Suzuki反应操作示例

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库合成中Suzuki反应的一些经验

库合成中Suzuki反应的一些经验

库合成中Suzuki反应的一些经验Suzuki反应是碳-碳偶联反应中运用最广泛的反应。

这类反应有一些比较突出的优点,比如:1)对官能团的耐受性非常好;2)反应对水不敏感;3)可以进行通常的区域和立体选择性的反应;4)无机副产物是无毒的并易于除去。

因此Suzuki反应在现代有机合成用应用很广泛,但是其也存在着一定的缺点和局限性,例如对于活性低的氯代芳烃和一些硼酸化合物,偶联反应难以进行或者收率很低。

Suzuki反应的通式如下:一般用Suzuki反应进行库化合物合成时,大都是以卤代芳烃为中间体,分别与多种不同的硼酸或者硼酸酯进行反应;少数情况下也会以硼酸或是硼酸酯为中间体,与不同的卤代芳烃反应来制得一系列含有相同母核的各种不同衍生物。

那么如何在库合中做好Suzuki反应呢?作者综合了大量的实践经验后颇有心得,提供给各位同仁以作交流。

本文尝试从卤代芳烃、硼酸、催化剂和配体、溶剂、碱、反应温度和时间这几个要素来选择比较合适的反应条件,下面分别就这几方面进行介绍。

1. 卤代芳烃Suzuki反应中,卤素(或其他的离去基团)对于底物的活性影响很大,在库合成中应用较多的几种底物中活性顺序如下:R-I > R-OTf > R-Br >> R-Cl吸电子基团有利于卤代芳烃与,反之给电子基团则不利于Pd(0)的氧化加成。

常见的吸电子效应:-NO2 > -CN > -COR > -CHO > -COOR > -Cl > -Br > -I > -H 常见的给电子效应:-OH > -NR2 > -NH2 > -OR > -R > -H2. 硼酸或硼酸脂在Suzuki反应中,最常见的用于和卤代物偶联底物是芳基硼酸。

实验中有时会遇到以下的一些特殊情况:①对于位阻较大的硼酸,直接用于Suzuki反应,常常收率很低,而用相对应的硼酸酯来代替硼酸,可以有效的提高收率。

Suzuki反应-药明康德

Suzuki反应-药明康德

经典化学合成反应标准操作Suzuki 反应编者:刘德军、武伟药明康德新药开发有限公司化学合成部目录1 前言 (3)1.1 Suzuki反应的通式 (3)1.2 Suzuki反应的机理 (3)1.3 Suzuki反应的特点及研究方向 (4)2 有机硼试剂的合成 (4)2.1 通过金属有机试剂制备单取代芳基硼酸 (4)2.1.1 通过Grinard试剂制备单取代芳基硼酸示例 (4)2.1.2 通过有机锂试剂制备单取代芳基硼酸示例 (5)2.2 通过二硼烷频哪酯制备芳基硼酸酯 (6)2.2.1 通过二硼烷频哪酯制备芳基硼酸酯示例(一) (9)2.2.2 通过二硼烷频哪酯制备芳基硼酸酯示例(二) (10)2.2.3 通过芳基硼酸转化为芳基硼酸酯 (10)2.3 烯基硼酸酯的制备 (10)2.4 烷基硼酸酯的制备 (10)3 催化剂的制备 (11)3.1 Pd(PPh3)4的制备 (11)3.2 Pd(PPh3)2Cl2的制备 (12)3.3 Pd(dppf)Cl2的制备 (12)4Suzuki偶联的应用 (12)4.1 普通的芳卤和芳基硼酸的Suzuki偶联 (13)4.1.1 Pd(PPh3)4-Na2CO3-DME-H2O 体系Suzuki偶联反应示例 (14)4.2 大位阻芳基硼酸参与Suzuki偶联反应 (14)4.3 含敏感功能团的芳基硼酸(酯)参与Suzuki偶联反应 (15)4.3.1 芳基硼酸频哪酯和芳基卤代物的Suzuki偶联 (16)4.3.2 带着酯基底物的Suzuki偶联反应示例(一) (16)4.3.3 带着酯基底物的Suzuki偶联反应示例(二) (17)4.4 杂环芳基硼酸参与Suzuki偶联反应 (17)4.5烷基硼酸参与Suzuki偶联反应 (18)4.6烯基硼酸参与Suzuki偶联反应 (19)4.7 Triflate参与Suzuki偶联反应 (19)4.7.1芳基的三氟甲基磺酸酯与芳基硼酸偶联示例 (20)4.7.2 芳基的Triflate与芳基硼酸偶联示例 (20)4.8 芳基氯参与Suzuki偶联反应 (21)4.8.1钯催化下芳基氯参与Suzuki偶联反应示例(一) (21)4.8.2钯催化下芳基氯参与Suzuki偶联反应示例(二) (22)4.9 镍催化体系用于Suzuki偶联反应 (22)4.9.1 NiCl2(dppf)和n-BuLi催化下芳基氯参与Suzuki偶联反应示例 (22)4.10 其他方法 (23)4.10.1 直接Pd/C用于Suzuki偶联反应示例 (23)4.10.2 直接Pd(OAc)2用于Suzuki偶联反应示例 (23)1 前言1.1 Suzuki 反应的通式在钯催化下,有机硼化合物与有机卤素化合物进行偶联反应,这就提供了一类常用和有效的合成碳-碳键化合物的方法,我们称之为Suzuki 偶联反应,或Suzuki-Miyaura 偶联反应。

suzuki反应

suzuki反应
Suzuki偶联反应
报告人:王辉 2011.10.15
内容简介
1. 前言
2. Suzuki反应的影响因素
3. Suzuki偶联反应的研究进展
4. Suzuki反应的应用
5. 结论和展望
6. 谢谢
1. 前言
1.1 引言 在过 渡金属催化的芳基偶联反应中,Suzuki等 人1981年开发的在Pd(PPh3)4催化下,芳基硼酸与 溴或碘代芳烃的交叉偶联反应被称为Suzuki芳基偶 联反应。该反应因具有反应条件温和、可容忍多种 活性官能团、受空间位阻影响不大、产率高以及芳 基硼酸经济易得且对潮气不敏感等优越性而成为普 遍适用的C’一 C, 键偶联方法,倍受有机及高分子 合成工作者的青睐。
2.3.2.1 有关Ni催化剂的一些报道
1. 1995年,Percec等报道了以1,1’-二(二苯基膦) 二茂铁(dppf)为配体的Ni催化剂NiCl2(dppf)/Zn可以 催化各种磺酸芳基酯与苯硼酸的Suzuki反应,在相同 情况下,Ni催化剂的效果明显好于Pd催化剂。
2. 1996年,Saito等首次报道了NiCl2 (dppf)/BuLi可以有 效催化氯代芳烃参与的Suzuki反应,并且催化效果很 好。
3. Suzuki偶联反应的研究进展 (配体的发展)
3.1 催化氯代芳烃的Suzuki偶联反应
Fu等合成了二茂铁衍生物膦配体1、2、3、4对氯 代芳烃均表现了很好的催化活性。
Verkade等合成一系列具有非常大空间位阻的双 环笼状配体5具有高催化活性。 Capretta等合成了类金刚烷式配体6对芳环上有吸 电子和给电子基团均表现出非常好的催化活性。 Hreemann等合成了卡宾配体7对氯甲苯与苯硼酸 催化效果较好。早些时候Nolan等报道了咪唑盐8在反 应中原位生成卡宾,极大的提高了Pd2(dba)3的催 化活性。

SuzukiandHeck

SuzukiandHeck

偶联反应取得了非常好的结果.这个方法号称清洁生产, 对大规模生
产具有很大的意义.
HO
HO 0.3% mol%Pd/C, 3 equiv K2CO3
ArB(OH)2
X
H2O, r.t., 12h, 77-99%
Ar
J. Org. Chem.; 2002, 67, 2721
2. Suzuki 偶联的应用
O O
Br
N
Pd(PPh3)4
BEt2
aq. NaOH/Bu4NCl, THF
O O
N
Synthesis 1984, 936
2. Suzuki 偶联的应用
2.5 烷基硼烷参与Suzuki反应
对于芳卤和甲基硼酸(酯)参与的Suzuki反应, 收率一般很低. 一个改进 的方法是用剧毒的TlOH或Tl2CO3 做碱, Suzuki反应的收率有所提高,近来 有报道用甲基三氟硼酸酯代替甲基硼酸取得了较好的结果. 这种方法突 出的优点是 试剂易于制备, 对空气稳定, 并且用于Suzuki偶联反应一般可 以得到较好的结果.
(尤其是甲酯) 、氰基等, 这时也可以应用这种方法, 实验证明在无水的条件下,
即使碱不溶解, 很多底物也可以进行Suzuki偶联反应.
2. Suzuki 偶联的应用
芳基硼酸频哪酯和芳基卤代物的Suzuki偶联示例
O O NH
Br
F
O
O
F
Pd(PPH3)4
O NH
BO
K2CO3, H2O/dioxane, reflux
10mol% of Ni(dppf )Cl2, 4 equiv BuLi
B(OH)2 Cl
K3PO4, dioxane, 80

钯催化suzuki反应的应用

钯催化suzuki反应的应用

钯催化suzuki反应的应用全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:钯催化Suzuki反应是有机合成领域中一种重要的反应。

它的原理是通过钯催化剂将芳基卤代烃和烯基硼酸酯在碱性条件下偶联成为一个新的芳烃产物,并且在反应中不需要高温条件。

钯催化Suzuki反应的重要性在于其高效性、高选择性和较温和的条件。

这种反应通常在水溶液中进行,无需特殊的溶剂,也不产生过多的副反应产物。

它在有机合成中具有广泛的应用前景。

钯催化Suzuki反应在药物合成领域中得到了广泛的应用。

因为其反应条件温和,适用于多种官能团和取代基的底物,使得其在制备药物中得到了广泛的运用。

盐酸多沙酮是一种镇痛药物,它的合成就可以通过Suzuki反应来进行反应。

这种反应可以在较低温度下实现,避免了不必要的副反应,保证了产物的纯度和收率。

钯催化Suzuki反应在材料科学领域也有着重要的应用。

如现在许多有机光电材料的合成中,往往需要进行取代基的控制,以调控其电荷传输和光学性质。

而Suzuki反应由于其高效性和高选择性,成为了制备这类材料的理想选择。

比如多芳基硼酸酯与卤代芳烃的Suzuki反应可以用于合成聚合物和有机光电材料。

钯催化Suzuki反应在农药和化工领域也被广泛应用。

许多农药和化工原料都是通过有机合成来得到的,而Suzuki反应因其高效、高选择性的特点,成为了这些产物合成中的一种重要方法。

比如一些农药的前体物合成中,就需要用到Suzuki反应。

一些高端化工产品的合成中,也离不开Suzuki反应的帮助。

钯催化Suzuki反应是一个非常重要的有机反应,它的应用范围涵盖了许多领域。

它的高效性、高选择性和温和条件使得它成为了有机合成领域中不可或缺的工具。

随着有机化学和材料科学的发展,相信Suzuki反应会有更广泛的应用,并为人类的生活和科学研究带来更多的帮助。

第二篇示例:钯催化Suzuki反应是一种重要的有机合成方法,广泛应用于药物合成、材料科学和化学生物学等领域。

Suzuki芳基偶联反应PPT演示文稿

Suzuki芳基偶联反应PPT演示文稿
8
• 碘代 芳 烃 在室温下可与Pd(PPh3)4氧化加成,而嗅代和 氯代芳烃分别在80℃和135℃下可与Pd(PPh3)4氧化加成, 由于这种氧化加成活性的差异,因此多卤代芳烃在反应中 存在着明显的化学选择性
9
• 同 种 卤 原子取代的多卤代芳烃在偶联反 应中存在区域选择性
10
• 卤代 芳 烃 对空间位阻的敏感性上也存在着一定的差异。 碘代芳烃与芳基硼酸偶联对空间位阻不太敏感,溴代芳烃 对空间位阻比较敏感
23
• 5 碱 及 反应条件 • Na2 CO3是 Suzuki芳基偶联反应常用的碱,在无水条件
下Ti2CO3或K3P04替Na2CO3。研究发现在Suzuki催化 偶联循环中四价硼酸盐中间物种主要通过碱金属离子的模 板效应实现向金属中心迁移,阳离子的大小是模板效应的 关键,因此,在存在空间位阻的偶联反应中,弱碱作用下, 反应缓慢,产率较低;强碱作用下,反应速率快,产率高。 氟离 子 对硼具有较强的亲合性,与芳基硼酸形成芳基氟 硼酸盐阴离子〔ArBF3一或ArBF2(OH) - /AxBF(OH)2」 后,易于实现阴离子向金属中心迁移,因此,可以Bu4NF, CsF, KF等替代偶联反应中的碱,
14
• 当 三 氟 甲基磺酸酯的芳基上带吸电子基时,有利于偶联 反应;在不同的磺酸酯基中,三氟磺酸酯基的反应活性较 高,但与溴代或碘代芳烃的活性相比,1, Br> OTf
• Ni(O)也可催化芳基磺酸酯与芳基硼酸的偶联反应
15
• 重 氮 盐 的亲电性特别强,电子效应及空 间位阻对偶联反应影响不大,反应中不需 加入碱,且反应活性比溴代芳烃强
5
• 亲电试剂 • 2.1 卤代芳烃 • 溴代 或 碘 代芳烃是Suzuki芳基偶联反应

Suzuki反应综述

Suzuki反应综述

Suzuki反应综述一、水溶性非膦配体/钯催化体系Wu 等以水溶性联吡啶基季铵盐为配体19 (Scheme 14)用于Pd催化的水相Suzuki 反应. 在催化剂用量0.1 mol%, 芳基溴代物∶苯硼酸∶K 2CO3 =1 ∶1.3∶2( 物质的量比), 反应温度100 ℃时, 取得较好的产物收率, 催化剂可循环利用5 次. 进一步研究发现, 在TBAB 存在下, 此催化体系可有效实现芳基氯代物的偶联反应.Pawar 等将吡啶基二乙胺磺酸钠20 (Scheme 15)作为配体和碱用于纯水相Pd催化Suzuki 反应. PdCl2 用量为5 mol%, 芳基卤代物∶芳基硼酸∶20=1∶1.2∶1 ( 物质的量比), 室温条件下反应3 ~4 h, 可使芳基溴代物和芳基碘代物的Suzuki 反应较好进行.Adidou 等合成了一种键合在PEG350 上的二吡啶基甲胺配体21 (Scheme 16), 成功用在纯水体系中Pd催化的芳基氯代物Suzuki 反应. Pd(OAc)2 用量为0.1 mol%, 芳基氯代物∶芳基硼酸∶K 2CO3TBAB =1 ∶1.1∶2 ∶0.5( 物质的量比), 反应体系加热至100 ℃反应15 h, 取得较好的收率.Mai 等合成了一种与PEG2000键合的二吡啶配体22 (Scheme 17), 成功用于芳基卤代物和四苯基硼酸钠的Suzuki 偶联反应(Eq. 4)在PEG2000/H2O 的混合溶液中, Pd(OAc)2 用量为0.5 mol%, 反应温度110 ℃时, 对芳基溴代物表现出较好的反应活性, 对于含吸电子基团的芳基氯代物也具有一定的反应活性.Zhou等合成系列二亚胺型配体23 (Scheme 18),并成功用于水相Suzuki 反应.在钯催化剂用量为0.01 mol%, 芳基溴代物∶苯硼酸∶K 2CO3 =1 ∶1.3∶2( 物质的量比), 分别考察了水/ 乙醇混合溶液和纯水体系中的Suzuki 反应. 结果表明, 水/乙醇混合溶液中Suzuki 反应速率高于纯水溶液, 其原因可能是反应底物在纯水中溶解性较差所致. 进一步研究发现, 纯水体系中, TBAB 的加入极大地提高了Suzuki 反应的速率, 并有效地抑制了苯硼酸脱硼副反应的发生.Li 等将一种胍24 (Scheme 19)/Pd配合物用于室温下的水相Suzuki 反应. 在3 mL 乙醇和水的混合溶液中, Pd 催化剂用量为1 ~2 mol%, 芳基卤代物∶苯硼酸∶K 2CO3 =1 ∶1.2∶3( 物质的量比), 室温条件下, 对芳基碘代物、溴代物均表现出较好的催化活性. TBAB的加入还可使芳基氯代物的偶联反应进行.Kostas 等成功将一种水溶性卟啉/Pd 配合物25 Scheme 20)用于纯水相Suzuki 反应. 催化剂用量为0.1 mol%, 芳基溴代物∶芳基硼酸∶K 2CO3 =1 ∶1.5∶2( 物质的量比), 加热至100 ℃反应1 ~4 h, 取得较好的产品收率. 催化剂虽能重复使用但经第二次循环后催化活性明显降低, 产物收率从100%降至76%.Conelly-Espinosa等将一种水溶性N,O-多齿Pd催化剂26 (Scheme 21) 成功用于纯水相Suzuki 反应. 它可有效催化芳基溴代物的Suzuki 反应, 反应结束后, 可通过二氯甲烷萃取分出产物, 含有催化剂的水相可高效地循环使用4次.Gülcemal 等将两种水溶性N,N 或N,O 双齿Pd配合物27 和28 (Scheme 22) 用于纯水相Suzuki 反应. 此催化体系对芳基溴代物取代基的电子效应比较敏感, 对含吸电子基团的芳基溴代物表现出较高反应活性. 例如对溴苯乙酮与苯硼酸Suzuki 反应的TON高达100000而含供电子基团芳基溴代物的偶联反应只有在TBAB存在下才能顺利进行.Fleckenstein等合成了一系列磺化的N-杂环卡宾型配体29 和30 (Scheme 23). 研究表明, 此催化体系对含有吸电子或供电子取代基的芳基氯代物均表现出较高的催化活性. 它还对N-杂环芳基氯代物显示较高的催化活性, 例如: 2- 氯吡啶和2- 氯喹啉可与1- 萘基硼酸顺利发生Suzuki 反应.Roy 等合成一种磺化的N-杂环卡宾/Pd 配合物31 (Scheme 24). 它在水/ 正丁醇两相中, 可使芳基氯代物Suzuki 反应顺利进行. 此催化体系还对N-杂芳环氯代物具有较好的催化活性.Godoy 等合成一系列磺化的N-杂环卡宾/Pd 配合物32 ~35 (Scheme 25). 催化剂对在纯水体系或异丙醇/水体系中的芳基溴代物显示出较好的催化活性. 同时发现, 以催化剂32的催化活性最高, 在TBAB 存在下还可活化芳基氯代物.Tu等研发了一种水溶性二苯并咪唑基吡啶/Pd 配合物36 (Scheme 26). 在极低的催化剂用量(0.005 mol%)下, 即可在纯水体系中实现水溶性芳基溴代物的Suzuki反应, 然而, 对于油溶性芳基溴代物则需要有机共溶剂甲醇的存在下, 反应才能顺利进行.Bai 等合成一种水溶性Pd(II)/[SNS]配合物37 Scheme 27), 并用于水相Suzuki 反应. 在5 mL 水溶液中, 催化剂用量为2 mol%, 芳基溴代物∶苯硼酸∶Na2CO3=0.5∶0.6∶1( 物质的量比), 75 ℃条件下反应6 h, 4-溴苯乙酮和苯硼酸的收率为100%. 但此催化体系仅对水溶性芳基溴代物表现出较好反应活性.Li 等研究了2- 芳基萘并噁唑环钯配合物38 (Scheme 28)催化的纯水相Suzuki 反应发现, 在催化剂用量为0.1 mol% 时, 对含有吸电子、供电子和位阻基团的芳基溴代物均表现出较好的催化活性. 当催化剂负载量提高到1 mol%时, 含吸电子基团的对氯硝基苯也可顺利进行偶联反应, 产物收率为65%.Zhou 等也合成了一类环钯配合物39 和40 (Scheme 29), 并成功用于纯水相中芳基溴代物的Suzuki反应. 在催化剂用量为10-5mol% 条件下, 对溴苯甲醚与苯硼酸的TON高达9.3×10^6, 催化剂可高效地循环使用5 次.Zhang 等将超声波技术用到纯水相中含杂环二茂铁亚胺异环环钯化合物41 和42 (Scheme 30) 催化的Suzuki 反应. 在催化剂41 用量为0.5~1 mol%, 碱为K 3PO4, TBAB 存在下, 反应温度90 ℃下反应0.5~3 h可高效地催化芳基碘代物和溴代物. 当催化剂换为42时, 芳基氯代物的Suzuki 反应也可顺利进行. 超声波和常规搅拌方法的对比实验表明, 超声波方法可明显加速Suzuki 反应速率.二、非水溶性配体/钯催化的水相Suzuki反应1非离子双亲化合物促进的Suzuki反应Lipshutz 等将一系列非离子双亲化合物作为促进剂用于钯配合物催化的水相Suzuki 反应. 在对Scheme 31 所列多种非离子双亲化合物的促进效果进行考察后发现, 双亲化合物的加入可有效提高Suzuki 反应速率, 其中以PTS 的效果最为显著. 在水溶液(2wt% PTS) 中, 催化剂43 (Scheme 32) 用量为2 mol%, 室温条件下芳基溴代物即可顺利进行Suzuki 反应. 此催化体系对位阻较大的2,4,6-三异丙基溴苯也具有较高催化活性, 反应24 h, 收率可达76%. 催化剂44 (Scheme 32) 则对芳基氯代物显示出较高的催化活性, 2,4- 二甲基氯苯和4- 甲氧基苯硼酸在室温下反应11 h, 收率可达99%.Lipshutz 等还将PTS/H2O 体系应用到杂环芳基溴代物的Suzuki 偶联反应. 在水溶液(2 wt% PTS)中, 催化剂43 (Scheme 32) 用量为2 mol%, 室温或40 ℃条件下, 芳基或杂环芳基溴代物和芳基或杂环芳基硼酸可顺利进行Suzuki 反应. 作者还将催化剂45 (Scheme 33) 用于芳基氯代物的Suzuki 反应中, 并考察了PTS, TPGS 和Triton X-100 对Suzuki 反应的影响, 结果发现PTS (2 wt%)的促进作用也是最明显.对PTS/H2O 体系用于丙烯基醚和芳基硼酸Suzuki反应(Eq. 5)中的研究结果表明在水溶液(2 wt% PTS)中, 催化剂46 (Scheme 34) 用量为2 mol%, 室温条件下, 多种取代基的烯丙基醚和芳基硼酸均可顺利进行Suzuki 反应, 收率为71% ~99%.2. 微波促进的水相Suzuki反应1986 年, Gedye和Giguere等同时发现通过微热加速有机合成反应的现象. 1995 年, Strauss 报道了在密闭反应容器中, 通过微波加热水溶液产生了过热水反应体系. 随着微波技术的发展, 将微波辐射应用于水相有机反应引起了化学家的高度关注.近年, Leadbeater 等首次将微波促进的方法用于过渡金属催化的C—C 偶联反应. 相对于传统加热方式, 微波促进的方法可使长达几小时甚至几十小时的偶联反应缩短至几十分钟乃至几分钟, 且催化剂用量可明显降低到10-6级.2.1 水/ 有机混合溶液反应体系Miao等将催化剂47 (Scheme 35) 用于芳基氯代物和苯硼酸的Suzuki 偶联反应. 在V(DMF) ∶V( 水)=5∶1的混合溶液中, 催化剂47 用量为3 mol%, 芳基氯代物∶苯硼酸∶Cs2CO3 =1 ∶1.5∶4( 物质的量比) 时, 在TBAI 存在下, 微波加热至150 ℃保持15 min, 反应收率可达99%.Bedford 等制备了一种可有效活化芳基氯代物的催化剂Pd(OAc)2/PCy3. 在二噁烷/ 水( V ∶V =6 ∶1) 的混合溶液中, 通过微波加热至180 ℃, 可使芳基氯代物的Suzuki 反应顺利进行. Zhang等考察了微波加热下用苯基全氟正辛基磺酸盐代替卤代芳烃与苯硼酸的Suzuki 反应(Eq. 6). 在V( 甲苯) ∶V( 丙酮) ∶V( 水) =4 ∶4 ∶1 的混合溶液中, 以10 mol% Pd(dppf)Cl2 为催化剂, 微波加热至130 ℃反应10 min, 产物收率高达95%. 这种方法的特点在于过量的苯基全氟正辛基磺酸盐容易通过萃取法从反应混合物中分离出来. 微波促进的水相Suzuki 还广泛应用于药物、天然产物和聚合物的合成研究.Gong 和He将微波促进的水相Suzuki 反应用于4- 芳基苯丙氨酸化合物的合成(Eq.7). 在水/ 乙腈( V ∶V =1 ∶1) 的混合溶液中, 以PdCl2(PPh3)2 为催化剂, 碱为Na2CO3, 微波加热至150℃反应5 ~10 min. 结果表明, 碘代、溴代及氯代芳环化合物均可与4- 丙氨酰基苯硼酸顺利进行Suzuki 偶联反应.Han 等以Pd(PPh3)4 为催化剂, 在体积比为1 ∶1的水/丙酮中, 微波加热至100 ℃, 反应15 min, 可使Eq. 8的溴化荧光素与罗丹明衍生物的Suzuki 反应获得57% 的收率.Appukkuttan等以Pd(PPh3)4(5 mol%) 为催化剂以水与DMF混合溶液( V∶V=1∶1) 为溶剂, 考察了微波作用下的2- 溴-4,5- 二甲氧基苯乙胺甲酸酯与苯硼酸的Suzuki 偶联反应(Eq. 9). 结果表明, 相对于传统加热方式, 微波加热方式有明显加速作用. NaHCO3是最适宜的碱, 适宜反应温度为140 , ℃反应时间为10 min带有强给电子性、空间位阻较大的芳基溴代物与含有吸电子基团和位阻基团的硼酸均可在微波加热条件下顺利进行Suzuki 反应. 值得指出的是, 微波加热还可有效避免传统加热条件下苯硼酸自偶联发生.Nehls 等分别以传统加热和微波加热两种方式考察了在水/ 四氢呋喃(THF) 混合溶液中制备一种含聚酮单元的半导体聚合物(Eq. 10) 的工艺条件. 在V(THF) ∶V( 水) =4 ∶1 的混合溶液中, 以PdCl2(PPh3)2 (4 mol%)为催化剂, 碱为Na2CO3, 在微波功率分别为70, 100 和150 W 条件下反应12 min, 相应地得到了分子量为3700, 4200 和12600 的聚合物. 而在传统油浴加热条件下, 要得到相近分子量的聚丙酮需要将反应体系加热到回流状态并保持1 ~3 d.。

水相中的Suzuki反应

水相中的Suzuki反应

水相中的Suzuki反应实验表明很多把催化的反应可以在水中进行。

目前DMF一水、丙酮一水、乙醇一水体系等都被先后被用做反应溶剂。

下面仅就在水相中进行的Suzuki反应进行综述。

2.1 纯水中的Suzuki反应suzuki反应可以在纯水中进行。

Beletskaya等以钯(11)盐[Pd(oAc)2或者PdC12为催化剂,以NaOH、Na2CO3、K Z CO3等做为碱,在室温下顺利实现了suzuki反应(Scheme1.2)。

Scheme1.2在水中进行的Suzuki偶联反应,有机硼试剂不仅可以是苯硼酸化合物,还可以是NaBPh4和PhBF3K等硼酸盐 (Scheme1.3),其中NaBPh4场中的四个苯基都可以参与反应。

当用PhBF3K与卤苯发生偶联反应时,所用催化剂的量可在0.2一0.5mol%范围内。

Scheme1.3然而,纯水做为反应溶剂,底物一般局限为水溶性的溟苯和碘苯,如带-OH、-COOH等取代基的卤苯,对于溶解性较差的底物反应情况不理想。

2.2 水-有机溶剂体系中的Suzuki反应为了扩大应用范围,增加底物的溶解度,常常在水中加入有机溶剂做助溶剂,形成水一有机溶剂体系,如H2O-DMF、水-乙醇、水-乙睛及水-丙酮体系等。

如在水-丙酮溶液中用Pd(OAc)2为催化剂可以顺利实现碘苯和苯硼酸的反应。

若将催化剂改为PdCl2,在水-丙酮(3:l)体系中还可以实现卞基卤与苯硼酸的偶联反应(Schemml.4)Schemml.4除了改变水溶液的组成以扩大应用范围和改善反应条件外,更有效的方法是探索新的催化剂和配体。

目前常用的催化剂有三种:含有配体的Pd(II)络合物、纳米钯以及Pd/C。

pd(oAc)2、pdCl2等钯(Ⅱ)盐是suzuki反应常用的催化剂,但是一般需要配体来稳定、活化,最常用的是膦配体。

为了使配体在极性介质(特别是水)中具有足够的溶解性能,通常在膦配体上引入水溶性无机基团。

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