偶联反应.pptx

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Pd催化的偶联反应
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1. Suzuki 反应
2. Heck 反应
3. Sonogashira 反应
内容简介
Pd 催化的偶联反应有较多类型，目前用途最广泛的主要有以下三类:
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第一部分： Suzuki 反应
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在钯催化下，有机硼化合物与有机卤素化合物进行的偶联反应，称之为Suzuki偶联反应，或Suzuki-Miyaura 偶联反应。
1. 前 言
Suzuki反应的通式
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Suzuki 偶联反应的催化循环过程通常认为先是Pd(0)与卤代芳烃发生氧化-加成反应生成Pd(II) 的络合物，然后与活化的硼酸发生金属转移反应生成Pd(II)的络合物，最后进行还原-消除而生成产物和Pd(0)。
1. 前 言
Suzuki反应的机理
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1. 前 言
Suzuki反应的特点及研究方向
这类偶联反应有一些突出的优点：；；，尤其是，这类反应的无机副产物是无毒的并且易于除去，这就使得其不仅适用于实验室而且可以用于工业化生产。
其缺点是氯代物（特别是空间位阻大的氯代物）及一些杂环硼酸反应难以进行。
目前，Suzuki 偶联反应的研究主要在以下几个方向：1. 合成并筛选能够在温和的条件下高效催化卤代芳烃（特别是氯代芳烃）的配体；2. 多相催化体系的Suzuki偶联反应研究；3. 应用于Suzuki 偶联反应的新合成方法研究。
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2. 有机硼试剂的合成
经典合成单取代芳基硼酸(酯)的方法是用格氏试剂或锂试剂和硼酸酯反应来制备。
这种经典方法的缺点是单取代芳基硼酸酯有进一步生成二取代硼酸，甚至三烷基硼的可能，因此反应须在低温下进行。解决这个问题的一个有效的办法是使用硼酸三异丙酯和有机锂试剂反应, 可以避免二烷(芳)基硼烷和三烷(芳)基硼烷的产生。反应完后通常加入稀盐酸酸化直接高收率地得到芳基硼酸酯。
通过金属有机试剂制备单取代芳基硼酸
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2. 有机硼试剂的合成
通过Grinard试剂制备单取代芳基硼酸示例
通过有机锂试剂制备单取代芳基硼酸示例
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2. 有机硼试剂的合成
对于分子中带有酯基、氰基、硝基、羰基等官能团的芳香卤代物来说, 无法通过有机金属试剂来制备相应的芳基硼酸。1995年由Ishiyama率先取得了突破: 通过二硼烷频哪酯和芳基卤发生偶联反应制备相应的芳基硼酸酯 (yield: 60-98%)。这个方法还有一个突出的优点就是还可以原位制备硼酸酯, 然后“一锅法”和芳基卤反应用于芳基-芳基偶联反应。
通过二硼烷频哪酯制备芳基硼酸酯
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2. 有机硼试剂的合成
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≥ DMF > dioxane > toluene。
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，因此是公司目前最常用的一类催化剂。
4. 对于氯代物，2001年Ishiyama经过研究发现在 Pd(dba)2/(3-6mol %) 的催化下此类反应可以接近定量的进行