實(shí)驗(yàn)室常用的幾個(gè)反應(yīng)機(jī)理(必需掌握)-資料下載頁
2025-04-17 00:36本頁面
【正文】 化劑, Cs2CO3作為堿, 氮雜卡賓化合物3作為催化劑配體, 其產(chǎn)率一般達(dá)到了94%以上, 對(duì)于部分底物可完成定量反應(yīng). 值得一提的是活性較低的氯代芳烴在這一條件下也有50%左右的偶聯(lián)產(chǎn)品生成(Eq. 14).Stille反應(yīng)Stille反應(yīng)，也稱Stille偶聯(lián)反應(yīng)、Stille偶合反應(yīng)，是有機(jī)錫化合物和不含β氫的鹵代烴（或三氟甲磺酸酯）在鈀催化下發(fā)生的交叉偶聯(lián)反應(yīng)X通常是鹵素, 比如氯, 溴, 碘. 另外，X可以是類鹵素比如 三氟甲磺?；?。該反應(yīng)由John Kenneth Stille和David Milstein于20世紀(jì)70年代首先發(fā)現(xiàn)，是有機(jī)合成中很重要的一個(gè)偶聯(lián)反應(yīng)，在1992年的偶連發(fā)表文獻(xiàn)當(dāng)中占到一半以上。反應(yīng)同時(shí)還被工業(yè)合成大量應(yīng)用，尤其是藥物合成反應(yīng)一般在除水除氧溶劑及惰性環(huán)境中進(jìn)行。等計(jì)量的Cu(I)或Mn(II)鹽可以提高反應(yīng)的專一性及反應(yīng)速率。[10][11][12]氧氣會(huì)使鈀催化劑發(fā)生氧化，并導(dǎo)致有機(jī)錫化合物發(fā)生自身偶聯(lián)。四(三苯基膦)合鈀(0)是最常用的鈀催化劑，其他催化劑還有：PdCl2(PPh3)PdCl2(MeCN)2等。使用的鹵代烴一般為乙烯基或芳基三氟甲磺酸酯或氯、溴、碘代烴。用三氟甲磺酸酯時(shí)，加入少量的氯化鋰可以活化氧化加成一步的產(chǎn)物，使反應(yīng)速率加快。烴基三丁基錫是最常用的有機(jī)錫原料。雖然烴基三甲基錫的反應(yīng)性更強(qiáng)，但較大的毒性（約前者的1000倍）限制了其應(yīng)用。強(qiáng)極性溶劑（如六甲基磷酰胺、二甲基甲酰胺或二惡烷）可以提高有機(jī)錫原料的活性。反應(yīng)機(jī)理該反應(yīng)的機(jī)理與其他鈀催化的偶聯(lián)反應(yīng)機(jī)理類似。其催化循環(huán)如下：活性零價(jià)鈀與鹵代烴發(fā)生氧化加成反應(yīng)，生成順式的中間體，并很快異構(gòu)化生成反式的異構(gòu)體。后者與有機(jī)錫化合物發(fā)生金屬交換反應(yīng)，然后發(fā)生還原消除反應(yīng)，生成零價(jià)鈀和反應(yīng)產(chǎn)物，完成一個(gè)催化循環(huán)。錫所連基團(tuán)發(fā)生金屬交換一步時(shí)的速率有如下順序：炔基 烯基 芳基 烯丙基 = 芐基 α烷氧基烴基 烴基零價(jià)鈀（Pd(0)(PPh3)2）和Pd(II)XSnC環(huán)狀中間體的存在于2007年通過質(zhì)譜分析得到證實(shí)。[編輯] 反應(yīng)改進(jìn)為了改進(jìn)反應(yīng)進(jìn)程，氯化鋰經(jīng)常被加入?yún)⑴c反應(yīng). 這個(gè)試劑的作用能夠穩(wěn)定氧化加成形成的反應(yīng)中間體從而加速反應(yīng)進(jìn)程。反應(yīng)活性和選擇性能夠通過加入等當(dāng)量的Cu(I)或者M(jìn)n(II)鹽來獲得改善.[16] [17][18]偶連反應(yīng)能夠被高供電子數(shù)的配位劑所抑制。在Cu(I)鹽的催化下,鈀碳被證明是一個(gè)非常高效的催化劑.在綠色化學(xué)領(lǐng)域，Stille反應(yīng)被報(bào)道可以在一個(gè)特定的條件下反應(yīng)： 低熔點(diǎn)高極性混合物：糖比如甘露糖, 脲比如二甲基脲和一個(gè)鹽，比如氯化銨[21] [22]. 催化體系是 Pd2(dba)3 和 三苯砷:BuchwaldHartwig反應(yīng)Buchwald–Hartwig偶聯(lián)反應(yīng)（布赫瓦爾德哈特維希反應(yīng)），又稱Buchwald–Hartwig反應(yīng)；Buchwald–Hartwig交叉偶聯(lián)反應(yīng)；Buchwald–Hartwig胺化反應(yīng)鈀催化和堿存在下胺與芳鹵的交叉偶聯(lián)反應(yīng)，產(chǎn)生 C－N 鍵，生成胺的 N芳基化產(chǎn)物。此反應(yīng)是合成芳胺的重要方法。反應(yīng)中的芳鹵也可為擬芳鹵三氟甲磺酸的酚酯所代替。胺可為伯胺或仲胺，胺上的取代基可以為任何有機(jī)基團(tuán)。鈀催化劑常為鈀磷配合物，如四(三苯基膦)鈀(0)，也可為三(雙亞芐基丙酮)二鈀(0)[1] 等其他鈀配合物。反應(yīng)用堿一般為雙(三甲硅基)氨基鈉或叔丁醇鹽。類似的反應(yīng)為 Stille反應(yīng)和 Heck反應(yīng)。反應(yīng)也可擴(kuò)展到碳親核試劑，如丙二酸酯；以及擴(kuò)展到氧親核試劑如酚，用于合成二芳醚，由此提供了銅介導(dǎo)的 Ullmann二芳醚合成和 Goldberg反應(yīng)以外的選擇。Buchwald–Hartwig 這一類型的反應(yīng)最早是由烏克蘭的 Lev M. Yagupolskii 等在 1986 年發(fā)現(xiàn)的。他們用多取代的活化氯代芳烴與苯胺衍生物在 1mol% 的 [PdPh(PPh3)2I] 催化之下進(jìn)行反應(yīng)，得到了偶聯(lián)產(chǎn)物，產(chǎn)率中等。此后美國的 Buchwald 和 Hartwig 兩個(gè)團(tuán)隊(duì)又分別在 1994 年重新發(fā)現(xiàn)這個(gè)反應(yīng)。耶魯大學(xué)的 Hartwig 等用的是對(duì)溴甲苯與三丁基錫基胺之間的偶聯(lián)。麻省理工學(xué)院的 Buchwald 等用的則是間溴苯甲醚與另一三丁基錫胺之間的偶聯(lián)，見下。后來又發(fā)展了第二代的 Buchwald–Hartwig 反應(yīng)，即用游離胺和強(qiáng)堿，代替最早使用的氨基錫烷。反應(yīng)機(jī)理反應(yīng)的催化循環(huán)如下。首先 PdII 催化劑 (1)被還原為活性的 Pd0 物種 (2)，(2) 脫去一個(gè)配體形成 (3)，進(jìn)入催化循環(huán)。芳鹵 (4)與 (3) 發(fā)生氧化加成形成中間體 (5)，(5) 與自身二聚物 (5b) 形成平衡。接下來，(5b) 中的一個(gè)鹵原子被胺取代，形成中間體 (7)，(7) 被強(qiáng)堿 (8) 去質(zhì)子化，生成 (9)。然后 (9) 有兩種可能的轉(zhuǎn)化方式，一是發(fā)生還原消除生成需要的產(chǎn)物芳胺 (10)，二是發(fā)生 β氫消除生成副產(chǎn)物芳烴 (11)和亞胺 (12)。兩種情況下 PdL 物種都獲得再生，進(jìn)入下一個(gè)催化循環(huán)。展望對(duì)反應(yīng)所用溶劑的研究發(fā)現(xiàn)，對(duì)于某些底物來說，甲基吡咯烷酮和二甲基乙酰胺等非質(zhì)子溶劑可以促進(jìn) β氫消除一步發(fā)生。以及非質(zhì)子非極性溶劑（如間二甲苯）雖不能很好地溶解反應(yīng)用堿叔丁醇鹽，此類溶劑仍是此反應(yīng)最好的溶劑。[6]TsujitrostTsujitrost反應(yīng)是一個(gè)以鈀為催化劑，以親核取代反應(yīng)物種進(jìn)行的烯丙基化反應(yīng)。親核物種可能是醇、烯醇、苯酚或烯胺。離去基可以是鹵素或乙酰氧基。
教學(xué)教案相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1