钯催化的偶联反应
钯催化胺化偶联反应(一)：溴代芳烃的胺化
钯催化胺化偶联反应(一)：溴代芳烃的胺化2016-08-13 13:42来源：内江洛伯尔材料科技有限公司作者：研发部醋酸钯体系催化偶联路线图C Ar—N键普遍存在于生物活性物及药物中,芳胺类化合物广泛用作药物、染料、杀虫剂,因此含有C Ar—N化合物的合成引起了研究者的兴趣。
经典的合成方法有硝化还原法、Ulmann 合成法以及SNAr合成法。
但是这些方法通用性差,合成步骤多,化学选择不确定,需要苛刻的条件。
研究者们采用过渡金属催化形成C Ar—N键,其中钯的效果较好。
在过去几年里,因为选择性和官能团兼容性的提高,钯催化卤代芳烃的胺化已广泛应用于合成芳胺,并且逐渐发展成一个普遍、可靠和实用的方法。
溴代芳烃和碘代芳烃的活性相对高, 易发生胺化反应, 但碘代芳烃比相应的溴代芳烃更贵,更不容易得到。
一般碘代芳烃的胺化可以得到与溴代芳烃相似的结果,而溴代芳烃是胺化反应中应用最广泛的卤代芳烃。
1994年Poul和Hartwig研究实现了含有烷氧羰基、氨基、烷氧基的溴代芳烃和仲胺偶联,但此反应的胺基锡化物毒性大、热稳定性差、在空气中不稳定。
随后Hartwig和Buchwald 同时发现在碱性条件下用其它的胺化物代替锡胺,Pd催化偶联卤代芳烃得到芳胺。
此方法不用锡试剂,扩展了反应底物的范围,对芳胺化学的发展起到了重要作用,也因此确定了碱存在下胺和卤代芳烃的催化偶联这一基本要素。
P(o-tolyl)3是最早使用的有效配体,但它是单膦配体,其中间化合物易与伯胺发生β-H消除,产生芳烃副产物,因此不适用于溴代芳烃与伯胺的反应。
而双齿二膦配体BINAP能减少β-H消除,它与Pd2(dba)3的络合物对于伯胺和溴代芳烃的偶联具有很高的活性。
电中性、缺电性,甚至是邻位有取代基的富电子溴代芳烃都能与伯胺偶联,如4-溴-3-甲基苯甲醚与n-己烷的胺化反应。
三芳基膦配体Xanphos也能有效催化缺电子和富电子的溴代芳烃与伯链胺的偶联。
钯催化suzuki反应的应用
钯催化suzuki反应的应用全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：钯催化Suzuki反应是有机合成领域中一种重要的反应。
它的原理是通过钯催化剂将芳基卤代烃和烯基硼酸酯在碱性条件下偶联成为一个新的芳烃产物，并且在反应中不需要高温条件。
钯催化Suzuki反应的重要性在于其高效性、高选择性和较温和的条件。
这种反应通常在水溶液中进行，无需特殊的溶剂，也不产生过多的副反应产物。
它在有机合成中具有广泛的应用前景。
钯催化Suzuki反应在药物合成领域中得到了广泛的应用。
因为其反应条件温和，适用于多种官能团和取代基的底物，使得其在制备药物中得到了广泛的运用。
盐酸多沙酮是一种镇痛药物，它的合成就可以通过Suzuki反应来进行反应。
这种反应可以在较低温度下实现，避免了不必要的副反应，保证了产物的纯度和收率。
钯催化Suzuki反应在材料科学领域也有着重要的应用。
如现在许多有机光电材料的合成中，往往需要进行取代基的控制，以调控其电荷传输和光学性质。
而Suzuki反应由于其高效性和高选择性，成为了制备这类材料的理想选择。
比如多芳基硼酸酯与卤代芳烃的Suzuki反应可以用于合成聚合物和有机光电材料。
钯催化Suzuki反应在农药和化工领域也被广泛应用。
许多农药和化工原料都是通过有机合成来得到的，而Suzuki反应因其高效、高选择性的特点，成为了这些产物合成中的一种重要方法。
比如一些农药的前体物合成中，就需要用到Suzuki反应。
一些高端化工产品的合成中，也离不开Suzuki反应的帮助。
钯催化Suzuki反应是一个非常重要的有机反应，它的应用范围涵盖了许多领域。
它的高效性、高选择性和温和条件使得它成为了有机合成领域中不可或缺的工具。
随着有机化学和材料科学的发展，相信Suzuki反应会有更广泛的应用，并为人类的生活和科学研究带来更多的帮助。
第二篇示例：钯催化Suzuki反应是一种重要的有机合成方法，广泛应用于药物合成、材料科学和化学生物学等领域。
有机合成钯催化交叉偶联反应
有机合成中钯的催化交叉偶联反应20102401046吴健华摘要：2010年诺贝尔化学奖授予给美国化学家理查德·赫克、日本化学家根岸英一和铃木章，以表彰其发现的钯催化交叉偶联反应，更有效的连接碳原子以构建复杂分子。
钯催化交叉偶联反应，用于碳碳键形成的重要化学反应，因其反应条件温和，化学选择性高，副产品少，在有机合成领域中应用广泛。
本文综合概述了钯催化交叉偶联反应机理与发展，并对其应用领域及发展前景作简单介绍。
关键词：钯催化；交叉偶联反应；反应机理；碳碳键；有机合成；引言:碳是构成生命体的重要组成物质，而这些物质是以C-C单键或双键为基础，形成各种形式的碳胳化合物，组成生命体的各个部分。
而经过多年来的探究与改进，美国化学家理查德·赫克、日本化学家根岸英一及铃木章在有机合成中取得重大贡献与研究进展，发现钯催化交叉偶联反应，有效地连接碳原子，为构造更复杂的分子提供反应方法。
因此于2010年，诺贝尔化学奖颁发给他们三位在有机合成中杰出并取得重大贡献的有机化学家，以表彰他们在有机合成领域中所取得的卓越成就。
钯催化交叉偶联反应，作为五个被授予诺贝尔化学奖反应之一，其重要性则不言而喻。
前四个反应分别是Grignard反应(格氏反应，1912年)，Diels-Alder反应(迪尔斯-阿尔德反应，1950年)，Wittig反应(叶立德、维蒂斯反应，1979年)和Olefinmetathesis反应(烯烃的转位反应，2005年)。
在钯催化的交叉偶联反应中，反应步骤缩短，所需条件温和，副产品少，且可使大量的官能团在进程中得以保留而不被破坏，是一种可靠、实用的工具，广泛应用于精细化学及制药工业中, 对有机合成具有长久和深远的影响力,得到合成化学者的普遍应用。
一、钯催化交叉偶联反应机理与发展1.格氏试剂——拉开钯催化交叉偶联反应的序幕有机合成化学所构造出来的物质大部分都是以碳胳为骨架所构建起来的，然而碳原子本身十分稳定，在化学反应中并不活泼。
hiyama交叉偶联反应
hiyama交叉偶联反应Hiyama交叉偶联反应是一种重要的有机合成方法，可以用于构建碳-碳键和碳-硅键。
该反应以有机卤化物和有机硅试剂为底物，在催化剂的作用下进行反应，生成交叉偶联产物。
本文将介绍Hiyama交叉偶联反应的原理、应用和研究进展。
一、Hiyama交叉偶联反应的原理Hiyama交叉偶联反应是由日本化学家Hiyama于1988年首次报道的。
该反应属于钯催化的交叉偶联反应，以有机卤化物和有机硅试剂为反应底物，在钯催化剂的作用下，发生碳-硅键的形成。
催化剂通常采用钯配合物，如[Pd(PPh3)4]、Pd2(dba)3和[PdCl2(dppf)]等。
有机硅试剂可以是硅醚、硅酮、硅酸酯等。
在反应中，有机卤化物首先与钯催化剂形成配合物，然后发生氧化加成，生成中间产物。
接着，有机硅试剂与中间产物发生还原消除，生成交叉偶联产物。
整个反应过程中，钯催化剂起到了关键的催化作用，促进了反应的进行。
二、Hiyama交叉偶联反应的应用Hiyama交叉偶联反应在有机合成中具有广泛的应用价值。
首先，该反应可以用于构建碳-碳键。
有机卤化物可以是烷基卤化物、芳基卤化物等，有机硅试剂可以是芳基硅试剂、烷基硅试剂等。
通过Hiyama交叉偶联反应，可以将不同的有机基团连接在一起，构建复杂的有机分子骨架。
Hiyama交叉偶联反应还可以用于构建碳-硅键。
有机硅试剂可以是含有硅醚、硅酮等官能团的化合物，通过与有机卤化物的反应，可以在分子中引入硅基团。
硅基团在有机合成中具有重要的应用，可以参与到后续的反应中，进一步改变分子的性质。
Hiyama交叉偶联反应还可以用于天然产物的合成。
很多天然产物中含有复杂的碳-硅键结构，通过Hiyama交叉偶联反应，可以高效地合成这些天然产物的类似物。
这对于药物研究和化学生物学研究具有重要意义。
三、Hiyama交叉偶联反应的研究进展近年来，研究人员对Hiyama交叉偶联反应进行了深入的研究，不断改进反应条件和催化剂体系，提高反应的效率和选择性。
钯催化的反应总结
钯催化的反应总结引言钯（Palladium，Pd）是一种常见的过渡金属催化剂，它在有机合成中有着广泛的应用。
由于钯具有良好的催化活性、选择性和功能多样性，钯催化反应已成为有机合成领域备受关注的重要研究方向之一。
本文将对钯催化的一些重要反应进行总结，以便更好地了解和应用这些反应。
催化剂的选择在钯催化反应中，催化剂的选择起着至关重要的作用。
常见的钯催化剂包括[Pd(PPh3)4]、Pd(PPh3)2Cl2、Pd(OAc)2等，这些催化剂具有良好的催化性能和稳定性。
此外，还可以通过对催化剂进行配体修饰来改变其催化性能，如引入膦配体、氨基配体等。
钯催化的碳-碳键形成反应1. Heck反应Heck反应是钯催化的一个重要的碳-碳键形成反应，它通过亲电性或亲核性的烷基化试剂与不饱和化合物间的交叉偶联，在构建碳-碳键的同时保留官能团的特点。
通常情况下，该反应需要碱的存在，并在乙酸盐氛围中进行。
Heck反应适用于合成各类芳香烃、乙烯烃、酮类等化合物。
2. Suzuki-Miyaura偶联反应Suzuki-Miyaura偶联反应是钯催化的另一个重要的碳-碳键形成反应。
该反应利用有机硼酸酯与卤代化合物在碱的存在下进行交叉偶联，生成对应的芳香烃。
Suzuki-Miyaura偶联反应具有底物宽容性和功能团兼容性高的优点，被广泛应用于有机合成中。
钯催化的碳-氮键形成反应1. Buchwald-Hartwig氨基化反应Buchwald-Hartwig氨基化反应是钯催化的一种重要的碳-氮键形成反应，可以将芳香或烯丙基溴化物与氨或胺类化合物发生反应，生成相应的胺化物。
该反应具有反应条件温和、底物宽容性好的特点，被广泛应用于药物合成和天然产物的合成等领域。
2. Sonogashira偶联反应Sonogashira偶联反应是钯催化的一种重要的碳-氮键形成反应，它通过芳香溴化物或卤代烯烃与炔烃发生偶联反应，生成相应的炔烃衍生物。
Sonogashira偶联反应具有底物宽容性好、反应条件温和的特点，被广泛应用于有机合成中。
浅议钯催化的偶联反应
图 3 Suzuki 偶联及其反应机理
由于 Suzuki 偶联反应条件温和，可以在水中进 行，原料低毒易得，区域选择性好等诸多优点，该反 应获得了广泛的认同和应用，随着水相反应、微波合 成、固相合成等绿色合成方法的发展，该反应在材料 合成及 天 然 产 物 的 合 成 中 获 得 了 更 为 广 泛 的 应 用［5］。 3 Negishi 偶联反应
参考文献
［1］ HeckR F ． Acylation ，methylation ，and carboxyalkylation of olefins by group VIII metal derivatives ［J ］． J Am Chem Soc，1968，90 （ 20） ： 5518 － 5526．
（ 本文文献格式： 何 林，杜广芬，顾承志，等． 浅议 钯催化的偶联反应［J］． 山东化工，2011，40（ 11） ： 55 － 58． ）
Heck 偶联、Suzuki 偶联、Negishi 偶联反应是有 机合成中最常用的碳 － 碳键形成反应，经过几十年 的发展，这类钯催化的偶联反应适用范围广，用途广 泛，将诺贝尔化学奖授予钯催化偶联反应的重要发 现者，也充分说明了这类反应的重要意义。当然，钯 催化的反应还有很多工作要做，比如活泼性差的羧 酸酯参与的偶联反应，最近北大施章杰小组已经取 得重要进展［10］，再如活泼性差的氯代烃参与的偶联 及不对称偶联反应，还需要做大量的工作。
图 4 Negishi 偶联反应
Negishi 偶联反应的机理与 Suzuki 偶联反应极 其类似，同样经过氧化加成、转金属化、还原消除三 个主要的步骤。与 Heck 偶联和 Suzuki 偶联不同的
Pd催化的偶联反应-MA070818
反应完后通常加入稀盐酸酸化直接高收率地得到芳基硼酸酯。
RLi
+
B(OPri)3
HCl
ArB(OPri)2
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2. 有机硼试剂的合成
通过Grinard试剂制备单取代芳基硼酸示例
F Mg F F Br Et2O THF F Patent EP1191008 A1 B(OMe)3 F B(OH)2 F
通过有机锂试剂制备单取代芳基硼酸示例
MeOOC N Br + O2N B(OH)2 Pd(PPh3)4 aq. Na2CO3 benzene N J . Org. Chem. 1984, 49, 5237. MeOOC
NO2
3-吡啶基二乙基硼烷是一个对空气和水份稳定的化合物, 可以用来作杂环的芳化反应。
MeOC N Br + N BEt2 Pd(PPh3)4 aq. NaOH,/ Bu4NCl THF Synthesis 1984, 936. MeOC N N
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3. Suzuki偶联的应用
3.5 烷基硼酸参与Suzuki偶联反应
对于芳基卤和甲基硼酸(酯)参与的Suzuki反应, 收率一般都很 低。一个改进的方法是用剧毒的TlOH或Tl2CO3作碱, Suzuki反应 的收率有所提高。近来有报道用甲基三氟硼酸钾代替甲基硼酸, 取得了较好的结果。这种方法突出的优点是试剂易于制备, 对空 气稳定, 并且用于Suzuki偶联反应一般可以得到较好的结果。
OH Br MeO2 C F B OH Pd(dppf)Cl2 Na2CO3, DCM, reflux MeO2C Patent; US2002/55631 A1 (2002/05/09) F
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3. Suzuki偶联的应用
heck偶联反应条件
heck偶联反应条件
"偶联反应"是指两个或多个有机分子通过一个键的形成或破坏
相互连接在一起的化学反应。
常用的偶联反应有Suzuki 偶联、Stille 偶联、Heck 偶联等。
Heck 偶联是指芳香卤代烃与烯烃通过钯催化产生芳香烃的反应。
Heck 偶联反应的条件如下：
1. 反应物：通常需要有一个芳香卤代烃和一个烯烃作为反应物。
2. 催化剂：常用的催化剂是钯(Pd)催化剂，如PdCl2(PPh3)2、Pd(OAc)2等。
3. 配体：在钯催化剂中，常需添加配体，如三苯基膦(triphenylphosphine)。
4. 碱：碱的添加可以提高反应速率，常用碱有碳酸钠
(Na2CO3)、碳酸钾(K2CO3)等。
5. 溶剂：反应通常在有机溶剂中进行，如二甲基甲酰胺(DMF)、乙酸乙酯(EtOAc)等。
6. 温度和时间：具体的反应条件可根据反应物的性质和反应类型进行调控，一般情况下室温至高温(50-100°C)下反应2-24小时。
需要注意的是，不同的反应物和催化剂可能需要不同的反应条
件。
因此，在进行Heck 偶联反应时，需要具体的实验条件和参考文献。
suzuki反应中钯的去除
suzuki反应中钯的去除
suzuki反应是一种重要的钯催化偶联反应，通常用于合成有机化合物。
在suzuki反应中，钯通常以钯(0)的形式存在，并且在反应结束后需要将钯去除以便得到纯净的产物。
有几种常见的方法可以去除钯：
1. 水洗，在反应结束后，可以用水洗涤产物，将水溶性的钯化合物去除。
这种方法简单易行，但可能需要多次水洗才能完全去除钯。
2. 活性炭吸附，活性炭是一种强大的吸附剂，可以用来吸附含钯的化合物。
将产物和活性炭混合搅拌，然后通过滤液分离，活性炭可以有效地去除钯。
3. 氧化处理，将产物中的钯(0)氧化成钯(II)或者钯(IV)化合物，然后通过沉淀或者其他方法将其去除。
常用的氧化剂包括过氧化氢、氯氧化钠等。
4. 萃取，使用适当的有机溶剂进行萃取，将产物中的钯化合物转移到有机相中，然后通过分离得到纯净的产物。
总的来说，去除suzuki反应中的钯需要根据具体情况选择合适的方法，有时也需要结合多种方法进行处理，以确保产物的纯度和质量。
钯催化Heck偶联反应
JINGGANGSHAN UNIVERSITY本科毕业论文题目苯硼酸参与的Heck偶联反应学院 __化材学院___________ 专业化学 _____班级 _____________学号 ________姓名 xxx指导教师 ooo起讫时间___________教务处印制I井冈山大学化学化工学院本科毕业论文摘要钯催化的Heck偶联反应是形成C-C键的一种重要的方法。
与其他的偶联反应相比，Heck偶联反应具有较强的区域选择性和立体专一性。
本论文主要研究了在氯化钯催化体系下，以苯硼酸和丙烯酸叔丁酯的反应为模板反应，讨论了氧化剂，不同离子液体，离子液体与水比例等因素对反应产率的影响。
该反应的最优化条件是：空气，K2CO3，TBAB，CuSO4，85℃，10小时。
关键词: Heck反应；离子液体/水；苯硼酸i井冈山大学化学化工学院本科毕业论文AbstractThe palladium-catalyzed Heck coupling reaction is one of the most useful tools for the formation of C-C bonds. Compared with other coupling reaction, Heck coupling reaction showed strong regioselectivity and stereospecificity. I n this thesis, phenylboronic acid and t-butyl acrylate were chosen as the model reaction, the effect of Oxidants, different ionic liquids, ionic liquids and water ratio on this transformation was investigated, respectively. The optimized reaction conditions were approved as: air, K2CO3, TBAB, CuSO4, 85 ℃, 10 hours.Keywords: Heck reaction; Ionic liquids/Water; Phenylboronic acidii井冈山大学化学化工学院本科毕业论文目录摘要 (i)Abstract ..........................................................................................................................i i 目录. (1)1引言 (2)1.1 Heck偶联反应的研究背景 (2)1.l.1 Heck偶联反应的定义 (2)1.1.2 Heck偶联反应的机理 (2)1.2 绿色反应体系下Heck偶联反应的最新研究进展 (3)2实验部分 (4)2.1 实验准备 (4)2.1.1 薄层硅胶板的铺制和活化 (5)2.2主要仪器和试剂 (6)2.2.1仪器 (6)2.2.2试剂 (6)2.3实验方法 (7)3 结果和讨论 (9)3.1不同种类氧化物对反应的影响 (9)3.2不同种类离子液体对反应的影响 (9)3.3离子液体与水不同混合比例对反应的影响 (9)4总结 (10)参考文献 (10)致谢 (12)I井冈山大学化学化工学院本科毕业论文21引言Heck 反应是一类重要的形成C-C 键的反应, 在过去的30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[1] ，而在有机合成中，以过渡金属催化进行高选择性的合成研究一直是有效的C-C 形成的重要方法[2] 。
钯催化的四大偶联反应
钯催化的四大偶联反应
钯催化的四大偶联反应是指在活性金属钯催化剂作用下，将有机和无机合成中热力学不利的步骤偶联在一起实现的一系列重要的反应。
这四种反应涉及到多个元素，提供了一种以低能耗、高效率和可控性的方法来实现复杂化合物的合成。
首先，钯催化的环氧化反应，简称为CCO反应，是通过钯催化剂催化烟酸或硫酸的脱水反应，将有机醛或醇转化为对应的环状有机物，如环醛、环醇或环酮。
该反应具有低活化能、高效率、反应条件温和、操作简单以及产物结构多样等优点，在有机合成及化学生物学领域有着广泛的应用。
其次，钯催化的氧化反应，简称为Cox反应，是指在钯催化的情况下，可以通过氧化反应将有机烃和烷基环氧化物形成有机化合物的反应。
Cox反应具有低活化能、低温度、反应快速、不产生有害产物的特点，使得它在有机合成中有着广泛的应用。
再次，钯催化的醇氧化反应，简称为COx反应，是钯催化剂催化醇氧化反应而得到醛类有机化合物的反应。
COx 反应是一种低温、低活化能、反应快速、不产生有害产物的反应，在有机合成中有着广泛的应用。
最后，钯催化的水解反应，简称为CHOx反应，是指通过钯催化剂催化有机化合物的水解反应而得到有机物的反应。
CHOx反应具有低活化能、反应快速、低温度、不产生有害产物的特点，在有机合成及化学生物学领域有着广泛的应用。
钯催化的四大偶联反应是有机合成中非常重要的研究领域，已经被广泛的应用到多种有机合成及化学生物学中。
它们有着许多优点，如低能耗、高效率、不产生有害产物、可控性等，可以有效地改善热力学不利步骤，实现复杂有机物合成，是当前有机合成研究的一个重要热点。
钯催化交叉偶联反应的发展历程简介_但世辉
图6 似蛇霉毒结构简式（R=CH3或C2H5）（椭圆内化学键即为偶联处）
成路线。 但纵观所有的钯催化交叉偶联反应的实例， 它 们的应用还是十分有限的， 例如， 现在参与钯催化交叉 偶联反应的底物主要是卤代烃， 而很多卤代物难以制 备、 价格高昂， 且制备过程中产生大量酸， 对环境不友 好； 此外， 如何扩大偶联反应的应用范围、 提高催化效 率也是需要长期探索的课题。 因此， 钯催化交叉偶联反 应还要在将来的发展中不断得以改进和创新， 才能让 实际的生产和生活受益更大。 参考文献：
·76·
弄醒碳原子， 使它变得勤快起来， 愿意与其他碳原子反 应。 1901 年， 法国科学家格林纳发明了一种试剂， 他将 镁屑放在无水乙醚中， 滴加卤代烷， 卤代烷与镁作用生 成有机镁化合物， 这种有机镁化合物称为格林纳试剂， 简称格氏试剂， 一般用 RMgX 表示。 实际上， 格林纳是 将一个镁原子接在了一个他希望使之活性增强的碳原 子上。 由于镁最外层有 2 个电子且极想失去， 因此在和 碳原子相遇时它便强行将电子塞给了碳原子， 使碳原子 核的正电荷与核外电子云的负电荷数不均， 活性大大增 强， 可以与很多的碳原子相互反应以合成新物质。 格氏试剂的发明将有机合成技术向前推进了一大 步， 使得合成烷烃、 醇、 醛、 羧酸等有机物变得十分简单。 为此， 格林纳也获得了 1912 年的诺贝尔化学奖。 格氏 试剂的另一重大用途是将碳原子进行偶联以增长碳链， 为大分子的合成拉开了序幕。 但是， 格林纳的方法让碳 原子变得太活泼了 ， 反应无法控制， 在制造大分子的过 们曾这样赞誉福井所走过的化学求索之路： 他用心灵去拥抱大自然， 他以锲而不舍的精神和勤劳向大自然求索； 他凭借学习与思考， 双翼起飞， 终于走上了一条化学创新之路， 获取了丰收的硕果！ 参考文献：
钯的置换反应
钯的置换反应
钯的置换反应是指将钯（Pd）作为催化剂参与有机化合物的转化反应。
钯具有良好的催化活性和选择性，广泛应用于有机合成中的各种置换反应。
钯的常见置换反应包括：
1. 氢化反应：钯催化的氢化反应是将不饱和化合物（如烯烃、炔烃、芳香化合物）与氢气反应，添加氢原子以饱和化合物。
这是一种重要的加氢反应，常用于合成醇、醛、胺等化合物。
2. 碘化反应：钯催化的碘化反应可以将有机物中的氢原子取代为碘原子。
这种反应在药物合成和有机化学中广泛应用，例如合成碘代芳烃和碘代酮等。
3. 氨基化反应：钯催化的氨基化反应是将有机物中的氢原子取代为氨基基团（-NH2）。
这种反应在合成胺类化合物和药物中具有重要应用。
4. 烷基化反应：钯催化的烷基化反应可以将有机物中的氢原子取代为烷基基团。
这种反应可用于合成烷基化产物，广泛应用于有机合成和药物化学领域。
5. 偶联反应：钯催化的偶联反应是将两个不同的有机分子连接在一起形成新的键。
其中最著名的是钯催化的Suzuki偶联和Heck偶联反应，广泛应用于构建碳-碳键和碳-氮键的合成中。
这些钯催化的置换反应具有高效、高选择性和广泛的底物适用性。
它们在有机合成中起着重要的作用，为合成化学家提供了强大的工具和方法。
钯催化的交叉偶联反应——2010年诺贝尔化学奖获奖工作介绍
2011年第31卷 有 机 化 学V ol. 31, 2011 * E-ma i l: nxwang@ma i l.iReceived December 9, 2010; revised and accepted March 10, 2011.·学术动态·钯催化的交叉偶联反应——2010年诺贝尔化学奖获奖工作介绍王乃兴(中国科学院理化技术研究所 北京 100190)摘要 钯催化的交叉偶联反应是非常实用的合成新方法. 文章给出了Heck 反应、Negishi 反应和Suzuki 反应的概念, 对其反应机理作了详细的说明, 并对其在复杂化合物和天然产物全合成中的应用作了评价. 关键词 钯催化; Heck 反应; Negishi 反应; Suzuki 反应Palladium-Catalyzed Cross-Coupling Reactions —Introduction of Nobel Prize in Chemistry in 2010Wang, Naixing(Technical Institute of Physics and Chemistry , Chinese Academy of Sciences , Beijing 100190)Abstract Palladium-catalyzed cross-coupling reactions provide chemists with a more precise and efficient new methodologies. The concepts of the Heck reaction and Negishi reaction as well as Suzuki reaction are given, the reaction mechanisms are proposed, and applications of these reactions in the total synthesis of natural products are commented.Keywords palladium-catalyzed; Heck reaction; Negishi reaction; Suzuki reaction2009年10月6日, 瑞典皇家科学院宣布, 美国科学家Richard F. Heck(理查德 赫克)、日本科学家Ei-ichi Negishi(根岸英一)和Akira Suzuki(铃木章)共同获得今年的诺贝尔化学奖. 美国教授Richard F. Heck, 1931年出生于美国的斯普林菲尔德, 1954年在美国加利福尼亚大学洛杉矶分校获得博士学位. 随后他进入瑞士苏黎世联邦工学院从事博士后研究, 后在美国特拉华大学任教, 于1989年退休. Richard F. Heck 现为特拉华大学名誉教授. Ei-ichi Negishi 教授是日本人, 1935年出生于中国长春, 1958年从东京大学毕业后进入帝人公司, 1963年在美国宾夕法尼亚大学获得博士学位, 现任美国普渡大学教授. Akira Suzuki 也是日本人, 1930年出生于日本北海道鹉川町, 1959年在北海道大学获得博士学位, 随后留校工作了一段时间. 1963年到1965年, Akira Suzuki 在美国普渡大学从事了两年的博士后研究工作. Akira Suzuki 于1973年任北海道大学工学系教授, 现在是北海道大学名誉教授.钯催化的交叉偶联反应是一种可靠而又实用的工具, 对有机合成具有长久和深远的影响力, 该反应得到了合成化学工作者的普遍应用.笔者于2004年在《有机反应——多氮化物的反应及有关理论问题(第二版)》的第4.13节中列举了5个较新的人名反应[1], 其中有Heck 反应、Negishi 反应和Suzuki 反应. 对其定义分别为: Heck 反应是钯催化下, 不饱和有机卤化物或三氟磺酸酯与烯烃进行的偶联反应. Negishi 反应是钯催化下的不饱和有机锌试剂和芳基或乙烯基卤化物等进行偶联的反应. Suzuki 反应是钯催化下不饱和有机硼试剂和芳基或乙烯基卤化物等进行偶联的反应. 这是钯催化的交叉偶联反应的基本概念. 最初的Suzuki 反应还需要在无氧无水的条件下来进行, 后来发展的一些反应条件已经无需无氧无水操作了.这几种钯催化的交叉偶联反应机理不尽相同, 对机1320有 机 化 学 V ol. 31, 2011理的说明也不止一种, 一些可能的机理对研究生也较难接受. 如Heck 反应, 即使一些已经出版的专门论述人名反应的专著也较为简略[2,3] Heck 本人最先提出的Heck 反应机理是应该接受的.1 反应机理1.1 Heck 反应机理目前关于Heck 反应机理描述较多, 但一些机理过于简单, 一些机理的描述很难让有机化学家接受. 笔者认为Jutand 等[4]最近在Heck 反应的专门著作中总结的Heck 反应机理最为贴切和容易接受(Scheme 1). 这个详细的反应过程实际上是Heck 首先建议的.Scheme 1理解各步过程并不困难. 关键是整个机理中左下角画箭头处, 表示出一个负氢迁移过程, 双键上的电子是由钯直接提供的.Heck 反应的机理主要分为四个步骤:(1)氧化加成. 上式催化循环的第一步是芳基卤和Pd(0)的氧化加成, Titton 报道的芳基卤和Pd 0(PPh 3)4的作用支持了氧化加成步骤的机理, Titton 还报道了芳基卤活性次序: ArI ＞ArBr ＞＞ArCl.(2)烯烃插入. 氧化加成给出反式的σ芳基Pd(II)卤化物ArPdXL 2, 脱去一个PPh 3配体后与烯烃配位, 再经过烯的顺式插入, 得到σ烷基Pa(II)卤化物[5,6], 读者可以参照上述催化循环机理图.(3) β负氢消除. 上述催化循环机理图中的σ烷基Pa(II)卤化物有一个C —C 键内旋转, 结果使得β氢原子(与sp 3碳原子相连)和Pd 原子处于顺式位置, 接着产生了顺式的β负氢消除. 这个顺式的β负氢消除反应会是一个可逆的过程.(4)还原消除. 钯催化的偶联反应产物(与芳基直接相连的烯烃衍生物)游离产生以后, H —Pd(II)的卤化物再经过一个可逆还原消除过程, 再生出具有催化活性的Pd(0)的络合物. 碱性的辅助催化剂通过粗灭产生的卤化氢, 促使还原消除过程向Pd(0)络合物催化剂方向移动.Heck 不仅发现了这个钯催化的偶联反应, 而且对其机理做出了透彻的阐述. Heck 提出的氧化加成、烯烃插入、β负氢消除、还原消除这四个主要步骤在实验中都得到了证实. β负氢消除是一个重要过程, 钯提供了一对电子形成了双键. 最近认为β负氢消除通过一个顺式消除过程. 实际上Heck 反应不能仅看作交叉偶联反应, 它只是偶联反应一种.机理中涉及一些不同的Pd(0)和Pd(II)的中间体, 这些中间体的结构和活性依靠实验条件, 钯催化剂可以是Pd(0)的络合物, 如Pd(PPh 3)4, 可以是Pd(OAc)2等. 当Pd(OAc)2作为催化剂时, 需要加入1,3-二(二苯基膦基)丙基(dppp), 首先形成Pd(OAc)2(dppp), 再得到离子型络合物Pd 0(dppp)(OAc)－ [7], Pd 0(dppp)(OAc)－分解得到Pd(0)络合物Pd(dppp). 1.2 Suzuki 反应机理笔者[8]曾研究过Suzuki 反应, 利用苯硼酸和2,2'-二溴-5,5'-二噻吩通过催化量的金属钯络合物Pd(PPh 3)4进行交叉偶联反应(Eq. 1).当时采用的反应条件还是无氧无水操作[8], 产物熔点是145 ℃, 产率为51%.笔者在文献的基础上[9～11], 提出了一个离子型的反应机理, 该论文发表在一个国外化学期刊上[8]. 该反应可能的机理由三个主要步骤完成的: (a)氧化加成; (b)硼试剂参与; (c)还原消除.(1)氧化加成. 反应过程中, Pd(0)被加到有机卤化物中间, 有机卤化物中的碳原子通过极性转换由原来荷正电变为荷负电, 钯原子被氧化为Pd(II) (Scheme 2). 氧化加成的过程是速率决定步骤, 反应中, 有机卤化物的活性按卤原子如下次序递减: I ＞Br ＞＞C.N o. 8王乃兴：钯催化的交叉偶联反应——2010年诺贝尔化学奖获奖工作介绍1321Scheme 2(2)硼试剂参与. 接着, 硼试剂中的C —B 键异裂, 碳原子荷负电, 形成的芳基负离子与钯正离子结合为ArPdAr', 而游离出来的卤离子(X －)与硼正离子配位得到XB(OH)2 (Eq. 2).(3)消除反应. 最后是还原消除过程, 钯有机物分解, 形成新的C —C 键, 金属钯游离出来, 再与PPh 3络合, 再生出活性钯催化剂Pd(PPh 3)4, 完成了催化过程.Scheme 3笔者在当时研究苯硼酸和2,2'-二溴-5,5'-二噻吩通过Pd(PPh 3)4催化进行的交叉偶联反应, 发现该反应采用弱碱Ba(OH)2作为辅助催化剂比其它强碱反应快, 收率高, 甚至用碳酸钾代替Ba(OH)2也往往引起副产物增加. 笔者采用了甲醇和甲苯(V ∶V ＝1∶1)的混合溶剂. 就溶剂效应而言, 甲醇溶剂对反应有利. 在反应过程中的氧化加成阶段, 甲醇产生的烷氧基负离子MeO －能够置换配位在钯上的卤负离子, 容易生成ArPdOR 中间体(Scheme 4).Scheme 4RPdOMe 的形成被认为是一个重要的中间体, 曾被分离得到过[12,13]. 1.3 Negishi 反应机理笔者曾制备了有机锌试剂[8], 采用一锅反应方法, 利用溴锌苯和2,5-二溴噻吩通过催化量的金属钯络合物Pd(PPh 3)4进行交叉偶联反应(Scheme 5).Scheme 5与Suzuki 反应相比, 利用Negishi 反应合成目标化合物, 产率没有Suzuki 反应高[8,14].Negishi 反应的机理与Suzuki 反应非常类似, 也是通过氧化加成、有机锌试剂(亲核试剂)参与和还原消除的三个主要步骤进行的, 下面用离子反应历程作以描述(Eq. 3, Schemes 6, 7):(1)氧化加成Scheme 6(2)有机锌试剂参与(3)消除反应Scheme 7Pd(0)游离出来, 再与PPh 3络合再生出催化剂Pd(PPh 3)4, 完成了催化循环.另外需要说明的是, 交叉偶联反应有许多种, 一些虽然没有得到诺贝尔化学奖, 但应用价值还是比较高, 例如Songashira 反应. Sonogashira 反应是钯配合物催化的卤代芳烃或者卤代烯烃与末端炔烃的交叉偶联反应, 它是一种合成芳炔、烯炔和炔酮等化合物的有效方法. 其反应如Eq. 4.Sonogashira 反应的本质是PdCl 2与CuI 复合催化剂催化末端炔烃与碘、溴代芳或者烯烃的交叉偶联反应. 2007年发表在Chem. Rev.上的Sonogashira 反应机理, 说明了铜盐作为助催化剂的过程, 是一个容易接受的机理(Scheme 8)[15].铜盐作为助催化剂的作用一些文献也作了报道[16]. 近年来Sonogashira 反应的应用报道较多, 读者可以参考相关文献[17～19].2 结束语Heck 反应、Negishi 反应和Suzuki 反应, 代表了钯催化的交叉偶联反应的最高成就, 反应非常新颖独特,1322有机化学V ol. 31, 2011Scheme 8确实在有机合成方法学的最前沿取得了重大突破, 这些原创性的成就卓有建树, 这些新方法首先在有机合成领域得到了普遍应用, 对发展有机合成的策略和技巧产生了长久和深远的影响.人类健康对特效新药的发展不断提出更高的要求, 天然产物作为先导药, 在这方面寄托了人们的无限期望[20]. 近年来, 海洋天然产物的生物医学活性引起了人们的高度重视. 海绵、珊瑚以及海洋微生物的次生代谢的天然产物, 结构新颖而活性显著, 已经成为人们挖掘具有自主知识产权的创新先导抗肿瘤等新药的战略新领域. 人工全合成这类复杂的化合物和天然产物对人类来说是一种艰难的挑战, Heck反应、Negishi反应和Suzuki反应的新方法无疑在这方面会发挥出巨大的作用.近年来, 围绕Heck反应、Negishi反应和Suzuki反应, 化学家发展了一些新的反应方法和条件, 如Ni代替Pd进行催化的交叉偶联反应. Iyer等[21]报道了Cu催化(CuI催化剂)的Heck反应, 相对Pd和Ni催化剂更为经济. 最近, Darcel等[22]报道了Fe催化的Suzuki反应, 产率较高. Nakamura等[23]不久前报道了Fe催化的Negishi 反应, 产物收率高且有立体专一性. 反应条件已经从开始需要无氧无水操作到现在可以在水相反应体系中进行. Chao等[24]报道了在水合溶剂中进行Suzuki反应的研究结果, 产物能够获得中等以上的收率. Bach等[25]在Tetrahedron的一篇文章中(其参考文41), 对笔者关于Suzuki反应和Negishi反应的报道作了一些介绍. 相信以后还会有一些新的关于催化的交叉偶联反应的研究论文不断发表出来.Heck不仅开创了著名的Heck反应, 而且他提出的有机化学反应机理也非常之透彻和精到, 可见他的有机化学之功底和对该方法的深刻的理解. 可是, Heck在完成Heck反应研究之后, 一度连科研经费都没有, 甚至不得不离开科学界. 笔者刚在德国应用化学刊物(Angew. Chem. Int. Ed. 2010,49, 2092)看到一篇关于德国合成化学教授H. Kunz的作者介绍, H. Kunz教授列出了他的五篇文章, 其中第二篇文章发表在Tetrahedron 上, 第三篇发表在Synthesis上. 笔者在中国科学院研究生院为硕博连读生讲授“有机反应”专业课, 学生对Heck反应、Negishi反应和Suzuki反应的兴趣非常浓厚. 希望年青一代的学者, 通过研究和借鉴Heck反应、Negishi反应和Suzuki反应, 提升我国在有机合成方法学方面的整体水平.在这篇简介文章结束时, 笔者再介绍几篇关于钯催化的交叉偶联反应的代表性综述文章. 一篇是Suzuki本人1995年在Chem. Rev.上的综述[26], 希望有兴趣的读者参阅. 另外3篇对相关钯催化的交叉偶联反应最新进展作了详细综述[27～29], 希望读者特别是青年学者能够继续深入学习和掌握这一研究领域. 最近, Suzuki和Negishi[30～31]还分别发表了他们的诺贝尔化学奖获奖演说. 就在这篇文章付印之际，作者又读到了一篇最新的关于非对映选择性的Negishi反应的论文, 该方法为此类反应的立体控制开拓了又一个新生面[32]. References1 Wang,N.-X. Organic Reac tions—The Reac tion of Polyni-trogen Compounds and Some Theoretic Questions, 2nd ed., Chemical Industry Press, Beijing, 2004, pp. 165～171 (in Chinese).(王乃兴, 有机反应—多氮化物的反应及有关理论问题(第二版), 化学工业出版社, 北京, 2004, pp. 165～171.)2 Li, J. J. Name Reactions, Springer, New York, 2006, p. 285.3 Kürti, L.; Czakó, B. Strategic Applications of Named Reac-tions in Organic Synthesis, Elsevier Academic Press, 2005, p. 196.4 Jutand, A. In The Mizoroki-Hec k Reac tion, Ed.: Oestreich,M., Wiley, United Kingdom, 1999, pp. 1～5.5 Dieck, H. A.; Heck, R. F. J. Am. Chem. Soc.1974, 96, 1133.6 Ziegler, C. B.; Heck, R. F. J. Org. Chem. 1978, 43, 2941.7 Kozuch, S.; Shaik, S.; Jutand, A.; Amatore, C. Chem. Eur. J.2004, 10, 3072.8 Wang,N.-X. Synth. Commun. 2003, 33, 2119.9 Anderson, C. B.; Burreson, B. J.; Michalowski, J. T. J. Org.Chem. 1976, 41, 1990.10 Zask, A.; Helquist, P. J. Org. Chem. 1978, 43, 1619.11 Aliprantis, A. O.; Canary, J. W. J. Am. Chem. 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K.Tetrahedron Lett. 2006, 47, 5237.25 Schröter, S.; Stock, C.; Bach, T. Tetrahedron2005, 61,2245.26 Norio Miyaura, N.; Suzuki, A. Chem. Rev. 1995, 95, 2457.27 Roglans, A.; Pla-Quintana, A.; Moreno-Mañas, M. Chem.Rev. 2006, 106, 4622.28 Martin, R.; Buchwald, S. L. Acc. Chem. Res. 2008, 41,1461.29 Denmark, S. E.; Regens, C. S. Acc. Chem. Res. 2008, 41,1486.30 Suzuki, A. Angew. Chem., Int. Ed.2011, 50, 6723.31Negishi, E. Angew. Chem., Int. Ed.2011, 50, 6738.32 Seel, S.; Thaler, T.; Takatsu, K.; Zhang, C.; Zipse, H.;Bernd, F.; Straub, B. F.; Mayer, P.; Knochel, P. J. Am. Chem.Soc. 2011, 133, 4774.(Y1012093 Li, L.)。
贵金属钯Pd催化的偶联反应
通过调整钯催化剂的反应条件(温度、溶剂、配体、碱和其他添加剂)，可使钯催化成为有机化学合成中用途广泛的工具。
其中，钯催化的交叉偶联反应彻底改变了分子的构造方式。
从有机合成和药物化学领域，到材料科学和聚合物化学，交叉耦合已经影响到多个科学领域。
在偶联反应中，钯催化剂不但可以形成C-C、C-O、C-N和C-F等碳键，而且对各种官能团具有很高的耐受性，通常能够提供良好的空间和区域特异性，可以不用引入保护基团。
常用的偶联反应包括Heck偶联、Suzuki偶联、Stille偶联、Hiyama偶联、Sonogashira偶联、Negishi偶联、Buchwald-Hartwig胺化等等。
具体反应如下所示：1、Negeshi偶联反应(C-C) [1]（其中，R/R’可以是烷基、烯基、芳基、烯丙基、炔基或炔丙基，X/X’可以是氯、溴、碘或其他基团，催化剂是钯）2、Suzuki偶联反应(C-C) [2](其中，R可以是烯基，芳基或烷基，R’可以是烯基，芳基、炔基或烷基，Y可以是烷基，羟基或者氧烷基，X可以是氯、溴、碘或三氟甲磺酸)3、Stille偶联反应(C-C) [3]（其中，R可以是烯基、芳基、酰基，R’可以是烯基、芳基或者烷基，R’’可以是烷基，X可以是氯、溴、碘或者三氟甲磺酸）4、Buchwald–Hartwig偶联反应(C-N/C-O)[4]（其中，R是芳基，R’可以是邻、间芳基或烷基，R”可以是烷基或芳基，X可以是氯、溴、碘或者三氟甲磺酸）5、Heck偶联反应(C-C) [5]（其中，R可以是烯基、芳基和不含有β氢的烷基，R’可以是烯基，芳基和烷基，X可以是氯、溴、碘、三氟甲磺酸、对甲基苯磺酰氯或者N2+）6、Sonogashira偶联反应(C-C) [6]（其中，R可以是烯基或者芳基，R’可以是H、炔基、芳基、烷基或者硅烷基，X可以是氯、溴、碘或者三氟甲磺酸）。
钯催化偶联反应
钯催化偶联反应钯催化偶联反应是一种重要的有机合成方法，它可以将两个有机物分子通过钯催化剂的作用连接起来，形成新的化合物。
这种反应在有机合成领域中应用广泛，可以用于制备药物、天然产物、高分子材料等。
1. 钯催化偶联反应的基本原理钯催化偶联反应是一种通过钯催化剂促进两个有机物分子之间发生键合的反应。
在这种反应中，钯催化剂作为一个中间体起到了关键作用。
它能够与底物形成络合物，并降低底物之间键结合的能量，从而促进它们之间的反应。
2. 钯催化偶联反应的类型目前已经发现了多种类型的钯催化偶联反应，其中最常见的包括：(1) Suzuki 偶联反应：该反应是将芳香族卤代烃和芳香族硼酸酯或硼酸进行偶联。
该反应具有高效率、选择性好等特点，在制备药物、农药等方面得到广泛应用。
(2) Heck 偶联反应：该反应是将烯烃和芳香族卤代烃进行偶联。
该反应具有高效率、反应条件温和等特点，在制备香料、染料等方面得到广泛应用。
(3) Stille 偶联反应：该反应是将有机锡化合物和芳香族卤代烃进行偶联。
该反应具有高效率、选择性好等特点，在制备药物、天然产物等方面得到广泛应用。
(4) Negishi 偶联反应：该反应是将有机锌化合物和芳香族卤代烃进行偶联。
该反应具有高效率、选择性好等特点，在制备药物、农药等方面得到广泛应用。
3. 钯催化剂的种类钯催化偶联反应中使用的钯催化剂种类多样，常见的包括：(1) 三苯基膦钯催化剂：该催化剂在 Suzuki 偶联反应中常用，具有高效率、选择性好等特点。
(2) 二茂铁基钯催化剂：该催化剂在 Heck 偶联反应中常用，具有高效率、稳定性好等特点。
(3) 二苯基甲酰胺钯催化剂：该催化剂在 Stille 偶联反应中常用，具有高效率、选择性好等特点。
(4) 氯化钯催化剂：该催化剂在 Negishi 偶联反应中常用，具有高效率、稳定性好等特点。
4. 钯催化偶联反应的优缺点钯催化偶联反应具有如下优点：(1) 反应条件温和，适用于多种底物。
钯催化的碳—碳偶联反应研究简介
钯催化的碳—碳偶联反应研究简介在有机化学中，C-C键的形成是有机合成研究的重要内容，而过渡金属钯催化的偶联反应则是形成C-C键的一种有效手段。
目前钯催化的偶联反应已在科研、医药生产等领域得到广泛应用。
偶联反应的种类较多，文章主要内容是简单介绍过渡金属钯在以下几种碳碳偶联反应以及合成中的应用。
标签：钯催化；碳-碳键；偶联反应前言与一般催化剂相同，过渡金属催化的有机反应也只是改变了化学反应的速度，降低了反应的活化能，使原来难于发生的反应变得容易进行。
过渡金属催化的有机反应常常具有很高的选择性，这种选择性决定了其在未来的偶联反应中具有更广阔的发展空间，概括其选择性主要有以下几点：包括化学选择性、区域选择性和立体选择性。
文章以下便针对常用的几种偶联反应进行简要分析。
1 常用偶联反应简介1.1 Stille偶联反应Stille偶联反应是有机锡化合物和不含β-氢的卤代烃（或三氟甲磺酸酯）在钯催化下发生的交叉偶联反应。
其机理最初就是由Stille根据转金属复合物的决速步骤而提出的四步循环机理。
四（三苯基膦）合钯（0）是最常用的钯催化剂。
对于Stille交叉偶联反应还有一个有趣的现象就是添加物对这个反应有很大的影响，尤其是铜的添加物，对反应起着很大的作用，在反应过程中Cu与反应媒介生成了更加活泼的铜媒介，使得反应更易发生。
1.2 Negishi偶联反应Negishi交叉偶联反应有机锌试剂与卤代烃在钯配合物的催化下发生偶联反应，生成新的碳-碳键。
最早的报道见于1977年，这个反应可以进行Csp3-Csp2，也可以进行Csp3-Csp3之间进行的碳-碳键偶联。
反应整体上经过了卤代烃对金属的氧化加成、金属转移与还原消除这三步。
这个反应的卤代物的活性顺序为Zn>Mg>>Li。
对于锌试剂在温和条件下就能发生反应。
与格式试剂相比，锌试剂在官能团容忍度上更胜一筹。
用含钯催化剂时，通常产率较高，对官能团的耐受性也比较好。
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AgNO3/KF作用下的Pd催化2-溴噻吩S原子邻位上的C-H键选择性偶联反
应
摘要：
溴噻吩的衍生物与芳基碘在加入了钯的硝酸银/氟化钾催化剂的催化下发生C—H键的偶联反应，而C—Br键未发生变化。
这些含有C —Br键的偶联产物在钯的进一步催化下使溴噻吩和芳基碘的C—C键相连接从而得到理想的产量。
引言：
狭义上的偶联反应是涉及由基金属催化剂的C-C键生成的反应，根据类型不同，可分为交叉偶联反应和自身偶联反应。
交叉偶联反应是一个有机分子与另一有机分子发生的不对称偶联反应。
例如：烯丙基锂与2-氯辛烷可以发生交叉偶联反应生成4-甲基-1-癸烯。
格利雅试剂、有机铝、有机锌、有机锡、有机铜、有机铅、有机汞等多种有机金属化合物也都可以与卤化烷等烃基化试剂发生交叉偶联反应，生成相应的不对称烃，是合成不对称烃，特别是单烷基芳烃和含有三级碳原子的链烃的有效方法。
交叉偶联反应的范围很广，像芳烃重氮盐与苯酚或N,N-二甲基苯胺的偶联反应，也属于交叉偶联反应。
正文：
芳香族化合物与有机卤化物的C-H键取代反应和那些含金属试剂与相同的有机卤化物的偶联反应相比，在有机合成中更有前景。
【1】相比之下，C-H键上的直接反应将有利于含有不同种类的官能团的衍生物的合成，并且，反应也会加强合成中原子的效应。
我们注意到噻吩衍生物的偶联反应是发生在C-H键上，从而形成了联噻吩。
在添加了AgF后，反应效率得到了提高。
【2】当噻吩与2-溴噻吩反应生成正联溴噻吩时，仍然是C-H键发生偶联，而C-Br键未发生变化。
我们的注意力集中到溴噻吩衍生物C-H键的交叉耦合上,来介绍噻吩环上的取代基。
【3】溴噻吩上的C-H键偶联，如果可以通过C-Br键的反应而进一步改变偶联产物，那么C-H键和C-Br键的偶联反应的相互结合将得到一种新的合成取代噻吩的方法。
这将把人们的注意力都吸引到设计更先进的有机金属材料来揭示液晶、光发射和有机半导体的特点。
【4】在此，我们报告一个新的催化剂系统—AgNO3/KF，它有助于提高钯催化下溴噻吩衍生物C-H键的取代反应发的效率。
2-溴噻吩与对甲氧基碘苯的反应在添加了钯催化剂的含AgF的条件下进行。
在60℃的条件下搅拌5小时后，将得到占总产物50%的正偶联产物。
类似的反应如用AgNO3/KF来替代AgF，将会得到占总产物42%的上述产物。
值得注意的是尽管最后的终产物是适度的，我们并没有发现C-Br键上有反应发生，而是在溴噻吩的与S原子相邻的C-H 键上有反应发生。
噻吩衍生物的芳基化反应是在钯和体积较大的磷化氢配合基的混合物催化下在150℃利用Cs2CO3作为碱的反应条件下
进行的。
【5】然而，含有芳环的噻吩衍生物上的C-Br键是无法在这种反应条件下稳定存在的。
1.
尽管人们想通过提高的反应温度和加长反应周期来提高产量，但是效果并不明显，2-溴-5-(4-甲氧基苯)噻吩的产量并未得到提高。
但是，假如大量的AgNO3 显著地提高产量。
实际上，2,3-2溴噻吩和对甲氧基碘苯反应，当AgNO3/KF以1:2的比例分4次加入时，并且每次搅拌2小时，反应产量将提升到83%。
进一步的优化显示，当AgNO3/KF以1:4的比例分5次加入时，并且每次搅拌1小时，将得到占总产物87%的终产物。
此外，加入TBAF作为DMSO的溶剂5小时以上，产率将得到提高。
由以上及结果我们可以知道，AgNO3和KF反应生成的AgF被光或者热降解。
因此，如果反应不能在一个合理的反应速率和反应条件下进行，较长的反应时间并不能得到较多的产物。
表1. 2-溴噻吩，2,3-2溴噻吩和对甲氧基碘苯的反应
我们通过研究芳香族化合物的反应来研究某些溴噻吩衍生物。
结果如表2.所示。
研究发现2-溴噻吩和2,3-2溴噻吩与许多含给电子基或吸电子基取代物的碘代芳香烃反应可以得到最理想的产量。
除此之外，3-甲基-2-溴噻吩，5-溴-2,2’-噻吩以及2,4-2溴噻吩也可以进行上述反应。
当反应没有有效地进行时，AgNO3 的部分加成同样可以提高C-H键的取代反应的产量。
当与含有吸电子基的碘代芳香烃例如4-氰基碘苯烷反应可以得到较理想的产量。
2-碘萘同样可以发生偶联反应，可以得到理想的产物。
表2.
AgNO3/KF催化系统以及它的部分加成，被发现对自偶联反应同样有效。
2—溴噻吩在含有钯催化剂和AgNO3/KF的条件下，可以得到81%产量的并噻吩，其中AgNO3/KF是分两次加入的。
与直接加入AgF相比，使用成本较低的AgNO3和KF混合试剂，对进行高效的自偶联反应来说，效果更加显著。
（图2.）
图2.
尽管自偶联反应和交叉偶联反应在芳基碘的存在下，两者是相互竞争的。
在表2.A方法的条件下，溴噻吩和芳基碘发生反应，并没有观察到自偶联现象。
正如我们之前所说的，尽管加入了相同的试剂，这些反应是完全不同的。
AgNO3/KF在自偶联反应中提供了Ag，而AgI是在交叉偶联反应中得到的。
钯与芳基碘反应形成芳基-钯-碘的速率快于钯与AgF 反应生成PdF2的速率。
用2-乙醇胺【6】作为活化剂的1-辛炔进行的Sonogashira偶联反应得到较为理想的产物5和与进行Mizoroki-Heck【7】反应的丙烯酸乙酯得到的产物6如图3所示。
图3.
Pd/Cu混合催化剂催化的末端炔烃与sp2型碳的卤化物之间的交叉偶联反应通常被称之为Sonogashira 反应，是一个很重要的人名反应。
赫克反应（Heck反应）也称沟吕木－赫克反应（Mizoroki－Heck反应），是不饱和卤代烃（或三氟甲磺酸酯）与烯烃在强碱和钯催化下生成取代烯烃的偶联反应。
它得名于美国化学家理查德•赫克和日本人沟吕木勉，赫克凭借此贡献得到了2010年诺贝尔化学奖。
结论：
钯催化的溴噻吩衍生物的芳基化反应，是在与S原子相邻的 C-H 键上所发生的，而C-Br键上根本不会发生偶联反应。
这种不影响Br 官能团的C—H键的芳基化反应，是由钯所催化完成的。
与其他形式的C-H键芳基化反应相比，该反应使用到了AgNO3/KF混合物来促进反应进行。
因为最后的终产物仍然含有C-Br键，进一步的过渡态金属催化的成键反应，例如与主族试剂、端炔烃、活化或非活化双键发生交叉偶联反应，这些都是可行的。
引用文献：
【1】：Metal-Catalyzed Cross-Coupling Reactor; Diederich, F,.Stang, P. Jed’s; Wiley-VCH
【2】：Maria; Sekiguchi Am Chem. Soc.2003, 125, 1700 【3】：Masui, K; Mori, A Am. Chem.Soc.2004. 126, 5074 【4】：Masui, K; Mori, A; Okano,K; . Lett. 2004, 6, 2011 【5】：Yokooji,A.; Satoh, T.; M.Tetradron 2004 60, 6757 【6】：Mohamed Ahmed, M.S A.Bull. Chem. Soc. Jpn.2005 78, 160 【7】：Mizoroki, T. Bull. Chem. Soc. Jpn.1971 44, 581; Heek, R.F J. Org. Chem.1972, 37, 2320。