suzuki偶联反应

Suzuki cross coupling reaction 这个反应，我曾经在前面的话题中有过简单总结，一些基本的概念大家有兴趣的可以看看这个话题.这里我将详细针对这个反应结合自己在实际应用中的问题，分三个大部分和大家讨论。

一. Suzuki cross coupling reaction 的基本因素及对反应的影响

Suzuki cross coupling reaction 的基本因素总的来说可以分为下面几个部分:

1.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，具体的如下：

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着下降。我们继续谈谈碱的问题，我们知道碱的强弱很大部分是取决溶剂对它的溶解性的，因此溶剂的选择和碱的选择实际上是个互相关联的问题，我们在实际的应用中应该综合的考虑这两个因素。我们下面就谈到第三个问题

3.溶剂的选择

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。

4.底物芳基硼酸及酯

Suzuki 偶联反应的优势就是形成了这个过渡的中间体，让反应更容易进行。（有点类似催化剂，严格说这不准确的）芳基硼酸及酯是一个对水和空气稳定的物质，因此它的储存将不是问题，而同时又具备好的反应活性。它是一个弱酸PKa=12左右，因此，可以在反应的后处理中利用这一点，用氢氧化钠与它成盐，有机溶剂提杂纯化它。另外还有一点要特别注意的芳基硼酸在加热干燥过程中自身会脱水形成酸酐，所以如果你要测它的熔点时，你会发现这是很困难的。

芳基硼酸的合成一般的来说，有两个方法，一个用有机锂盐，另外一个用格式试剂，后面一个很常用，自己也做过，前面没用过，有谁用的可以分享一下。

现在大家更常用的是芳基硼酯，这里面以频那醇硼酸酯最普遍，这个方法是由Miyanra 小组对Suzuki 偶联反应改良产生的感

芳基频那醇硼酸酯制备方法中，用Pd(dppf)作为催化剂适用碘代物，和溴代物以及三氟甲磺酰基物。用Pd(dba)3/PCy3,和Pd(OAc)做为不活泼的氯化物的制备。特别说一点，这里的用的碱不能用太强的，一般用醋酸钾就可以了，太强的碱会造成同分子的双分子偶合，这是我们不愿意看到的。

5.催化剂和配体

这是这个反应最精髓的地方，也是最新最有挑战性的一个领域。这里我只简单的介绍一下，Suzuki 偶联反应的催化剂主要有两大类Pd类,Ni类，前者可用于含水体系，耐受很多的官能团，后者在反应中必需是无水无氧的。

Suzuki 偶联反应的催化剂的发展经历过三个过程：

(1) 简单的零价Pd(0)和Ni(0)的盐和磷的配合物，反应活性较低如PdCl2,Pd/C等

(2) 高活性的钯催化剂

(3) 高活性，可反复利用的催化剂

我们日常用的多的是第一和第二类，第一类中以Pd(PPh3)4为最常见，最广谱，用于底物是溴化物和碘化物最好，如果用于不活泼的氯化物反应的条件要苛刻一点。一般的配体就是PPh3,PCy3.

Suzuki 偶联反应的催化剂都是怕氧的所以反应进行中脱氧是必备的一步，这里很有意思的是第三代的催化剂，它具有高活性，高效率，它是固态的不溶于溶剂中的因此反应后处理通过过滤出去，回收反复利用，这样的体系，要加点季铵盐提高催化剂的稳定性（同时是不是还有相转移催化剂的功能？）。