suzuki miyaura交叉偶联反应
Suzuki反应
铃木反应维基百科，自由的百科全书（重定向自Suzuki反应）Suzuki反应（铃木反应），也称作Suzuki偶联反应、Suzuki-Miyaura反应（铃木－宫浦反应），是一个较新的有机偶联反应，是在钯配合物催化下，芳基或烯基的硼酸或硼酸酯与氯、溴、碘代芳烃或烯烃发生交叉偶联。
[1][2]该反应由铃木章在1979年首先报道，在有机合成中的用途很广，具有很强的底物适应性及官能团耐受性，常用于合成多烯烃、苯乙烯和联苯的衍生物，从而应用于众多天然产物、有机材料的合成中。
[3][4][5]。
铃木章也凭借此贡献与理查德·赫克、根岸英一共同获得2010年诺贝尔化学奖。
[6]目录[隐藏]∙ 1 概述∙ 2 机理∙ 3 讨论∙ 4 展望∙ 5 参见∙ 6 参考文献∙7 外部链接[编辑]概述Suzuki反应对官能团的耐受性非常好，反应物可以带着-CHO、-COCH3、-COOC2H5、-OCH3、-CN、-NO2、-F等官能团进行反应而不受影响。
反应有选择性，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、碘鎓盐或芳基锍盐和芳基硼酸也可以进行反应，活性顺序如下：R2-I > R2-OTf > R2-Br >> R2-Cl另一个广泛应用的底物是芳基硼酸，由芳基锂或格氏试剂与烷基硼酸酯反应制备（见Miyaura硼酸化反应，Miyaura反应)。
这些化合物对空气和水蒸气比较稳定，容易储存。
Suzuki反应靠一个四配位的钯催化剂催化，广泛使用的催化剂为四(三苯基膦)钯(0)Pd(PPh3)4与PdCl2(dppf)，其他的配体还有：AsPh3、n-Bu3P、(MeO)3P，以及双齿配体Ph2P(CH2)2PPh2(dppe)、Ph2P(CH2)3PPh2(dppp)等。
（以上的所有Pd配体都是厌氧的，因此反应必须在氮气，氩气等惰性气体下反应）。
[7]Suzuki反应中的碱也有很多选择，最常用的是碳酸钠，碳酸铯，醋酸钾，磷酸钾等。
Suzuki反应(铃木反应)
Suzuki反应（铃木反应）铃木反应—简介Suzuki反应（铃木反应）,也称作Suzuki偶联反应、Suzuki-Miyaura反应（铃木－宫浦反应），是一个较新的有机偶联反应,是在钯配合物催化下，芳基或烯基的硼酸或硼酸酯与氯、溴、碘代芳烃或烯烃发生交叉偶联。
通式：铃木反应—概述Suzuki反应对官能团的耐受性非常好，反应物可以带着—CHO、-COCH3、-COOC2H5、-OCH3、-CN、-NO2、-F等官能团进行反应而不受影响。
反应有选择性，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、碘鎓盐或芳基锍盐和芳基硼酸也可以进行反应，活性顺序如下：R2—I > R2-OTf > R2-Br 〉> R2-Cl 另一个底物一般是芳基硼酸，由芳基锂或格氏试剂与烷基硼酸酯反应制备。
这些化合物对空气和水蒸气比较稳定，容易储存.Suzuki反应靠一个四配位的钯催化剂催化,广泛使用的催化剂为四（三苯基膦）钯(0），其他的配体还有：AsPh3、n-Bu3P、（MeO)3P，以及双齿配体Ph2P(CH2）2PPh2（dppe)、Ph2P（CH2）3PPh2(dppp）等。
Suzuki反应中的碱也有很多选择，最常用的是碳酸钠。
碱金属碳酸盐中,活性顺序为: Cs2CO3 〉K2CO3 〉Na2CO3 〉Li2CO3 而且,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。
因此，氟化四丁基铵、氟化铯、氟化钾等化合物都会使反应速率加快，甚至可以代替反应中使用的碱。
铃木反应—机理铃木反应示意图首先卤代烃2与零价钯进行氧化加成，与碱作用生成强亲电性的有机钯中间体4.同时芳基硼酸与碱作用生成酸根型配合物四价硼酸盐中间体6，具亲核性，与4作用生成8。
最后8经还原消除，得到目标产物9以及催化剂1。
氧化加成一步，用乙烯基卤反应时生成构型保持的产物，但用烯丙基和苄基卤反应则生成构型翻转的产物。
Suzuki-Miyaura反应
1.2 Suzuki-Miyaura反应Suzuki–Miyaura 反应，即钯配合物催化的卤代芳烃与有机硼化合物的交叉偶联反应，自1981年被报道以来[6]，已被广泛的用于连二芳烃的构建。
该反应在制药，材料，农业化学等方面有众多应用[7]-[13]。
Suzuki–Miyaura 反应的特点是使用了有机硼试剂作为底物。
有机硼试剂有很多优点，如官能团耐受性大，易于合成，对水和空气稳定，易于操作等。
Suzuki–Miyaura 的催化循环过程如图 1.2 所示[14]。
主要包含三个步骤，（1）氧化加成，零价钯化合物插入到碳-杂原子之间变成二价钯；（2）金属转移，二价钯与有机金属试剂发生金属交换，两个有机基团都连接在钯上；（3）还原消除，二价钯钯消除成为零价钯，完成催化剂循环和偶联反应。
图 1.2 Suzuki-Miyaura 反应的循环过程经过近三十年的发展，Suzuki-Miyaura 反应已经被大量研究了。
早期Suzuki-Miyaura 反应以三苯基膦为配体，主要的底物为碘代芳烃和溴代芳烃，基本不能活化氯代芳烃。
但是，碘代芳烃和溴代芳烃的价格远高于氯代芳烃，这严重地限制了Suzuki-Miyaura 反应在工业上的应用。
近年来，通过设计新的配体以及发展新的催化体系，许多大位阻的膦配体被开发出来，在活化氯代芳烃方面的研究取得了很大的进展。
膦配位的钯（II）催化剂被大量使用[15]-[24]。
这是由于膦配体有较强的供电能力，有利于Suzuki反应的氧化加成步骤，从而促进反应的顺利进行。
尽管膦配体有较高的催化活性，但由于其毒性高，制备过程污染大，不易于操作，使其使用受到限制。
由于膦配体的这些缺点，人们开始设计和合成非磷配体，以弥补上述不足。
近期，由于低毒性和易操作性，氮配位的二价钯催化剂在催化应用上很有吸引力。
例如，氮配位的咪唑、二氢咪唑[25]-[27]和苯并咪唑钯（II）配合物[28],[29]对Suzuki-Miyaura反应有催化活性。
suzuki_-miyaura偶联反应_概述说明
suzuki -miyaura偶联反应概述说明1. 引言1.1 概述Suzuki-Miyaura偶联反应是有机合成中一种重要的偶联反应方法，它以其高效、高选择性和广泛的底物适用性而受到广泛关注。
该反应以有机卤化物和有机硼酸酯为底物，在铜盐和配体的催化下进行，生成相应的偶联产物。
该反应可以构建碳-碳键和碳-氮键，常用于构建芳香化合物、杂环化合物等复杂分子结构。
1.2 文章结构本文将首先介绍Suzuki-Miyaura偶联反应的原理，包括反应机理、催化剂和底物选择性以及该反应的发展历史与应用领域。
然后会详细说明该反应的条件与步骤，包括底物准备与选择、反应条件控制以及步骤与工艺优化。
接下来将介绍实验操作与注意事项，包括实验操作步骤、常见问题与解决方法以及安全注意事项。
最后我们将给出结论部分，总结Suzuki-Miyaura偶联反应的优势和局限性，并展望其在未来发展中的重要性，并提出研究方向和未解决问题。
1.3 目的本文的目的是介绍Suzuki-Miyaura偶联反应及其在有机合成中的重要性。
通过对该反应原理、条件与步骤以及实验操作和注意事项的详细讲解，旨在帮助读者更好地理解和应用该反应，并掌握其正确操作方法。
同时，我们也将指出该反应存在的局限性，并展望其在未来发展中的前景和研究方向，希望能够激发更多科学家对该领域的兴趣并促进相关研究的推进。
2. Suzuki-Miyaura偶联反应的原理2.1 反应机理Suzuki-Miyaura偶联反应是一种重要的C-C键形成方法，其基本反应机理可被概括为以下几个步骤。
首先，芳香环上的硼酸和卤代烷基（或烯基）底物在催化剂的存在下发生吕得霉素配合物与底物之间的交换反应，生成含有硼酸酯官能团的中间体。
接下来，中间体与有机卤化物经过还原消除反应，在钯催化剂参与下进行脱羧作用，生成新的碳-碳键以及相应的芳香环。
最后，在正常工作温度条件下，溶剂中反应产物与锡盐或锂盐等强碱进行水解，得到目标产物。
suzuki反应
Pd(OAc)2 THF K2CO3 rt2h
C8H7O OH
b b + I
O Br
NaH DMF 40oC 4h
C8H7O O O I
联苯类液晶单元的合成路线
董万荣,具有潜在液晶性能的光学活性双螺旋衍生物的设计 与合成[D],湖南大学,有机化学,2009.
有机偏振发光材料
Br N R Br OH CnH2n+1Br K2CO3/acetone R Pd(PPh3)4/K2CO3 toluene, ethanol H2n+1CnO N OCnH2n+1 Br OH CnH2n+1Br NaH DMF Br N
铃木章凭借研发“有机合成中的钯催化的交 叉偶联”与美国科学家理查德赫克、日本科 学家根岸英一共同获得2010年诺贝尔化学奖。
反应方程式
•
R1,R2=芳基，乙烯基，炔基
反应物
• Suzuki反应对官能团的耐受性非常好，反应物可以 带着-CHO、-COCH3、-COOC2H5、-OCH3、-CN、-NO2、 -F等官能团进行反应而不受影响。反应有选择性， 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、碘鎓盐或 芳基锍盐和芳基硼酸也可以进行反应。 • 另一个底物一般是芳基硼酸，由芳基锂或格氏试剂 与烷基硼酸酯反应制备。
反应背景
• 1979年，铃木研究组在两篇文章中报导了有机硼化 合物在碱的作用下，能与乙烯基或芳基卤化物在钯 的催化作用下发生偶联反应，碱活化了有机硼试剂， 形成的中间体促进了R从硼迁移到钯，这个反应后 来被扩展到烷基的反应。另外一个重大的发现，就 是芳基硼酸也能发生这个反应，在后来的例子中发 现活性更高或更弱的碱也能参与反应。 • 稳定而亲核性较弱的硼试剂能使这个反应更实用， 它无毒，在较温和的反应条件下进行，使它在制药 工业中广为流行。
suzuki偶联反应
Suzuki-Miyaura交叉偶联反应机理及其在有机合成中的应用学院：化学学院专业：有机化学学号：姓名：一、Suzuki-Miyaura 交叉偶联反应概念Suzuki 反应（铃木反应），也称作Suzuki 偶联反应、Suzuki-Miyaura 反应（铃木－宫浦反应），是一个较新的有机偶联反应，是在钯配合物催化下，芳基或烯基的硼酸或硼酸酯与氯、溴、碘代芳烃或烯烃发生交叉偶联。
Z=Cl,Br,I自从1981年Suzuki 等报道了通过钯催化的有机硼化学物和卤代烃可以在很温和的条件下发生偶联反应制备不对称联芳烃以后，为芳-芳键的形成展开了一个新的领域[1]。
Suzuki-Miyaura 交叉偶联反应被证明是目前制备联芳基及其衍生物最为广泛利用的方法，因为其具有很强的底物适应性及官能团耐受性，常用于合成多烯烃、苯乙烯和联苯的衍生物，从而应用于众多天然产物、有机材料的合成中。
铃木章也凭借此贡献与理查德·赫克、根岸英一共同获得2010年诺贝尔化学奖。
二、Suzuki-Miyaura 交叉偶联反应机理Suzuki-Miyaura 交叉偶联的反应机理通常是一个普通的催化循环过程。
这个过程主要包括三个步骤：（1）氧化加成(oxidative addition) （2）转移金属化(transmetalation) （3）还原消除(reductive elimination)Ar-Pd-Ar 1Ar-ArPd(0)ArXArPdXArPdOHNaOHNaXB(OH)4ArB -(OH)3NaOHArB(OH)2氧化加成还原消除转移金属化ZB(OH)2BrZ+3% Pd(PPh 3)4Benzene, Na 2CO 3/H 2O首先，卤代芳烃与Pd(0)氧化加成后，与1mol 的碱生成有机钯氢氧化物中间物种，取代了键极性较弱的钯卤键，这种含有强极性的Pd-OH 的中间体具有非常强的亲电性；同时另1mol 的碱与芳基硼酸生成四价硼酸盐中间物种，具有非常强的富电性，有利于向Pd 金属中心迁移。
Suzuki反应 铃木反应
Suzuki反应（铃木反应）铃木反应 - 简介Suzuki反应（铃木反应），也称作Suzuki偶联反应、Suzuki-Miyaura反应（铃木－宫浦反应），是一个较新的，是在配合物催化下，或的或与、、代或发生交叉偶联。
通式：铃木反应 - 概述Suzuki反应对官能团的耐受性非常好，反应物可以带着-CHO、-COCH3、-COOC2H5、-OCH3、-CN、-NO2、-F等官能团进行反应而不受影响。
反应有选择性，不同、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、或芳基锍盐和也可以进行反应，活性顺序如下：R2-I > R2-OTf > R2-Br >> R2-Cl 另一个底物一般是芳基硼酸，由芳基锂或格氏试剂与反应制备。
这些化合物对空气和水蒸气比较稳定，容易储存。
Suzuki反应靠一个四配位的钯催化剂催化，广泛使用的为四()钯(0)，其他的配体还有：AsPh3、n-Bu3P、(MeO)3P，以及双齿配体Ph2P(CH2)2PPh2(dppe)、Ph2P(CH2)3PPh2(dppp)等。
Suzuki反应中的碱也有很多选择，最常用的是。
碳酸盐中，活性顺序为：Cs2CO3 > K2CO3 > Na2CO3 > Li2CO3 而且，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。
因此，氟化四丁基铵、氟化铯、等化合物都会使反应速率加快，甚至可以代替反应中使用的碱。
铃木反应 - 机理铃木反应示意图首先卤代烃2与零价钯进行氧化加成，与碱作用生成强亲电性的有机钯中间体4。
同时与碱作用生成酸根型配合物四价硼酸盐中间体6，具亲核性，与4作用生成8。
最后8经还原消除，得到目标产物9以及催化剂1。
氧化加成一步，用乙烯基卤反应时生成构型保持的产物，但用烯丙基和苄基卤反应则生成构型翻转的产物。
这一步首先生成的是顺式的钯配合物，而后立即转变为反式的异构体。
Suzuki反应(铃木反应)
Suzuki反应（铃木反应），也称作Suzuki偶联反应、Suzuki-Miyaura反应（铃木－宫浦反应），是一个较新的有机偶联反应，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。
该反应由铃木章在1979年首先报道，在有机合成中的用途很广，具强的底物适应性及官能团容忍性，常用于合成多烯烃、苯乙烯和联苯的衍生物，从而应用于众多天然产物、有机材料的合成中。
编辑摘要目录∙ 1 简介∙ 2 概述∙ 3 机理∙ 4 基本因素∙ 5 2010诺贝尔化学奖∙Suzuki反应（铃木反应），也称作Suzuki偶联反应、Suzuki-Miyaura反应（铃木－宫浦反应），是一个较新的有机偶联反应，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。
该反应由铃木章在1 979年首先报道，在有机合成中的用途很广，具强的底物适应性及官能团容忍性，常用于合成多烯烃、苯乙烯和联苯的衍生物，从而应用于众多天然产物、有机材料的合成中。
铃木反应示意图Suzuki反应对官能团的耐受性非常好，反应物可以带着-CHO、-COCH3、-COOC2H 5、-OCH3、-CN、-NO2、-F等官能团进行反应而不受影响。
反应有选择性，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、碘鎓盐或芳基锍盐和芳基硼酸也可以进行反应，活性顺序如下：R2 -I > R2-OTf > R2-Br >> R2-Cl 另一个底物一般是芳基硼酸，由芳基锂或格氏试剂与烷基硼酸酯反应制备。
这些化合物对空气和水蒸气比较稳定，容易储存。
Suzuki反应靠一个四配位的钯催化剂催化，广泛使用的催化剂为四(三苯基膦)钯(0)，其他的配体还有：AsPh3、n-Bu3P、(MeO)3P，以及双齿配体Ph2P(CH 2)2PPh2(dppe)、Ph2P(CH2)3PPh2(dppp)等。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
X M(II) R'
XA
RA
organoboraneͱhaloalkeneͰԠ͕ਐߦ͠ͳ͍ͷɼtransmetalation͕ݪҼͰʁ
Miyaura, N.; Yamada, K.; Suginome, H.; Suzuki, A. J. Am. Chem. Soc. 1985, 107, 972-980
But ҆ఆͰ͋Δ͕ʹނɼCoupling Reactantͱͯ͠ར༻Ͱ͖ͳ͔ͬͨɽ
Suzuki-Miyaura Cross-Coupling Reactions
ڵຯਂ͍ੜ׆ੑΛ༗͢Δ ༗ػԽֶతʹॏཁ
R
BY2
stereodefined organoboranes
X R'
stereodefined haloalkenes
The Common Mechanism of Cross-Coupling
RA
X R'
transition metal catalyst
R R'
R R' redctive elimination
X R'
M(0)
oxidative addition
R M(II) R'
transmetalation
ex) Sonogashira Coupling
Pd (0) or Pd (II)
R1 X
H
R2
R1
R2
CuX, base
Homocoupling
ex) Ullmann Coupling
X R1
X R1
Cu-powder > 200 °C
R1
R1
Cross-Coupling Reactions
Cross-CouplingͰ༻͍ΒΕΔOrganometallics
/nobel_prizes/chemistry/laureates/2010/index.html
Dr. Akira Suzuki
1959 Ph. D. at Hokkaido University
Postdoctoral associate with Herbert Charles 1963- Brown (Nobel laureate 1979) at Purdue University, 1965 investigating the stereochemistry of the
The Nobel Prize in Chemistry 2010 was awarded jointly to Richard F. Heck, Ei-ichi Negishi and Akira Suzuki
"for palladium-catalyzed cross couplings in organic synthesis".
Suzuki-Miyaura Cross-Coupling Reactions
ڵຯਂ͍ੜ׆ੑΛ༗͢Δ ༗ػԽֶతʹॏཁ
R
BY2
stereodefined organoboranes
X R'
stereodefined haloalkenes
transition metal catalyst
hydroboration reaction 1973- Full Professor in the Department of Applied 1994 Chemistry, Hokkaido University
CoupHeterocoupling)
R
R'
stereodefined conjugated alkadienes
Bu
O B
O
Br
Ph Pd(PPh3)4 1 mol% Bu
THF or Benzene
6h
Ph
no reaction
Miyaura, N.; Yamada, K.; Suginome, H.; Suzuki, A. J. Am. Chem. Soc. 1985, 107, 972-980
Organozinc Compounds……Negishi Coupling Organotin Compounds……Migita-Kosugi-Stille Coupling Grignard Reagents……Kumada-Tamao-Corriu Coupling
Complicated Handling Limitations of Reaction Conditions and Substrates Toxic Metal Refuses
͜ΕΒΛࠀ͢ΔͨΊɼOrganoboron Compoundsͷར༻Ͱ͖ͳ͍͔ʁ
Suzuki-Miyaura Cross-Coupling Reactions
Organoboron Compounds Readily Available Non-toxic Air- and Water-stable Easily Removable Inorganic Boron Byproduct
The Common Mechanism of Cross-Coupling
R BY2 organoboranes ڞ༗݁߹ੑɼԠੑʹ͍͠
Suzuki-Miyaura Cross-Coupling Reaction
–The Novel Prize in Chemistry 2010–
2011,01,22 M1 Masafumi Ando
The Novel Prize in Chemistry 2010
Richard F. Heck Ei-ichi Negishi Akira Suzuki
transition metal catalyst
R
R'
stereodefined conjugated alkadienes
>99%
R
H
HB(Sia)2
O HB
O
Sia (siamyl)
Miyaura, N.; Yamada, K.; Suzuki, A. Tetrahedron Lett. 1979, 36, 3437-3440 Miyaura, N.; Yamada, K.; Suginome, H.; Suzuki, A. J. Am. Chem. Soc. 1985, 107, 972-980