suzuki偶联反应

Suzuki-Miyaura交叉偶联反应姓名：陈庆学号：2010060212522011-5-8Suzuki偶联反应简介Suzuki偶联反应的应用Suzuki偶联反应简介ZB(OH)2BrZ+3%Pd(PPh3)4Benzene,Na2CO3/H2ON.Miyaura,T.Yanagi,andA.Suzuki.Synth.Commun,1981,11(7),513-519Suzuki反应的问世日本北海道大学AkiraSuzuki教授发现Suzuki偶联反应的概念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。目前，Suzuki-Miyaura交叉偶联反应已逐渐成为现代有机合成中关于碳-碳键的生成的最为有效的方法之一。铃木章凭借研发“有机合成中的钯催化的交叉偶联”与美国科学家理查德赫克、日本科学家根岸英一共同获得2010年诺贝尔化学奖。Suzuki-Miyaura交叉偶联的反应机理这是个普通的催化循环过程，主要包括三个步骤，它们分别是：（1）氧化加成（oxidativeaddition）（2）转移金属化（transmetalation）（3）还原消除（reductiveelimination）还原消除氧化加成转移金属化卤代芳烃与Pd(0)氧化加成，与1moL的碱生成有机钯氢氧化物中间体，取代了键极性较弱的钯卤键，含强极性的Pd-OH的中间体具有强的亲电性；同时另1moL的碱与芳基硼酸生成四价硼酸盐中间体，具有很强的富电性，有利于向Pd金属中心迁移。两方面的协同作用可形成有机钯配合物Ar-Pd-Ar’，还原消除生成芳基偶联的产物。氧化加成（控制步骤），反应的活性受芳环上取代基性质、反应中所用的碱的碱性、催化剂的价态、配体以及所用的溶剂的影响。Suzuki反应的特点1.溶剂：在极性溶剂里此偶联反应的产率可以得到很大的提高：DMSO≥DMFdioxanetoluene。2.碱：经过验证，KOAc是应用于这个反应最合适的碱，其他的如K3PO4或K2CO3这些碱性略强的碱会进一步使原料芳基卤发生自偶联反应的结果。3.催化剂：对于制备溴代物和碘代物相应的芳基硼酸酯，Pd(dppf)Cl2一般可以得到很好的结果，又由于其具有易于反应的后处理的优点，因此是实验室目前最常用的一类催化剂。4.反应：在Suzuki芳基偶联反应中，通常要求芳基硼酸的量相对于卤代芳烃过量10％，以保证应有的产率，因为脱硼作用会造成芳基硼酸的损失，尤其是带吸电子的芳基硼酸这种脱硼作用更为显著，有时候，将芳基硼酸转化为酯后再用于偶联反应，可减少反应过程中硼酸的损失。NNHBrClFCNBOORRConditionsNNHClFCNCNBOHHOCNBOOCNBOO0%42%100%J.Organomet.Chem.2002,653,269.Suzuki偶联反应的优点反应条件温和低毒后处理简单能容忍多种活性的官能团有机硼酸稳定，容易保存选择性好B(OH)2TMSC6H13C6H13+IBrCH13Pd(0)碱TMSC6H13C6H13CH3BrSuzuki反应中，卤代物的活性顺序为I＞Br＞Cl,因此在多卤代物中存在明显的活性选择性：如果芳环上有多个位置同时被同种卤素原子取代，Suzuki反应也有一定的区域选择性：III+B(OH)2Pd(0)碱IFBOHOHNBrNFFF+Pd(PPh3)4K2CO3THFCHOCHOFBOHOHNBrNFFF+Pd(PPh3)4K2CO3THFCH2OHCH2OHBrBrBMeOOHOHBrOMeNa2CO3,DME,refluxPd(PPh3)4Patent;US6518257B1(2003/02/11)BrMeO2CBFOHOHMeO2CFPd(dppf)Cl2Na2CO3,DCM,refluxPatent;US2002/55631A1(2002/05/09)Suzuki偶联反应的应用钯催化的Suzuki偶联反应应用非常广泛，目前主要应用到以下几个领域：1、合成(非)对称联芳烃。2、合成含杂环联芳烃。3、合成液晶材料、非线性光学材料。4、合成药物。合成(非)对称联芳烃K2CO3IBrNO3+SBOHOHBrNO3SNO3SRDME5%mmolPd(PPh3)4K2CO3DME5%mmolPd(PPh3)4冀海英,新型联芳共轭有机化合物的合成及其性能研究[D],华东师范大学,物理化学,2009.SBBOHOHHOHOSBBOOOOBrNO2RSRRNO2O2NK2CO3DME5%mmolPd(PPh3)4含杂原子的联芳基合成冀海英,新型联芳共轭有机化合物的合成及其性能研究[D],华东师范大学,物理化学,2009.NMeOOCBrB(OH)2O2N+NMeOOCNO2Pd(PPh3)4aq.Na2CO3benzeneJ.Org.Chem.1984,49,5237.IOBrIOHC8H7OBOHOHPd(OAc)2K2CO3THFrt2h+C8H7OOHbb+C8H7OOOINaHDMF40oC4h联苯类液晶单元的合成路线董万荣,具有潜在液晶性能的光学活性双螺旋衍生物的设计与合成[D],湖南大学,有机化学,2009.联苯是一种重要的有机原料，由于其衍生物独特的结构而显示出特殊的作用，联苯类液晶具有优良的光稳定性、化学稳定性等，是目前应用最广泛的一类液晶材料。合成液晶材料、非线性光学材料有机偏振发光材料YafeiWang,DaltonTrans.,2011,40,5046NBrOHNaHNBrOCnH2n+1DMFOHBrRCnH2n+1BrK2CO3/acetoneOCnH2n+1BrRPdCl2(dppf)CH2Cl2KOAc/DMSOOBOBOOCnH2n+1BrOCnH2n+1BROONOCnH2n+1H2n+1CnORtoluene,ethanolPd(PPh3)4/K2CO3+ccNOCnH2n+1H2n+1CnONH2n+1CnOOCnH2n+1PtPtClCl2-ethoxyethanolH2OK2PtCl42-ethoxyethanolNa2CO3NOCnH2n+1H2n+1CnOPtOOR=H,n=4,8,12,16R=F,n=8,12,161)K2PtCl4NFFNFFPtNOO2-ethoxyethanol/water2)Na2CO3/Hpic2-ethoxyethanol(dfppy)Pt(pic)FBOHOHNBrNFFF+Pd(PPh3)4K2CO3THF白光材料的合成1)K2PtCl4NFF2-ethoxyethanol/water2)Na2CO3/a2-ethoxyethanol(dfppy)2Pt(dipic)NFFPtNOOOOOONOOPtNFFNOOOONHOOCCOOHaY.F.Wangetal.Tetrahedron,2011,67,2118-2124PVK发光Pt配合物单分子发光Pt配合物聚集态发光1-烯基硼酸或其酯与1-溴代烯在Pd(PPh3)4或PdCl2(PPh3)2催化下得到“头”-“头”偶联产物二烯，而且产率较高、反应具有高区域选择性和烯烃构型保持等特点。该方法已成功用于信息素Rombykol的合成。也已用于欧洲葡萄酒蛾、埃及棉叶虫信息素的合成。“头”-“头”偶联“头”-“尾”偶联BunHB(OH)2H+BrPhPd催化剂碱BunPh+BunPh合成药物用信息素防治害虫具有高效、无毒、不伤害益虫、不污染环境D.S.Ennis等用Pd/C做催化剂大批量的进行Suzuki-coupling反应，以生产抗抑郁药物，SB-245570。NBrOCO2H(HO)2BNCO2HOPd/CNa2CO3,MeOH/H2Oreflux,91%Org.ProcessRes.Dev.1999,3,248