Kumada偶联反应只是课件
合集下载
偶联反应 课件
Miyaura, N. Cross-Coupling Reactions: A Practical Guide. Springer: 2002. Steven, V. L.; Thomas, A. W. Angew. Chem. Int. Ed. 2003, 42, 5400.
5
The general catalytic cycle
The Evolution of Cross-Coupling Reactions
偶联反应
2010年诺贝尔化学奖
2
偶联反应的用途
3
Comments
• …until the discovery and development of cross-coupling reactions starting in the 1970s, there were no simple, general direct methodologies known for C-C formation between unsaturated species … --- Peter J. Stang • …total synthesis has benefited enormously from the palladium-catalyzed crosscoupling reactions… --- K. C. Nicolaou • … somebodies in this field would win the
OPSS Lectures:
Preactivation [M]
R R' R X
Reductive Elimination [M]
R R'
Oxidative Addition [M]
R X
金属参与的现代有机合成反应(麻生明)课件class no. 3
Br
R
Ph Pd(PPh 3)4
R (17)
H
COOR Kto3luPeOn4e-3, H1020OoC
H COOR
Ph
O CONMe 2 CH 2N2/Pd(OAc) 2
Ph
B
O CONMe 2
Et2O
O CONMe 2 B
O CONMe 2
H2O
Ph
Pd(PPh 3)4
Ph
B(OH) 2
Kto3luPeOn4e-3, H1020OoC
8
Ph
9%
Bu
Ph 9
RPdXLn + NaOMe RH + PdL4
RPdOMeLn - CH2O
RPdHLn
Hex
Cl
+
BX2
Cl
Cl PdY (PPh3)2
Hex Cl
Cl
Cl
(9)
10
11
12
Y = OAc, OMe
Yes
Cl
No
RX Pd (0)
R'' R
16
RP dXL2 13
R'' 15 PdRL2
[ Pd ] LiCl
(36)
1. LDA 2. Tf2NPh
OT f
Me3Sn SiMe 3
SiMe 3
O
91 %
95:5
PdL4, LiCl 100 %
95:5 29
1. i-Pr2NMgBr 2. Tf2NPh
OT f
Me3Sn
SiMe 3
SiMe 3
63 %
97:3
PdL4, LiCl
偶联反应ppt总合演示文稿
优点：
1.反应对水不敏感； 2.可允许多种活性官能团存在； 3.可以进行通常的区域和立体选择性的反应； 4.硼试剂易于合成，稳定性好； 5.这类反应的无机副产物是无毒的且易于除去，可以保证其适用于实验室且可以用 于工业 化生产。
-CHO、-COCH3、-COOC2H5、-OCH3、-CN、-NO2、-F等官能团。
偶联反应ppt总合演示文稿
第1页，共48页。
偶联反应ppt总合
第2页，共48页。
概要
偶联反应基本概念 偶联反应基本类型
偶联反应基本应用
第3页，共48页。
基本概念
历史上碳基的研究获得的6次诺贝尔奖：
• 1912 Grignard Reaction，Victor Grignard(1871－1935), France
• 1950 Diels-Alder Reaction, Otto Paul Hermann Diels (1876－ 1954), Kurt Alder(1902－ 1958), Germany
• 1963 Ziegler-Natta catalyst, Karl Waldemar Ziegler ( 1898 – 1973), Germany, Giulio Natta (1903 - 1979), Italy
是有机合成中很重要的一个偶联反应，目前总数占到现在所有交叉偶联反应的一半以上。
1977 年Kosugi等首次报道了有关过渡金属钯催化的Stille反应。
➢最早发现的stille偶联反应是锡与酰氯的反应.
Kosugi, M.; Shimizu, Y.; Mifita, T. Chem. Lett. 1977, 1423.
N2+Cl- +
NaOH
1.反应对水不敏感； 2.可允许多种活性官能团存在； 3.可以进行通常的区域和立体选择性的反应； 4.硼试剂易于合成，稳定性好； 5.这类反应的无机副产物是无毒的且易于除去，可以保证其适用于实验室且可以用 于工业 化生产。
-CHO、-COCH3、-COOC2H5、-OCH3、-CN、-NO2、-F等官能团。
偶联反应ppt总合演示文稿
第1页，共48页。
偶联反应ppt总合
第2页，共48页。
概要
偶联反应基本概念 偶联反应基本类型
偶联反应基本应用
第3页，共48页。
基本概念
历史上碳基的研究获得的6次诺贝尔奖：
• 1912 Grignard Reaction，Victor Grignard(1871－1935), France
• 1950 Diels-Alder Reaction, Otto Paul Hermann Diels (1876－ 1954), Kurt Alder(1902－ 1958), Germany
• 1963 Ziegler-Natta catalyst, Karl Waldemar Ziegler ( 1898 – 1973), Germany, Giulio Natta (1903 - 1979), Italy
是有机合成中很重要的一个偶联反应，目前总数占到现在所有交叉偶联反应的一半以上。
1977 年Kosugi等首次报道了有关过渡金属钯催化的Stille反应。
➢最早发现的stille偶联反应是锡与酰氯的反应.
Kosugi, M.; Shimizu, Y.; Mifita, T. Chem. Lett. 1977, 1423.
N2+Cl- +
NaOH
Kumada偶联反应
应用
• 格氏试剂发生的自偶联反应很早就已知道。
关于格氏试剂与卤代烃之间偶联反应的研 究最早是在1971年，当时 Tamura 和 Kochi 发展了用银铜、和铁催化剂催化的 交叉偶联反应。
• 1972年，Kumada 等ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ道了格氏试剂（苯基
溴化镁）与芳卤或乙烯基卤在镍催化剂 NiCl2(dppe)2 作用之下交叉偶联为苯乙烯 的反应。
• 同年，Corriu 等发现苯基溴化镁与β-溴
苯乙烯在乙醚溶剂中和另一镍催化剂—— 乙酰丙酮合镍(II)催化之下，可得反-二苯 乙烯。
• 此后，1975年 Murahashi 等将此反应拓展
至钯催化。
Kumada偶联反应
• Kumada（交叉）偶联反应（熊田偶联；
Kumada coupling），又称Kumada-Corriu （交叉）偶联反应
• 烷基或芳基格氏试剂与芳卤或乙烯基卤在
镍或钯催化下的交叉偶联反应。反应产物 为苯乙烯衍生物。
反应机理
从右上顺时针旋转依次为：氧化加成、转金属、顺反异构化、还原消除。
金属有机化学 NO.3偶联反应
76%
>99
:
98
:
1
R
HC C - C - R' + Bu3SnH OH
AIBN
R' OH RC H
(27)
H SnBu3
AIBN
H
OH
R
+ Bu3SnH
(28)
OH
R SnR3
HC CCOOR + R'3SnH
OAc Tos
n - Bu3SnH AIBN
ROOC H
H +
SnR'3
major
SnMe3 (24)
(CH2)nX
1. Bu3SnMgCH3
R
cat. CuCN H 2. E+
RH (25)
E SnBu3
1. [Me3SnCu]Y R'OOC R
HR
R
COOR'
+
(26)
2. H+
H SnMe3 R'OOC SnMe3
Y = PhS (-48oC) 85%
2
Y = Br (-78oC)
n-C4H9 BX2 + Br
C6H13-n
C4H9
C6H13-n
49 % ( purity: 98 % )
(1) 催化量的钯 (2) 反应是区域及立体专一性的
(Regio- and Stereo-specific) (3) 碱的存在
Bu
Br
Bu
Me +
B (Sia)2
Ph
9%
Ph
8
9
RPdXLn + NaOMe RH + PdL4
kumada偶联反应的特点
kumada偶联反应的特点Kumada偶联反应是有机合成领域中常用的偶联反应之一，其特点是高效、宽广的底物适用性和产物多样性。
本文将从反应机理、反应条件和应用领域三个方面来详细解释Kumada偶联反应的特点，并进行扩展描述。
1. 反应机理：Kumada偶联反应是通过金属催化剂介导的反应，通常使用钯（Pd）作为催化剂。
首先，Pd（0）络合物与有机卤化物底物反应生成活性的Pd（0）物种，然后与有机铜试剂（通常是有机铜卤化物）反应生成Pd（II）配合物。
接着，Pd（II）配合物与另一个有机卤化物底物发生反应，生成Pd（IV）中间体。
最后，Pd（IV）中间体经过还原或消除反应生成偶联产物，并再生活性的Pd（0）催化剂。
2. 反应条件：Kumada偶联反应的反应条件相对温和，通常在常温下进行。
反应溶剂可以选择乙醇、二甲基亚砜（DMSO）等常见有机溶剂。
此外，反应过程中通常需要加入碱来中和形成的有机酸，常用的碱有碳酸钠、碳酸钾等。
3. 底物适用性：Kumada偶联反应对于底物的适用性非常广泛。
它可以将有机卤化物和有机铜试剂偶联成C-C键，形成芳香烃、烯烃、炔烃等多种有机化合物。
此外，Kumada偶联反应还可以实现对取代基的控制，例如通过选择不同的有机卤化物和有机铜试剂，可以引入不同的取代基，从而合成多样化的化合物。
4. 反应产物多样性：Kumada偶联反应可以合成多种有机化合物，包括但不限于芳香烃、烯烃、炔烃等。
通过选择不同的有机卤化物和有机铜试剂，可以引入不同的取代基和功能团，从而获得多样性的产物。
此外，Kumada 偶联反应还可以用于环构建反应，合成环状化合物。
扩展描述：Kumada偶联反应作为一种重要的偶联反应，在有机合成中有着广泛的应用。
首先，Kumada偶联反应可以用于合成药物分子。
许多药物分子中含有芳香烃结构或烯烃结构，Kumada偶联反应可以有效地构建这些结构，为药物的合成提供了一种可靠的方法。
偶联反应课件
强碱水溶液如NaOH或Ba(OH)2 苯和DME为溶剂 将大位阻芳基硼酸转化为硼酸酯
PPT学习交流
16
Suzuki偶联反应的应用
3.含敏感功能团的芳基硼酸（酯）参与Suzuki偶联反应
含有易水解的基团（酯基，氰基等），可以在无水情况下反应
O B
Pd(3)P 4 Ph + ArX
O
K 3P4 O
CHO
PPT学习交流
14
Suzuki偶联反应的应用
普通操作 在水的存在下，加入催化剂、碱和有机溶剂，加热回流一段合理
的时间完成反应，但反应体系必须全程严格控制在无氧的环境下。
1.普通体系Suzuki偶联反应
PPT学习交流
15
Suzuki偶联反应的应用
2.大位阻芳基硼酸参与Suzuki偶联反应
收率低
解决措施：
PPT学习交流
11
有机硼试剂的合成 1.通过金属有机试剂制备单取代芳基硼酸
1.1.通过Grinard试剂制备单取代芳基硼酸
1.2.通过有机锂试剂制备单取代芳基硼酸
PPT学习交流
12
有机硼试剂的合成
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。
Substrate Coupling Partner ......?) Coupling Product Metal Halide
(Organic (Organometallic Electrophile) Nucleophile)
R = Alkyl, aryl, vinyl, allyl, alkynyl, benzyl R' = Alkyl, aryl, vinyl, allyl, alkynyl, benzyl, acyl X = I, Br, Cl, OTf, OTs M = Mg, Zn, Cu, Sn, Si, B,...... Cat. = Pd, Ni, others Cu Fe......
PPT学习交流
16
Suzuki偶联反应的应用
3.含敏感功能团的芳基硼酸（酯）参与Suzuki偶联反应
含有易水解的基团（酯基，氰基等），可以在无水情况下反应
O B
Pd(3)P 4 Ph + ArX
O
K 3P4 O
CHO
PPT学习交流
14
Suzuki偶联反应的应用
普通操作 在水的存在下，加入催化剂、碱和有机溶剂，加热回流一段合理
的时间完成反应，但反应体系必须全程严格控制在无氧的环境下。
1.普通体系Suzuki偶联反应
PPT学习交流
15
Suzuki偶联反应的应用
2.大位阻芳基硼酸参与Suzuki偶联反应
收率低
解决措施：
PPT学习交流
11
有机硼试剂的合成 1.通过金属有机试剂制备单取代芳基硼酸
1.1.通过Grinard试剂制备单取代芳基硼酸
1.2.通过有机锂试剂制备单取代芳基硼酸
PPT学习交流
12
有机硼试剂的合成
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。
Substrate Coupling Partner ......?) Coupling Product Metal Halide
(Organic (Organometallic Electrophile) Nucleophile)
R = Alkyl, aryl, vinyl, allyl, alkynyl, benzyl R' = Alkyl, aryl, vinyl, allyl, alkynyl, benzyl, acyl X = I, Br, Cl, OTf, OTs M = Mg, Zn, Cu, Sn, Si, B,...... Cat. = Pd, Ni, others Cu Fe......
最新Kumada偶联反应课件PPT
• 但无论什么风格，苏轼首肯的是有自然之姿的作品。 他十分注重书法的神采、骨力、意韵等，他赞美颜 真卿的字“清雄”、“清远”，评论永禅师的书法 “骨气深稳，体兼众妙，精能之至，反造疏淡”， 评论张旭草书“颓然天放，略有点画处，而意态自 足，号称神逸”，评禇遂良的字“清远萧散”，评 欧阳修的字“神采秀发，膏润无穷”，评秦少游的 字“有东晋风味”，都可看出他在书法风格上的美 学追求，他追求这样一种“清水出芙蓉，天然去雕 饰”的冲和淡远、自然萧散的风格。这种风格和中 国古代从清真到平淡的自然风尚是一致的。
• 此后，1975年 Murahashi 等将此反应拓展
至钯催化。
苏轼书法浅析
——苏轼书法， 到底好在哪里？
• 苏轼（1037年1月8日－1101年8月24日）， 字子瞻，又字和仲，号东坡居士，眉州眉山 （今四川眉山市）人，中国北宋文豪，“唐 宋八大家”之一。其诗，词，赋，散文，均 成就极高，且善书法和绘画，是中国文学艺 术史上罕见的全才，也是中国数千年历史上 被公认文学艺术造诣最杰出的大家之一。其 散文与欧阳修并称欧苏；诗与黄庭坚并称苏 黄，又与陆游并称苏陆；词与辛弃疾并称苏 辛；其画则开创了湖州画派。现存诗3900余 首，代表作品有《水调歌头·中秋》、《赤 壁赋》、《念奴娇·赤壁怀古》、【游山西 村】等
• 苏轼在书法美学思想方面强调笔墨寓意深刻，透露 出深厚的文人学养。追求含蕴丰富的意境。并能将 线条、文辞与意境完美结合起来。崇尚一种“清水 出芙蓉，天然去雕饰”的冲和淡远、自然萧散的艺 术风格。
谢谢观看！
用笔之法：
• 一：不刻意求工 • 二：偏侧锋 • 三: 横细竖粗 • 四：笔力凝重
文辞完美地结合起来。苏书追求 一种“清水出芙蓉，天然去雕饰” 的冲和淡远、自然萧散的风格， 其书法美学思想对后世影响深远”之首，其成就十分显著。 苏书从“二王”、颜真卿、柳公权、褚遂良、徐浩、 李北海、杨凝式各家吸取营养，在笔墨寄情、意境 营造和风格评价方面颇多新意，体现出丰富的美学 思想，对后世影响深远。依笔者浅见，苏轼书法的 美学思想主要体现在以下三方面：
偶联反应ppt--总合
例如
I Cu
可能的机理为：
ArI Cu ArCuI ArI Ar Ar
（2） Glaser反应：炔烃在铜或亚铜盐催化下，可经双分子 偶合生成二炔烃。 例如：
HOOC HOOC H 1)Cu2Cl2/O2 2)H3PO4, aq COOH
CuCl, NH4Cl O2
60%
（4）Cadiot-chodkiewicz反应：在亚铜盐催化下，端位炔与 炔卤化合物的偶合可得不对称的二炔烃。
Stille 偶联
Yu Chen， Polym. Chem， DOI: 10.1039/c3py01018j，IF：5.321
Suzuki偶联反应
科研应用：
Yu Chen， Chem. Eur. J，2013,19,30， IF：5.925
Stille 偶联
一、自由基偶联反应
酯等羰基化合物在金属还原下，会形成双分子偶联产 物（偶姻反应）。 例如：
偶联反应
自身偶联：相同的两个片段形成一个分子，如：碘苯(PhI)自身形成 联苯 (Ph-Ph)。
基本类型
基本应用
1.Suzuki reaction（铃木偶联反应） 2.Stille coupling（施蒂勒反应）
3.Yamamoto coupling（山本偶联反应）
4. Sonogashira coupling（薗头偶联反应）
机理为：
（5）Castro-stephens反应：反应性较低的芳基卤化物与炔化 亚铜反应，可生成收率很高的炔基芳香化合物。 例如：
（6）Kumada反应：在Ni或Pd催化下，格式试剂(Grignard reagent) 与卤化物的偶联反应。 例如：
催化剂： NiX2L2（L2=双膦） 溶剂： Et2O or THF 反应条件： 0oC~R.T., reflux, 1~20h, [Ni]/R'X' =10-2~10-3 R‘X’： sp2碳的卤化物 在Pd催化下，卤代烃的反应性大小顺序为：I >Br >Cl； 而在Ni催化下，其活性顺序为：Cl> I> Br。上式中dppe为 Ph2PCH2CH2PPh2的缩写。
I Cu
可能的机理为：
ArI Cu ArCuI ArI Ar Ar
（2） Glaser反应：炔烃在铜或亚铜盐催化下，可经双分子 偶合生成二炔烃。 例如：
HOOC HOOC H 1)Cu2Cl2/O2 2)H3PO4, aq COOH
CuCl, NH4Cl O2
60%
（4）Cadiot-chodkiewicz反应：在亚铜盐催化下，端位炔与 炔卤化合物的偶合可得不对称的二炔烃。
Stille 偶联
Yu Chen， Polym. Chem， DOI: 10.1039/c3py01018j，IF：5.321
Suzuki偶联反应
科研应用：
Yu Chen， Chem. Eur. J，2013,19,30， IF：5.925
Stille 偶联
一、自由基偶联反应
酯等羰基化合物在金属还原下，会形成双分子偶联产 物（偶姻反应）。 例如：
偶联反应
自身偶联：相同的两个片段形成一个分子，如：碘苯(PhI)自身形成 联苯 (Ph-Ph)。
基本类型
基本应用
1.Suzuki reaction（铃木偶联反应） 2.Stille coupling（施蒂勒反应）
3.Yamamoto coupling（山本偶联反应）
4. Sonogashira coupling（薗头偶联反应）
机理为：
（5）Castro-stephens反应：反应性较低的芳基卤化物与炔化 亚铜反应，可生成收率很高的炔基芳香化合物。 例如：
（6）Kumada反应：在Ni或Pd催化下，格式试剂(Grignard reagent) 与卤化物的偶联反应。 例如：
催化剂： NiX2L2（L2=双膦） 溶剂： Et2O or THF 反应条件： 0oC~R.T., reflux, 1~20h, [Ni]/R'X' =10-2~10-3 R‘X’： sp2碳的卤化物 在Pd催化下，卤代烃的反应性大小顺序为：I >Br >Cl； 而在Ni催化下，其活性顺序为：Cl> I> Br。上式中dppe为 Ph2PCH2CH2PPh2的缩写。
金属催化偶联反应ppt
Miyaura, N、; Satoch, M、; Suzuki, A、 Tetrahedron Lett、 1986, 27, 3745、
Suzuki反应催化循环机理
RX = alkenyl, aryl, allylic halides R’ = alkyl, H
§2、3 Stille偶联反应
Stille反应:Pd催化得有机锡与有机卤、三氟磺酸 酯等之间得交叉偶联反应。
E式烯基硼试剂:
Brown, H、C、 Organic Synthesis via Boranes, Wiley, New York, 1975, p、38; p、44、
Z式硼试剂:
Corey, E、 J、; Varma, R、 K、 J、 Am、 Chem、 Soc、 1971, 93, 7319、 Brown, H、 C、; Krishnamurthy, S、 J、 Am、 Chem、 Soc、 1976, 98, 3383、 Campbell Jr、, J、 B、; Molander, G、 A、 J、 Organometal、 Chem、 1978, 156, 71、
通过稀释剂本身得反应来合成新得锡试剂也就是一 种重要得合成锡试剂途径。如3-(三正丁基锡)丙炔 酸甲酯与共轭二烯反应可生成烯基甚至芳基锡试剂 、
Jousseaume, B、 J、 Chem、 Soc、, Chem、 mun、 1984, 145同得取代基在Stille偶联反应中发生 金属交换反应得迁移速率就是不同得,甲基、正丁 基等1o烷基基本上不发生迁移,基团得迁移相对速 率如下:
§2、5 基于硅试剂得Hiyama反应
Pd催化有机硅与有机卤代物或三氟甲磺酸酯等在诸 如F-、OH-之类活化剂存在下发生得交叉偶联反应( 无活化剂存在时金属得转移较难进行)。
Suzuki反应催化循环机理
RX = alkenyl, aryl, allylic halides R’ = alkyl, H
§2、3 Stille偶联反应
Stille反应:Pd催化得有机锡与有机卤、三氟磺酸 酯等之间得交叉偶联反应。
E式烯基硼试剂:
Brown, H、C、 Organic Synthesis via Boranes, Wiley, New York, 1975, p、38; p、44、
Z式硼试剂:
Corey, E、 J、; Varma, R、 K、 J、 Am、 Chem、 Soc、 1971, 93, 7319、 Brown, H、 C、; Krishnamurthy, S、 J、 Am、 Chem、 Soc、 1976, 98, 3383、 Campbell Jr、, J、 B、; Molander, G、 A、 J、 Organometal、 Chem、 1978, 156, 71、
通过稀释剂本身得反应来合成新得锡试剂也就是一 种重要得合成锡试剂途径。如3-(三正丁基锡)丙炔 酸甲酯与共轭二烯反应可生成烯基甚至芳基锡试剂 、
Jousseaume, B、 J、 Chem、 Soc、, Chem、 mun、 1984, 145同得取代基在Stille偶联反应中发生 金属交换反应得迁移速率就是不同得,甲基、正丁 基等1o烷基基本上不发生迁移,基团得迁移相对速 率如下:
§2、5 基于硅试剂得Hiyama反应
Pd催化有机硅与有机卤代物或三氟甲磺酸酯等在诸 如F-、OH-之类活化剂存在下发生得交叉偶联反应( 无活化剂存在时金属得转移较难进行)。
Kumada偶联反应
化加成、转金属、顺反异构化、还原消除。
应用
• 格氏试剂发生的自偶联反应很早就已知道。
关于格氏试剂与卤代烃之间偶联反应的研 究最早是在1971年，当时 究最早是在1971年，当时 Tamura 和 Kochi 发展了用银铜、和铁催化剂催化的 交叉偶联反应。
• 1972年，Kumada 等报道了格氏试剂（苯基 1972年，Kumada 等报道了格氏试剂（苯基
• 此后，1975年 Murahashi 等将此反应拓展 此后，1975年
至钯催化。
Kumada偶联反应 Kumada偶联反应
• Kumada（交叉）偶联反应（熊田偶联； Kumada（交叉）偶联反应（熊田偶联；
Kumada coupling），又称Kumada-Corriu coupling），又称Kumada（交叉）偶联反应 交叉） • 烷基或芳基格氏试剂与芳卤或乙烯基卤在 烷基或芳基格氏试剂与芳卤 乙烯基卤在 格氏试剂与芳 催化下的交叉偶联反应 交叉偶联反应。 镍或钯催化下的交叉偶联反应。反应产物 苯乙烯衍生物 衍生物。 为苯乙烯衍生物。
溴化镁）与芳卤或乙烯基卤在镍催化剂 溴化镁）与芳卤或乙烯基卤在镍催化剂 NiCl2(dppe)2 作用之下交叉偶联为苯乙烯 作用之下交叉偶联为苯乙烯 的反应。 的反应。
• 同年，Corriu 等发现苯基溴化镁与β-溴 同年，Corriu 等发现苯基溴化镁与β
苯乙烯在乙醚溶剂中和另一镍催化剂—— 苯乙烯在乙醚溶剂中和另一镍催化剂—— 乙酰丙酮合镍(II)催化之下，可得反乙酰丙酮合镍(II)催化之下，可得反-二苯 乙烯。 乙烯。
应用
• 格氏试剂发生的自偶联反应很早就已知道。
关于格氏试剂与卤代烃之间偶联反应的研 究最早是在1971年，当时 究最早是在1971年，当时 Tamura 和 Kochi 发展了用银铜、和铁催化剂催化的 交叉偶联反应。
• 1972年，Kumada 等报道了格氏试剂（苯基 1972年，Kumada 等报道了格氏试剂（苯基
• 此后，1975年 Murahashi 等将此反应拓展 此后，1975年
至钯催化。
Kumada偶联反应 Kumada偶联反应
• Kumada（交叉）偶联反应（熊田偶联； Kumada（交叉）偶联反应（熊田偶联；
Kumada coupling），又称Kumada-Corriu coupling），又称Kumada（交叉）偶联反应 交叉） • 烷基或芳基格氏试剂与芳卤或乙烯基卤在 烷基或芳基格氏试剂与芳卤 乙烯基卤在 格氏试剂与芳 催化下的交叉偶联反应 交叉偶联反应。 镍或钯催化下的交叉偶联反应。反应产物 苯乙烯衍生物 衍生物。 为苯乙烯衍生物。
溴化镁）与芳卤或乙烯基卤在镍催化剂 溴化镁）与芳卤或乙烯基卤在镍催化剂 NiCl2(dppe)2 作用之下交叉偶联为苯乙烯 作用之下交叉偶联为苯乙烯 的反应。 的反应。
• 同年，Corriu 等发现苯基溴化镁与β-溴 同年，Corriu 等发现苯基溴化镁与β
苯乙烯在乙醚溶剂中和另一镍催化剂—— 苯乙烯在乙醚溶剂中和另一镍催化剂—— 乙酰丙酮合镍(II)催化之下，可得反乙酰丙酮合镍(II)催化之下，可得反-二苯 乙烯。 乙烯。
偶联反应 课件
Miyaura, N. Cross-Coupling Reactions: A Practical Guide. Springer: 2002. Steven, V. L.; Thomas, A. W. Angew. Chem. Int. Ed. 2003, 42, 5400.
5
The general catalytic cycle
19
Preparation of organozinc
InsertiLeabharlann n of ZincR X+
Zn
THF, 5-45℃
R
Zn
> 85%
X = I, Br ; R =alkyl, aryl, benzyl, ally
Iodine-Zinc Exchange
R I cat CuI Et2Zn R2Zn
The true breakthrough
9
Introduction of organometallic reagents
1972 Mg 75 77 79 81 Li Sn B Cu 95 Ge 97 Mn
M=
1970 75 80 85 90 95 2000
76 Al, Zn, Zr
88 Si, Pb, Bi, Sb
Heck Reaction
11
The mechanism of Heck Reaction
12
The mechanism of Heck Reaction
13
The mechanism of Heck Reaction
14
The mechanism of Heck Reaction
15
Application
清华大学有元素机化学第七-交叉偶联反应ppt课件
H
AliBu2
R
R
+ HZrCp2Cl
H ZrCp2Cl
* Negishi偶联反响选择性
铝、锌、锆有机化合物在Negishi偶联反响中，都不会与卤代 烃发生烃基交换，也不会与酮、酯、酰胺的羰基发生加成反响 而导致选择性行下降，故该反响的官能团兼容性好。 在合成多个不饱和键分子时, Negishi偶联反响显示出其独到之处。
[Ni]
R X + R' MgX
R R'
反响常用的催化剂: 双齿膦配位的镍有机配合物 反响底物：卤代芳烃、乙烯基卤代烃和烷基、芳基Grignard试剂
Kumada偶联反响机理
R'X
R' L2Ni
X
RMgX
X L2Ni
2 RMgX
R
L2Ni
X M gX2
R RR
NiL2
R' L2Ni
R
R' R
〔0〕 Grignard试剂对镍有机配合物的Ni-X键烃化, 复原消除, 生成Ni0 〔1〕 Ni0 配合物与卤代烃发生氧化加成，生成Ni〔II〕 〔2〕 Grignard试剂对新生成的Ni〔II〕 配合物的Ni-X键烃化 〔3〕 复原消除生成偶联产物与Ni0
亲电试剂普通是卤化物，例如：I、Br、Cl和磺酸酯等: 烯基、芳基和杂环卤化物 烯丙基、苄基和炔丙基卤化物 酰氯 烷基卤化物
特点：
* 有机锡试剂对空气和水不敏感，可以被方便的纯化和储存； * Stille 反响本身对空气和水也不敏感，有时微量的水和空气
甚至还可以促进反响的进展； * 反响选择性好和对底物的兼容性强，通常不与其它官能团发
第七章 过渡金属有机化合物催化的交叉偶联反响
《偶联反应》幻灯片
《偶联反应》幻灯片
本课件PPT仅供大家学习使用 学习完请自行删除，谢谢！ 本课件PPT仅供大家学习使用 学习完请自行删除，谢谢！ 本课件PPT仅供大家学习使用 学习完请自行删除，谢谢！ 本课件PPT仅供大家学习使用 学习完请自行删除，谢谢！
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ R
base NEt3
R
Heck 反应
Pd (0) or Pd (II)
氢-金属化和碳-金属化反应
HM
CM
Hydrometallation Carbometallation
Kumada偶联反响
Suzuki 偶联反响
Stille 偶联反响
Negishi 偶联反响
cat. [M']
R X + M R'
additives
R R'
sp2C-X spC-X sp3C-X
R'ZnX
Pd (0)
下次课内容（12月17日）
金属交换反应 Transmetallation
[Et 2NH2]Cl
R'
R
R'
R' (PPh 3)2Pd(0)
R' RX
R (Ph 3P)2Pd
R'
[Et 2NH2]X
R (Ph 3P)2Pd X
H
R'
CuI, Et 2NH
分子内Heck 反应
从分子间反应到分子内反应或从分子内反应到分子间反应 分子间反应：选择性问题 分子内反应：构筑环状化合物
cat. [M']
additives
R R'
sp2C-X spC-X sp3C-X
R 'M gX
本课件PPT仅供大家学习使用 学习完请自行删除，谢谢！ 本课件PPT仅供大家学习使用 学习完请自行删除，谢谢！ 本课件PPT仅供大家学习使用 学习完请自行删除，谢谢！ 本课件PPT仅供大家学习使用 学习完请自行删除，谢谢！
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ R
base NEt3
R
Heck 反应
Pd (0) or Pd (II)
氢-金属化和碳-金属化反应
HM
CM
Hydrometallation Carbometallation
Kumada偶联反响
Suzuki 偶联反响
Stille 偶联反响
Negishi 偶联反响
cat. [M']
R X + M R'
additives
R R'
sp2C-X spC-X sp3C-X
R'ZnX
Pd (0)
下次课内容（12月17日）
金属交换反应 Transmetallation
[Et 2NH2]Cl
R'
R
R'
R' (PPh 3)2Pd(0)
R' RX
R (Ph 3P)2Pd
R'
[Et 2NH2]X
R (Ph 3P)2Pd X
H
R'
CuI, Et 2NH
分子内Heck 反应
从分子间反应到分子内反应或从分子内反应到分子间反应 分子间反应：选择性问题 分子内反应：构筑环状化合物
cat. [M']
additives
R R'
sp2C-X spC-X sp3C-X
R 'M gX
- 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)。
溴化镁）与芳卤或乙烯基卤在镍催化剂 NiCl2(dppe)2 作用之下交叉偶联为苯乙烯 的反应。
• 同年，Corriu 等发现苯基溴化镁与β-溴
苯乙烯在乙醚溶剂中和另一镍催化剂—— 乙酰丙酮合镍(II)催化之下，可得反-二苯 乙烯。
• 此后，1975年 Murahashi 等将此反应拓展
至钯催化。持，我们努力做得更好！谢谢
Kumada偶联反应
反应机理
从右上顺时针旋转依次为：氧化加成、转金属、顺反异构化、还原消除。
应用
• 格氏试剂发生的自偶联反应很早就已知道。
关于格氏试剂与卤代烃之间偶联反应的研 究最早是在1971年，当时 Tamura 和 Kochi 发展了用银铜、和铁催化剂催化的 交叉偶联反应。
• 1972年，Kumada 等报道了格氏试剂（苯基
• 同年，Corriu 等发现苯基溴化镁与β-溴
苯乙烯在乙醚溶剂中和另一镍催化剂—— 乙酰丙酮合镍(II)催化之下，可得反-二苯 乙烯。
• 此后，1975年 Murahashi 等将此反应拓展
至钯催化。持，我们努力做得更好！谢谢
Kumada偶联反应
反应机理
从右上顺时针旋转依次为：氧化加成、转金属、顺反异构化、还原消除。
应用
• 格氏试剂发生的自偶联反应很早就已知道。
关于格氏试剂与卤代烃之间偶联反应的研 究最早是在1971年，当时 Tamura 和 Kochi 发展了用银铜、和铁催化剂催化的 交叉偶联反应。
• 1972年，Kumada 等报道了格氏试剂（苯基