偶联反应

偶联反应
偶联反应

偶联反应

目录

偶联反应

常见的偶联反应包括

偶联反应具体说明

偶联反应所需要注意的

用途

Suzuki反应

偶联反应

偶联反应(英文:Coupled reaction),也作偶连反应、耦联反应、氧化偶联,是由两个有机化学单位(molecules)进行某种化学反应而得到一个有机分子的过程.这里的化学反应包括格氏试剂与亲电体的反应

偶联反应

(Grinard),锂试剂与亲电体的反应,芳环上的亲电和亲核反应(Diazo,Addition-Elimination),还有钠存在下的Wutz反应,由于偶联反应 (Coupled Reaction)含义太宽,一般前面应该加定语.而且这是一个比较非专业化的名词. 狭义的偶联反应是涉及有机金属催化剂的碳-碳键生成反应,根据类型的不同,又可分为交叉偶联和自身偶联反应。进行偶联反应时,介质的酸碱性是很重要的。一般重氮盐与酚类的偶联反应,是在弱碱性介质中进行的。在此条件下,酚形成苯氧负离子,使芳环电子云密度增加,有利于偶联反应的进行。重氮盐与芳胺的偶联反应,是在中性或弱酸性介质中进行的。在此条件下,芳胺以游离胺形式存在,使芳环电子云密度增加,有利于偶联反应进行。如果溶液酸性过强,胺变成了铵盐,使芳环电子云密度降低,不利于偶联反应,如果从重氮盐的性质来看,强碱性介质会使重氮盐转变成不能进行偶联反应的其它化合物。偶氮化合物是一类有颜色的化合物,有些可直接作染料或指示剂。在有机分析中,常利用偶联反应产生的颜色来鉴定具有苯酚或芳胺结构的药物。

常见的偶联反应包括

反应名称--年代--反应物A--反应物B --类型--催化剂--注

Wurtz反应 1855 R-X sp³ 自身偶联 Na

Glaser偶联反应 1869 R-X sp 自身偶联 Cu

Ullmann反应 1901 R-X sp² 自身偶联 Cu

Gomberg-Bachmann反应 1924 R-N2X sp² 自身偶联以碱作介质

Cadiot-Chodkiewicz偶联反应 1957 炔烃 sp R-X sp 交叉偶联 Cu 以碱作介质

Castro-Stephens偶联反应 1963 R-Cu sp R-X sp² 交叉偶联

Kumada偶联反应 1972 R-MgBr sp²;、sp³ R-X sp² 交叉偶联 Pd或Ni Heck反应 1972 烯烃 sp² R-X sp² 交叉偶联 Pd 以碱作介质

Sonogashira偶联反应 1973 炔烃 sp R-X sp³ sp² 交叉偶联 Pd、Cu 以碱作介质

Negishi偶联反应 1977 R-Zn-X sp² R-X sp³ sp² 交叉偶联 Pd或Ni Stille偶联反应 1977 R-SnR3 sp² R-X sp³ sp² 交叉偶联 Pd

Suzuki反应 1979 R-B(OR)2 sp² R-X sp³ sp² 交叉偶联 Pd 以碱作介质Hiyama偶联反应 1988 R-SiR3 sp² R-X sp³ sp² 交叉偶联 Pd 以碱作介质

Buchwald-Hartwig反应 1994 R2N-R SnR3 sp R-X sp² 交叉偶联 Pd N-C偶联Fukuyama偶联反应 1998 RCO(SEt) sp2 R-Zn-I sp3 交叉偶联 Pd

偶联反应具体说明

偶联反应是由两个有机化学单位(moiety)进行某种化学反应而得到一个有机分子的过程.这里的化学反应包括格氏试剂与亲电体的反应(Grinard),锂试剂与亲电体的反应,芳环上的亲电和亲核反应(Diazo,Addition-Elimination),还有钠存在下的Wurtz反应,

偶联反应所需要注意的

进行偶联反应时,介质的酸碱性是很重要的。一般重氮盐与酚类的偶联反应,是在弱碱性介质中进行的。在此条件下,酚形成苯氧负离子,使芳环电子云密度增加,有利于偶联反应的进行。重氮盐与芳胺的偶联反应,是在中性或弱酸性介质中进行的。在此条件下,芳胺以游离胺形式存在,使芳环电子云密度增加,有利于偶联反应进行。如果溶液酸性过强,胺变成了铵盐,使芳环电子云密度降低,不利于偶联反应,如果从重氮盐的性质来看,强碱性介质会使重氮盐转变成不能进行偶联反应的其它化合物。

用途

偶氮化合物是一类有颜色的化合物,有些可直接作染料或指示剂。在有机分析中,常利用偶联反应产生的颜色来鉴定具有苯酚或芳胺结构的药物。

Suzuki反应

是过渡金属钯或镍催化的偶联反应,一直是合成aryl-aryl 键最有效的方法之一。在过渡金属催化的芳基偶联反应中,在四个三苯基膦配体配合的钯催化下,芳基硼酸与溴或碘代芳烃的交叉偶联反应被称为芳基偶联反应。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)。

卤代芳烃与氧化加成后,与等当量的碱生成有机钯氢氧化物中间物种,取代了键极性相对弱的Pd-X键,这种含强极性键Pd一O的中间物种具有较强的亲电性另一当量的碱与芳基硼酸生成四价硼酸盐中间物种,具有较强的富电性,有利于阴离子向Ar'一Pd一OH的金属中心迁移。由这两方面协同作用形成的有机钯络合物Ar一Pd一Ar',经还原消除生成芳基偶联产物。有研究发现,在溴代芳烃的偶联反应中,速率决定步骤在于氧化加成,而在碘代芳烃的偶联反应中,芳基阴离子向金属中心迁移过程是速率决定步骤。

格林尼亚试剂

简介

格林尼亚试剂 Grignard reagent

格林尼亚试剂简称“格氏试剂”是含卤化镁的有机金属化合物,由于含有碳负离子,因此属于亲核试剂,由法国化学家维克多·格林尼亚(François Auguste Victor Grignard)发现。格氏试剂在有机合成上十分有用,因而有多种市售格氏试剂存在。

历史

1900年,法国化学家维克多·格林尼亚发现了格氏试剂;[1]

1912年,格林尼亚因这一贡献被授予诺贝尔化学奖一同得奖的是他的同事保罗·萨巴蒂尔(Paul Sabatier)。[2]

结构

格氏试剂是共价化合物,镁原子直接与碳相连形成极性共价键,碳为负电性端,因此格氏试剂是极强的路易斯碱,能从水及其它路易斯酸中夺取质子,故格氏试剂不能与水,二氧化碳接触,需格氏试剂的制备和引发的反应需要在无水,隔绝空气条件下进行。

制备与应用

制备

在0℃冷却的格氏试剂

格氏试剂一般由卤代烃与镁粉在无水乙醚或四氢呋喃(,THF)中反应制得。格

氏试剂可与醚或四氢呋喃中的氧原子形成络合物,制备过程必须在绝对无水无二氧化碳无乙醇等具有活泼氢的物质(如:水、醇、氨NH3、卤化氢、末端炔等)条件下进行。

由于碘代烷价格较高,一般用溴代烷合成。溴代烷是最常用于制备格氏试剂的卤代烃,但由于氯、溴甲烷均为气体,使用不便,一般使用碘甲烷合成碘化甲基镁(CH3MgI)。氯苯在制备格氏试剂时还须控制温度与压力。烯丙型及苯甲基型格氏试剂,合成后会与尚未反应的卤代烃发生偶合,因而需要严格控制温度。

Grignard反应的仪器用前应尽可能进行干燥。微量水分的存在抑制反应的引发,而且会分解形成的Grignard试剂而影响产率。有时作为补救和进一步措施清除仪器所形成的水化膜,可将已加入Mg屑和碘粒的三颈瓶(或者其它反应器)在石棉网上用小火小心加热几分钟,使之彻底干燥。[3]

格林尼亚反应

格氏试剂用于增长碳链的反应通称格林尼亚反应,主要包括

烷基化反应

R-Mg-X + R1-CH2-X -→ R-CH2-R1 + X-Mg-X 羰基加成

OMgX

R-Mg-X + R1-CO-R2 --→R-C-R1

R2

共轭加成

R

R-Mg-X + R1-CH=CH-R2 --→ R1-C=C-R2

Mg-X

路易斯碱反应

·制备其它有机金属化合物,尤其是烷基镉试剂

·脱去亚胺的α-氢,用于α-烷基醛的合成[4]

参见

格林尼亚反应(Grignard reaction)

性质

简称格氏试剂。一类通式为RMgX的试剂,式中R为脂肪烃基或芳香烃基,X为卤素(C1、Br或I)。通常用卤代烃和金属镁在无水乙醚或四氢呋喃中制取。性质极为活泼,可与具有活泼氢的化合物(如H2O,ROH,RC≡CH…)醛、酮、酯、酰卤、腈、环氧乙烷、卤代烷、二氧化碳、三氯化磷、三氯化硼、四氯化硅等反应。为重要的有机合成试剂。

参考资料

1.Victor Grignard, Compt. Rend. Vol. 130, p. 1322 (1900).

2.The Nobel Prize in Chemistry 1912:Victor Grignard .

3.有机化学实验(第二版)兰州大学复旦大学编高等教育出版社.

4.[英]R.K.Mackie, D.M.Smith, R.A.Aitken, 2008年7月:《有机合成指南》孟歌译,北京:化学工业出版社,71~72页.

重氮盐

重氮盐的化学性质

含有重氮基(-N=N+)的盐类。干燥的重氮盐不稳定,受热或震动易爆炸,但是也有例外,也就是所谓的稳定重氮盐,例如氟硼酸重氮盐,吡唑重氮内盐以及三蝶烯重氮盐。重氮盐一般用芳香胺经重氮化制得。反应过程是把芳香胺加入到过量浓盐酸(过量的酸的作用是防止生成的重氮盐与没有反应的芳香胺偶联,生成偶氮化合物)中,再加入适量亚硝酸钠溶液(整个反应过程需控制在0~5℃),用碘化钾淀粉试纸检验亚硝酸钠是否过量(不足需补加,过量加尿素破坏)。脂肪胺的重氮盐极不稳定,在生成的过程中就会分解,生成醇(分解过程中经过碳正离子,会有重排现象)。

重氮盐可进行多种反应,一如不易引入的一些基团,以重氮苯为例:

重氮盐还原成苯肼

C6H5N2+ +H3PO2 →C6H6+ N2↑

C6H5N2+ +H2O C6H5OH+ N2↑

C6H5N2+ +CuCl/HCl→C6H5Cl+ N2↑

C6H5N2+ +CuCN/NaCN→C6H5CN+ N2↑

C6H5N2+ +KI→C6H5I+ N2↑

在碱性环境中,重氮盐与酚、芳香胺发生偶联,生成偶氮化合物,这是制取偶氮化合物的重要方法。偶联一般在对位发生,对位被占则在临位偶联,临对位都被占则不发生偶联。合成

芳香重氮盐的反应

重氮盐一般由芳香胺(如苯胺)与亚硝酸钠或亚硝酸在低温及过量无机酸存在下发生重氮化反应制取。氟硼酸重氮盐在室温下稳定,可以分离出来,但一般的重氮盐在5°C以上是不稳定的,容易放出氮气而分解,因此通常不将它分离出来,而是直接进行下一步的反应。溶于水,不溶于乙醚。

编辑本段反应

脂肪族化合物重氮盐的偶合反应

重氮盐正离子可以与酚和三级芳胺发生芳环上的亲电取代反应,生成偶氮化合物。该反应也称偶联反应,产物常用作偶氮染料。

重氮盐芳环上的亲核芳香取代反应:重氮基被其他官能团(卤素、氰基、羟基、氢、硝

基、磺酸基等)取代。此类型的反应包括Sandmeyer反应(生成溴代和氯代芳烃)、Gattermann 反应、Gomberg-Bachmann反应(生成联苯衍生物)、Schiemann反应(生成氟代芳烃)、Craig 合成(2-氨基吡啶与亚硝酸钠、氢溴酸及过量溴反应生成2-溴吡啶)。

偶氮化合物重氮盐的性质

Meerwein芳基化反应:重氮盐与缺电子烯烃发生偶联反应。

Bamberger三嗪合成和Widman-Stoermer合成:重氮盐末端氮原子作亲电试剂与活化的双键反应成环。

水解生成醇或酚。

用次磷酸、乙醇、硼氢化钠、三丁基锡、三乙基硅在不同介质还原,重氮基被氢取代,放出氮气。重氮化反应与该反应常用于向芳环引入氨基,借助其定位效应,达到目的后再将该导向基除去。

生物氧化习题 (2)

第六章生物氧化 复习测试 (一)名词解释 1. 生物氧化 2. α-脱羧 3. 氧化脱羧 4. 呼吸链 5. 氧化磷酸化 6. 底物水平磷酸化 7. P/0比值 8. 氧化磷酸化解偶联9. 递氢体和递电子体 10.苹果酸-天冬氨酸穿梭 (二)选择题 A型题: 1.生物氧化CO2的产生是: A.呼吸链的氧化还原过程中产生 B. 有机酸脱羧 C. 碳原子被氧原子氧化 D. 糖原的合成 E. 以上都不是 2.生物氧化的特点不包括: A. 遂步放能 B. 有酶催化 C. 常温常压下进行 D. 能量全部以热能形式释放 E. 可产生ATP 3. 可兼作需氧脱氢酶和不需氧脱氢酶的辅酶是: A. NAD+ B. NADP+ C. FAD D. CoQ E. CytC 4. NADH氧化呼吸链的组成部份不包括: A.NAD+B.CoQ C.FAD D.Fe-S E.Cyt 5. 下列代谢物经过一种酶脱下的2H,不能经过NADH呼吸链氧化的是:A.苹果酸B.异柠檬酸C.琥珀酸D.丙酮酸E.a-酮戊二酸6.丙酮酸转变成乙酸辅酶A的过程是: A.α-单纯脱酸,B.β-单纯脱酸C.α-氧化脱酸D.β-氧化脱酸E.以上都不是 7.下列关于呼吸链的叙述哪项是错误的: A.复合体Ⅲ和Ⅳ为两条呼吸链共有 B.可抑制Cytaa3阻断电子传递 C.递氢体只递氢,不传递电子 D.Cytaa3结合较紧密 E.ATP的产生为氧化磷酸化 8.各种细胞色素在呼吸链中传递电子的顺序是: A.a → a3→ b → C1→1/2 O2 B.b →C1→C →a →a3→1/2 O2 C.a1→b →c →a →a3→1/2 O2 D.a → a3→ b → c1→ a3→1/2 O2 E.c →c1→b →aa3→1/2 O2

偶联反应

金属钯催化Sonogashira偶联反应 (芳基炔与芳基卤偶联) 一、实验题目: 金属钯催化Sonogashira偶联反应(芳基炔与芳基卤偶联) 二、实验日期: 实验地点: 实验指导老师: 三、实验目的 1. 学习金属催化的有机偶联反应 2. 掌握Sonogashira偶联的反应机理。 3. 熟练氮气保护、金属催化、回流反应等有机基本操作。 四、实验原理 Sonogashira偶联反应现代有机合成中一种非常重要的形成碳碳键的偶合技术。用于在不饱和碳原子之间形成碳碳单键。 反应是碘代乙烯或芳香烃与端炔之间经催化生成炔烯化合物的反应。反应催化剂为钯和氯化亚铜。反应需要碱性条件下进行。

反应催化循环如下: 钯与碘乙烯发生氧化加成反应,生成乙烯基碘化钯;氯化亚铜在碱性条件下与炔生产炔化铜,后者与乙烯基碘化钯发生金属交换反应,生成乙烯基炔化钯,然后发生还原消除反应生成零价钯和烯炔,完成一个催化循环。 同大多数钯介导的偶合反应一样,该反应一般只适用于不饱和碳原子之间的偶合。在传统有机合成中,乙烯基卤素都是惰性化合物,很难发生取代反应,但在现代有机合成中这种观念发生了彻底的变化。在钯催化下乙烯基卤素化合物变得相当活泼,能发生一系列取代反应。而Sonogashira偶联反应就是其中一个反应代表。烯炔结构是天然产物中常见的结构,特别是菊科植物的次生代谢产物富含这种结构。在全合成研究中Sonogashira偶联反应无疑是一种有力的合成手段。

本次实验是将碘苯和对乙基苯乙炔进行Sonogashira偶联反应,使得苯和碳碳三键直接相连。 反应方程式如下: I CuI,PPh 2 32 + 120C Pd(PPh)Cl 实验装置: 五、实验部分 1、实验仪器:10 mL圆底烧瓶、球形冷凝管、酒精灯、针头、橡胶塞、空气球 2、实验药品:碘代苯、对乙基苯乙炔、碘化亚铜、三乙胺、二氯-二-(三苯基磷)钯

suzuki偶联反应

Suzuki-Miyaura交叉偶联反应机理及其在有机合成中的应用 学院:化学学院 专业:有机化学 学号: 姓名:

一、Suzuki-Miyaura 交叉偶联反应概念 Suzuki 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,是在钯配合物催化下,芳基或烯基的硼酸或硼酸酯与氯、溴、碘代芳烃或烯烃发生交叉偶联。 Z=Cl,Br,I 自从1981年Suzuki 等报道了通过钯催化的有机硼化学物和卤代烃可以在很温和的条件下发生偶联反应制备不对称联芳烃以后,为芳-芳键的形成展开了一个新的领域[1]。Suzuki-Miyaura 交叉偶联反应被证明是目前制备联芳基及其衍生物最为广泛利用的方法,因为其具有很强的底物适应性及官能团耐受性,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。铃木章也凭借此贡献与理查德·赫克、根岸英一共同获得2010年诺贝尔化学奖。 二、Suzuki-Miyaura 交叉偶联反应机理 Suzuki-Miyaura 交叉偶联的反应机理通常是一个普通的催化循环过程。这个过程主要包括三个步骤: (1)氧化加成(oxidative addition) (2)转移金属化(transmetalation) (3)还原消除(reductive elimination) Ar-Pd-Ar 1 Ar-Ar Pd(0) ArX ArPdX ArPdOH NaOH NaX B(OH)4 ArB -(OH)3 NaOH ArB(OH)2 氧化加成 还原消除 转移金属化 Z B(OH)2 Br Z + 3% Pd(PPh 3)4Benzene, Na 2CO 3/H 2O

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=CH 2 ?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。

偶联反应及举例

偶联反应[编辑] 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[编辑] 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。[5] §催化剂[编辑] 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。 如下一些关于钴催化的偶联反应的综述[6],钯[7][8][9][10][11]和镍[12]介导的反应以及它们的应用[13][14]。 §离去基团[编辑] 离去基团X在有机偶联反应中,常常为溴、碘或三氟甲磺酰基。较理想的离去基团为氯,因有机氯化合物相对其他的这些离去基团更廉价易得。与之反应的有机金属化合物还有锡、锌或硼。 §操作条件[编辑]

偶联反应一览表

反应名称发现 年代 反应物A反应物B 类 型 催化 剂 备 注 武兹反应(Wurtz reaction)1855 R-X sp3R-X sp3 自 身 以 Na 消 除 反 应 物 的 卤 原 子 格拉泽偶联反应(Glaser coupling)1869 RC≡CH sp RC≡CH sp 自 身 Cu 氧 气 作 为H 受 体 乌尔曼反应(Ullmann reaction)1901 Ar-X sp2Ar-X sp2 自 身 Cu 高 温 冈伯格-巴克曼反应1924 Ar-H sp2Ar-N2X sp2自 身 需 碱 参 与 Cadiot-Chodkiewicz 偶联反应1957 RC≡CH sp RC≡CX sp 交 叉 Cu 需 碱 参 与 Castro-Stephens偶联反应1963 RC≡CH sp Ar-X sp2 交 叉 Cu 吉尔曼试剂偶联反应 (Gilman reagent coupling)1967 R2CuLi R-X 交 叉 Cassar反应1970 烯烃sp2R-X sp3交 叉 Pd 需 碱 参 与 熊田偶联反应(Kumada coupling)1972 Ar-MgBr sp2, sp3 Ar-X sp2 交 叉 Pd or

Ni 赫克反应(Heck reaction)1972 烯烃sp2R-X sp2 交 叉 Pd 需 碱 参 与 薗头偶联反应 (Sonogashira coupling)1975 RC≡CH sp R-X sp3 sp2 交 叉 Pd and Cu 需 碱 参 与 根岸偶联反应(Negishi coupling)1977 R-Zn-X sp3, sp2, sp R-X sp3 sp2 交 叉 Pd or Ni 施蒂勒反应(Stille coupling)1978 R-SnR3 sp3, sp2, sp R-X sp3 sp2 交 叉 Pd 铃木反应(Suzuki reaction)1979 R-B(OR)2sp2R-X sp3 sp2 交 叉 Pd 需 碱 参 与 Hiyama偶联反应1988 R-SiR3sp2R-X sp3 sp2 交 叉 Pd 需 碱 参 与 Buchwald–Hartwig 偶联反应1994 R2N-R SnR3sp R-X sp2 交 叉 Pd N-C 偶 联 反 应 福山偶联反应 (Fukuyama coupling)1998 RCO(SEt) sp2R-Zn-I sp3交 叉 Pd

偶联反应

偶联反应 目录 偶联反应 常见的偶联反应包括 偶联反应具体说明 偶联反应所需要注意的 用途 Suzuki反应 偶联反应 偶联反应(英文:Coupled reaction),也作偶连反应、耦联反应、氧化偶联,是由两个有机化学单位(molecules)进行某种化学反应而得到一个有机分子的过程.这里的化学反应包括格氏试剂与亲电体的反应 偶联反应 (Grinard),锂试剂与亲电体的反应,芳环上的亲电和亲核反应(Diazo,Addition-Elimination),还有钠存在下的Wutz反应,由于偶联反应 (Coupled Reaction)含义太宽,一般前面应该加定语.而且这是一个比较非专业化的名词. 狭义的偶联反应是涉及有机金属催化剂的碳-碳键生成反应,根据类型的不同,又可分为交叉偶联和自身偶联反应。进行偶联反应时,介质的酸碱性是很重要的。一般重氮盐与酚类的偶联反应,是在弱碱性介质中进行的。在此条件下,酚形成苯氧负离子,使芳环电子云密度增加,有利于偶联反应的进行。重氮盐与芳胺的偶联反应,是在中性或弱酸性介质中进行的。在此条件下,芳胺以游离胺形式存在,使芳环电子云密度增加,有利于偶联反应进行。如果溶液酸性过强,胺变成了铵盐,使芳环电子云密度降低,不利于偶联反应,如果从重氮盐的性质来看,强碱性介质会使重氮盐转变成不能进行偶联反应的其它化合物。偶氮化合物是一类有颜色的化合物,有些可直接作染料或指示剂。在有机分析中,常利用偶联反应产生的颜色来鉴定具有苯酚或芳胺结构的药物。 常见的偶联反应包括 反应名称--年代--反应物A--反应物B --类型--催化剂--注 Wurtz反应 1855 R-X sp³ 自身偶联 Na Glaser偶联反应 1869 R-X sp 自身偶联 Cu Ullmann反应 1901 R-X sp² 自身偶联 Cu Gomberg-Bachmann反应 1924 R-N2X sp² 自身偶联以碱作介质

脱羧反应

脱酸反应 羧酸分子脱去羧基 (一COOH)放出二氧化碳的反应叫脱羧反应: R-COOH→RH+CO? 脱羧反应是有机化学的一类重要反应,随着研究的不断深入 , 对不同脱羧反应的机理与调控途径有了更细微的了解 ,脱羧反应的 应用也越来越广,现已广泛地应用于化工、生物、医药、食品等领域。 脱羧反应之所以能够发生 ,是由其分子结构决定的。一般情况下 ,羧酸中的羧基较为稳定 ,不易发生脱羧反应 ,但在特殊条件下 ,羧酸能脱去羧基(失去二氧化碳) 而生成烃。 一、从分子结构来分析脱羧反应为什么能够发生 在羧酸分子中,羧基中的碳原子是 SP2杂化的,它的三个 SP2杂化轨道分别与烃基及两个氧原子形成三个σ键,这三个σ键同在一个平面上,碳原子剩下的一个 P电子与氧原子的一个 P电子形成了羰基 ( )中的π键,羧基中的一OH的氧上有一对孤电子,可与羰基上的π键形成 P一π共轭体系。 羧基的结构羧基负离子的结构 由于 P一π共轭效应,OH的氧原子的电子云向羰基移动,增强了0一H键的极性,有利于氢原子的离解,使羧酸比醇酸性强。当羧

基上的H离解后,P一π共轭作用更加完全,两个C一0键的键长完全平均化,羧酸根负离子更加稳定。 从上可见,羧酸分子结构的一个特点是:具有 P一π共轭效应 的是比较稳定的部分,当受热时可以作为CO2整体脱去。 CO2脱去后,中心碳原子转为SP杂化,碳原子的两个SP杂化轨道分别与两个氧原子形成两个σ键,分子呈直线型,碳原子以未参与杂化的两个P轨道,分别与两个氧原子的 P轨道形成两个四电子三中心大π键(π43)。这是一个非常稳定的结构。从热力学的观点看,越稳定的越容易形成,所以脱羧反应能够发生。 脱羧反应的共价键断裂有两种方式:一种是异裂,即反应按离子型反应历程进行;一种是均裂,即反应按游离基型反应历程进行。 1、离子型反应历程 大多数脱羧反应属于离子型反应历程。有实验表明:这类脱羧反应属于单分子反应。反应过程大致为:羧酸先离解生成羧酸根负离子 和氢离子,羧基负离子()具有一个π43键一并且是一个 供电的基团,使共价键发生异裂,生成烃基负离子并释放出CO2 ,最后烃基负离子获得氢离子使反应完成。

偶联反应总结

反应名称--年代--反应物A--反应物B --类型--催化剂--注 Wurtz反应1855 R-X sp³ 自身偶联Na Glaser偶联反应1869 R-X sp自身偶联Cu Ullmann反应1901 R-X sp² 自身偶联Cu Gomberg-Bachmann反应1924 R-N2X sp² 自身偶联以碱作介质 Cadiot-Chodkiewicz偶联反应1957炔烃sp R-X sp交叉偶联Cu 以碱作介质 Castro-Stephens偶联反应1963 R-Cu sp R-X sp² 交叉偶联 Kumada偶联反应1972 R-MgBr sp²;、sp³ R-X sp² 交叉偶联Pd 或Ni Heck反应1972烯烃sp² R-X sp² 交叉偶联Pd以碱作介质 Sonogashira偶联反应1973炔烃sp R-X sp³ sp² 交叉偶联Pd、Cu 以碱作介质 Negishi偶联反应1977 R-Zn-X sp² R-X sp³ sp² 交叉偶联Pd或Ni Stille偶联反应1977 R-SnR3 sp² R-X sp³ sp² 交叉偶联Pd Suzuki反应1979 R-B(OR)2 sp² R-X sp³ sp² 交叉偶联Pd以碱作介质 Hiyama偶联反应1988 R-SiR3 sp² R-X sp³ sp² 交叉偶联Pd以碱作介质 Buchwald-Hartwig反应1994 R2N-R SnR3 sp R-X sp² 交叉偶联Pd N-C偶联Fukuyama偶联反应1998 RCO(SEt) sp2 R-Zn-I sp3 交叉偶联Pd

生物化学名词解释

脂肪动员(fat mobilization): 储存在脂肪细胞中的脂肪,被脂肪酶逐步水解为游离脂酸(free fatty acid, FFA)及甘油并释放入血以供其他组织氧化利用的过程。 脂解激素:能直接激活甘油三酯脂肪酶,促进脂肪分解的激素,如胰高血糖素、肾上腺素、去甲肾上腺素等。 酮体的定义:脂肪酸在分解代谢过程中生的乙酰乙酸(acetoacetate)、β-羟丁酸(β-hydroxybutyrate)及丙酮(acetone),三者统称酮体(ketone bodies)。 血脂:血浆所含脂类统称血脂,包括:三酰甘油及少量二酰甘油及单酰甘油,胆固醇及其酯、磷脂以及游离脂酸。 载脂蛋白:载脂蛋白(apolipoprotein, apo) 指血浆脂蛋白中的蛋白质部分。 LDL受体:能特异识别与结合含ApoE或Apo B100的脂蛋白。 必需脂肪酸:人体自身不能合成,必须从食物中获得的脂肪酸。 脂肪酸的B-氧化:脂肪酸的氧化分解是从B-碳原子开始,两个两个碳原子依次进行水解。这一过程称为脂肪酸的B-氧化氮平衡(nitrogen balance):每日氮的摄入量与排出量的对比关系。 蛋白质的腐败作用(putrefaction):肠道细菌对未被消化和吸收的蛋白质及其消化产物的分解与转化作用。

转氨基作用(transamination):在转氨酶(transaminase)的作用下,某一氨基酸去掉α-氨基生成相应的α-酮酸,而另一种α-酮酸得到此氨基生成相应的氨基酸的过程,即α-氨基酸和α-酮酸在转氨酶作用下实现氨、酮二基的互换过程。 氧化脱氨基作用:氨基酸先经脱氢作用生成不稳定的亚氨基酸,然后水解产生a-酮酸和氨。 联合脱氨基作用:转氨和脱氨相偶联而脱掉氨基的作用称为联合脱氨基作用。 鸟氨酸循环:肝中合成尿素的代谢通路。由氨及二氧化碳与鸟氨酸缩合形成瓜氨酸、精氨酸,再由精氨酸分解释出尿素。此过程中鸟氨酸起了催化尿素产生的作用 S-腺苷甲硫氨酸(SAM):它是甲硫氨酸的活性形式,在动植物体内广泛存在,它是由底物L-甲硫氨酸和ATP经S-腺苷甲硫氨酸合成酶酶促合成的 高血氨症( hyperammonemia):血氨浓度升高,常见于肝功能严重损伤时。 脱羧基作用(decarboxylation):基酸脱羧酶催化部分氨基酸进行脱羧基作用生成相应的胺称为脱羧基作用。 一碳单位(one carbon unit):某些氨基酸在分解代谢过程中产生的只含有一个碳原子的基团,称为一碳单位。 嘌呤核苷酸的补救合成途径:利用体内游离的嘌呤或嘌呤核苷,经过简单的反应,合成嘌呤核苷酸的过程,称为补救合成(或

脱羧反应

脱酸反应 羧酸分子脱去羧基(一 COOH 放出二氧化碳的反应叫脱羧反应: R-COO H RH+CO ? 脱羧反应是有机化学的一类重要反应,随着研究的不断深入 , 对不同脱羧反应的机理与调控途径有了更细微的了解 ,脱羧反应的 应用也越来越广,现已广泛地应用于化工、生物、医药、食品等领域。 脱羧反应之所以能够发生,是由其分子结构决定的。一般情况 下,羧酸中的羧基较为稳定,不易发生脱羧反应,但在特殊条件下, 羧酸能脱去羧基(失去二氧化碳)而生成烃。 一、从分子结构来分析脱羧反应为什么能够发生 在羧酸分子中,羧基中的碳原子是 SP 2杂化的,它的三个SP 2 杂化轨道分别与烃基及两个氧原子形成三个 (T 键,这三个(T 键同在一 个平面上,碳原子剩下的一个P 电子与氧原子的一个P 电子形成了 羰基(')中的n 键,羧基中的一 0H 的氧上有一对孤电子,可 与羰基上的n 键形成P 一 n 共轭体系。 由于P 一 n 共轭效应,0H 的氧原子的电子云向羰基移动,增强 了 0一H 键的极性,有利于氢原子的离解,使羧酸比醇酸性强。当羧羧基的结构 羧基负离子的结构

基上的H 离解后,P 一n 共轭作用更加完全,两个C 一0键的键长完 全 平均化,羧酸根负离子更加稳定。 从上可见,羧酸分子结构 的一个特点是:具有P 一n 共轭效应 —0 的 是比较稳定的部分,当受热时可以作为 CQ 整体脱去。 CO 脱去后,中心碳原子转为 SP 杂化,碳原子的两个SP 杂化轨 道 分别与两个氧原子形成两个。键,分子呈直线型,碳原子以未参 与杂化 的两个P 轨道,分别与两个氧原子的P 轨道形成两个四电子 三中心大n 键(n 4 3)。这是一个非常稳定的结构。从热力学的观点看, 越稳定的越容易形成,所以脱羧反应能够发生。 脱羧反应的共价键断裂有两种方式: 一种是异裂,即反应按离子 型反应历程进行;一种是均裂,即反应按游离基型反应历程进行。 1、离子型反应历程 大多数脱羧反应属于离子型反应历程。 有实验表明:这类脱羧反 应 属于单分子反应。反应过程大致为:羧酸先离解生成羧酸根负离子 和氢离子, 羧基负离子 ( )具有一个n 4 3键一并且是一个 R ; : C" |- : 供电的基团,使共价键i \ i 」发 生异裂,生成烃基负离子并 释放出 CO ,最后烃基负离子获得氢离子使反应完成。 二 RCOO ■+ H - 5 / '-0 & R-十 H RH 反应速率决定于慢的第一步。如果羧酸的 a 一碳上连有卤素、 硝基、羰基、羧基等吸电子基团,生成的负离子中间体由于负电荷得 到 分散而趋于稳定,脱羧反应便容易发生;如果羧酸的 a 一碳上连 R-COOH —Z R —C 、 = 慢 皮 + CO ;

偶联反应

——《百度百科》 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: COOEt 3 O OH COOEt COOEt OH O 3 芳基重氮盐与不饱和化合物在氯化亚酮的作用下,可以发生芳基化反应(Meerwein 反应)。例如: PhN 2 + + OCOCH 3 CH 3 37o C H 3C Ph O N 2+ Cl - O 2N O O O O NO 2 35-45% + CuCl 1924年Gomberg 和Bachmann 发现,芳香重氮盐在碱性条件下与其它芳香族化合物偶联生成联苯或联苯衍生物。反应是通过自由基历程进行的。 N 2+Cl -+ 五、过渡金属催化偶联反应 偶联反应(Coupling reaction )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-碳键生成反应,根据类型的不同,又可分为交叉偶联和自身偶联反应。下面对各种偶联反应作简单介绍。 1)Wurtz-Fittig 反应 1855年,法国化学家Wurtz 发现卤代烷和金属钠作用后,生成了含碳原子数增加1倍的烷烃。上述反应对伯卤代烷较为适宜,叔卤代烷则形成烯烃。反应可能形成有机钠中间体,属于S N 2历程。例如: EtOOC I 2Na, PhCH 3 COOEt EtOOC 德国化学家费提希用金属钠、卤代烷和卤代芳烃一起反应,得到了烷基芳烃,称为“武尔兹-费提希反应”。本法收率较高,副产物容易分离,是一种重要的制备烷基芳烃方法。 2)Glaser 偶联反应 1869年,Glaser 发现末端炔烃在亚铜盐、碱以及氧化剂作用下,可以形成二炔烃化合物。例如:

偶联反应及举例

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[编辑] 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。[5] §催化剂[编辑] 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。 如下一些关于钴催化的偶联反应的综述[6],钯[7][8][9][10][11]和镍[12]介导的反应以及它们的应用[13][14]。 §离去基团[编辑] 离去基团X在有机偶联反应中,常常为溴、碘或三氟甲磺酰基。较理想的离去基团为氯,因有机氯化合物相对其他的这些离去基团更廉价易得。与之反应的有机金属化合物还有锡、锌或硼。 §操作条件[编辑] 虽然大多的偶联反应所涉及的试剂都对于水和空气极其敏感,但不可认为所有的有机偶联反应需要绝对的无水无氧条件。有些有机钯介导的反应就可在水溶液中,使用三苯基膦和硫酸

最新偶联反应

偶联反应 ——《百度百科》 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: COOEt 3 O OH COOEt COOEt OH O 3 芳基重氮盐与不饱和化合物在氯化亚酮的作用下,可以发生芳基化反应(Meerwein 反应)。例如: PhN 2 + + OCOCH 3 3 37o C H 3C Ph O N 2+ Cl - O 2N O O O O NO 2 35-45% + CuCl 1924年Gomberg 和Bachmann 发现,芳香重氮盐在碱性条件下与其它芳香族化合物偶联生成联苯或联苯衍生物。反应是通过自由基历程进行的。 N 2+Cl -+ 五、过渡金属催化偶联反应 偶联反应(Coupling reaction )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-碳键生成反应,根据类型的不同,又可分为交叉偶联和自身偶联反应。下面对各种偶联反应作简单介绍。 1)Wurtz-Fittig 反应 1855年,法国化学家Wurtz 发现卤代烷和金属钠作用后,生成了含碳原子数增加1倍的烷烃。上述反应对伯卤代烷较为适宜,叔卤代烷则形成烯烃。反应可能形成有机钠中间体,属于S N 2历程。例如: EtOOC I 23 COOEt EtOOC 德国化学家费提希用金属钠、卤代烷和卤代芳烃一起反应,得到了烷基芳烃,称为“武

尔兹-费提希反应”。本法收率较高,副产物容易分离,是一种重要的制备烷基芳烃方法。 2)Glaser 偶联反应 1869年,Glaser 发现末端炔烃在亚铜盐、碱以及氧化剂作用下,可以形成二炔烃化合物。例如: 4O 60% 3)Ullmann 反应 Ullmann 偶合反应是有机合成中构建碳—碳键最重要的方法之一。Ullmann 偶合反应首次报道1901年, 它通常是利用铜作为催化剂, 催化卤代芳烃发生偶合反应生成联苯及其衍生物。一般反应式为: 2 ArX Pd(0)或Pd(II) X= Cl 、Br 、I Ar-Ar 目前该反应的底物范围、反应条件以及催化剂等都有了较大的改进。例如: NC OTf NC CN 85% 23 4) Cadiot-Chodkiewicz 偶联反应 炔基卤化物与末端炔烃在亚铜盐催化下,可以形成二炔烃。例如: CBr R +HC R' 2R R' 76% R = CH 3(CH 2)13; R' = CH 2CH 2CH 2COOH 5)Castro-Stephens 偶联反应 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。 6)Kumada 偶联反应 格氏试剂与卤代烃在Ni 或Pd 催化下,会发生偶联反应。该反应由Kumada 在1972年发现。 格氏试剂与卤代烷烃、乙烯基卤、卤代芳烃在Ni 催化下的偶联反应,成本低,易于工业化。不过,该反应局限于哪些直接不会与格氏试剂反应的卤代烃。因此,该反应在合成苯乙烯型化合物以及不对称联苯型化合物时比较适用。 R R' X MgBr R R' + Cl Cl + 2 n-BuMgBr 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Ph 2PCH 2CH 2PPh 2的缩写。 7)Heck 反应 Heck 反应是一类重要的卤代芳烃烯基化、形成新的C —C 键的合成反应,1972年由Heck 发现,近几年来一直是催化化学和有机化学的研究热点。Heck 反应是由一个不饱和卤代烃(或三氟甲磺酸盐)和一个烯烃在碱和钯催化下生成取代烯烃的一个反应。催化剂主要有氯化钯,醋酸钯,三苯基膦钯,CuI 等;载体主要有三苯基膦,BINAP 等;所用的碱主要有三乙胺,碳酸钾,醋酸钠等。溶剂以DMF 、NMP 等极性非质子溶剂为主。

SO2和氮氧化物的脱氧自偶联反应

SO2和氮氧化物的脱氧自偶联反应 1、引言: 偶联反应一词从来是在有机反应范畴使用,SO2、NO2、NO这些都是无机物,之所以在此使用偶联反应的名称,是因为笔者近期在进行二氧化碳的资源化利用的研究后,发现了名称为CO2和CO的脱氧偶联反应的这种新反应模式,创造了在常温下五分钟内将20g的CO2气体高效率(CO2转化率99.9%)与水反应生成C2有机化合物的合成实例,并且以此为基础实现了低压、常温下将CO2或CO与水这二种无机原料高产率的合成二碳燃料的循环燃烧技术路线,无疑这些发现在低碳经济、煤制乙炔、天然气制油等领域具有十分重大的现实意义。由于这些发现与一百多年以来的一个最基础的化学原理相违背,若不当面验证,还真没有一个人会相信这一天方夜谭的神话。所谓这个最基础的化学原理就是我们在中学时代开始学习,而且迄今仍然刻印在全世界的中学化学的教科书上的一个化学原理:在常温和不添加其它任何催化剂与辅料的条件下,CO2与过量NaOH反应生成的是Na2CO3,与少量NaOH反应生成的是NaHCO3,不可能生成有机化合物。笔者也是带着这个“化学原理”走过了数十年的学习路程,也仅仅是在半年前,笔者使用TSRE反应的规则研发CO2资源化利用技术时,才猛然意识到这个中学化学教科书上古老又神圣的“化学原理”很可能出现了错误或漏洞,笔者最后用碱吸收CO2这种很简单的小试验的方法给出了答案:在常温下,CO2与超量的NaOH反应,主产物

不是碳酸钠等无机盐,而是发生了脱氧自偶联反应生成了C2有机化合物,又通过进一步的实验证明:CO2和CO都属于最优选择性的自偶联合成C2有机物的羰基化合物,尤其适用于高选择性的制备乙烯、乙炔等,这一发现为人类从根本上解决大气污染和大气“温室效应”、同时解决化学能源枯竭的问题奠定了技术基础。 CO2是无机物,由CO2的脱氧自偶联反应很容易推导出SO2和NO2也应该存在相同性质的脱氧自偶联反应。笔者同样用很简单的化学实验方法给出了证明:在低压、常温下,SO2或NO2与过量NaOH 反应的产物是S2化合物或N2化合物,不能够生成如中学化学教科书上所说的亚硫酸钠(S1化合物)或亚硝酸钠(N1化合物),由此就有了这一篇名称为“SO2和氮氧化合物的脱氧自偶联反应”(下文简称TSR偶联)的新的合成反应模式的论文。 2、TSR偶联的定义和机理 在常温和相应的碱性(大碱度和大密度)的化学环境下,SO2或氮氧化物(NO2和NO)发生脱氧自身偶联反应生成S2(包括连二亚硫化合物)或N2(包括偶氮类)化合物,称谓TSR偶联(式1和式2)。 在碱性强、亲核小的化学环境下,主要发生式2的反应,这是将

Coupling Reactions偶联反应

Coupling Reactions偶聯反應 也作偶合反應、偶連反應、耦聯反應、氧化偶聯,是兩個化學實體(或單位)結合生成一個分子的有機化學反應。狹義的偶聯反應是涉及有機金屬催化劑的碳-碳鍵生成反應,根據類型的不同,又可分為交叉偶聯和自身偶聯反應。常見的偶聯反應包括: 反應名稱年代反應物A 反應物B 類型催化 劑 注 Wurtz反應1855 R-X sp3自身偶聯Na Glaser偶聯反應1869 R-X sp 自身偶聯Cu Ullmann反應1901 R-X sp2自身偶聯Cu Gomberg-Bachmann反應1924 R-N2X sp2自身偶聯需鹼Cadiot-Chodkiewicz偶聯反應1957 炔烴sp R-X sp 交叉偶聯Cu 需鹼Castro-Stephens偶聯反應1963 R-Cu sp R-X sp2交叉偶聯 Kumada偶聯反應1972 R-MgBr sp2、 sp3 R-X sp2交叉偶聯 Pd或 Ni Heck反應1972 烯烴sp2R-X sp2交叉偶聯Pd 需鹼 Sonogashira偶聯反應1973 炔烴sp R-X sp3 sp2 交叉偶聯Pd、Cu 需鹼 Negishi偶聯反應1977 R-Zn-X sp2R-X sp3 sp2 交叉偶聯 Pd或 Ni Stille偶聯反應1977 R-SnR3sp2R-X sp3 sp2 交叉偶聯Pd Suzuki反應1979 R-B(OR)2sp2R-X sp3 sp2 交叉偶聯Pd 需鹼 Hiyama偶聯反應1988 R-SiR3sp2R-X sp3 sp2 交叉偶聯Pd 需鹼 Buchwald-Hartwig反應1994 R2N-R SnR3 sp R-X sp2交叉偶聯Pd N-C 偶聯 Fukuyama偶聯反應1998 RCO(SEt) sp2R-Zn-I sp3交叉偶聯Pd

Eglinton偶联反应

Eglinton 偶联反应 问题1: Py/MeOH Cu(OAc)?C 2H 5C CH 解答: C 2H 5C C C CC 2H 5 Eglinton 偶联反应: 末端炔在化学计量(常常过量)铜(II)盐(如乙酸铜)和碱催化下发生偶联反应 。用于对称二炔和环状二炔的合成(1,2)。相关反应为Glaser 偶联、Hay 偶联(使用催化量的铜盐)和Cadiot-Chodkiewiez 偶联(非对称二炔的合成)。 R H R Py/MeOH R Cu(OAc)2 【注意】铜盐定量,非催化量;铜(II)盐而非铜(I)盐(不再需用氧气重新氧化);常用的碱有吡啶。(4) 反应机理: 吡啶夺取末端炔(R-C≡C -H )的氢原子,生成炔负离子,炔负离子在Cu(OAc)2的作用下发生自身的偶联,二聚形成对称二炔。

R H Py R R Cu(OAc) 2 R R R N H +问题2: Py/MeOH Cu(OAc)2?H 解答: 问题3: Py/CH 3OH Cu(OAc)OH H ? 解答:

OH HO Eglinton偶联反应的研究前沿: 1.溶剂领域的绿色化研究 Eglinton偶联反应研究初期,采用乙醇和丙酮作溶剂,成功合成出二炔类化合物。此后,偶联反应溶剂的选择主 要集中于醇,苯,吡啶,CH7Cl2,THF(四氢呋喃),CH3C N,DMF(N,N-二甲基甲酰胺)和环己胺等.但是,这些 常用的有机溶剂往往有毒、易燃、易挥发,对环境和人体 有害.随着绿色化学的兴起,人们对反应溶剂的选择开始 考虑环境友好的需求。 超临界二氧化碳(scC02)作为一种公认的环境友好型溶剂,在绿色有机合成中受到广泛的关注,用氯化铜作氧化剂,以醋酸钠代替有机胺,在scC02中可成功进行Eglinto n偶联反应。

钯催化反应及其机理

钯催化反应及其机理研究 摘要:目前过渡金属催化的有机反应研究一直是一个比较热的话题,其中由于钯催化的反应活性和稳定性等原因,使其在有机反应中得到了广泛的使用,被全球广泛关注。本文主要列举了钯催化的交叉偶联反应的机理,及与偶联反应相关的钯催化的碳氢键活化反应、钯催化的脂肪醇的芳基化反应等的机理。 关键词:过渡金属催化偶联反应钯催化机理 1.引言 进入二十一世纪以后,钯催化的偶联反应已经建立了比较完整的理论体系,研究的侧重点也和以前有所不同化学键的断裂和形成是有机化学的核心问题之一。在众多化学键的断裂和形成方式中,过渡金属催化的有机反应有着独特的优势:这类反应通常具有温和的反应条件,产率很高并有很好的选择性(包含立体、化学、区域选择性)。很多常规方法根本无法实现的化学反应,采用了过渡金属催化后可以很容易地得到实现。在众多过渡金属中,金属钯是目前研究得最深入的一个。自上世纪七十年代以来,随着 Kumada,Heck,Suzuki,Negishi [1]等偶联反应的陆续发现,钯催化的有机反应发展十分迅速,时至今日,钯催化的偶联反应作为形成碳-碳、碳-杂键最简洁有效的方法之一,已经得到了广泛应用。 2.钯催化各反应机理的研究 .钯催化的交叉偶联反应 自上世纪七十年代以来,随着 Kumada,Heck,Suzuki,Negishi 等偶联反应的陆续发现[1],钯催化的有机反应发展十分迅速,时至今日,钯催化的偶联反应作为形成碳-碳、碳-杂键最简洁有效的方法之一,已经得到了广泛应用[2]。交叉偶联,就是两个不同的有机分子通过反应连在了一起(英文中交叉偶联为crosscoupling,同种分子偶联为 homo coupling)。 反应 Heck 反应是不饱和卤代烃和烯烃在强碱和钯催化下生成取代烯烃的反应,是一类形成与不饱和双键相连的新 C—C 键的重要反应[3]。反应物主要为卤代芳烃(碘、溴)与含有α-吸电子基团的烯烃,生成物为芳香代烯烃。所用的不饱和卤化烃是一类芳基化合物。亲电性不饱和碳(sp 或 sp2杂化)与亲核性碳、氮、氧、硫、硒原子经过某些过渡金属的催

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