钯催化下偶合反应研究进展
钯催化交叉偶联反应

钯催化的交叉偶联反应一、偶联反应综述1.交叉偶联反应偶联反应,从广义上讲,就是由两个有机分子进行某种化学反应而生成一个新有机分子的过程。
狭义的偶联反应是涉及有机金属催化剂的碳-碳键生成的反应,根据类型的不同,又可分为自身偶联反应和交叉偶联。
交叉偶联反应是一个有机分子与另一有机分子发生的不对称偶联反应。
2.碳碳键形成的重要性新碳-碳键的形成在有机化学中是极其重要的。
人们了解了天然有机物质的结构和性能,并根据有机物质的结构,通过碳原子组装成链,建立有机分子,最终实现天然有机物质的人工合成。
目前为止,人类已经利用有机合成化学手段创造出几千万种物质,且越来越多的有机物质已经广泛应用到制药、建材、食品、纺织等人类生活领域,我们的生活也几乎离不开有机物了。
合成药物、塑料等有机物质时,需要用小的有机分子将碳原子连接在一起构建新的复杂大分子,因而有机合成中高效的连接碳-碳键的方法是有机合成化学中的重要工具。
从以往该领域诺贝尔化学奖的授予情况也可以看出合成新碳-碳键的重要性:1912年维克多·格林尼亚因发明格林尼亚试剂——有机镁试剂获奖,1950年迪尔斯和阿尔德因发明双烯反应迪尔斯-阿尔德反应获奖,1979年维蒂希与布朗因发明维蒂希反应共同获奖,2005年伊夫·肖万、罗伯特·格拉布、理查德·施罗克因在有机化学的烯烃复分解反应研究方面作了突出贡献获奖。
3.有机合成中的钯催化交叉偶联反应随着时代发展,合成有机化学的研究愈加深入,20世纪后半期,科学家们发现了大量通过过渡金属催化来创造新有机分子的反应,促使有机合成化学快速发展。
特别是赫克、根岸英一和铃木章发现的钯催化交叉偶联反应,为化学家们提供了一个更为精确有效的工具。
三位科学家发现的钯催化交叉偶联反应中都使用了金属钯作为反应的催化剂,当碳原子与钯原子连在一起时,钯原子唤醒了“懒惰”的碳原子但又不至于使它太活泼,于是形成温和的碳-钯键,在反应过程中,钯原子又可以把别的碳原子吸引过来,形成另一个金属-碳键,此时两个碳原子都连接在钯原子上,它们的距离足够接近而发生反应,生成新的碳-碳单键。
钯催化交叉偶联反应

钯催化交叉偶联反应
钯催化交叉偶联反应是一种重要的有机合成方法,用于在
碳碳键形成过程中连接两个不同的碳原子。
它通常使用钯
催化剂促进反应,在反应中两个有机物的功能团可以交换
位置。
钯催化交叉偶联反应的一个典型例子是Suzuki偶联反应,它是通过钯催化下的芳香化合物的取代反应。
该反应中,
芳香化合物和有机硼化合物在钯催化剂的存在下发生偶联
反应,生成新的碳碳键。
除了Suzuki偶联反应,还有其他常见的钯催化交叉偶联反应,如Negishi偶联反应、Heck反应、Stille偶联反应等。
这些反应都使用钯催化剂,通过反应物中的不同官能团之
间的偶联,实现新的碳碳键的形成。
钯催化交叉偶联反应在有机合成中具有广泛的应用,可以
构建复杂的有机分子结构,提供了有效的途径来合成药物、
天然产物和功能材料。
近年来,钯催化交叉偶联反应得到了不断的发展和改进,为有机化学领域的研究和应用带来了很大的推动。
钯催化下2,5-二溴噻吩与对甲氧基苯硼酸的偶合反应研究

仪 , MS为 内标 ; R T X C一1型 显 微 熔 点 测 定 仪 ( 四 川大学 科仪 厂 )温度计 未校 正 . , 薄层 和柱层 析用 硅 胶 均为青 岛 海 洋 化 工 厂 产 品 ; 用 试 剂 均 为 分 析 所 纯 , dP h) 4一甲氧基 苯硼 酸分 别按 文献 [ , P ( P 及 5 6 的方 法制 备 , HF在氩 气保 护下 用 N ] T a回流干 燥 并 蒸馏 . 12 2 5 . 。 一二溴 噻 吩 的合 成 在 装 有 冷 凝 回流 和
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图 1 单 边偶合产物 I 及双边偶合产物 Ⅱ的合成
F g 1S nh sso o pigp o u t a d Ⅱ i . y t ei fcu l rd cs I n n
* 收稿 日期 :0 6 1 8 20 —1 —0
基 金 项 目 : 家 自然 科 学 基 金 资 助项 目(0 7 0 0 ; 南 省 自然科 学 基 金 资 助 项 目( 05 0 8 . 国 2 4 2 7 )云 20 E 0 M)
1 实验部分
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以下 , 加 完 成 后体 系改 用 低 温水 浴 恒 温 于 2—5 滴 ℃ , 续 搅 拌 反 应 3h 加 适 量 N 22 3除过 量 的 继 . aSO B2分离 有机 相 , 乙醚 萃取 无机 相 , r, 用 合并 有 机相 , 用 无水 Mg O 干燥 , S4 用硅胶 过 滤 , 干 乙醚 得 2 5 蒸 ,
作者简介 : 一 (9 3 )女 , 黄 18 一 , 硕士生 , 主要从事超分子化学方面的研究 . 通讯作者 : 程晓红 (9 8一 )女 , 16 , 云南人 , 国理学博士 , 德 教授 , 博士生导师 , 主要从事超分子化 学方面的研究
有机合成钯催化交叉偶联反应

有机合成中钯的催化交叉偶联反应20102401046吴健华摘要:2010年诺贝尔化学奖授予给美国化学家理查德·赫克、日本化学家根岸英一和铃木章,以表彰其发现的钯催化交叉偶联反应,更有效的连接碳原子以构建复杂分子。
钯催化交叉偶联反应,用于碳碳键形成的重要化学反应,因其反应条件温和,化学选择性高,副产品少,在有机合成领域中应用广泛。
本文综合概述了钯催化交叉偶联反应机理与发展,并对其应用领域及发展前景作简单介绍。
关键词:钯催化;交叉偶联反应;反应机理;碳碳键;有机合成;引言:碳是构成生命体的重要组成物质,而这些物质是以C-C单键或双键为基础,形成各种形式的碳胳化合物,组成生命体的各个部分。
而经过多年来的探究与改进,美国化学家理查德·赫克、日本化学家根岸英一及铃木章在有机合成中取得重大贡献与研究进展,发现钯催化交叉偶联反应,有效地连接碳原子,为构造更复杂的分子提供反应方法。
因此于2010年,诺贝尔化学奖颁发给他们三位在有机合成中杰出并取得重大贡献的有机化学家,以表彰他们在有机合成领域中所取得的卓越成就。
钯催化交叉偶联反应,作为五个被授予诺贝尔化学奖反应之一,其重要性则不言而喻。
前四个反应分别是Grignard反应(格氏反应,1912年),Diels-Alder反应(迪尔斯-阿尔德反应,1950年),Wittig反应(叶立德、维蒂斯反应,1979年)和Olefinmetathesis反应(烯烃的转位反应,2005年)。
在钯催化的交叉偶联反应中,反应步骤缩短,所需条件温和,副产品少,且可使大量的官能团在进程中得以保留而不被破坏,是一种可靠、实用的工具,广泛应用于精细化学及制药工业中, 对有机合成具有长久和深远的影响力,得到合成化学者的普遍应用。
一、钯催化交叉偶联反应机理与发展1.格氏试剂——拉开钯催化交叉偶联反应的序幕有机合成化学所构造出来的物质大部分都是以碳胳为骨架所构建起来的,然而碳原子本身十分稳定,在化学反应中并不活泼。
钯催化的偶联反应(1)

钯催化的偶联反应(1)背景五十年前,钯刚刚进入有机化学家的视野,当时的C-C键形成还主要依赖化学计量的反应——活泼的亲核试剂与亲电试剂反应。
上世纪六十年代末,Richard Heck 首先将钯引入了有机化学反应,在催化量的二价钯存在下完成了芳香化合物的偶联,这标志着在钯催化C-C键形成反应这一领域取得的引人注目的突破。
在接下来的很多年中,研究人员报道了更多钯介导的C-C偶联反应。
如今,钯催化的偶联反应为有机合成提供了很有用并且应用广泛的工具,其中有代表性的有Heck反应,Negishi反应和Suzuki反应,2010年的诺贝尔化学奖肯定了这种发现的重要性。
# 研究进展钯催化具有与众不同的特点与优势。
温和的反应条件减小了副产物的生成,因此可以完成高的立体选择性。
并且,钯催化的反应对于底物的官能团都有很好的耐受性,因此,相比于传统的化学计量的反应,利用钯催化可以用更少的步骤构建复杂的有机分子。
此外,配体和助催化剂可以对反应活性进行微调。
有机钯化合物对水和空气的高稳定性(除一些磷配合物外)使反应更容易加工,并且降低了成本。
那么,钯催化的偶联反应应用广泛也是情理之中的。
事实上,除了在均相溶液中的钯催化剂外,衍生出一系列全新的、高选择性的催化剂,近年来已经出现了高效的的多相(负载)钯催化剂,他们可以重复使用,因此在偶联反应中有很好的经济效益。
显然,很多交叉偶联反应已经足够高效地在工业上进行吨量级的合成,在过去的二十年中,这些钯催化的偶联反应已经从实验室中的克级合成转变为制药、农化和精细化工行业的吨级生产。
和所有钯催化的C-C偶联反应一样,Heck 反应与Heck-Matsuda 反应(Scheme 1.2)始于芳基卤化物对钯的氧化加成,但是如果另一个底物是烯烃,Heck反应的机理明显不同。
通常的偶联反应都在均相条件下进行,使用的膦配体要求隔绝氧气,而Matsuda 和 Kikukawa 将芳基卤化物替换为芳香重氮盐,这一优化条件使Heck反应能够兼容含氧的条件,不需要使用对氧气敏感的有机膦配体。
hiyama交叉偶联反应

hiyama交叉偶联反应Hiyama交叉偶联反应是一种重要的有机合成方法,可以用于构建碳-碳键和碳-硅键。
该反应以有机卤化物和有机硅试剂为底物,在催化剂的作用下进行反应,生成交叉偶联产物。
本文将介绍Hiyama交叉偶联反应的原理、应用和研究进展。
一、Hiyama交叉偶联反应的原理Hiyama交叉偶联反应是由日本化学家Hiyama于1988年首次报道的。
该反应属于钯催化的交叉偶联反应,以有机卤化物和有机硅试剂为反应底物,在钯催化剂的作用下,发生碳-硅键的形成。
催化剂通常采用钯配合物,如[Pd(PPh3)4]、Pd2(dba)3和[PdCl2(dppf)]等。
有机硅试剂可以是硅醚、硅酮、硅酸酯等。
在反应中,有机卤化物首先与钯催化剂形成配合物,然后发生氧化加成,生成中间产物。
接着,有机硅试剂与中间产物发生还原消除,生成交叉偶联产物。
整个反应过程中,钯催化剂起到了关键的催化作用,促进了反应的进行。
二、Hiyama交叉偶联反应的应用Hiyama交叉偶联反应在有机合成中具有广泛的应用价值。
首先,该反应可以用于构建碳-碳键。
有机卤化物可以是烷基卤化物、芳基卤化物等,有机硅试剂可以是芳基硅试剂、烷基硅试剂等。
通过Hiyama交叉偶联反应,可以将不同的有机基团连接在一起,构建复杂的有机分子骨架。
Hiyama交叉偶联反应还可以用于构建碳-硅键。
有机硅试剂可以是含有硅醚、硅酮等官能团的化合物,通过与有机卤化物的反应,可以在分子中引入硅基团。
硅基团在有机合成中具有重要的应用,可以参与到后续的反应中,进一步改变分子的性质。
Hiyama交叉偶联反应还可以用于天然产物的合成。
很多天然产物中含有复杂的碳-硅键结构,通过Hiyama交叉偶联反应,可以高效地合成这些天然产物的类似物。
这对于药物研究和化学生物学研究具有重要意义。
三、Hiyama交叉偶联反应的研究进展近年来,研究人员对Hiyama交叉偶联反应进行了深入的研究,不断改进反应条件和催化剂体系,提高反应的效率和选择性。
钯催化的反应总结

钯催化的反应总结引言钯(Palladium,Pd)是一种常见的过渡金属催化剂,它在有机合成中有着广泛的应用。
由于钯具有良好的催化活性、选择性和功能多样性,钯催化反应已成为有机合成领域备受关注的重要研究方向之一。
本文将对钯催化的一些重要反应进行总结,以便更好地了解和应用这些反应。
催化剂的选择在钯催化反应中,催化剂的选择起着至关重要的作用。
常见的钯催化剂包括[Pd(PPh3)4]、Pd(PPh3)2Cl2、Pd(OAc)2等,这些催化剂具有良好的催化性能和稳定性。
此外,还可以通过对催化剂进行配体修饰来改变其催化性能,如引入膦配体、氨基配体等。
钯催化的碳-碳键形成反应1. Heck反应Heck反应是钯催化的一个重要的碳-碳键形成反应,它通过亲电性或亲核性的烷基化试剂与不饱和化合物间的交叉偶联,在构建碳-碳键的同时保留官能团的特点。
通常情况下,该反应需要碱的存在,并在乙酸盐氛围中进行。
Heck反应适用于合成各类芳香烃、乙烯烃、酮类等化合物。
2. Suzuki-Miyaura偶联反应Suzuki-Miyaura偶联反应是钯催化的另一个重要的碳-碳键形成反应。
该反应利用有机硼酸酯与卤代化合物在碱的存在下进行交叉偶联,生成对应的芳香烃。
Suzuki-Miyaura偶联反应具有底物宽容性和功能团兼容性高的优点,被广泛应用于有机合成中。
钯催化的碳-氮键形成反应1. Buchwald-Hartwig氨基化反应Buchwald-Hartwig氨基化反应是钯催化的一种重要的碳-氮键形成反应,可以将芳香或烯丙基溴化物与氨或胺类化合物发生反应,生成相应的胺化物。
该反应具有反应条件温和、底物宽容性好的特点,被广泛应用于药物合成和天然产物的合成等领域。
2. Sonogashira偶联反应Sonogashira偶联反应是钯催化的一种重要的碳-氮键形成反应,它通过芳香溴化物或卤代烯烃与炔烃发生偶联反应,生成相应的炔烃衍生物。
Sonogashira偶联反应具有底物宽容性好、反应条件温和的特点,被广泛应用于有机合成中。
钯催化Heck偶联反应

JINGGANGSHAN UNIVERSITY本科毕业论文题目苯硼酸参与的Heck偶联反应学院 __化材学院___________ 专业化学 _____班级 _____________学号 ________姓名 xxx指导教师 ooo起讫时间___________教务处印制I井冈山大学化学化工学院本科毕业论文摘要钯催化的Heck偶联反应是形成C-C键的一种重要的方法。
与其他的偶联反应相比,Heck偶联反应具有较强的区域选择性和立体专一性。
本论文主要研究了在氯化钯催化体系下,以苯硼酸和丙烯酸叔丁酯的反应为模板反应,讨论了氧化剂,不同离子液体,离子液体与水比例等因素对反应产率的影响。
该反应的最优化条件是:空气,K2CO3,TBAB,CuSO4,85℃,10小时。
关键词: Heck反应;离子液体/水;苯硼酸i井冈山大学化学化工学院本科毕业论文AbstractThe palladium-catalyzed Heck coupling reaction is one of the most useful tools for the formation of C-C bonds. Compared with other coupling reaction, Heck coupling reaction showed strong regioselectivity and stereospecificity. I n this thesis, phenylboronic acid and t-butyl acrylate were chosen as the model reaction, the effect of Oxidants, different ionic liquids, ionic liquids and water ratio on this transformation was investigated, respectively. The optimized reaction conditions were approved as: air, K2CO3, TBAB, CuSO4, 85 ℃, 10 hours.Keywords: Heck reaction; Ionic liquids/Water; Phenylboronic acidii井冈山大学化学化工学院本科毕业论文目录摘要 (i)Abstract ..........................................................................................................................i i 目录. (1)1引言 (2)1.1 Heck偶联反应的研究背景 (2)1.l.1 Heck偶联反应的定义 (2)1.1.2 Heck偶联反应的机理 (2)1.2 绿色反应体系下Heck偶联反应的最新研究进展 (3)2实验部分 (4)2.1 实验准备 (4)2.1.1 薄层硅胶板的铺制和活化 (5)2.2主要仪器和试剂 (6)2.2.1仪器 (6)2.2.2试剂 (6)2.3实验方法 (7)3 结果和讨论 (9)3.1不同种类氧化物对反应的影响 (9)3.2不同种类离子液体对反应的影响 (9)3.3离子液体与水不同混合比例对反应的影响 (9)4总结 (10)参考文献 (10)致谢 (12)I井冈山大学化学化工学院本科毕业论文21引言Heck 反应是一类重要的形成C-C 键的反应, 在过去的30多年中已经逐渐发展成为一种应用日益广泛的有机合成方法[1] ,而在有机合成中,以过渡金属催化进行高选择性的合成研究一直是有效的C-C 形成的重要方法[2] 。
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目录摘要 (1)关键词 (1)1前言 (1)2三个重要发展阶段 (2)2.1发现钯催化效应 (2)2.2赫克反应 (2)2.3进一步发展 (2)3形成C-C健研究进展 (2)3.1钯催化Suzuki偶联反应合成C-C健 (2)3.1.1有配体钯催化Suzuki偶联反应合成C-C健 (3)3.1.2无配体钯催化Suzuki偶联反应合成C-C健 (3)3.1.3负载体钯催化Suzuki偶联反应合成C-C健化 (4)3.2 钯催化Heck偶联反应合成C-C健 (4)3.2.1负载体钯催化Heck偶联反应合成C-C健 (4)3.2.2有配体钯催化Heck偶联反应合成C-C健 (5)3.3其他钯催化偶联联反应合成C-C健反应 (5)4 形成C-N健研究进展 (6)4.1钯催化Suzuki偶联反应合成C-N健 (6)4.1.1有配体钯催化Suzuki偶联反应合成C-N健 (6)4.1.2无配位钯催化Suzuki偶联反应合成C-N健 (6)4.1.3负载体钯催化Suzuki偶联反应合成C-N健 (6)4.2钯催化Heck偶联反应合成C-N健 (7)4.2.1负载体钯催化Heck偶联反应合成C-N健 (7)4.2.2无配体钯催化Heck偶联反应合成C-N健 (7)4.2.3有配体钯催化Heck偶联反应合成C-N健 (7)4.3其他钯催化偶联联反应合成C-N健反应 (7)5形成C-O健进展 (8)5.1钯催化Heck偶合反应形成C-O健 (8)6展望 (8)钯催化下偶合反应研究进展摘要:钯催化偶合反应是一类用于碳碳键形成,碳氮健形成和碳氧健形成的重要化学反应,是由两个有机化学单位进行某种化学反应而得到一个有机分子的过程,在有机合成中应用十分广泛.本文综述了钯催化下碳碳键形成等的偶联反应研究进展.关键词:钯催化偶联反应研究进展Research progress of coupling reaction under the palladiumcatalyzedMingzhu LeAbstract:Palladium catalyzed coupling reaction is a kind important chemical reactions of used for carbon-carbon bonds to form,carbon-nitrogen bonds and carbon-oxygen bonds to from ,that chemical reaction by two organic chemistry unit is a process of obtain organic molecules,they are widely used in organic synthesis.This paper is reviewed the research progress carbon-carbon bonds to form and so on of coupling reaction under the palladium catalyzed.Keywords:palladium catalyzed coupling reaction research progress1前言为了制造特殊的有机材料,需要通过化学反应将碳、氮、氧等原子集合在一起.然而碳原子在有机分子中与相邻的原子之间的化学键是非常稳定的,不容易与其他的分子发生化学反应.一些方法虽然能令碳原子活跃,但是,过于活跃的碳原子又会产生大量副产物.用钯作为催化剂则可以很好的解决这个问题.钯原子作为一种传递介质,把不同的碳原子吸引到附近,使碳原子间的距离减小,容易结合,这一反应称为偶联反应,这样的偶联反应不需要把碳原子激活到很活跃的程度,因此副产物比较少,更加精确而高效.钯催化偶联反应被应用于许多物质的合成研究和工业化生产,目前这个成果已经在医药、材料等相关领域有了广泛的应用.这一技术让化学家们能够精确有效地制出他们需要的复杂化合物.有机化学反应可认为是定向地断裂和生成C-X键的过程,因此在反应中通常需要定位基团来高效地构筑C-X键,但在在些过程中也有这样一个问题,那就是定位基团的引入使得反应原子经济性不高,而如果不引入定位基团,而是直接选择性地断裂C-H键,进一步地发生其它反应,这样就能高效地构筑化合物,提高反应效率和原子经济性.本文综述了钯催化偶联反应下形成碳碳键,碳氮健和碳氧健研究进展,简约论述钯催化的发展.主要论述了钯催化Suzuki偶联反应、钯催化Heck偶联反应和Ullmann 偶合反应等反应和成C-C健、C-N健和C-O健的研究进展.2三个重要发展阶段2.1发现钯催化效应大约100年前,法国的化学家维克多·格林尼亚发现,将一个碳原子同一个镁原子偶联在一起,就会将镁原子额外的电子推向碳原子,从而使得它能够更容易与另外一个碳原子连接在一起,不过,科学家们却发现,这种方法在合成简单的分子时起到了很好的效果,但是相对于对更为复杂的分子在进行设计合成时,却在试管里检测到了很多并不需要的产品[1].2.2赫克反应早在上世纪60年代,赫克就为钯催化偶联反应奠定了基础,1968年,他报告了一种新的叫做赫克反应的化学反应,该反应中使用钯作为主要的催化剂来使碳原子连在一起.2.3进一步发展1977年,根岸英一对赫克反应成果进行精练,他用一种有机氯化物作催化剂;两年后,日本化学家铃木章(Akira Suzuki )发现使用有机硼化合物作催化剂的效果会更好.3形成C-C健研究进展3.1钯催化Suzuki偶联反应合成C-C健金属Pd 催化的Suzuki-Miyaura 反应是碳-碳偶联反应中重要的反应[2].卤代芳烃Ar-X与Pd首先进行氧化加成反应,生成卤代中间体Ar-Pd-X,然后与碱反应生成有机钯氢氧化物的中间体Ar-Pd-OH,其含有含强极性Pd-O键,具有较强的亲电性,同时芳基硼酸同碱作用生成的另一中间体Ar’C-B(OH)3,有较强的富电性,利于阴离子向Ar-Pd-OH 中心转移,与Ar-Pd-OH作用生成了B(OH)4.最后,B(OH)4经过还原消除,得到了目标产物Ar- Ar’和催化剂Pd. 一般情况下,结构相同的卤代烃,若芳环上的负电性越强,其空间位阻就越大,反应速度就越慢.3.1.1有配体钯催化Suzuki偶联反应合成C-C健由金属Pd有未充满的4d 轨道,能与多种组分生成配合物,通过改变配体和反应物的组成,可使许多不容易发生的反应顺利地进行,较高的选择性和反应活性. 张颖之等[3]以三种手性膦作为配合制成的新配合物,催化的萘醇得到溴萘醇,再催化得到α-溴-β苄氧基萘与其衍生物得到的格林试剂偶联反应合成了β,β•-二苄氧基-α,α•-联萘.含氮配体催化剂的反应,因膦配体对空气和水敏感,且有较大毒性,反应需要在惰性气体中才能有效进行,而且为了保持催化剂稳定需要不断补充含氮金属络合物体配或膦配体.近年来探索出的较为成功的一类仿膦新配体,是崔元臣等[ 4 ]用聚氯乙烯与二乙烯三胺反应,再与PdCl2反应生成PVC-DETA-Pd 配合物,在没有惰性气体作保护的环境中该配合物,在90℃时,以DMF 水溶液为溶剂,以NaHCO3作碱,能定量催化活性较高的碘代苯,对未活化的溴代苯也能定量催化,催化剂回收利用8次后,收率仍可达94%.N,P 配位的钯催化Suzuki反应效率较高,近几年,各种各样同时含氮、磷的Pd催化剂不断被合成生产出来,广泛应用于Suzuki 偶联反应中,龚军芳等[5 ]将三苯基膦同环钯化二茂铁亚胺反应,合成的三种新的环钯化二茂铁亚胺- 三苯基膦络合物,可以能有效催化芳基溴与苯基硼酸的Suzuki反应.于宏伟等[6]用二茂铁为原料,首先制得乙酸[2-(二苯膦基)二茂铁基]乙酯,再与双(2- 羟乙基)醚反应,生成2-(二苯膦基二茂铁基)乙基-5- 羟基-3- 氧杂戊醚(醚基化膦),将它用于Suzuki 反应中,发现其对与带有酮官能团的底物有很好的容忍度.以溴为底物的反应中,苯硼酸与4- 甲基溴苯的反应收率可达93%.3.1.2无配体钯催化Suzuki偶联反应合成C-C健无外加配体、水相催化体系的开发应用,通过系统研究,发展了两个简单且高效的无外加配体的水相Suzuki反应体系,并将其应用于4一芳基三苯胺衍生物的合成[7].2013年6月大连理工大学研究生张义霞[8]在一个纯水相中钮催化无外加配体和无其它任何添加剂的体系中发展了Suzuki反应, Pd(0Ac)2/(i-Pr)2NH/H20.体系以0.25mol 的Pd(0Ac)2 为催化剂,在100°C 时,以2 equiv(/-Pr)2NH为碱,0.5mmol的溴、氯代芳烃,0.75mmol的芳基硼酸,1.0 ml的水,对无位阻的反应底物,产物收率达90%以上;当有位阻效应时,分离收率能达到80%以上.该底物适用范围较广,对含有疏水基团或亲水基团的溴代芳烃都有较好的催化效果.无配体钯催化的铃木反应主要是合成芳香胺类化合物.3.1.3负载体钯催化Suzuki偶联反应合成C-C健化负载型钯催化剂具有分离简便,可重复使用等优点[9],关于负载型钯催化剂也有文献报道[10].比如二氧化硅材料负载钯催化剂[11]. 2013年齐齐哈尔大学的研究生王旭[12]经浸渍搅拌法,在表面具有强吸电子基的氧化镁表面负载氯化钯中的钯,制备出氧化镁负载钯催化剂.2009年河南大学研究生吴玉峰[13]等以聚氯乙烯为基本原料,胺化反应合成无磷聚氯乙烯-二乙烯三胺和聚氯乙烯一三乙烯四胺配体.研究聚氯乙烯一二乙烯三胺和聚氯乙烯一三乙烯四胺负载把配合物对碘代苯与苯硼酸的Suzuki偶联反应的催化性能,利用微波技术,对聚氯乙烯一三乙烯四胺负载把配合物催化的碘代苯与四苯硼钠的Suzuki偶联反应条件进行优化,得到了较好的结果.杜谨宏等人[14]合成了SBA-15负载的咪唑卡宾配体催化剂,催化剂中钯含量为1.09%,催化剂的表征结证明钯是以化合键的形式负载在催化剂表面上,负载后的催化剂仍然表现出SBA-15原有的介孔性质.实验中考察了该钯催化体系对偶氮染料废水脱色反应的催化效果,在催化作用下的H供体筛选表明,催化剂能有效的对甲酸作为H供体的脱色反应进行催化. 根据H供体的筛选实验结果,并综合考虑各种H供体环境影响认为最佳H供体脱色反应的试剂是甲酸.催化剂的重利用实验表明催化剂可以重复利用3次以上.3.2 钯催化Heck偶联反应合成C-C健Heck 反应(也称为Mizoroki-Heck 反应)是指在强碱的存在下,钯催化不饱和卤代烃与烯烃反应形成新的碳-碳键取代烯烃的偶联反应,经过近半个世纪的研究发展,Heck 反应已经成为比较成熟的有机合成方法广泛应用于复杂分子的合成中[15].2011年上海交通大学研究生彭智勇[15]在氮气保护下,向氮气置换过的25 毫升Schlenk 反应管中加入醋酸钯置换体系氮气置换后,用注射器加入丙烯酸甲酯(172.2 mg, 2 m mol),丙酮3mL,三氟乙酸(34.2 mg, 0.3 mmol),室温搅拌5min 后,油浴70°C下回流反应20 小时.将溶剂真空浓缩,直接柱层析得到产品,分离得到了94%的收率,重复性非常好, 能顺利反应.3.2.1负载体钯催化Heck偶联反应合成C-C健尚筱洁等人[16]们课题组围绕富电子烯烃参与的氧化Heck 反应展开了研究.通过加入一个简单的配体,二甲基亚砜(DMSO),即能顺利实现一系列芳烃、杂环芳烃以及缺电子多氟芳烃与富电子如烯丙酯或烯丙醚的氧化Fujiwara-Moritani 偶联,我们考察了该体系中富电子烯烃与缺电子烯烃的分子间及分子内竞争反应.结果表明,在该反应条件下,苯乙烯与烯丙酯或丙烯酸酯反应的速率差别不大.[17]子间的Heck反应Heck反应能够广泛应用于SPOS是由于起始原料烯烃或者卤代芳烃易得.SPOS条件下的Heck-SPOS条件下的Heck反应是将卤代芳烃连接在聚合物载体上和可溶性的烯反应或者是将烯烃固定在载体和可溶性的卤代芳烃反应.对同类型的聚合物载体和同类型的催化体系,固载碘代芳烃比固载烯烃更有效分子内的Heck反应.载体上分子内的Heck反应主要优点是起始原料的假稀释效应能提高产率.3.2.2有配体钯催化Heck偶联反应合成C-C健2004年郑州大学研究生王岚[18]用几种不同方法制得了壳聚糖钯配合物催化剂,通过比较,它们对Heck应的催化性能相近.其中制备方法最简便的是在室温下通过与氯化钯乙醇溶液作用制得壳聚糖负载氯化钯黄色粉末,进一步在乙醇溶液中回流还原,制得壳聚钯配合物催化剂.还研究了壳聚糖钯配合物催化剂对不同反应底物的偶联反应,利用熔点测定、红外光谱、核磁共振氢谱对产物进行了分析测试,得到了较为满意的结果.李海胜[19]合成了一系列的四烷基胍、五烷基胍、六烷基胍卤盐及对应的离子液体.并首次将四烷基胍、五烷基胍用于钯催化的Heck 反应和Suzuki反应,证明了胍配位的钯催化剂是一类高效、耐氧化、对空气和水稳定的催化剂,为无膦催化体系的研究开辟了新的途径.3.3其他钯催化偶联联反应合成C-C健反应梁云等人[20]研究了在超临界二氧化碳和常规有机溶剂中钯催化末端炔烃的二聚反应及在含氮配体的作用下钯催化Stille交叉偶联反应..末端炔烃在氯化钯/Me3NO催化体系存在下,首次实现了无嶙配体和无胺的条件下自偶联生成对称的共扼二炔.在氯化钯和碘化亚铜作催化剂,三甲基氮氧化物做再氧化剂,醋酸钠做碱,乙睛做溶剂的条件下,各种末端炔烃在没有磷配体的参与都能高效地发生自偶联反应,且得到较高的产率.赵可清等人[21]采用改进的Pd 催化端炔自身偶联生成二炔苯并菲盘状液晶二聚体钯催化的Glaser 偶联反应已成功应用于新型液晶化合物的合成.合成的目标化合物体积较大,分子量在2000 左右. Ullmann 偶合反应是有机合成中构建碳—碳键最重要的方法之一,常用的零价钯催化剂催化芳烃发生Ullmann偶合反应为Pd/C,但是这一偶合过程需要提供化学计算量的零价钯,[22].利用钯催化合成C-C健的反应还有Yamamoto反应、Wessling反应、Glich反应、Honor反应、Wittig 反应、Hiyama反应、Sonogashira反应、Kumada反应、Negishi反应等[23].4 形成C-N健研究进展钯催化卤代芳烃胺基化反应是形成C Ar—N的重要方法[24].由于钯催化交叉偶联反应具有选择性好、产率高、合成步骤短等优点,在有机合成中的应用不断扩展[25].4.1钯催化Suzuki偶联反应合成C-N健4.1.1有配体钯催化Suzuki偶联反应合成C-N健人们对于金属配合物催化重氮化合物,目前人们一般接受Yates于1952年提出的亲电性金属卡宾模型的催化循环机理配合物的中心金属具有空的配位轨道,它作为亲电试剂进攻重氮化合物,与重氮化合物中带负电性的碳作用,接着不可逆地失去氮气,生成金属卡宾中间体[26].4.1.2无配位钯催化Suzuki偶联反应合成C-N健1996,Genet 课题组最早研究了Pd( OAc)2催化四氟硼酸芳基重氮盐和芳基硼酸的Suzuki 偶联反应. 2012年,宋少娟等人[27]的课题组采用一种新型纳米钯催化剂来催化芳基重氮盐和芳基硼酸的偶联反应,钯催化剂的用量是0.3 %,不需要加碱和任何配体,甲醇作溶剂室温下反应得到较高的收率.2010年杨伟波等人[28]成功地将Pd(0Ac)2/Et0H/DMA体系应用于氯代芳烃的Suzuki 反应.这是首例通过简单的有机溶剂组合来实现把催化无外加配体的氯代芳烃Suzuki反应.并成功地将Pd(0Ac)2/i一PrOH(50%)体系推广到无需外加配体的澳代芳烃Suzuki反应,实现了室温及空气条件下联苯类化合物的简便、高效合成.2012年宋晓晓等人[29]发展了一个在空气中高效活化溴代苯胺与芳基硼酸Suzuki偶联反应的Pd(OAc)2-DMF(N-N二甲基甲酰胺)/H20体系.4.1.3负载体钯催化Suzuki偶联反应合成C-N健碳材料由于来源广泛,化学稳定性很高,不溶于有机溶剂等显著的优点,是理想的Suzuki 偶联反应,催化剂的载体OcJ4,催化剂还可以不结合配体使用,因而可以在水相中、空气中发生反应.在特定的条件下,可以高效地催化氯代芳烃发生Suzuki偶联反应[30].4.2钯催化Heck偶联反应合成C-N健4.2.1负载体钯催化Heck偶联反应合成C-N健2003年,Roglans课题组利用二茂铁骨架负载钯催化剂催化重氮盐的Heck 偶联反应收率可高达100%值得一提的是,此反应中的催化剂可以回收,只是在回收之后循环利用的过程中需要加大催化剂用量和延长反应时间,回收率最高可达100%[27].4.2.2无配体钯催化Heck偶联反应合成C-N健2012年张斌林等人[31]发现,在空气和弱碱性条件下,无配体钯催化对硝基溴苯与二苯胺顺利发生C-N 偶联反应生成4-硝基三苯胺,反应条件温和,操作简便,他们对钯催化的二苯胺取代二苯胺以及具有和二苯胺结构类似的几种胺类和卤代芳烃的C-N 偶联进行比较详细的研究,此反应体系条件温和,可在空气中进行,不需加入配体,对于含吸电子基团的溴代芳烃有较高的反应产率,可应用于合成三苯胺及其衍生物.4.2.3有配体钯催化Heck偶联反应合成C-N健万青霞[32]设计合成了三种配体功能化离子液体—嶙配体功能化离子液体([BDPPMIM]pF6)、氮一麟双齿配体功能化离子液体([EPDDM砚]pF6)、以及叶琳功能化离子液体([H2TMpyP][I]4,[H2TBCMMimP][4],并将其分别与相应的普通离子液体溶剂配合使用,应用于把催化的Heck偶联反应中.由于离子液体溶剂和配体功能化离子液体对把催化剂的良好溶解作用和配位作用,仅保证了Heck偶联反应中把催化剂的活性、稳定性和良好的底物普适性,还使得相应的配体、离子液体溶剂和把催化剂被严格锁定在离子液体相,并得以循环使用,避免了有毒配体和把催化剂的流失以及对有机产品的污染,实现了绿色Heck偶联反应的目标.4.3其他钯催化偶联联反应合成C-N健反应C Ar—N键普遍存在于生物活性物及药物中,芳胺类化合物广泛用作药物、染料、杀虫剂,含有C Ar—N化合物的合成引起了研究者的兴趣.经典的合成方法有硝化还原法、Ullmann 合成法以及SNAr合成法[33].钯催化形成C-N健的反应还有Petasis反应、Buchwald-Hartwig 偶联反应.5形成C-O健进展5.1钯催化Heck偶合反应形成C-O健丙二烯衍生物参与的羰基化反应能够高效地合成一系列含有杂环的芳酮类化合物.钯催化Heck羰基化反应的亲核试剂已经从水、醇扩展到各种一级、二级胺和许多氨基酸.反应机理与醇作为亲核试剂相似,都经历了芳基卤化物对Pd的氧化加成,CO分子对芳基钯中间体Pd-C键的插入,催化剂的再生等过程[34].钯催化的不对称芳基化的反应,无论在学术上还是工业应用上不对称芳基转移反应都是非常重要的,Mizoroki 第一个报道了用芳基卤化物和磺酸盐作为底物实现了钯催化的芳基转移反应之后Heck 和Nolley 将这个反应变成了一个成熟的反应,广泛应以于有机合成当中[35].6展望近年来,钯催化反应得到了蓬勃的发展,尤其是离子液体,微波和微流反应技术的引入,已经使反应底物从活性较好的芳基溴芳基碘扩展到了反应活性较差的芳基氯.反应的条件也变得更加简单和温和.金属钯为贵金属.这就要求我们去寻求更为经济和活性更高的钯催化体系随着金属有机化学研究的不断深入.相信钯催化芳基卤化物羰基化反应将会迎来更为广阔的发展空间[34]钯催化偶联反应具有选择性好、产率高、合成步骤短等优点,在有机合成中的应用不断扩展.钯催化烯烃不对称羰基化化反应的研究也已经取得了很大的进展,特别是手性非甾体抗消物布洛芬等的高产率高对映选择性合成已实现工业化.近十几年来,钯催化不对称羰基化反应的研究受到了高度重视,在各方面都取得了丰硕的成果.但是如何进一步提高其区域选择性、对映选择性以及工业化等[36]参考文献:[1]问おう贵方は.2015-5-23./v55465083.htm[2]张智,张广鑫,李淑辉等.钯催化Suzuki 偶联反应的研究进展[J].综述与专论,2014,36(2):132-137.[3]张颖之,周振华,于志敏等.把配合物催化的芳基一芳基不对称偶联反应[J].有机化学,1989,(47):404-407.[4]崔元臣,赵晓伟,张纪伟等.氮配位的无磷聚合物负载钯配合物对Suzuki反应的催化性能[J].化学学报, 2006,64(1):42-46.[5] 龚军芳,刘广宇,朱玉等.环钯化二茂铁亚胺-三苯基膦配合物的合成/表征及催化Suzuki 反应研究[J].高等学校化学学报,2006,27(7):1266-1271.[6]于宏伟,官旻,童庆松等.醚基化二茂铁基膦配体的合成及其对钯催化的Suzuki 偶联反应的促进作用[J].应用化学, 2011,28(8):887-891.[7]倪邹建.钯催化无外加配体的水相Suzuki反应[D].大连:大连理工大学,2011.[8]张义霞.钯催化无外加加配体的纯水相Suzuki反应[D].大连:大连理工大学,2013.[9]史振明,王海洋,李佳哲等.负载钯催化Suzuki偶联反应的研究进展[J].综述与专论,2014,36(4):290-294.[10]徐宁,王全瑞,陶凤岗.Merrifield树脂负载的膦钯催化剂制备及其在Suzuki反应中的应用[J].有机化学,2005,25(4):455-461.[11]颜美,冯秀娟.负载钯催化的Suzuki 偶联反应研究进展[J].综述与专注,2012,30(5):623-632.[12]王旭.负载型无配体纳米Pd 催化剂的制备与催化Suzuki偶联反应的研究[D].齐齐哈尔大学:齐齐哈尔大学,2013.[13]吴玉峰.木质素及其衍生物负载型催化剂的制备及其对C一C偶联反应的催化性能研究[D].开封:河南大学,2009.[14]杜谨宏.有机偶氮染料还原脱色研究[D].昆明:昆明理工大学,2005.[15]彭智勇.钯催化的偶联反应及其机理研究[D].上海:上海交通大学,2011.[16]尚筱洁,柳忠全.钯催化芳烃/烯烃与烯丙酯的氧化Heck交叉偶联反应的最新研究进展[J].有机化学专题研究,2015,(35):522-527.[17]郝树林,张政朴刘长令.固相有机合成中钯催化的交叉偶联反应研究进展[J].高分子通报,2011,(7):1-23.[18]王岚.壳聚糖把配合物催化剂的制备、表征及其在Heck反应中的应用研究[D].郑州:郑州大学,2004.[19]李胜海.胍、胍盐离子液体的合成及其在钯催化C-C键偶联反应中的应用[D].吉林:吉林大学,2006.[20]梁云.钯催化的炔烃二聚反应和芳香卤代烃Stille偶联反应[D],长沙:湖南师范大学2005.[21]赵可清,周慧,余文浩等.钯催化偶联反应合成刚性桥连的苯并菲盘状液晶二聚体[J].化学学报,2011,69(16):1895-1092.[22]梁云,李金恒.钯催化卤代芳烃Ullmann偶合反应[J].有机化学.2005,25(2):147-151.[23]高兴文.有机功能材料化学讲义[M].2014.[24]林润雄,常冠军,孙立水.卤代芳烃胺基化反应研究进展[J].青岛科技大学学报(自然科学版),2009,30(6):510-517.[25]陈新兵,安忠维.钯催化交叉偶联反应催化剂的研究进展[J].应用化工,2000,29(3):3-11.[26]严国兵,匡春香,彭程等.钯催化重氮化合物反应的研究进展[J].有机化学,2009,29(6):813-821.[27]宋少娟,邵中奇,李兴等.钯催化芳基重氮盐偶联反应的研究进展[J].化学试剂,2013,35(9):809-814.[28]杨伟波.把催化无外加配体的Suzuki反应[D].大连:大连理工大学,2010.[29]宋晓晓.钯催化无配体的Suzuki反应合成芳基苯胺衍生物[D].大连:大连理工大学2012.[30]张井峰,白雪峰.无机物载体负载钯催化Suzuki偶联反应研究进展[J].化学与黏合.2010,32(5):54-57.[31]张斌林.空气中无配体Pd催化C-N偶联反应:卤代芳烃胺化反应研究[D].成都:成都理工大学2012.[32]万青霞.氮、磷配体功能化离子液体的合成及其在Heck偶联反应中的应用[D].上海:华东师范大学,2009.[33]刘蒲,李三华,李利民等.钯催化卤代芳烃的胺化反应研究[J].化学进展,2005,17(2):286-292.[34]尹静梅,阳强,贾颖萍等.钯催化芳香族卤化物羰基化反应的研究进展[J].天然气化工,2008,33(6):61-72.[35]刘超.钯催化的不对称偶联及N-酰基-N,O-缩醛的芳基化反应[D].哈尔滨:哈尔滨工业大学,2014.[36]夏九云,杨定乔,龙玉华.钯催化烯烃不对称羰基化反应的研究进展[J].有机化学,2011,31(5):593-602.。