Buchwald反应的最新进展
buchwald-hartwig偶联反应后处理
buchwald-hartwig偶联反应后处理
Buchwald-Hartwig偶联反应是一种重要的有机合成方法，用于合成芳香胺和芳香醚等化合物。
在进行Buchwald-Hartwig偶联反应后，通常需要进行一些后处理步骤，以获得纯净的产物。
以下是可能的后处理步骤：
1.反应混合物提纯：
-使用适当的提纯技术，例如柱层析、凝胶过滤或凝胶渗透层析，以去除反应混合物中未反应的起始物和副产物。
2.水解剂和溶剂的去除：
-如果反应涉及使用水解剂或共溶剂，需要将其从混合物中去除。
这可以通过适当的提纯技术或溶剂蒸馏来实现。
3.去除金属催化剂：
-Buchwald-Hartwig偶联反应通常需要金属催化剂，如钯（Pd）催化剂。
为了防止这些金属残留在产物中，可能需要进行金属催化剂的去除。
这可以通过金属螯合剂、柱层析或其他技术实现。
4.结晶：
-利用结晶来提纯产物，通常使用适当的溶剂和结晶条件。
结晶是一种有效的提纯方法，可以获得高纯度的产物。
5.溶剂去除：
-如果产物在反应中使用了溶剂，可能需要将残留的溶剂去除。
这可以通过溶剂蒸馏或其他溶剂去除方法来完成。
6.产物鉴定：
-使用各种分析技术，如核磁共振（NMR）和质谱（MS），对提纯的产物进行鉴定。
这有助于确定产物的纯度和结构。
请注意，具体的后处理步骤可能会因合成路线、使用的催化剂和底物而有所不同。
为了确保获得高纯度和高收率的产物，通常需要优化和调整后处理步骤。
同时，要在整个过程中保持对安全性和环境友好性的考虑。
buchwald-hartwig 芳胺化反应
buchwald-hartwig 芳胺化反应
Buchwald-Hartwig芳胺化反应是一种官能团转移反应，通常用于合成芳香胺化合物。
在该反应中，苯胺与卤代芳烃在存在钯催化剂的情况下结合，生成相应的芳香胺。
反应机理包括以下步骤：
1. 钯催化剂与配体结合形成活性的钯催化剂。
2. 芳烃中的卤素离子发生还原消除，生成亲电芳香基。
3. 亲电芳香基与苯胺发生配位形成中间体。
4. 中间体中的钯催化剂被还原，同时胺离子发生消除还原，生成芳香胺产物。
Buchwald-Hartwig芳胺化反应的优点包括高选择性、宽广的反应底物适应性、高收率和易于实施。
该反应在有机合成中被广泛应用，并被认为是一种绿色合成方法。
另外，该反应还可以用于合成其他含氮杂环化合物，并且可以进行多步反应，扩展其反应适用范围。
buchwald反应催化剂和配体
buchwald反应催化剂和配体Buchwald反应是不对称芳香亚胺的重要合成方法，该反应利用了过渡金属催化剂和配体。
在这篇文章中，我们将分步骤讨论这个反应，探讨催化剂和配体的作用。
第一步是反应物的预处理。
在Buchwald反应中，我们需要使用芳香胺和芳酸来制备芳香亚胺。
首先，通常需要修饰胺和酸基，以便它们在反应中起到更好的作用。
例如，可通过取代反应、酯化反应或还原反应等方式进行修饰，从而获得更具有反应性的化合物。
然后，反应物需要在反应前进行预处理，以去除杂质和保持反应物的纯度。
这通常包括溶液的过滤和评估反应物的质量。
接下来，添加催化剂和配体。
Buchwald反应中的催化剂通常是钯催化剂，它们起到提高反应的速率和选择性的作用。
而配体则是与催化剂配对使用的化合物，它们通过调节钯催化剂的反应性和选择性来改善反应结果。
常见的配体有phosphine和phosphinite。
这些配体通过形成和钯的配位键来影响催化剂和反应物的反应性。
在添加催化剂和配体的过程中，需要确保适当的比例，以获得最佳的催化剂效果。
随后，反应体系要加热。
由于Buchwald反应是通过热力学驱动的，因此需要在适当的温度下进行反应。
这通常需要将体系加热至70°C至120°C之间。
反应时间通常需要几小时到几天，在反应过程中需要对反应进行观察，以确定合成芳香亚胺的进程。
最后，需要对反应产物进行分离和纯化。
合成的芳香亚胺通常需要通过一系列的分离和纯化步骤来获得高纯度的产物。
这包括通常的工艺流程，例如萃取、蒸馏和结晶等。
反应产物的鉴定通常涉及质谱、红外光谱和核磁共振等技术。
总之，Buchwald反应是一种非常有用的芳香亚胺合成方法，它利用催化剂和配体来改进反应结果。
通过预处理反应物、添加催化剂和配体、加热反应体系以及分离和纯化产物等步骤，可以在此反应中有效地合成芳香亚胺。
buchwald-hartwig偶联反应后处理 -回复
buchwald-hartwig偶联反应后处理-回复buchwaldhartwig偶联反应是一种有机合成方法，通过该方法可以将碳-氮和碳-磷键连接起来，是合成有机化合物的一种重要手段。
这种反应基于配体催化的偶联反应，其优点包括反应条件温和、底物范围广泛以及高效可控。
然而，该反应的后处理工作也是至关重要的，它直接影响到最终产物的纯度和总收率。
下面我将依次介绍buchwaldhartwig偶联反应的后处理工作。
首先，即使在成功完成偶联反应后，反应混合物中通常会存在一些未反应底物、副产物以及配体残留物。
因此，第一步是将反应混合物进行初步纯化。
常见的初步纯化方法包括溶剂萃取、柱层析和旋风蒸发。
通过溶剂萃取，可以将反应物以及副产物等溶解在有机溶剂中，然后利用该有机溶剂差异溶解度的特点进行分离。
柱层析则是利用固体吸附剂，例如硅胶或活性炭等，通过选择溶剂体系和适当的溶液流速，对反应物进行分离纯化。
而旋风蒸发则是利用高速旋转产生的离心力对溶剂进行蒸发，从而得到纯净的产物。
在初步纯化完成之后，第二步是进一步提高产物的纯度。
这一步可以采用洗涤、结晶或者短程干燥等方法。
洗涤是通过反复的溶剂溶解、分离、干燥的过程来去除杂质。
对于易溶解的杂质，可以通过重结晶的方式进行进一步纯化。
结晶是通过加热和冷却的方式，让产物逐渐结晶出来并沉淀下来。
所得到的结晶物通常比溶液中的产物纯度更高。
此外，短程干燥也是常用的纯化方法，它利用固体吸附剂如氧化铝或硅胶，在溶剂渗透的条件下从溶液中吸附产物，将溶剂蒸发去除，从而得到纯净的产物。
接下来，第三步是对产物进行表征和鉴定。
这一步骤非常重要，它可以确保所得到的产物与目标化合物一致，并进一步确定产物的纯度。
常见的表征方法包括核磁共振(NMR)、质谱以及红外光谱等。
核磁共振可以提供化合物分子的结构信息和碳氢框架的组成，常用的核磁共振谱包括氢谱和碳谱。
质谱则可以提供化合物的分子量和分子式等信息，常见的质谱方法有质谱质子化技术以及质谱离子化技术等。
二苯甲酮亚胺在Buchwald 反应中的应用
二苯甲酮亚胺在Buchwald 反应中的应用论文导读：二苯甲酮亚胺是一类较好的卤-胺转化试剂，极大丰富了Buchwald反应在有机合成C-N键形成中的应用。
关键词：二苯甲酮亚胺，Buchwald反应，C-N键胺类化合物在碱性条件下，可以与芳卤化合物发生取代反应，形成C-N键。
事实上，在很多情况下，这两类化合物并不能有效地进行反应，C-N键的形成，需要催化剂的参与。
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在实验室中比较常见的主要有Ullmann 反应[1,2]和Buchwald 反应[3,4]。
本文着重描述我们实验室中正在运用的Buchwald 反应。
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1. 反应机理Buchwald 反应全称叫做Buchwald-Hartwig 交叉偶联反应，它主要应用于金属钯（0）催化的芳胺化合物的合成。
起始原料包括卤代芳烃（或类卤代芳烃，如三氟甲磺酸芳酯）和一级或二级芳胺。
金属钯催化剂主要包括0价钯(如Pd(PPh3)4,Pd2(dba)3,Pd(acac)Cl2)和二价钯（如PdCl2, Pd(OAc)2,Pd(dppf)Cl2, (IPr)Pd(acac)Cl, Pd(PPh3)2Cl2等）。
在反应中往往需要配体的参与，而最常用的配体为膦配体，如dppf, BINAP, Xantphos 等。
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反应式：它的机理如下图（假设以醇钠做碱）2.实验部分实验过程中，我们首先尝试了以下条件:(a) NH4OH水溶液，CuSO4, K2CO3,100℃,16h(b) NH4OH水溶液，CuSO4, K2CO3, 高压釜140℃,6h(c)NH3异丙醇溶液回流h(d) NH2Boc,Pd2(dba)3,Xantphos,Cs2CO3(e) NH2Boc, Pd2(dba)3, Xantphos,NaotBu(f) NH2Boc,CuI,L-proline,K2CO3,DMSO(g) NH2Boc,Pd(OAc)2, dppf,Cs2CO3我们筛选了多种反应温度和溶剂，均以失败告终。
buchwald偶联反应 对烷基和芳香基的选择
【buchwald偶联反应对烷基和芳香基的选择】1. 引言buchwald偶联反应是一种重要的偶联反应，它的独特之处在于可以实现对烷基和芳香基的选择性偶联。
在有机合成中，对它的选择性有着重要的意义。
本文将重点探讨buchwald偶联反应对烷基和芳香基的选择性及其应用。
2. buchwald偶联反应buchwald偶联反应是由丹麦化学家Buchwald教授等人在20世纪90年代初首次发表的。
它是一种重要的偶联反应，主要应用于芳香醚、酮、羧酸酯、芳香胺和芳香硝基化合物等底物之间的偶联反应。
该反应通常由钯、膦配体和碱性助剂组成的配体体系催化下进行，具有较高的效率和广泛的适用性。
在这一反应体系中，烷基和芳香基的选择性成为其研究的焦点之一。
3. 对烷基和芳香基的选择性在buchwald偶联反应中，钯催化剂能够与烷基和芳香基发生偶联反应，并且可以实现对它们的选择性。
这一选择性的实现主要受到配体的影响。
不同的配体可以影响钯催化剂与底物的反应活性和选择性，从而影响偶联反应的结果。
在实际应用中，研究者通过对配体结构的调整，可以实现对烷基和芳香基的选择性。
4. 应用及展望buchwald偶联反应对烷基和芳香基的选择性，在有机合成中具有重要的应用价值。
通过该反应，研究者可以合成出具有复杂分子结构的有机化合物，并且可以实现对它们的选择性功能化。
随着研究的深入，buchwald偶联反应对烷基和芳香基的选择性将会得到更加精细的控制，为有机合成化学提供更多可能性。
5. 个人观点作为文章写手，我个人认为buchwald偶联反应对烷基和芳香基的选择性是一项具有挑战性的研究领域。
在实际应用中，选择性的控制往往需要综合考虑多种因素，包括配体结构、反应条件等。
通过对这一领域的深入研究，我们可以为有机化合物的合成提供更加灵活和高效的方法。
6. 总结buchwald偶联反应作为一种重要的偶联反应，其对烷基和芳香基的选择性具有重要意义。
通过对配体结构的优化，研究者可以实现对烷基和芳香基的选择性偶联。
buchwald铜催化反应
buchwald铜催化反应
Buchwald铜催化反应是一种重要的有机合成方法，它是以铜作为催化剂，在有机合成中实现碳-氮键或碳-碳键的形成。
该反应以其高效、高选择性和广泛适用性而受到广泛关注。
Buchwald铜催化反应最常见的应用是在C-N键的构建中，即通过催化剂促使芳香胺和芳香卤化物之间形成新的C-N键。
这种反应对于药物合成、材料科学以及天然产物合成等领域具有重要意义。
在Buchwald铜催化反应中，通常使用的催化剂是含有铜和配体的配合物。
这些配合物能够稳定铜离子，并调节反应的速率和选择性。
常用的配体有JohnPhos、XPhos、BINAP等。
这些配体能够与铜形成配位键，并提供空间位阻，从而控制反应的立体化学和催化活性。
Buchwald铜催化反应的反应条件相对温和，通常在室温或略高温下进行。
反应溶剂可以是常见的有机溶剂，如二甲基甲酰胺（DMF）、二氯甲烷（DCM）等。
反应时间一般较短，通常在几小时到一天之间。
Buchwald铜催化反应的机理还在研究中，但一般认为其机理涉
及铜催化剂的活化、配体的配位和底物的反应等步骤。
具体的机理
细节可能因反应底物和配体的不同而有所差异。
总的来说，Buchwald铜催化反应是一种重要的有机合成方法，
通过铜催化剂和配体的协同作用，实现了碳-氮键或碳-碳键的形成。
该反应在有机合成中具有广泛的应用前景，并为合成化学领域的研
究和发展提供了重要的工具和方法。
Buchwald反应：进展，机理，应用
Buchwald反应：进展，机理，应用芳基胺的构建策略•多步反应芳基的硝化反应（高危反应），然后还原成氨基，再进行胺的烷基化。
•SNAr反应底物需要有拉电子取代基，保证反应能进行。
•铜催化反应Ullmann偶联，芳卤和胺反应，一般需要高温，有时候需要当量的铜试剂。
Cham-lam偶联，芳基硼酸和胺反应，当量铜试剂，空气中进行，底物受限。
•Buchwald反应钯催化偶联，底物芳卤，对底物的要求低，应用广泛。
反应温度不是很高，相对温和。
Buchwald反应发展1983年，migta的锡试剂偶联1995年，Hartwig和Buchwald报道了芳基卤素和胺在有位阻的碱和钯催化下，发生偶联反应，构建C-N键。
Buchwald机理和其他钯催化偶联类似，钯催化剂和配体I，经芳卤的氧化插入（加成）得到II，然后和胺底物对应得到III，经有位阻的碱（LiHMDS 或者叔丁醇钠）脱质子得到IV，最后经还原消除得到芳基胺，释放钯配体I。
还原消除过程，会发生β-消除的竞争性反应，产生卤素消除杂质（也是钯催化还原反应的共性杂质），为了抑制竞争性副反应，不同配体的诞生。
应用于Kg放大的不同配体案例案例一化合物9和化合物10，配体12，醋酸钯条件下，制备化合物11，以氢氧化钠为碱，收率高达93%案例二化合物13和化合物14，配体16，制备化合物15，以碳酸铯为碱，收率64%。
案例三化合物17和化合物18，配体20，制备化合物19，以氢氧化钠为碱，两相二甲苯/水，收率79%。
案例四化合物21和化合物22，配体16，制备化合物23，以碳酸铯为碱，THF为溶剂，收率80%。
案例五化合物24和化合物25，配体2，制备化合物26，以醋酸钯为催化剂，叔丁醇钠为碱，异丙醇为溶剂，收率90%参考文献Org. Process Res. Dev. 2019, 23, 1478−1483。
伯胺和仲胺在buchwald反应中对底物的要求
伯胺和仲胺在buchwald反应中对底物的要求伯胺和仲胺是有机化学中常见的胺类化合物，在合成有机化合物的过程中发挥着重要的作用。
在许多重要的有机合成反应中，伯胺和仲胺常常被用作反应底物。
其中，buchwald反应是一种重要的钯催化偶联反应，可以将芳香或芳香性环烷胺与有机卤化物或酸酐进行偶联反应，通过形成新的C-N键从而合成一系列重要的有机化合物。
在buchwald反应中，底物对伯胺和仲胺的要求对反应的产率和选择性有重要影响。
一、伯胺在buchwald反应中的要求1. 可溶性：伯胺应该能够在反应体系中充分溶解，以便与催化剂和底物有效地进行反应。
若伯胺溶解度较低，可能导致反应效率低下。
2. 配体效应：在buchwald反应中，伯胺作为试剂的存在，可以通过与双氯化钯形成络合物，进而调控反应的速率和选择性。
伯胺的配体效应对于反应的进行至关重要。
在选择伯胺配体时，要考虑以下因素： - 主配体的电子性质：伯胺的电子性质可以通过调整其取代基的性质来改变，进而调节配体的电子性质。
根据不同的反应底物和条件，选择适当的主配体可以提高反应的产率和选择性。
- 取代基的体积：伯胺的取代基的体积也会影响反应的进行。
较大的取代基可能会导致反应底物的位阻增大，降低反应的产率。
在选择伯胺配体时，应考虑取代基的体积效应。
3. 面积选择性：在某些情况下，buchwald反应可能会产生竞争性的副反应，如副偶联、偶联复分解等。
这些副反应可能会导致反应的产率和选择性下降。
选择适当的伯胺底物，可以通过控制反应条件和选择合适的伯胺配体，提高反应的面积选择性。
二、仲胺在buchwald反应中的要求1. 位置选择性：在buchwald反应中，仲胺作为底物时，其位置选择性是非常重要的。
一般情况下，仲胺中的氢可以与钯催化剂发生竞争性的还原反应，从而降低反应的产率和选择性。
在设计合成路线时，需要防止仲胺中氢发生还原反应，选择具有较小的竞争性还原性的位点进行偶联反应。
G3和G4 Buchwald预催化剂
G3和G4 Buchwald预催化剂最新的空气、湿度和热稳定型交叉偶联复合物BUCHWALD预催化剂发展简介在过去的十年中，Buchwald课题组已从相应的联芳基膦配体家族中开发出了一系列高活性和多功能的钯预催化剂。
这些化合物常被称为Buchwald预催化剂和配体，并已成为通过交叉偶联反应形成C-C、C–N、C–O、C–F、C–CF3和C–S键的一组高价值工具。
1,2,3,4这些富电子配体高度可调，以提供具有多种范围、高稳定性和反应性的催化剂体系。
最新一代的Buchwald预催化剂是空气、湿度和热稳定的，并在常用的有机溶剂中显示出了良好的溶解性。
通常在交叉偶联反应中使用这些预催化剂可使研究人员使用较低的催化剂负载量并缩短反应时间。
另外，它们的使用也确保了一般不含有还原剂的活性催化物质的有效快速生成，并使得精确控制配体与钯的比率成为可能。
预催化剂的独特功能已导致了使用传统Pd来源不可行的新方法的发现。
1,2图 1.持续改善活化难度的四代Buchwald预催化剂。
第一代（G1）Buchwald预催化剂只需用碱去质子化，使得活性Pd(0)的生成更为简单。
所得到的催化剂活性很高，即便是在低至-40 °C的温度下。
第二代（G2）用联苯基配体取代了（G1）复合物的苯乙胺基骨架。
这一改进使得研究人员能够在室温下用弱磷酸盐或碳酸盐碱生成活性Pd物质。
这些催化剂被证明可以用于Suzuki-Miyaura偶联反应的各类底物。
然而，较早期的催化剂在其合成或应用范围上都受到了很大的限制。
通过采用更具吸电子性、非配位的甲磺酸盐来替代预催化剂中的氯离子，可以得到第三代（G3）预催化剂，其具有最强的多功能性并能够容纳体积庞大的配体，如BrettPhos（718742）等。
此外，这些催化剂在溶液中展现出了很长的寿命。
图 2.Buchwald G3预催化剂在活化过程中，G3预催化剂在脱保护后会得到Pd-酰胺基复合物，其随后可被还原消除以生成活性LPd(0)，一种甲磺酸盐和咔唑。
Buchwald反应的最新进展
Buchwald Coupling Reaction
1.Buchwald 反应概述
麻省理工学院的Buchwald在1994发现的这一反应类型
钯催化和碱存在下胺与卤代芳基，烯烃基和杂环芳基的交叉偶联反应，产生C-N键，生成胺的N-芳基化产物。
其通式如下：
Buchwald反应机理
首先，Pd(II) 催化剂(1)被还原为活性的Pd(0) 物种(2)，(2) 脱去一个配体形成(3)，进入催化循环。
芳卤(4)与(3) 发生氧化加成成中间体(5)，(5) 与自身二聚物(5b) 形成平衡。
其后，(5b) 中的一个卤原子被胺取代，形成中间体(7)，(7) 被强碱(8) 去质子化，生成(9)。
然后(9) 有两种可能的转化方式，一是发生还原消除生成需要的产物芳胺(10)，二是发生β-氢消除生成副产物芳烃(11)和亚胺(12)。
两种情况下Pd-L 物种都获得再生，进入下一个催化循环。
2.Buchwald反应的影响因素
2.1 Buchwald配体
2.2 钯催化剂
活性催化中心都是Pd(0)中间态
[Pd(allyl)Cl]2型钯催化剂反应实例之一
2.3 溶剂
甲苯：常用试剂之一，对碘代芳烃反应尤其突出；
1,4-二氧六环：常用试剂之一，由于其自身毒性，有时会用Bu2O代替；
叔丁醇也会被用到，如果反应需要更高温度，可用叔戊醇代替；
反应体系除氧会比较好些，但是对无水条件不是很苛刻，有时反应会在含水体系中做。
2.4 碱
3 反应底物。
Buchwald 配体在C N键形成反应中的应用
X = Br, 95% yield NaOtBu in Tol
X = OSO2Ph, 88% yield Pd(OAc)2 as palladium source Cs2CO3 in Tol/tBuOH
N
N H
CONH2
HOOC
X = OSO2Ph, 96% yield
X = Cl, 85% yield
Buchwald 类配体通过以下几点影响催化剂的反应活性： (1) 增加膦上烷基的电子云密度可以促进氧化加成；增加膦上烷基的位阻可 以促进还原消除； (2) 增加上、下两个芳基的位阻(例如 BrettPhos)可以促进还原消除； (3) 增加下面芳基的位阻可以促进 PdL1的形成，该中间体与相应的 PdL2相比， 在氧化加成过程中有较高的活性； (4) 在下面芳基的 2,6‐位引入取代基，可以避免环钯类中间体的形成，从而 提高活性(例如 XPhos)；
L = XPhos, K3PO4 as base X = Cl, 60% yield
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
L = XPhos, 70 oC X = Cl,73% yield
碱的选择
NaOtBu/Toluene 是常见的碱/溶剂组合，LiHMDS 的使用能兼容底物中的很多 质子性官能团，如醇，羧酸等。较弱的无机碱，如 K2CO3，K3PO4，Cs2CO3 可以 提高底物中官能团的兼容性，在酰胺类的芳基化反应中应用较多。（由于溶解性 的问题，建议将无机碱研磨后使用效果更好。）
NnBu2
O MeO
N H
NO2
X = Cl, 81% yield Pd2dba3/CyJohnPhos as cat K3PO4 in DME
O N NMe
X = Cl, 95% yield Pd2dba3/DavePhos as cat
buchwald 偶联反应,有机碱
buchwald 偶联反应,有机碱
Buchwald-Hartwig偶联反应是一种有机合成中的关键反应，主要涉及到芳香胺与卤代烃在有机碱（如Pd，Cu等催化剂）作用下的交叉偶联。
这个反应的发现，为药物和功能材料的设计与合成提供了重要的手段。
在这个反应中，有机碱起着至关重要的作用。
首先，有机碱可以与芳香胺反应生成中间体胺盐，这是整个反应的重要起始步骤。
然后，这个胺盐可以与卤代烃进行亲核取代反应，形成中间体N-芳基胺。
最后，中间体N-芳基胺在催化剂的作用下进行脱芳香化反应，形成目标产物。
在这个过程中，有机碱的作用是至关重要的。
首先，它可以中和芳香胺，使其转化为可进行反应的胺盐。
其次，它还可以与卤代烃进行配位，促进反应的进行。
此外，有机碱还可以通过调节pH值来控制反应进程，防止副反应的发生。
Buchwald-Hartwig偶联反应的应用非常广泛。
在药物合成中，这个反应可以用来制备含有芳香基团的药物分子。
在材料科学中，这个反应可以用来合成具有特定结构和性质的有机材料。
此外，这个反应还可以用来研究有机化合物的合成和转化机理，为新材料的开发和化学反应的设计提供理论支持。
总的来说，Buchwald-Hartwig偶联反应是一种非常重要的有机合成方法。
通过深入研究和优化这个反应的条件和参数，我们可以更好地利用这个反应来合成具有特定结构和性质的有机化合物，为药物和功能材料的研发提供更好的解决方案。
buchwald偶联反应机理
buchwald偶联反应机理Buchwald偶联反应是有机合成中的一种重要反应。
该反应可以将一个取代有机物与一个底物有机物进行偶联反应。
这种反应可以在不需要毒性或昂贵的相对要求较高的催化剂的情况下进行，因此被广泛应用于工业和实验室的有机化学中。
下面将对Buchwald偶联反应的机理进行分步骤的阐述。
首先，在Buchwald偶联反应中，一个芳香环上的卤素基离子会与一个氨基化合物结合，形成一个中间体，其结构为ArX-NH2。
这个中间体是一个双配位Pd(II)化合物，由卤素原子和氮原子配位于Pd(II)上。
此时反应中部分亲电性的芳香环上的化学键被断裂，从而使Pd(II)负离子发生氧化加成反应。
其次，Buchwald偶联反应中会生成一个Bare环配合物，其结构为Ar(NH2)-(NHC)Pd(II)-Bare。
该Bare环配合物是一个底物的氨基化合物，与一个具有二氧化碳羰基基团的配体相结合的中间体。
接着，反应中Pd(II)上的Bare环和底物发生交换反应，形成一个烃化合物和一个新的Pd(II)-Bare中间体。
这个交换反应是催化Buchwald偶联反应的关键步骤，因为它允许底物上的芳香环结构通过偶联反应的形式连接到相邻芳香环的结构。
该反应的产物是一个新的芳香环，其上带有底物相邻的一个新的取代基。
最后，生成的烃化合物排出反应体系，而新的Bare环-Pd(II)催化剂则回归到反应序列的起点，继续促进卤代烷基与底物偶联反应。
需要注意的是，该反应的效率受多种因素的影响，如温度、催化剂浓度、氧化剂添加剂和底物的结构等。
因此，仔细优化反应条件非常重要，以获得最佳的反应效果和产量。
总之，在Buchwald偶联反应中，底物和一个芳香环上的卤素基离子在催化剂的作用下结合起来，形成中间体。
随后，反应会产生Bare环配合物，底物的氨基化合物与具有氧化剂共存的配体相结合。
接着，Pd(II)上的Bare环和底物发生交换反应，形成一个烃化合物和一个新的Pd(II)-Bare中间体。
buchwald反应副产物
buchwald反应副产物
Buchwald反应是一种常用的C－C键形成反应，通常是通过钯催化剂促进的。
在此反应中，常常产生一些副产物，其中一些主要的副产物包括：
1. 过氧化物：由于Buchwald反应在催化剂和底物之间涉及氢氧化物的氧化还原步骤，因此可能会生成一些过氧化物。
这些过氧化物可能会对反应产率和选择性产生负面影响。
2. 氢氧化物：类似地，Buchwald反应还涉及到钯催化剂与底物之间的氧化还原步骤，导致产生一定量的氢氧化物。
这些氢氧化物可能会对反应效果产生负面影响。
3. 催化剂失活产物：在Buchwald反应中，催化剂可能会逐渐失活，并生成一些副产物。
这些副产物可能会降低反应效率和选择性。
4. 异构体：有时候，在Buchwald反应中可能会生成一些副产物的异构体。
这些异构体可能会对所需产物的分离和纯化产生困难。
需要注意的是，副产物的生成与反应条件、底物结构和反应机理等因素有关。
为了最大限度地减少副产物的生成，并提高Buchwald反应的效果，需要仔细优化反应条件和选择合适的底物。
buchwald偶联反应特点
buchwald偶联反应特点Buchwald偶联反应是一种重要的钯催化偶联反应，在有机合成化学中占有重要的地位。
Buchwald偶联反应的核心是钯（Pd）-配体参与的化学反应。
该反应通过两个有机分子的偶联，生成一个有机分子和钯（Pd）的化合物作为中间体，并通过消除化合物的方法得到最终产物。
Buchwald偶联反应具有以下几个主要特点：1. 钯（Pd）-配体体系广泛应用Buchwald偶联反应通过选择不同的钯（Pd）-配体体系，可以实现对不同有机物质的偶联反应。
在Buchwald偶联反应中，配体的选择对反应的速率、效率和产物的选择性有着至关重要的影响。
常见的杂环配体有BINAP，XANTPHOS、DPPF等等；膦配体有P(o-tolyl)3, Xantphos、t-Bu3 P等。
此外，还有吡啶类、脲类等等众多的配体可以选择，因此，选择合适的配体至关重要，可以使Buchwald偶联反应得到更好的实现。
2.氧气、水等等的耐受性传统的偶联反应中，一些含氧官能团或氨基官能团的化合物容易受到氧气或水分子的污染，从而干扰了反应的进行。
Buchwald偶联反应可以在包含一定量氧气或水分子的体系中进行反应，仍可以获得良好的结果。
这使得Buchwald偶联反应更加实用和适用于复杂体系的检测。
3.活性低Buchwald偶联反应的钯催化剂活性很低，因此，需要较长时间的反应。
虽然有许多措施可以提高钯催化剂的活性，但是这也会带来其他问题，例如产物的选择性降低等。
4.产物的多样性根据反应的产物，Buchwald偶联反应可以被分类为苯基偶联反应、芳香烃偶联反应、吡啶偶联反应、噻吩偶联反应等不同的类型。
事实上，在反应的细节方面，有许多变化，几乎可以得到不同的产物。
因此，Buchwald偶联反应具有极高的反应多样性和实用性。
总结：Buchwald偶联反应是一种重要的有机合成反应，在大量的研究和实践中已经被广泛应用。
虽然，Buchwald偶联反应也存在一些问题，比如反应需要耗费较长的时间，但是，这种反应依然具有很大的优势，是现代有机合成化学中不可或缺的一部分。
爆米花环——一种新型构象的发现及其研究进展
爆米花环——一种新型构象的发现及其研究进展构象在化学中是一个非常重要的概念，它指的是分子的空间排布，也决定着分子的性质和反应性。
对于有机化合物的构象确定，一直是化学家们研究的重要领域。
近来，化学界又出现了一种新型的构象——爆米花环结构，它不仅令人惊叹，且已经成为众多研究者的研究热点。
本文将围绕这个新型构象展开深入探讨，以期为读者提供更全面的了解和认识。
1. 爆米花环的发现2007年，美国加州理工学院的研究者Stephen L. Buchwald带领实验室成员进行一项铜催化的酰化反应。
这项反应虽然在化学界术语中属于比较常规的反应，但在实验室中却出现了意外的结果：一种未曾预料到的结构形成。
在这项反应中，反应物之一是一种含有四芳基胺基（ArNH2）结构的大分子化合物。
经过一系列反应步骤后，研究者们观察到了一种与预期完全不同的分子结构：一个新型的“花环”结构，这个花环有着象爆米花一样翻转而形成的不对称膨胀结构。
此后，科学家们将这种结构命名为“爆米花环”。
2. 爆米花环的特点为了更深入地了解爆米花环的特点，研究者们进行了一系列探究。
他们发现，爆米花环不仅形态异常，而且对分子的合成、性质、甚至生理活性都有着显著影响。
a. 极其不对称的花环结构一般来说，同环套的多个环都是对称的，而爆米花环结构则非常不同，形成的不对称结构像是被从中间炸开一样，具有非常特殊的几何构型。
这种不对称性对与分子的性质和反应性都有很大影响。
b. 异常高的稳定性研究者们发现，爆米花环的稳定性相对较高，即使在光照或氧化条件下也不会出现分解或退化。
其原因是爆米花环结构中的三个冠状结构彼此嵌套，形成了稳定的三维结构。
c. 异常可能的构象变化与传统分子结构不同，爆米花环的结构非常不稳定，随着反应条件的变化，它可能会发生构象变化，这种变化同时也会对爆米花环的性质和反应性产生影响。
3. 爆米花环在化学领域的研究进展研究者们对爆米花环具有极大的研究兴趣，目前已在这一领域开展了大量的研究，包括以下方面。
buchwald–hartwig交叉偶联反应的应用
buchwald–hartwig交叉偶联反应的应用
Buchwald-Hartwig交叉偶联反应是一种常用的有机合成方法，用于构建C-N键，将芳香或芳香化合物与胺类反应生成芳香胺化合物。
Buchwald-Hartwig交叉偶联反应在药物合成中广泛应用。
它可以用于合成不同类别的药物分子，如抗癌药物、抗病毒药物、心血管药物等。
例如，通过Buchwald-Hartwig交叉偶联反应可以合成阿米司林（Amisulpride），一种治疗精神分裂症的药物。
此外，Buchwald-Hartwig交叉偶联反应还常用于合成配体和催化剂。
配体的设计和合成对于有机合成反应的效率和选择性非常重要。
通过Buchwald-Hartwig交叉偶联反应，可以合成具有特定结构和性质的配体，并用于催化剂的制备。
总而言之，Buchwald-Hartwig交叉偶联反应在有机合成中具有广泛的应用，特别是在药物合成和配体制备方面。
它可以高效地构建C-N键，为合成复杂有机分子提供了有力的工具。
buchwald-hartwig偶联反应后处理 -回复
buchwald-hartwig偶联反应后处理-回复buchwaldhartwig偶联反应是一个重要的有机合成方法，常用于构建碳-氮或碳-氧键。
该反应一般包括底物的活化、转移金属氧化还原反应、活化底物与转移金属的配合、反应后处理等步骤。
本文将一步一步回答buchwaldhartwig偶联反应的后处理问题。
1. 什么是buchwaldhartwig偶联反应的后处理？buchwaldhartwig偶联反应的后处理是指在反应完成后，针对中间体或产物的处理操作。
后处理的目的是纯化产物、除去催化剂和底物残余以及其他杂质。
2. 后处理的第一步是什么？后处理的第一步通常是通过溶剂抽提或萃取的方式，将有机相和底物残余从反应体系中分离出来。
溶剂抽提通常选择非反应溶剂，比如醚类、醇类或芳香烃等。
这一步骤可通过液-液分离或吹气的方式来实现。
3. 应该如何处理溶剂中的催化剂？将有机相与底物残余分离后，其中可能仍存在催化剂。
为了去除残余的催化剂，可以使用多种方法，如针对底物中的催化剂进行重新结晶或再结晶、通过吸附剂或洗涤剂吸附催化剂，或者通过合适的溶剂重新沉淀和洗涤反应产物。
4. 如何检验和纯化产物？为了确定反应产物的纯度和结构，可以使用一系列分析方法，如核磁共振（NMR）谱、质谱（MS）谱、红外光谱（IR）等。
准确的分析和鉴定将有助于确定产物是否纯净。
如果产物纯度不够高，还可以进行分离或纯化。
常见的分离方法包括结晶、柱色谱、凝胶渗透和微波辅助凝胶渗透等。
5. 还有其他需要注意的事项吗？在buchwaldhartwig偶联反应的后处理过程中，还需要注意一些其他事项。
例如，在纯化产物时要注意避免过高的溶剂浓度和温度，以免对产物结构产生影响。
此外，还需要注意选择适当的洗涤溶剂，以除去催化剂残留或其他杂质。
另外，在处理含有有机溶剂的废液时，也应该采取相应的环境保护措施，比如妥善回收和处理。
综上所述，buchwaldhartwig偶联反应的后处理是一个至关重要的步骤，它涉及到分离、检验和纯化产物，去除催化剂和底物残余以及其他杂质。
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J. AM. CHEM. SOC. 2003, 125, 6653-6655
Buchwald coupling Reaction
38
3.2 亲核试剂：芳香胺类
对于这种碱性较弱的杂 环胺类也具有较高的催 化活性
Angew. Chem. Int. Ed. 2006 , 45, 6523 –6527
Buchwald coupling Reaction
X. H. Huang, K. W. Anderson, D. Zim, L. Jiang, A. Klapars and S. L. Buchwald, J. Am. Chem. Soc., 2003, 125, 6653–6655.
Buchwald coupling Reaction
12
酰胺和磺酰芳烃反应的首次报道
其后，(5b) 中的一个卤原子被胺取代，形成中间体 (7)，(7) 被强碱 (8) 去 质子化，生成 (9)。然后 (9) 有两种可能的转化方式，一是发生还原消除生成 需要的产物芳胺 (10)，二是发生 β-氢消除生成副产物芳烃 (11)和亚胺 (12)。 两种情况下 Pd-L 物种都获得再生，进入下一个催化循环。
Buchwald coupling Reaction
4
1.3 Buchwald反应的起源
麻省理工学院的Buchwald在1994重新发现了这一反应类型
耶鲁大学的Hartwig在1994年同时发现了这一反应类型
Buchwald coupling Reaction
5
2. Buchwald反应的影响因素
2.1 配体 2.2 钯催化剂
2.3 溶剂
2.4 碱
Buchwald coupling Reaction
6
Buchwald coupling Reaction
7
2.1 Buchwald配体
Buchwald coupling Reaction
8
2.1 Buchwald配体 活性较好的配体
1070663-78-3
Buchwald coupling Reaction
18
2.2 钯催化剂
[Pd(allyl)Cl]2型钯催 化剂反应实例之一
J. D. Hicks, A. M. Hyde, A. M. Cuezva and S. L. Buchwald, J. Am.Chem. Soc., 2009, 131, 16720– 16734.
Org. Lett., 2010, 12,2350–2353
Buchwald coupling Reaction
33
3.1 亲电试剂： 杂环芳烃
较难反应的一类底物：氧化加成或者还原消去环节会出问题；杂原子的存在 会和活性Pd(0)中间体络合而使催化剂中毒失活。
• •
Q. L. Shen, S. Shekhar, J. P. Stambuli and J. F. Hartwig, Angew.Chem., Int. Ed., 2005, 44, 1371–1375 Q. Shen, T. Ogata and J. F. Hartwig, J. Am. Chem. Buchwald coupling Reaction Soc., 2008, 130,6586–6596
Buchwald coupling Reaction
30
3.1 亲电试剂
将反应底物从的卤代芳烃拓展到 芳香酚类
J. Am. Chem. Soc., 2003, 125, 6653–6655 Buchwald coupling Reaction
31
3.1 亲电试剂 ArOMs
强碱会使ArOMs水解
1.1 Buchwald反应的定义
钯催化和碱存在下胺与卤代芳基，烯烃基和杂环芳基的交叉偶 联反应，产生C-N键，生成胺的N-芳基化产物。
其通式如下：
Buchwald coupling Reaction
3
1.2 Buchwald反应机理
首先， Pd(II) 催化剂 (1)被还 原为活性的 Pd(0) 物种 (2)， (2) 脱去一个配体形成 (3)， 进入催化循环。芳卤 (4)与 (3) 发生氧化加成成中间体 (5)， (5) 与自身二聚物 (5b) 形成 平衡。
1160861-60-8
9
0.25g/Aldrich/￥2800 1g/Alfa/￥548
1g/Aldrich/￥533 1g/Aldrich/￥479
Buchwald coupling Reaction
2.1 配体
此配体同时适用Suzuki和Ketone Arylation反应
D. W. Old, J. P. Wolfe and S. L. Buchwald, J. Am. Chem. Soc., 1998,120, 9722–9723. Buchwald coupling Reaction
27
3.1 亲电试剂
碘代物成为C-N偶联反应中较难反应的底物之一
OMe MeO i-Pr PCy2 i-Pr PCy2 Oi-Pr
i-PrO
L
Pd
NH2 Cl
i-Pr L1
1: L=L1 4: L=L2 L2
甲苯是碘代物C-N反应较 好的溶剂，因为它对I负 离子的溶解性最小
J. Am. Chem. Soc.,2009, 131, 5766–5768 Buchwald coupling Reaction
Br S R O OH S
+
HO B OH
R
OH O
Na2CO3/Pd(PPh3)4 2-ethoxy-ethanol Pd2(dppf)Cl2 /Na2CO3 2-ethoxy-ethanol
K3PO4 /PCy3 /Pd2(dba)3
Fail
failed
toluene
K3PO4 /X-phos /Pd2(dba)3
ArOMs的原子经济性更好，但是它也 更难发生氧化加成反应
J. AM. CHEM. SOC. 2008, 130, 13552–13554 Buchwald coupling Reaction
32
3.1 亲电试剂 ArOMs
H2O的加入很重要，将 Pd(OAc)2还原成活性Pd(0) 中间体，Org. Lett.2008, 10, 3505
用水做溶剂，给出了很好的结果， 说明XPhos不是很容易被氧化
Buchwald coupling Reaction
13
X. H. Huang, K. W. Anderson, D. Zim, L. Jiang, A. Klapars and S. L. Buchwald, J. Am. Chem. Soc., 2003, 125, 6653–6655.
34
3.1 亲电试剂： 杂环芳烃
J. Org. Chem. 2000, 65, 1158-1174
Buchwald coupling Reaction
35
3.1 亲电试剂： 杂环芳烃
Org. Lett., 2005, 7,3965–3968 Buchwald coupling Reaction
36
Buchwald coupling Reaction
19
2.2 钯催化剂
Pd(OAc)2在H2O作用 下被还原为Pd(0)
B. P. Fors, P. Krattiger, E. Strieter and S. L. Buchwald, Org. Lett., 2008, 10, 3505–3508.
Buchwald Coupling Reaction
1
Today’s Outline
1. Buchwald反应概述 2. Buchwald反应的影响因素
3. 常用Buchwald反应条件总结
4. Buchwald反应优化原则
Buchwald coupling Reaction
2
1. Buchwald 反应概述
39
3.2 亲核试剂：芳香胺类
BrettPhos对于这类碱性较弱 的芳香杂环胺类也具有较高 的催化活性
Buchwald coupling Reaction
26
3.1 亲电试剂 反应活性：I > Br >> Cl？
Conclusion: 氧化加成：Br or I > Cl Transmetalation rate: Cl>Br>I
J. Am. Chem. Soc., 2009, 131, 12898–12899. Buchwald coupling Reaction
Buchwald coupling Reaction
20
2.3 溶剂
甲苯：常用试剂之一，对碘代芳烃反应尤其突出；
1,4-二氧六环：常用试剂之一，由于其自身毒性，有时 会用Bu2O代替；
叔丁醇也会被用到，如果反应需要更高温度，可用叔 戊醇代替；
反应体系除氧会比较好些，但是对无水条件不是很苛 刻，有时反应会在含水体系中做。
28
3.1 亲电试剂 ArOTf
ArOTf较易水解，生 产副产品ArOH
Tetrahedron Lett., 1997, 38, 6363–6366
Buchwald coupling Reaction
29
3.1 亲电试剂 ArONf
Nf: O(CF2)3CF3, 比 OTf水解速度慢
J. Org. Chem.,2006, 71, 430–433
failed
toluene
success
Buchwald coupling Reaction
14
能有效催化卤代杂环芳烃的C-N偶 联反应，另外对2级胺的反应选择 性很好