铃木反应

铃木反应[编辑]
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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。

[1][2]
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。

[3][4][5]。

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。

[6]
目录
[隐藏]
∙ 1 概述
∙ 2 机理
∙ 3 讨论
∙ 4 展望
∙ 5 参见
∙ 6 参考文献
∙7 外部链接
概述[编辑]
Suzuki反应对官能团的耐受性非常好，反应物可以带着-CHO、-COCH3、-COOC2H5、-OCH3、-CN、-NO2、-F等官能团进行反应而不受影响。

反应有选择性，不同卤素、以及不同位置的相同卤素进行反应的活性可能有差别，三氟甲磺酸酯、重氮盐、碘鎓盐或芳基锍盐和芳基硼酸也可以进行反应，活性顺序如下：
R2-I > R2-OTf > R2-Br >> R2-Cl
另一个广泛应用的底物是芳基硼酸，由芳基锂或格氏试剂与烷基硼酸酯反应制备（见Miyaura硼酸化反应， Miyaura反应)。

这些化合物对空气和水蒸气比较稳定，容易储存。

Suzuki反应靠一个四配位的钯催化剂催化，广泛使用的催化剂为四(三苯基膦)钯(0)Pd(PPh3)4与PdCl2(dppf)，其他的配体还有：AsPh3、n-Bu3P、(MeO)3P，以及双齿配体Ph2P(CH2)2PPh2(dppe)、
Ph2P(CH2)3PPh2(dppp)等。

（以上的所有Pd配体都是厌氧的，因此反应必须在氮气，氩气等惰性气体下反应）。

[7]
Suzuki反应中的碱也有很多选择，最常用的是碳酸钠，碳酸铯，醋酸钾，磷酸钾等。

碱金属碳酸盐中，活性顺序为：
Cs2CO3 > K2CO3 > Na2CO3 > Li2CO3
而且，加入氟离子（F−）会与芳基硼酸形成氟硼酸盐负离子，可以促进硼酸盐中间体与钯中心的反应。

因此，氟化四丁基铵、氟化铯、氟化钾等化合物都会使反应速率加快，甚至可以代替反应中使用的碱。

机理[编辑]
反应机理见下图。

首先卤代烃2与零价钯进行氧化加成，与碱作用生成强亲电性的有机钯中间体4。

[8]同时芳基硼酸与碱作用生成酸根型配合物四价硼酸盐中间体6，具亲核性，与4作用生成8。

最后8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。

[9]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。

[10]
还原消除得到的是构型保持的产物[11]。

讨论[编辑]
对于一些SP3杂化的烷基硼或者硼酸化合物，同样可以发生反应称为硼-烷基Suzuki-Miyaura交叉耦联反应。

与Suzuki偶联相比它有若干缺点:1.反应进程慢；2.自身耦联副产物较多；3.和磷配体耦联的副产物多；4.可能会造成手性消旋或者羟醛缩和反应。

[12][13][14][15][16]
展望[编辑]
Suzuki–Miyaura交叉耦联在有机合成当中的最新应用已经被Kotha和同事归纳。

[17]当参与了有机膦配体 (SPhos), 被报道其催化剂的用量可以降低至0.001 mol%。

[18]
参见[编辑]
∙Heck反应
∙Hiyama偶联反应
∙Kumada偶联反应
∙Negishi偶联反应
∙Petasis反应
∙Stille反应
∙Sonogashira偶联反应
参考文献[编辑]
1. ^ Miyaura, N. et al.Tetrahedron Lett.1979, 3437.
2. ^ Miyaura, N.; Suzuki, A. Chem. Commun.1979, 866.
3. ^反应综述参见：Suzuki, A. Pure Appl. Chem.1991, 63, 419-422. (Review)
4. ^ Miyaura, N.; Suzuki, A. Chem. Rev.1995, 95,
2457-2483. doi:10.1021/cr00039a007
5. ^ Suzuki, A. J. Organometallic Chem.1999, 576, 147–168.
6. ^ Akira Suzuki - Biographical. . 2010-10-06.
7. ^邢其毅等。

《基础有机化学》第三版下册．北京：高等教育出版社，2005年．ISBN
978-7-04-017755-8．
8. ^ Matos, K.; Soderquist, J. A. J. Org. Chem.1998, 63, 461–
470. doi:10.1021/jo971681s
9. ^ Stille, J. K.; Lau, K. S. Y. Acc. Chem. Res.1977, 10, 434–
442. doi:10.1021/ar50120a002
10. ^ Casado, A. L.; Espinet, P. Organometallics1998, 17, 954–959.
11. ^ Ridgway, B. H.; Woerpel, K. A. J. Org. Chem.1998, 63, 458–
460. doi:10.1021/jo970803d
12. ^ Littke, A. F., Fu, G. C. A convenient and general method for Pd-catalyzed
Suzuki cross-couplings of aryl chlorides and arylboronic acids.Angew. Chem., Int.
Ed. Engl.1999, 37, 3387-3388.
13. ^ Wolfe, J. P., Singer, R. A., Yang, B. H., Buchwald, S. L. Highly Active Palladium
Catalysts for Suzuki Coupling Reactions.J. Am. Chem. Soc.1999, 121,
9550-9561.
14. ^ Netherton, M. R., Dai, C., Neuschuetz, K., Fu, G. C. Room-Temperature
Alkyl-Alkyl Suzuki Cross-Coupling of Alkyl Bromides that Possessβ
Hydrogens. J. Am. Chem. Soc. 2001, 123, 10099-10100.
15. ^ Kirchhoff, J. H., Dai, C., Fu, G. C. A method for palladium-catalyzed
cross-couplings of simple alkyl chlorides: Suzuki reactions catalyzed
by[Pd2(dba)3]/PCy3. Angew. Chem., Int. Ed. Engl. 2002, 41, 1945-1947.
16. ^ Molander, G. A., Bernardi, C. R. Suzuki-Miyaura Cross-Coupling Reactions of
Potassium Alkenyltrifluoroborates.J. Org. Chem.2002, 67, 8424-8429.
17. ^Recent applications of the Suzuki–Miyaura cross-coupling reaction in organic
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DhurkeKashinathTetrahedron 2002, 48,
9633-9695 doi:10.1016/S0040-4020(02)01188-2
18. ^Catalysts for Suzuki-Miyaura Coupling Processes: Scope and Studies of the
Effect of Ligand Structure Timothy E. Barder, Shawn D. Walker, Joseph R.
Martinelli, and Stephen L. Buchwald J. AM. CHEM. SOC. 2005, 127,
4685-4696 doi:10.1021/ja042491j
外部链接[编辑]
∙Suzuki偶联反应—
∙Suzuki反应新进展。