物质。

但是要“裁剪”碳并不简单。

碳原子非常稳定，它们之间要联接起来，必须要找到一种让碳原子活跃起来的方法。

2010年度的三位获奖化学家，就是利用钯来作为催化剂。

交叉脱氢偶联反应
摘要：
一、交叉脱氢偶联反应的定义
二、交叉脱氢偶联反应的原理
1.反应条件
2.反应机理
三、交叉脱氢偶联反应的应用
1.在有机合成中的应用
2.在材料科学中的应用
四、交叉脱氢偶联反应的发展前景
正文：
交叉脱氢偶联反应是一种在有机化合物中进行交叉偶联反应的过程，通过这一过程，可以使两个不同的有机化合物连接在一起，形成一个新的化合物。

这种反应在有机合成和材料科学等领域中有着广泛的应用。

交叉脱氢偶联反应的原理主要基于反应条件下的自由基反应。

在这一过程中，需要使用过渡金属催化剂，如钯、铂等。

这些金属催化剂可以促进反应物中的氢原子脱离，形成自由基。

然后，这些自由基会与其他反应物中的自由基进行偶联，形成新的化学键，从而形成新的化合物。

交叉脱氢偶联反应的应用非常广泛。

在有机合成领域，这一反应可以用来合成各种复杂的有机化合物，如天然产物、药物、材料等。

例如，交叉脱氢偶联反应可以用来合成某些抗癌药物，如紫杉醇等。

在材料科学领域，交叉脱氢偶联反应也有广泛的应用。

例如，这一反应可以用来合成各种有机光电材料，如有机太阳能电池、有机发光二极管等。

这些材料在光电器件、能源等方面有着重要的应用。

总的来说，交叉脱氢偶联反应是一种非常重要的有机合成和材料科学方法。

过渡金属催化下的格氏试剂与卤代烃的偶联反应研究进展院系:化学与化学工程系班级:11级化工班**:***学号:************摘要：格氏试剂与卤代烃的偶联反应是有机合成中形成C—c 键的重要方法。

详细介绍了各种过渡金属催化下的偶联反应，从机理、过程和方法上进行了探讨，并展望该领域未来的发展方向。

关键词：过渡金属催化；格氏试剂；偶联反应C—C键的形成是有机合成中构成碳骨架的重要途径，而过渡金属催化下的格氏试剂与卤代烃的偶联是形成C—C键的重要方法。

早在zO世纪70年代，Kochi和Tamura<1>就研究了一系列的卤代烃与格氏试剂在Ni、Pd、Fe等过渡金属催化下的偶联，虽然当时反应产物复杂而且产率较低，也没有工业化的应用前景，但是过渡金属催化的格氏试剂与卤代烃的偶联从此得到了深入的研究。

近几十年来，人们对该偶联反应做了多方面的探索与研究，并取得了一些重要进展，这些进展对于许多实验室乃至工业合成有着重要的科学和经济价值。

本文对这些研究成果进行了综述。

1 Ni催化的偶联1970年，Yamamoto等<2> 提出了Ni的氧化加成以及还原消除反应机理。

1972年Kumada <3>和Corriu<4> 首次独立报道了NiC12(dppp)催化下的格氏试剂与杂化的卤代烃的偶联。

Ni催化剂对于溴、碘取代的芳烃和烯烃与格氏试剂的偶联有很好的效果，但当使用2。

以上卤代烃时， H容易发生消除反应，降低偶联产率。

通式是：Kambe<5>对该偶联反应进行了延伸和发展，2002年，他们用溴代烷、氯代烷以及对甲苯磺酸盐与格氏试剂在NiC1。

的催化下进行了类似的偶联反应，其中氯代烃的偶联产率最高，达到了96％，当使用I，3-丁二烯代替磷化氢做配体时，能够稳定催化剂活性并且减少副产物的生成(图1)。

图1 Ni／1，3-丁二烯催化下的偶联反应可能的反应机理如图2所示 <6>：图2 Ni催化下的Kumada偶联反应机理2 Pd催化的偶联钯催化的格氏试剂与卤代烃的偶联反应的主要问题是二、三级卤代烃会发生消除生成相应的烯烃，使其不能发生偶联反应<7> (图3)。

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 3337o 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：EtOOCI23COOEtEtOOC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 60%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 ArXPd(0)或Pd(II)X= 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。

——《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 337oCH 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 ArXPd(0)或Pd(II)X= 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。