Suzuki偶聯(lián)反應(yīng)
Suzuki偶聯(lián)反應(yīng)(鈴木反應(yīng))
定義:指在零價(jià)鈀配合物催化下,芳基或烯基硼酸或硼酸酯與氯、溴、碘代芳烴或烯烴發(fā)生交叉偶聯(lián)的反應(yīng)。
優(yōu)點(diǎn):指在零價(jià)鈀配合物催化下,芳基或烯基硼酸或硼酸酯與氯、溴、碘代芳烴或烯烴發(fā)生交叉偶聯(lián)。該反應(yīng)具有強(qiáng)的底物適應(yīng)性與官能團(tuán)容忍性(不同鹵素、以及不同位置的相同鹵素進(jìn)行反應(yīng)的活性可能有差別,三氟甲磺酸酯、重氮鹽或芳基锍鹽和芳基硼酸也可以進(jìn)行反應(yīng),活性順序如下:R-I>R-OTf>R-BI>>R-Cl。),反應(yīng)條件溫和,生成的無機(jī)副產(chǎn)物易除去,對官能團(tuán)的耐受性等特點(diǎn)。鈴木反應(yīng)的反應(yīng)物可以帶著-CHO、-COCH3、-COOC2H5、-OCH3、-CN、-N02、-F等官能團(tuán)進(jìn)行反應(yīng),該反應(yīng)不受水的影響。
缺點(diǎn):反應(yīng)對氧氣敏感,溶劑中溶解的少量氧氣也可能導(dǎo)致硼酸自身偶聯(lián)副產(chǎn)物的生成;反應(yīng)必須在堿存在下才能進(jìn)行,但是堿性條件下,手性底物可能會發(fā)生消旋,或者發(fā)生羥醛縮合副反應(yīng);氯代物(特別是空間位阻大的氯代物)及一些雜環(huán)硼酸反應(yīng)難進(jìn)行。
催化劑:常用的催化劑有Pd(PPh3)4與PdCl2(dppf)、Pd(OAc)2、Pd(PPh3)2Cl2和NiCl2(dppf)等等。以上所有的Pd配體都是厭氧型,該反應(yīng)必須在惰性氣體下反應(yīng)。
常規(guī)操作:在水的存在下,加入催化劑、堿和有機(jī)溶劑,加熱回流一段合理的時(shí)間完成反應(yīng),該反應(yīng)必須在無氧的條件下進(jìn)行。
堿:最常用的是碳酸鉀,碳酸鈉,碳酸銫,磷酸鉀等。堿金屬碳酸鹽的活性順序?yàn)椋篊s2CO3>K2CO3>Na2CO3>Li2CO3。加入氟離子(F?)會與芳基硼酸形成氟硼酸鹽負(fù)離子,可以促進(jìn)硼酸鹽中間體與鈀中心的反應(yīng)。反應(yīng)中加入氟化四丁基銨、氟化銫、氟化鉀等化合物會使反應(yīng)速率加快,甚至可以代替反應(yīng)中使用的堿。
其他:大位阻芳基硼酸的立體位阻對Suzuki偶聯(lián)反應(yīng)的影響比芳基鹵的立體位阻對Suzuki偶聯(lián)反應(yīng)的影響大得多。當(dāng)芳基硼酸的鄰位是二取代物時(shí),反應(yīng)的速率很慢且收率低。加入強(qiáng)堿水溶液如NaOH或Ba(OH)2等,以甲苯和DME為溶劑能夠加速反應(yīng)進(jìn)行。