钯催化的反应和镍催化的反应

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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

反应中Pd（0）作为催化剂，在其中循环。

Heck反应优点在于其区域选择性和立体专一性，缺点为Pd过于昂贵。

铃木反应铃木反应，也称作Suzuki偶联反应、Suzuki-Miyaura反应（铃木－宫浦反应），是一个较新的有机偶联反应，零价钯配合物催化下，芳基或烯基硼酸或硼酸酯与氯、溴、碘代芳烃或烯烃发生交叉偶联。

该反应由铃木章在1979年首先报道，在有机合成中的用途很广，具强的底物适应性及官能团容忍性，常用于合成多烯烃、苯乙烯和联苯的衍生物，从而应用于众多天然产物、有机材料的合成中。

目录经还原消除，得到目标产物9以及催化剂1。

氧化加成一步，用乙烯基卤反应时生成构型保持的产物，但用烯丙基和苄基卤反应则生成构型翻转的产物。

这一步首先生成的是顺式的钯配合物，而后立即转变为反式的异构体。

还原消除得到的是构型保持的产物。

基本因素SUZUKI cross coupling reaction 的基本因素总的来说可以分为下面几个部分，底物的活性简单的分类可以是：ArN2+X->>ArI>ArBr>ArCl>ArOTf≥ArOTs,ArOMe这里面常用的是卤代物，其中尤其是碘代和溴代最为常见，也是反应效果较好的。

但是，ArN2+X在有些情况下，是个很好的选择。

它的制备我可以给出一个常用的方法，这里我们的重氮盐，是氟硼盐.碱的参与2.SUZUKI cross coupling reaction 在没有碱的参与下，是很难反应的，甚至不反应！反应中碱的影响不仅取决于碱（负离子）的强弱，而且要兼顾阳离子的性质。

阳离子如果太小不利于生成中间的过渡态ylide(Pd)中间体，如果要弄清楚这个问题简单的机理介绍是必不可少的，下面化学式可以明了的解释这个原理。

通常来说，大的阳离子的碱，如Ba,Cs，会加速反应，当阳离子太小而被屏蔽反应的速率和效率将显著下降。

溶剂选择常用的溶剂分为质子，非质子，极性和非极性，当然他们是互相交叉的，我这里再一次强调一下，溶剂和碱要综合考虑选择，这里只简单的给出一些常用的二者间的配合：Ba(OH)2/95%EtOH, Na2CO3,K2CO3,CsCO3/dioxane,DMF,CsF,K3PO4/toluene......当然，具体到实际的应用上还要考虑你底物在这些溶剂中的溶解性。

钯催化构建天然产物(1)

钯催化构筑天然产物【摘要】过渡金属钯在金属有机化学方面具有丰富的反应性, 用作催化剂具有高效率、用量少、选择性高等优点, 钯催化剂在有机合成中的应用有着举足轻重的地位, 由于钯催化剂的新应用, 有机合成领域出现了很多新的合成工艺、合成产物等[1]。

本文在查阅文献的基础上，对钯催化C-C, C-N键偶联构筑天然产物进行了概述。

【关键词】钯催化C-C, C-N键偶联1.钯催化C-C偶联构筑天然产物钯催化的交叉偶联反应金属钯催化的交叉偶联反应是最有效的形成C-C键的方法之一。

经过30多年来的发展，已经实现了各种卤代芳烃及酚类衍生物与各种有机金属试剂及不饱和烃类化合物的交叉偶联反应，如Heck偶联反应，Negishi偶联反应，Stille偶联反应，Kumada偶联反应，Ullmann 偶联反应，以及Suzuki-Miyaura偶联反应。

这类偶联反应已广泛应用于天然产物、生理活性化合物以及有机电子材料的合成中，并已实现了产业化应用。

基于该方法学在有机合成及材料合成领域的杰出贡献，Heck，Suzuki和Negish等三位科学家获得了2010年诺贝尔化学奖。

虽然金属钯催化的交叉偶联反应得到了蓬勃的发展，但在提高催化反应的催化活性、降低催化剂用量、实现温和的反应条件、扩大反应原料的适用性等方面仍是具有挑战性的研究课题。

1.1.1 Mizoroki-Heck反应Mizoroki和Heck分别于1971和1972年发现了一类重要的形成与不饱和双键相连新的C-C 键的反应，故称作Mizoroki-Heck反应。

此类反应在过去的40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，Heck反应机理如下(Scheme 1)。

Mizoroki-Heck反应是合成具有各种取代基的不饱和化合物最为有效的方法之一。

由于它具有广泛的底物适用性和对许多官能团有好的兼容性，因此，被广泛的应用于新药合成、染料以及有机发光料等领域。

催化氢化的试剂

催化氢化的试剂
催化氢化是一种化学反应，常用于将不饱和化合物转化为饱和化合物。

常用的催化氢化试剂包括：
1. 钯催化剂：钯催化剂是一种常用的催化氢化试剂，可以用于将烯烃、炔烃等不饱和化合物转化为对应的烷基化合物。

常用的钯催化剂有PdCl2(PPh3)2、Pd(PPh3)2Cl2等。

2. 镍催化剂：镍催化剂也是一种常用的催化氢化试剂，可以用于将醛、酮、酯等不饱和化合物转化为对应的烷基化合物。

常用的镍催化剂有NiSO4·xH2O、NiCl2·xH2O等。

3. 铬催化剂：铬催化剂可以用于将醛、酮、酯等不饱和化合物转化为对应的烷基化合物。

常用的铬催化剂有CrO3、Cr2O3等。

4. 铑催化剂：铑催化剂可以用于将烯烃、炔烃等不饱和化合物转化为对应的烷基化合物。

常用的铑催化剂有Rh2(CO)6、Rh(CO)5(PPh3)2等。

5. 铁催化剂：铁催化剂可以用于将醛、酮、酯等不饱和化合物转化为对应的烷基化合物。

常用的铁催化剂有FeSO4、FeCl3等。

需要注意的是，不同的催化剂适用于不同类型的不饱和化合物，应根据具体的反应条件和目标产物选择合适的催化剂。

同时，在使用催化剂进行催化氢化反应时，还需要注意
反应条件的控制，如反应温度、反应时间、氢化剂的选择和用量等因素。

镍催化偶联反应机理研究进展

镍催化偶联反应机理研究进展李哲;刘磊【期刊名称】《催化学报》【年(卷),期】2015(000)001【摘要】近期发展了很多镍催化的偶联反应作为在有机合成中高效构建C–C键的方法，同时开展了很多关于控制镍催化反应活性和选择性的机理研究。

这些研究发现，镍催化反应机理往往和相应的钯催化反应机理不同，因为镍催化偶联经常包括自由基和双金属机理。

本文总结了镍催化偶联反应机理的最新进展。

对于这些反应机理的理解为发展具有更高效率和选择性的镍催化偶联反应提供了帮助。

%A variety of Ni catalyzed cross‐coupling reactions have emerged as efficient new methods for the construction of C–C bonds, and many mechanistic studies have been conducted to understand the factors controlling the reactivity and selectivity of Ni catalyzed reactions. The mechanisms of Ni catalyzed reactions are often very different from the corresponding Pd catalyzed processes because radical or bimetallic pathways are frequently involved in Ni catalyzed cross‐coupling reactions. This review summarized recent advances in the mechanism of Ni catalyzed cross‐coupling reactions. These are important for the development of new Ni catalyzed cross‐coupling reactions with im‐proved efficiency and selectivity.【总页数】12页(P3-14)【作者】李哲;刘磊【作者单位】清华大学化学系，北京100084;清华大学化学系，北京100084【正文语种】中文【相关文献】1.镍催化的多组分炔-醛烷基化偶联反应研究进展 [J], 韩柏秋;马娇;顾翠平;徐歆;樊保敏;周永云2.镍催化芳烃卤化物还原性交叉偶联的反应机理 [J], 蒋峰;任清华3.镍催化下有机锌试剂与一卤代烃的交叉偶联反应研究进展 [J], 方迎春4.基于密度泛函理论及实验揭示pincer钯催化偶联反应机理 [J], 王明胜;王玺梁5.甲烷氧化偶联制C_2烃催化剂及催化反应机理研究进展 [J], 颜其洁因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

有机合成中的金属催化偶联反应

有机合成中的金属催化偶联反应金属催化偶联反应是有机合成领域中的重要方法之一。

它能够有效地构建碳-碳和碳-氮键，提供了合成复杂分子的可靠途径。

金属催化偶联反应的发展使得有机化学的研究和应用领域得到了极大的拓展。

本文将在分子结构、催化剂、反应机理和应用领域等方面探讨金属催化偶联反应的重要性和最新研究进展。

一、金属催化偶联反应的分子结构在金属催化偶联反应中，参与反应的有机分子通常包含活性基团（如芳基、烷基、酰基等）和功能基团（如羟基、氨基、卤素基等）。

这些有机分子可以通过碳-金属键与金属催化剂发生作用，从而实现活性基团和功能基团之间的偶联反应。

例如，苯基锂和卤代烷基在钯催化下发生交叉偶联反应，生成具有新的碳-碳键的化合物。

金属催化偶联反应的分子结构多样且灵活，为有机化学合成提供了广阔的可能性。

二、金属催化剂的选择金属催化偶联反应中的金属催化剂是实现反应的关键。

常用的金属催化剂包括钯、铂、铜、镍等。

选择合适的金属催化剂可以提高反应的效率和选择性。

例如，钯催化剂在烯烃和卤代烷基之间的偶联反应中具有广泛的应用，能够产生高收率和高选择性的产物。

此外，金属催化剂的配体也对反应的结果起到重要的影响。

合适的配体可以调节金属催化剂的活性和选择性，实现复杂分子的高效构建。

三、金属催化偶联反应的机理金属催化偶联反应的机理是该领域的研究热点之一。

虽然各种金属催化偶联反应的具体机理有所不同，但一般可以分为两个步骤：金属催化剂的活化和有机底物的偶联。

在活化步骤中，金属催化剂与配体形成配合物，激活金属中心，为下一步的反应做准备；在偶联步骤中，有机底物经过反应与激活的金属中心发生偶联反应，形成新的碳-碳或碳-氮键。

具体的反应机理可能涉及到还原消除、配体交换、烯烃与过渡态中心的配位等多个步骤。

四、金属催化偶联反应的应用领域金属催化偶联反应在药物合成、材料科学、天然产物合成等领域都有广泛的应用。

在药物合成中，金属催化偶联反应可用于合成活性分子和药物的关键中间体，提高药物的制备效率和选择性。

钯碳和雷尼镍

钯碳和雷尼镍均为还原碳碳双键常规的催化剂，但为了降低成本，我们选择雷尼镍作为催化剂，尽管本领域技术人员可能会根据专利文件CN1609089A的钯碳催化剂推测选用雷尼镍催化剂，但是并没有这方面的专利公开。

镍催化剂与钯催化剂的对氢气的吸附能力，在反应压力、温度和催化剂用量方面会有大的区别。

对于含有镍离子的液体，采用了化学沉淀法处理，选用适当浓度的Na2S水溶液除去，可能本领域技术人员公知的是选用Na2S水溶液除去镍废液，根据此溶液的酸碱度，我们选择合适浓度的Na2S水溶液。

过渡金属催化含氟烷烃的偶联反应

过渡金属催化含氟烷烃的偶联反应刘静;常静;赵温涛【摘要】氟原子具有较小的分子半径与较高的电负性,在有机分子中引入氟原子后常常能改变分子的物理、化学及生物学性质.过渡金属催化含氟烷烃的偶联反应是制备含氟化合物的重要方法之一.以含氟有机原料为砌块构建各类含氟有机化合物已受到广泛关注.重点介绍了近年来过渡金属钯、镍、铜催化的各类含氟烷烃的偶联反应.【期刊名称】《化学与生物工程》【年(卷),期】2019(036)006【总页数】5页(P5-9)【关键词】含氟烷烃;过渡金属催化;偶联反应【作者】刘静;常静;赵温涛【作者单位】天津大学理学院化学系,天津300350;天津大学理学院化学系,天津300350;天津大学理学院化学系,天津300350【正文语种】中文【中图分类】O643.32;O623.22氟原子具有较小的分子半径与较高的电负性，在有机分子中引入氟原子后常常能改变分子的物理、化学及生物学性质。

含氟有机化合物的特殊性质使其在医药、农药及材料领域的应用越来越多，不断增加的应用需求必然要通过发展更多的含氟官能团化方法来实现。

过渡金属催化含氟烷烃的偶联反应是制备含氟化合物的重要方法之一。

近年来，以含氟有机原料为砌块构建各类含氟有机化合物受到研究者的广泛关注，各类含氟官能团化的报道如雨后春笋般发展起来。

作者在此对近年来过渡金属钯、镍、铜催化的各类含氟烷烃的偶联反应进行综述，拟为过渡金属催化含氟烷烃的偶联反应研究提供帮助。

1 钯催化的含氟烷烃偶联反应钯是近几十年来有机化学家探索最多的、用于催化的过渡金属，对很多反应都有着很高的催化活性，如：Heck反应、Suzuki偶联、Sonogashira偶联、Buchwald-Hartwig胺基化反应等。

钯催化的含氟烷烃偶联反应也得到了很好的发展。

1.1 钯催化的单氟烷烃偶联反应相对于二氟烷烃化、三氟甲基化与全氟烷基化反应，单氟烷基化反应的研究报道较少。

继1953年Olah课题组报道的以单氟甲醇实现芳烃的单氟甲基化工作之后，Suzuki课题组于2009年报道了以苯硼酸频哪醇酯及[18F]碘单氟甲烷作为底物的Suzuki偶联反应。

实验室常用的几个反应机理必需掌握

Negishi偶联反应偶联反应，也写作偶合反应或耦联反应，是两个化学实体（或单位）结合生成一个分子的有机化学反应。

狭义的偶联反应是涉及有机金属催化剂的碳-碳键形成反应，根据类型的不同，又可分为交叉偶联和自身偶联反应。

在偶联反应中有一类重要的反应，RM（R = 有机片段, M = 主基团中心）与R'X的有机卤素化合物反应，形成具有新碳-碳键的产物R-R'。

[1]由于在偶联反应的突出贡献，根岸英一、铃木章与理查德·赫克共同被授予了2010年度诺贝尔化学奖。

[2]偶联反应大体可分为两种类型：•交叉偶联反应：两种不同的片段连接成一个分子，如：溴苯 (PhBr)与氯)。

乙烯形成苯乙烯(PhCH=CH2•自身偶联反应：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)。

反应机理偶联反应的反应机理通常起始于有机卤代烃和催化剂的氧化加成。

第二步则是另一分子与其发生金属交换，即将两个待偶联的分子接于同一金属中心上。

最后一步是还原消除，即两个待偶联的分子结合在一起形成新分子并再生催化剂。

不饱和的有机基团通常易于发生偶联，这是由于它们在加合一步速度更快。

中间体通常不倾向发生β-氢消除反应。

[3]在一项计算化学研究中表明，不饱和有机基团更易于在金属中心上发生偶联反应。

[4]还原消除的速率高低如下：乙烯基－乙烯基 > 苯基－苯基 > 炔基－炔基 > 烷基－烷基不对称的R-R′形式偶联反应，其活化能垒与反应能量与相应的对称偶联反应R-R与R′-R′的平均值相近，如：乙烯基－乙烯基 > 乙烯基－烷基 > 烷基－烷基。

另一种假说认为，在水溶液当中的偶联反应其实是通过自由基机理进行，而不是金属－参与机理。

催化剂偶联反应中最常用的金属催化剂是钯催化剂，有时也使用镍与铜催化剂。

钯催化剂当中常用的如：四(三苯基膦)钯等。

钯催化的有机反应有许多优点，如：官能团的耐受性强，有机钯化合物对于水和空气的低敏感性。

元素的反应周期表中的催化剂元素

元素的反应周期表中的催化剂元素元素是构成物质的基本单位，而催化剂元素则是在化学反应中起到促进反应速率的作用。

在元素的反应周期表中，存在着一些具有催化剂性质的元素，它们可以加速化学反应的进行，降低能量激活要求，提高反应的效率。

本文将会介绍一些常见的催化剂元素，并探讨它们在化学反应中的作用机制。

第一组：铂族元素铂族元素包括铂（Pt）、钯（Pd）、铑（Rh）、钌（Ru）、铱（Ir）和锇（Os），它们在化学反应中常被用作催化剂。

铂族元素具有良好的催化活性和稳定性，能够参与氧化还原反应、氢化反应、加氢反应等多种反应。

以铂为例，它常被用作汽车尾气中的催化转化剂，将有害的尾气中的氮氧化物、碳氢化合物和一氧化碳转化为无害的氮、水和二氧化碳。

铂能够吸附氮氧化物和碳氢化合物分子，使其发生反应，并在反应过程中不发生氧化还原。

第二组：镍族元素镍族元素包括镍（Ni）、钯（Pd）、铂（Pt）、钴（Co）、铁（Fe）和钌（Ru）。

这些元素在催化剂中常常起到氢化和脱氢反应的催化作用。

以镍为例，它在加氢反应中有着广泛的应用，能够加速烯烃和脂肪酸的加氢，将其转化为饱和烃。

镍的催化作用是通过吸附氢气和底物分子，使底物分子与氢气发生反应，并在反应后释放出反应产物。

第三组：铜族元素铜族元素包括铜（Cu）、银（Ag）和金（Au），它们在化学反应中常被用作催化剂。

铜族元素具有良好的电子传导性能，在电化学反应中能够提供电子传递的通道。

以铜为例，它在有机合成反应中广泛应用，能够参与氧化和加氢反应，促进有机物的转化。

铜的催化作用是通过吸附底物分子和提供电子，使底物分子与其他反应物或氧气发生反应，并加速反应进程。

第四组：铁族元素铁族元素包括铁（Fe）、钌（Ru）、钴（Co）、铑（Rh）、铑（Ir）和镍（Ni）。

这些元素在化学反应中常被用作氧化还原反应和氢化反应的催化剂。

以铁为例，它在催化剂中有着广泛的应用，能够参与合成氨、甲醇和合成气等反应。

铁的催化作用是通过吸附底物分子并与其他反应物发生反应，转化为反应产物。

催化剂的种类及其在化学反应中的应用

催化剂的种类及其在化学反应中的应用催化剂是一种能够增强化学反应速率的物质，在各种工业化学反应以及生物化学反应中均有广泛应用。

不同种类的催化剂适用于不同类型的反应，其性质和应用也各不相同。

一、酶催化剂酶是一种特殊的蛋白质，表现出极高的催化活性。

它们在生物体内发挥关键作用，例如催化葡萄糖转化为能量，使细胞得以存活。

人们利用这种高效的催化作用，制备某些产品，例如面粉中添加的淀粉酶促进面包发酵，啤酒中添加的酵母增加酒精含量。

二、金属催化剂金属催化剂适用于各种有机化学反应，例如有机合成和多年内有机化学反应。

例如，铂催化异构化反应，钯催化卤代烷化学反应，铜催化取代反应等。

此外，铜催化氧化反应、镍催化氧化还原反应等也是广泛应用于工业的反应。

三、酸碱催化剂酸碱催化剂催化酸碱中和反应和各种有机反应。

例如，许多酸催化有机反应利用了强酸分子，例如硫酸、氢氟酸等，而碱催化反应则利用了碱的性质。

这种催化剂使得反应速率加快，同时也使得反应具有选择性，从而有助于提高产品纯度和产量。

四、氧化剂催化剂氧化剂催化剂是一种可以增强氧化反应的能力的催化剂。

这种催化剂通常由金属或非金属氧化物组成。

例如，双氧水是一种常见的氧化剂，在很多实验与工业中都得到应用。

五、氢化剂催化剂氢化剂催化剂是一种可以加快还原反应进行的催化剂。

它们作用于有机分子，并在反应中与分子发生电子转移反应，完成分子的氢化还原过程。

铂和钯催化剂是氢氧化物的范例。

它们被广泛用于制备化学品以及医药中间体化合物。

六、界面催化剂界面催化剂是运用催化作用帮助在相对不同的离子阶段上的化学反应，在化学反应前、反应中以及反应后处于两个相中的催化物。

这种催化剂通常是催化活性物质，例如，液-液相界面中的诸如水-有机液相的氧化还原催化剂，阳离子界面催化剂等。

总体来说，催化剂是一种强大的化学工具，在各种化学反应中都有广泛应用。

它们使得反应速率和产物纯度得到大幅度提高，同时也降低了反应条件和过程复杂度。

耐酸的加氢催化剂

耐酸的加氢催化剂
耐酸的加氢催化剂一般有镍系催化剂、钴系催化剂、钯系催化剂和铂系催化剂等。

其中，镍系催化剂是最常用的加氢催化剂之一，具有良好的加氢活性和耐酸性，可以在较温和的条件下实现加氢反应。

钴系催化剂也具有较好的耐酸性，可用于多种加氢反应中。

钯系催化剂和铂系催化剂则是贵金属催化剂中常用的加氢催化剂，具有高活性和高选择性的特点，但价格较高。

在选择耐酸的加氢催化剂时，需要考虑被加氢物质的性质、所需的反应条件、反应选择性等因素。

对于需要在较温和条件下进行的加氢反应，镍系催化剂是一个较好的选择；对于需要较高活性的加氢反应，则可以选择钯系催化剂或铂系催化剂；对于需要在酸性条件下进行的加氢反应，钴系催化剂是一个不错的选择。

在实际应用中，还需要注意催化剂的制备方法和使用条件，以保证催化剂的性能和寿命。

同时，为了获得更好的催化效果，可以在反应物中加入适量的酸性试剂或配体等助剂。

[说明]suzuki反应

1、Suzuki偶联反应Suzuki反应是在钯的催化下,使用有机硼酸作为亲核基团与卤代芳香化物进行的碳—碳交叉偶联反应。

1.1 Ni催化Suzuki偶联反应[24]1995年，Percec 等[1]首次报道了以1, 1′-二(二苯基膦)二茂铁(dppf)为配体的镍催化剂NiCl2(dppf)/Zn 可以催化各种磺酸芳基酯与苯硼酸的Suzuki 反应。

从此，各种Ni 催化的Suzuki反应文献陆续出现，与Pd催化剂相比，Ni催化剂价格便宜，比Pd催化剂稳定，对不活泼氯代芳烃有更好的催化活性，反应选择性好，是一种理想的Suzuki反应催化剂。

1.1.1催化卤代芳烃的Suzuki偶联反应1996年，Saito等[2]首次报道了NiCl2(dppf)/BuLi 可以有效催化氯代芳烃参与Suzuki反应。

并比较了NiCl2(dppf)和Pd( PPh3)4对各种氯代芳烃的催化效果。

结果显示,Ni催化剂对底物的电负性不如Pd敏感,使其更具有普遍的应用性。

Saito小组[4]认为NiCl2(dppf)作催化剂时应通过还原剂丁基锂(BuLi)或氢化二异丁基铝(DIBAH)得到Ni[0]来催化反应。

Indolese等[5]发展了该体系，以对氯苯甲醚与苯硼酸的偶联反应为模板，发现在二氧六环为溶剂、K3PO4为碱时，95℃下NiCl2(dppf)不用还原剂也可以催化该反应。

Miyaura等[6]发NiCl2(PPh3)2/PPh3在以甲苯为溶剂、K3PO4·n H2O为碱时，在80～100 ℃条件下也可以不用还原剂有效地催化Suzuki反应。

邻位或者对位有吸电基的氯苯，产率很高，这可能是因为吸电基加快了氧化加成和金属交换的速率。

以上介绍的Suzuki反应都在高温下进行，Hu等[3]发展了可以在室温下进行的Suzuki 反应，即用二-(环辛二烯)化镍Ni(COD)2或NiCl2(PPh3)2/n-BuLi作催化剂。

钯催化的交叉偶联反应_2010年诺贝尔化学奖简介

1 早期研究
有机合成化学制造出的这几千万种新的物质绝大多数都是以碳原子为主来构建的。为了制备结构更复杂、功能更强大的新型材料, 就要想办法通过各种化学反应将碳原子连接在一起。然而碳原子本身是十分稳定的, 在化学反应中并不活泼, 所以就得想办法来激活碳原子, 让它更容易参与反应并与其他碳原子连接起来, 逐步形成更高层次的碳基骨架。1912 年, 法国人 Grignard 因发明有机镁试剂( 格氏试剂) 而荣获诺贝尔化学奖, 可以说是碳基活化史上的第一个里程碑。随着时代的发展, 人们对碳基的研究愈加深入。在研究的前期, 要么无法活化碳基, 化合物难于参加反应; 要么使碳原子过于活跃, 虽然能有效地制造出很多简单的有机物, 但要是合成复杂分子却有大量的副产物生成。正如大家所知, 在有机合成操作中提纯是一项繁琐的工作。 H eck, Negish i 和 Suzuki 等人通过实验发现, 当碳原子和钯原子连接在一起, 会形成一种∃ 温和% 的碳钯键, 在这里钯既活跃了碳基, 又使其不至于过于活泼, 然后又可以把别的碳原子吸引过来, 这样使得两个碳原子距离拉近, 容易成键而偶联起来。在这里钯原子就相当于 ∃ 媒人%的作用, 只需使用催化剂就行。所以∃ 钯催化交叉偶联反应%就是一款精致的工具, 让化学家得以像艺术家一样来雕刻和拼接类似积木的模块( 小的基团) , 构筑令人叹为观止的艺术品 ( 有机复杂分子) 。与此同时还避免了过多不必要副产物的生成。 H eck 1931 年出生于美国麻省斯普林菲尔德( Spri
的交叉偶联反应在全球的科研、医药生产、电子工业和先进材料等领域都有广泛应用。以在此领域有卓越贡献的科学家名字命名的有机反应对于从事化学的人来说是耳熟能详的, 如 H eck 反应、 N egishi 反应、 Suzuki 反应、 Stille 反应、 Kum ada 反应、 Sonogashira 反应以及 H iyam a 反应等等。众所周知, 有机合成化学以其强大的生命力制造出了几千万种新的物质, 并且这个数目仍在迅速的膨胀, 而有机合成化学的基础核心是新型、高效三次与有机合成方法学相关的诺贝尔化学奖授予情况可以看出这一领域的重要性: 2001 年 W. S. K now les, R. Noyori 和 K. B. Sharpless 因在发展催化不对称合成研究方面获奖; 2005 年 Y. Ch auvin , R. H . G rubbs 和 R . R . Sch rock 因在发展烯烃复分解反应所作出的贡献而获奖; 最后就是 2010 年的钯催化交叉偶联反应的获奖。下面对钯催化交叉偶联反应的早期研究、反应机理以及发展应用等做一个粗浅的介绍, 以期达到抛砖引玉之作用。

suzuki反应

1、Suzuki偶联反应Suzuki反应是在钯的催化下,使用有机硼酸作为亲核基团与卤代芳香化物进行的碳—碳交叉偶联反应。

1.1.1催化卤代芳烃的Suzuki偶联反应1996年，Saito等[2]首次报道了NiCl2(dppf)/BuLi 可以有效催化氯代芳烃参与Suzuki反应。

并比较了NiCl2(dppf)和Pd( PPh3)4对各种氯代芳烃的催化效果。

结果显示,Ni催化剂对底物的电负性不如Pd敏感,使其更具有普遍的应用性。

Saito小组[4]认为NiCl2(dppf)作催化剂时应通过还原剂丁基锂(BuLi)或氢化二异丁基铝(DIBAH)得到Ni[0]来催化反应。

Miyaura等[6]发NiCl2(PPh3)2/PPh3在以甲苯为溶剂、K3PO4·n H2O为碱时，在80～100 ℃条件下也可以不用还原剂有效地催化Suzuki反应。

邻位或者对位有吸电基的氯苯，产率很高，这可能是因为吸电基加快了氧化加成和金属交换的速率。

以上介绍的Suzuki反应都在高温下进行，Hu等[3]发展了可以在室温下进行的Suzuki 反应，即用二-(环辛二烯)化镍Ni(COD)2或NiCl2(PPh3)2/n-BuLi作催化剂。

钯催化反应机理汇总

Heck反应1.定义：钯催化的芳基卤化物和乙烯基卤化物与活性烯烃之间的C-C偶联反应称为Heck反应。

2.主要特点：最适合由单取代烯烃制备二取代烯烃；不对称烯烃主要经历至少取代的烯烃碳；3芳基或乙烯基卤化物的反应性顺序为I>Br≈OTf>>Cl；R1基为芳基、杂芳基、烯基、苄基和稀烯基；反应对水不敏感；迁移插入和b-氢化物消除都是通过合成立体化学进行的3.机理：4.实例：优势在于heck反应的反式选择性；利用手性配体能够实现构建第三和第四立体中心的有效方法和高对映选择性。

5.Pd(喹啉-8-羧酸盐)2作为Heck反应的廉价无膦催化剂。

6.钯催化芳基卤化物与丙烯醛二乙缩醛反应合成3-芳基丙烯醛。

7.Heck反应高效制备3-苯基丙醛8.钯催化芳基硼酸与富电子和缺电子烯烃的氧化Heck反应是在没有碱、氧或其他外部氧化剂的情况下进行的。

Negishi reaction1.定义：钯或镍催化的有机锌试剂与有机卤化物、三氟化合物等的交叉偶联反应。

2.机理：3.优势：良好的官能团兼容性；条件温和；设备要求低；缺点：对水敏感4.有机锌试剂制备：5.实例：芳基溴化物与原位制备的2-吡啶锌的Negeshi偶联反应良好，分离收率为80%。

2-吡啶硼酸被证明是不稳定的，它的suzuki偶联剂与其他芳基硼酸一样有效。

文献：Org.Lett. 2002,4, 2385-23886.2005年开发了Pd-NHC催化体系，该体系能在室温下高收率地交叉偶联各种未活化的伯溴化物和烷基有机锌试剂。

文献：Org. Lett. 2007,9,4571-4574；Org. Lett. 2005,7,3805-38087.1977年首次报道了negishi交叉偶联反应的立体选择性反应。

目前，已开发出有效的催化剂和配体。

以下是含有机锌试剂的芳基卤化物的一个示例：文献：J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 3538-3539Sonogashira reaction1.定义：用钯催化剂、铜（I）助催化剂和胺基碱进行末端炔烃与芳基或卤化乙烯的偶联。

有机合成中的催化剂应用

有机合成中的催化剂应用有机合成是化学领域的重要分支，它研究有机物的合成方法和工艺。

催化剂是有机合成中不可或缺的重要工具，它能够加速生成目标有机物的反应，提高反应的选择性和收率。

本文将介绍有机合成中常见的催化剂及其应用。

一、贵金属催化剂贵金属催化剂在有机合成中具有重要的应用价值。

常见的贵金属催化剂有铑、钯、铂等。

它们在氢化反应、氧化反应和偶联反应中发挥着重要的作用。

1. 氢化反应贵金属催化剂在氢化反应中起到催化剂的作用，可以将烯烃或醛酮类化合物加氢生成饱和烃或醇。

例如，铑催化剂可以将烯烃转化为相应的烃，铂催化剂可催化醛酮类化合物的加氢反应。

这些反应在有机合成中广泛应用于药物合成、精细化学品制备等领域。

2. 氧化反应贵金属催化剂在氧化反应中也发挥着重要作用。

例如，铑催化剂可以催化醇的氧化反应，将其转化为醛。

这种氧化反应在制备香料和合成某些有机试剂时非常有用。

3. 偶联反应偶联反应是有机合成中常见的一类反应，可以将两个或多个有机分子连接在一起。

贵金属催化剂在偶联反应中具有很高的催化活性和选择性。

例如，钯催化剂在Suzuki偶联反应中被广泛应用，能够实现芳香化合物的偶联。

二、过渡金属催化剂除了贵金属催化剂外，过渡金属催化剂也在有机合成中得到广泛应用。

常见的过渡金属催化剂有铜、镍、铁等。

它们在环化反应、羰基化反应和还原反应中起到催化作用。

1. 环化反应环化反应是有机合成中常见的一类反应，可以构建环状有机分子骨架。

过渡金属催化剂在环化反应中发挥着重要作用。

例如，铜催化剂可以催化碳碳键形成的环化反应，有效地合成多环化合物。

2. 羰基化反应羰基化反应是有机合成中重要的一类反应，可以将非羰基化合物转化为羰基化合物。

过渡金属催化剂在羰基化反应中起到重要的催化作用。

例如，镍催化剂可以催化烯烃的羰基化反应，将其转化为酮类化合物。

3. 还原反应还原反应是有机合成中常见的一类反应，可以还原有机分子中的功能团。

过渡金属催化剂在还原反应中起到重要作用。

药品合成中的金属催化反应

药品合成中的金属催化反应在药物研发中，合成新药物是一个非常关键和复杂的过程。

为了得到高效的药物治疗方案，药物合成的方法必须是安全、高效和可靠的。

因此，药物合成中的金属催化反应技术是近年来广泛关注的研究领域之一。

金属催化反应技术是利用金属催化剂的作用，将原有的酰化、烷基化、酰胺化等反应转化为高效的化学反应。

与传统合成方法相比，金属催化反应技术具有反应速率快、反应条件温和、产物选择性高等优点。

在药物研发过程中，金属催化反应技术的应用可以极大地提高合成药物的效率，减少药物的副作用，降低生产成本。

在现代催化化学中，铂金属催化剂被广泛应用于各种化学反应中，如选择性氢化、氧化、烷基化、烷基置换、脱氢等反应。

在药物合成中，铂金属催化反应技术被广泛应用于靶向药物的合成过程中，如β-内酰胺类抗生素、重要的香精、杀虫、抗经期紊乱症等药品的合成过程中。

除了铂金属催化反应技术外，其他金属催化剂也被广泛应用于药物合成中。

铜、铁、钼等元素都具有较好的催化效果，尤其是钯、镍等催化剂在药物合成中的应用处于不断增长的趋势。

与铂金属催化反应不同，这些金属催化反应技术更具有可持续性，更加环保和经济。

除了普遍应用的催化剂外，一些新型的金属催化剂也被人们广泛关注。

如由Bergman, Schrock与Grubbs等人开发的烯烃聚合催化剂等。

这些金属催化剂在药物合成中具有独特的催化效果，有助于解决研发新药物时的一些难题。

总之，药物合成中的金属催化反应技术是目前很火热的研究领域之一。

金属催化剂不仅可以提高药物合成效率，提高产物结构的选择性，还可以减少药物质量成本，并减小对环境的影响。

随着金属催化反应技术的不断发展和完善，相信将会在药物研发领域起到越来越重要的作用。

药明内部讲义

Pd催化的偶联反应内容简介Pd 催化的偶联反应有较多类型，目前用途最广泛的主要有以下三类:1. Suzuki 反应2. Heck 反应3. Sonogashira 反应第一部分： Suzuki 反应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的偶联反应，称之为Suzuki偶联反应，或Suzuki-Miyaura 偶联反应。

R1BY2R2X [Pd]R1R2+BY2 = B(OR)2, 9-BBN, B(CHCH3CH(CH3)2)X = I, Br, Cl, OSO2(C n F2n+1), n = 0,1,4R1 = aryl, alkenyl, alkylR2 = aryl, alkenyl, alkynyl, benzyl, allyl, alkyl[Pd] = Pd(PPh3)4, Pd(dppf)Cl2base = Na2CO3, NaOCH2CH3, TIOH, N(CH2CH3)3, K3PO41.2 Suzuki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，然后与活化的硼酸发生金属转移反应生成Pd(II)的络合物，最后进行还原-消除而生成产物和Pd(0)。

1.3 Suzuki反应的特点及研究方向这类偶联反应有一些突出的优点：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，尤其是，这类反应的无机副产物是无毒的并且易于除去，这就使得其不仅适用于实验室而且可以用于工业化生产。

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。

目前，Suzuki 偶联反应的研究主要在以下几个方向：1. 合成并筛选能够在温和的条件下高效催化卤代芳烃（特别是氯代芳烃）的配体；2. 多相催化体系的Suzuki偶联反应研究；3. 应用于Suzuki 偶联反应的新合成方法研究。