偶联反应ppt--总合.ppt

1、报告员：番禺、郑洪夏、柳指导教师：金德教授报告时间：2013-10-10，结合反应的基本概念，结合反应的基本类型，总结，结合反应的基本类型Robert h.grubbs (1942-)、Richard royce schrock (1945)、America 2010 heck reaction、neishi reaction、Suzuki reaction窄耦合反应是指包含有机金属催化剂的碳-碳键的形成反应。耦合反应也称为耦合反应，耦合反应，氧化耦合。交叉连接：两个不同的片段连接成一个分子，例如溴苯(PhBr)和氯乙烯形成苯乙烯(PhCH=CH2)。耦合反应本身耦合：两个相同的片段形成一个分

2、子。例如，iodophor (PhI)本身就形成了联苯(Ph-Ph)。基本概念，基本类型，基本应用，Suzuki偶联反应，定义：钯在碱的作用下催化的有机硼化物在卤代烃、磺酸酯等中发生的交叉偶联反应。使用0价钯作为硼试剂，Suzuki耦合反应作为硼试剂，-CHO，-COCH3，-cocs2 h 5，-OCH3，-CN，-NO2，-F等官能团。Suzuki耦合反应具有条件温和、原料低毒性、易于处理、高区域选择性、立体选择性、良好的官能团容忍等优点，受到了广泛的关注。优点：1。反应对水不敏感。可以存在多种活动的官能团。可以进行一般区域和三维选择性反应。硼试剂易于合成，稳定性好。5.这种反应的武器副产

3、品没有毒性，容易去除，可以保证适合实验室，可用于工业生产。Suzuki偶联反应，Suzuki偶联反应催化循环过程：1)与Pd(0)卤代烃的氧化-加成反应Pd(II)配合物生成；2)复合体与活性硼酸发生金属转移反应，生成Pd(II)的复合物；3)原始-移除并生成Pd(0)。机制：Suzuki耦合反应，1 .在整个Suzuki-coupling反应周期中，Pd(0)生成卤化碳氢化合物和氧化-加成反应生成Pd(II)的复合物，此步骤被视为起到决定作用的步骤。卤化芳烃的分离组的相对活性具有以下特点：I Br Cl；2.反应器班中有组的话，吸收电子组对氧化-添加的作用比给电子组的作用更强。Pd(II)配

4、合物的还原-去除获得的偶联产品阶段相对速度为芳基芳基烷基丙基乙基甲基；3.铃木反应中也有很多碱的选择，所以使用碳酸钠最多。碱金属碳酸盐，活性序列为Cs2CO3 K2CO3 Na2CO3 Li2CO3。影响因素：Suzuki偶联反应，开发：Suzuki偶联反应催化剂经过三个过程：(1)简单的零价Pd(0)和Ni(0)盐和磷的配合物反应活性低；(2)高活性钯催化剂；(3)高活性、可重复使用的催化剂。催化剂是该反应最重要的部分，也是最具挑战性的最新领域之一。，Suzuki耦合反应，研究应用：Yu Chen*，j.chem.sic，part a，doi 10.1002/pola，Suzuki耦合反应，

5、研究应用：Yu Chen *，清水，Y米菲塔，t.chem.lett.1977，1423。是有机合成中非常重要的耦合反应，目前总数占所有交叉耦合反应的一半以上。1977年Kosugi等首次报道了Stille对过渡金属钯催化作用的反应。最先发现的钢偶联反应是锡和酰氯的反应，钢偶联反应，定义：Pd催化的有机锡和有机卤、三氟磺酸酯等交叉偶联反应。有机试剂不含氢的卤化烃氧作为锡试剂氧化钯催化剂，使有机锡化合物的磁性结合。4(三苯基膦)键钯(0)通常是无氧溶剂和惰性环境中最常用的催化剂，其他催化剂包括PdCl2(PPh3)2、PdCl2(MeCN)气质兼容性好，具有广泛的官能团兼容性；2.空气中有机锡很

6、稳定，对水和空气不敏感；反应产物形成锡盐，容易分离。反应好，有很高的区域选择性。反应具有三维特异性。Stille交叉耦合反应在现代有机合成和复杂天然产物合成中得到了广泛应用。-CHO、-COCH3、-COOC2H5、-OCH3、-CN等官能团。Stille耦合，Stille耦合反应的两个元件组合，Stille耦合，机理：Pd(II)当场还原为Pd(0)，此后Pd(0)发生卤化碳氢化合物和氧化部，生成中间体2。Stille耦合，影响因素：1。等效Cu(I)或Mn(II)盐可以提高反应的特异性和反应速度；2.使用的卤化碳氢化合物通常是氯、溴、碘碳氢化合物、乙烯基或芳基三氟甲烷磺酸盐。在使用三氟甲基

7、磺酰脲酸盐时，添加少量氯化锂，氧化部可以激活一步产物，提高反应速度。碳氢三丁基锡是最常用的有机锡原料。碳氢化合物系三甲基锡反应性更大，但毒性更大(约1000倍)，应用受到限制。六甲基磷酰胺、二甲基甲酰胺或二辛烷等强极性溶剂可以提高有机锡原料的活性。4.取代体对锡试剂的不同Stille偶联反应中金属交换反应的迁移速度不同。甲基、正丁基等1o烷基(烷基)基本不移动，锡连接组发生金属交换的一个阶段时的速度有以下顺序：炔烯基烯丙基苄基-烷氧基碳氢化合物。Stille情侣，Yu Chen，Polym。Chem，doi 3360 10.1039/c3py 01018j，if: 5.321，Suzuki耦合

8、反应，研究应用程序：Yu Chen，Chem。Eur .j，2013，19，30，if: 5.925，stille偶联，1，自由基偶联反应，酯等羰基化合物根据金属还原形成双分子偶联产物(甚至是结婚反应)。例如：芳基二氮盐和不饱和化合物可能会在亚酮的氯化作用下发生芳基化反应(Meerwein反应)。例如：第二，过渡金属催化偶联反应，(1) wurtz-fitig反应：烷烃和卤代烃在金属钠处理时，烷基和芳香烃基相结合，得到要通知的芳烃。产量高，副产品容易去除。例如：1924年，Gomberg和Bachmann发现芳香二氮盐在碱性条件下与其他芳香化合物相结合，产生联苯或联苯衍生物。反应是通过自由基过

9、程实现的。例如：(3) Ullman反应(芳烃合成):通常，以铜为催化剂，卤代芳烃的偶联反应生成非苯及其衍生物。芳香族卤化物和铜共热耦合反应。该反应可用于合成许多对称/不对称芳卤化合物。芳环的取代-OH、-NH2、CH3CONH-、-coh等除外，通常对反应没有不利影响。据悉，与卤化原子相邻的硝基元素可促进反应性，从而在所有位置促进r，RO基反应。例如，可能的机制为，(2) Glaser反应。阿尔金可以通过铜或铜盐催化的双分子结合产生炔烃。例如：(4)Cadiot-chodkiewicz反应：铜盐催化的末端炔烃和炔烯卤相结合可以具有不对称炔烃。机理：(5)阴极反应：反应性低的芳卤化合物和炔基铜

10、的反应产生了产率高的炔基芳香化合物。例如，(6)Kumada反应：Ni或Pd催化的格式试剂(Grignard reagent)与卤化物的结合反应。例如，催化剂：NiX2L2(L2=双膦)溶剂：Et2O or THF反应条件：0 ocr.t .reflux，120 h，ni/rx=10-210-3 RR；Ni催化顺序为Cl I Br。上面的dppe是Ph2PCH2CH2PPh2的缩写。(7)Heck反应：碱性条件下钯催化的芳基或乙烯基卤与活性烯烃的耦合反应是构成C-C键的重要反应之一。Heck反应可分为分子内反应和分子间反应两类。Heck反应性质：1。卤化活性：I Br，OTf Cl；烷基卤不能

11、含有氢。反应速度受烯烃置换情况的影响，置换越多，反应越慢。反应对水不敏感，但对氧敏感。产品主要是相反的。Heck反应是不饱和卤代烃(或三氟甲基磺酸盐)和烯烃催化碱和钯产生取代烯烃的反应。催化剂主要有氯化钯、醋酸钯、三苯基膦钯、CuI等。载体主要为三苯基膦、BINAP等。使用的碱主要是三乙胺、碳酸钾、醋酸钠等。溶剂主要是DMF、NMP和其他极性非质子溶剂。Heck反应机制的规律一般分为四个阶段。(a)氧化添加：RX (R表示日元或芳基，X=I OTf Br Cl)和Pd0L2的添加形成Pd复合中间体；(b)插入配位(Cordination-insertion):日元键插入Pd-R键的过程；(c)

12、-H的删除；(d)催化剂的再生：添加碱催化剂，使Pd0L2再生。分子内的Heck反应产生恩基取代反应。此反应主要用于生成环外的双键。形成季节碳中心的反应自20世纪80年代初期研究以来得到了广泛应用。1989年，Shibasaki和Overman首先报道了不对称的Heck反应。同年，奥伯曼和他的工作组首先利用Heck反应合成了手性季碳原子。像天然产物physostigmine的合成一样，与Heck反应一起成功使用，形成手性分支碳的中心。还有多烯大环的合成(碳原子的数量大于13)，经过多个分子内的Heck反应，一次制造多个碳键和多环的多烯。阶段一建立了两个环和两个分支型碳中心，分子间的Heck反应

13、是通常分子间Heck反应，末端烯烃和卤代烃的分子间Heck反应是最早的研究。这些反应成为芳香烷基化反应的重要反应。目前我们最常用芳卤素和-不饱和羰基化合物之间的偶联反应，通过催化剂、配体选择和反应条件的优化，通常可以获得Trans偶联产物的适当产率。例如：烯丙基醇和卤化化合物之间的分子间Heck反应，不对称分子间Heck反应，1992年Tamio Hayashi等报道了手性钯催化的环型烯烃的不对称Heck aril化反应。利用离开组的Heck反应，Beller等报道说，氮盐参与的Heck反应不需要磷化氢催化剂和胺，条件温和，非常实用的arril反应。碘盐的Heck反应条件也比较温和，用作溶剂比较快，适合于某些害怕激烈反应条件的气质。对于芳基碘盐的Heck反应，一般在室温下获得一取代产物，在回流条件下获得二取代产物。乙酰氯参与的Heck反应一般在非极性溶剂中使用弱碱，不需要磷化氢催化剂，所需钯催化剂的数量很少(0.005 mol%)。在Heck反应中应用酸酐是在20世纪末才发现的，具有不需要碱的优点。(7)内石反应：Pd催化的有机锌、有机卤、三氟磺酸酯等产生的交叉偶联反应。适合制造不对称二芳基、二芳基甲烷、苯乙烯或苯基乙炔化合物。