Suzuki偶联反应(铃木反应)

定义:指在零价钯配合物催化下,芳基或烯基硼酸或硼酸酯与氯、溴、碘代芳烃或烯烃发生交叉偶联的反应。

优点:指在零价钯配合物催化下,芳基或烯基硼酸或硼酸酯与氯、溴、碘代芳烃或烯烃发生交叉偶联。该反应具有强的底物适应性与官能团容忍性(不同卤素、以及不同位置的相同卤素进行反应的活性可能有差别,三氟甲磺酸酯、重氮盐或芳基锍盐和芳基硼酸也可以进行反应,活性顺序如下:R-I>R-OTf>R-BI>>R-Cl。),反应条件温和,生成的无机副产物易除去,对官能团的耐受性等特点。铃木反应的反应物可以带着-CHO、-COCH3、-COOC2H5、-OCH3、-CN、-N02、-F等官能团进行反应,该反应不受水的影响。

缺点:反应对氧气敏感,溶剂中溶解的少量氧气也可能导致硼酸自身偶联副产物的生成;反应必须在堿存在下才能进行,但是堿性条件下,手性底物可能会发生消旋,或者发生羟醛缩合副反应;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进行。

催化剂:常用的催化剂有Pd(PPh3)4与PdCl2(dppf)、Pd(OAc)2、Pd(PPh3)2Cl2和NiCl2(dppf)等等。以上所有的Pd配体都是厌氧型,该反应必须在惰性气体下反应。

常规操作:在水的存在下,加入催化剂、堿和有机溶剂,加热回流一段合理的时间完成反应,该反应必须在无氧的条件下进行。

堿:最常用的是碳酸钾,碳酸钠,碳酸铯,磷酸钾等。堿金属碳酸盐的活性顺序为:Cs2CO3>K2CO3>Na2CO3>Li2CO3。加入氟离子(F−)会与芳基硼酸形成氟硼酸盐负离子,可以促进硼酸盐中间体与钯中心的反应。反应中加入氟化四丁基铵、氟化铯、氟化钾等化合物会使反应速率加快,甚至可以代替反应中使用的堿。

其他:大位阻芳基硼酸的立体位阻对Suzuki偶联反应的影响比芳基卤的立体位阻对Suzuki偶联反应的影响大得多。当芳基硼酸的邻位是二取代物时,反应的速率很慢且收率低。加入强堿水溶液如NaOH或Ba(OH)2等,以甲苯和DME为溶剂能够加速反应进行。

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