鈀催化偶聯反應
鈀催化的偶聯反應是偶聯反應的一大類,是指以鈀化合物作為催化劑。它是均相催化劑的研究和應用的活躍領域。2010年諾貝爾化學獎頒發給理查德·赫克、根岸英一和鈴木章,三位圍繞此主題進行研究的化學家[1][2]。
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例子
編輯反應通常遵循以下化學計量:
- X-R + M-R' → MX + R-R'
變化基於X-R(通常為芳基溴)和M-R'的身份。 通常,反應產生鹽或鹽樣產物(鹵化鋅,鹵化錫,鹵化矽)
例如:
- Heck反應:烯烴與芳鹵偶聯
- Suzuki反應:芳鹵與烷基硼酸偶聯
- Stille反應:鹵代烴與有機錫偶聯
- Hiyama偶聯反應:鹵代烴與有機矽偶聯
- Sonogashira偶聯反應:芳鹵與炔烴偶聯,碘化亞銅作共催化劑
- Negishi偶聯反應:鹵代烴與有機鋅偶聯
- Buchwald-Hartwig胺化反應:芳鹵與胺偶聯
催化劑
編輯常用的鈀催化劑有:
工作條件
編輯未優化的反應一般用10-15 mol%的鈀催化,優化的反應可僅用0.1 mol%或更少的催化劑。有些新穎配體和手性催化劑也有報道,但大多仍未商業化,故實際用途不多。帶有膦配體的鈀對氧氣敏感,而且易脫落,所以不少人研究用其他類型的配體替代膦,如利用Arduengo類型的碳烯配合物。
隨着這些反應用途的拓展,對反應後除鈀的研究也逐漸增多。傳統的方法是用柱色譜分離,不過Smopex等除金屬劑[3] 及QuadruPure[4] 和ISOLUTE[5] 一類的樹脂也有較好的效果。
區域選擇性
編輯Pd催化的偶聯反應區域選擇性也不盡相同,在Heck反應中,由於PdLn - π體系絡合物的形成,反應區域選擇性取決於極化的π體系,Pd物種連接到負電性π體系端。更廣泛的,可以將其推廣成1.2遷移插入和親核進攻兩種類型。
類型I
編輯由电性控制,当双键连有吸电子基团,远离吸电子基一端带有电正性,负电的亲核试剂进攻末端;若连有给电子基,推电子作用使得Pd的富电子性增强从而大于亲核试剂,发生Pd进攻电正性端而亲核试剂连在电负性端。
類型II
編輯由位阻控制,故進攻位點多處於烯烴多取代端,使形成的中間體Pd物種受到最小位阻。
參見
編輯參考資料
編輯外部連結
編輯- Palladium-catalyzed coupling reactions (頁面存檔備份,存於互聯網檔案館) from organic-reaction.com