《suzuki反应》PPT课件

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1、Suzuki偶联反应报告人：王辉2011.10.15内容简介前言Suzuki反应的影响因素Suzuki偶联反应的研究进展Suzuki反应的应用结论和展望谢谢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。1.2Suzuk

2、i反应的通式Suzuki芳基偶联反应可表示为：1.3Suzuki反应的机理Suzuki偶联反应的催化循环过程通常认为先是Pd(0)与卤代芳烃发生氧化-加成反应生成Pd(II)的络合物1，然后与活化的硼酸发生金属转移反应生成Pd(II)的络合物2，最后进行还原-消除而生成产物和Pd(0)。1.4Suzuki反应的特点这类偶联反应有一些突出的优点：反应条件不像其它偶联反应那样苛刻，并且反应对水不敏感可允许多种活性官能团存在可以进行通常的区域和立体选择性的反应副产物少，并且反应的无机副产物是无毒的易于除去，可以用于工业化生产。而且芳基硼酸

3、在空气中比较稳定，可长期储存，毒性较小。其缺点是氯代物（特别是空间位阻大的氯代物）及一些杂环硼酸反应难以进行。2.Suzuki反应的影响因素2.1亲电试剂2.1.1卤代芳烃溴代或碘代芳烃是Suzuki芳基偶联反应中常见的亲电试剂，反应中能容忍多种官能团(如-CHO,-COCH3,-COOC2H5，-OCH3,-CN,-N02,-F等)，且金属有机化合物在偶联反应中，不会分解。2.1.1.1吸电子基有利于卤代芳烃与Pd(0)氧化加成2.1.1.2多卤代芳烃在反应中存在着明显的化学选择性1.碘代、溴代和氯代芳烃分别在室温、80℃和135

4、℃下，可与Pd(PPh3)4氧化加成，因此可以选择性的进行反应。2.同种卤原子取代的多卤代芳烃在偶联反应中也存在区域选择性2.1.1.3卤代芳烃对空间位阻的敏感性也存在着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2.1.1.4氯代芳烃Suzuki反应虽然氯代芳烃与Pd(0)的氧化加成存在较大的惰性，但这类卤代烃经济易得，更适于工业应用。采用常用的催化剂Pd(PPh3)4时，只有当氯代芳烃引人吸电子基团后，方能顺利地参与Suzuki芳基偶联反应，催化剂以PCy3或双齿嶙配体即PP为配体时偶联产率更高。2.

5、1.2其他的亲电试剂2.1.2.1芳香三氟甲基磺酸酯与苯硼酸的Suzuki反应在不同的芳香磺酸酯中，芳香三氟甲基磺酸酯的反应活性最高，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;但与溴代或碘代芳烃的活性相比，I>Br>OMs2.1.2.2芳基重氮盐与芳基硼酸的Suzuki反应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，反应活性比溴代芳烃强。2.1.2.3芳基梳盐或碘翁盐与芳基硼酸也可有效偶联2.2芳基硼酸2.2.1有机硼试剂的合成2.2.1.1用格氏试剂或锂试剂和硼酸酯反应来制备。这种经典

6、方法的缺点是单取代芳基硼酸酯有进一步生成二取代硼酸，甚至三烷基硼的可能，因此反应须在低温下进行。解决这个问题的一个有效的办法是使用硼酸三异丙酯和有机锂试剂反应,可以避免二烷(芳)基硼烷和三烷(芳)基硼烷的产生。反应完后通常加入稀盐酸酸化直接高收率地得到芳基硼酸酯。通过Grinard试剂制备单取代芳基硼酸通过有机锂试剂制备单取代芳基硼酸例子：2.2.1.2通过二硼烷频哪酯制备芳基硼酸酯对于分子中带有酯基、氰基、硝基、羰基等官能团的芳香卤代物来说,无法通过有机金属试剂来制备相应的芳基硼酸。1995年由Ishiyama通过二硼烷频哪酯和芳

7、基卤发生偶联反应制备相应的芳基硼酸酯(yield:60-98%)。这个方法还有一个突出的优点就是还可以原位制备硼酸酯,然后“一锅法”和芳基卤反应用于芳基-芳基偶联反应。1.溶剂：在极性溶剂里产率很高：DMSO≥DMF>dioxane>toluene。2.碱：KOAc是应用于这个反应最合适的碱，其他的如K3PO4或K2CO3这些碱性略强的碱会进一步使原料芳基卤发生自偶联反应的结果。3.催化剂：对于制备溴代物和碘代物相应的芳基硼酸酯，Pd(dppf)Cl2一般可以得到很好的结果，具有后处理的优点。对于氯代物，2001年Ishiyama经

8、过研究发现在Pd(dba)2/2·4PCy3(3-6mol%)的催化下此类反应可以接近定量的进行。该反应的特征：通过二硼烷频哪酯制备芳基硼酸酯示例例子：2.2.2.1大位阻芳基硼酸参与Suzuki偶联反应芳基硼酸的立体位阻对Suzuk