偶联反应PPT
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偶联反应小结合集.ppt
Et2O, reflux 20h
PhBu
dppp > dmpf > dppe > dmpe > dppc > cis - dpen Ph2P(CH2)nPPh2 Me2P(CH2)2PMe2 cis-Ph2PCH=CHPPh2 n = 2 dppe dmpe cis-dpen n = 3 dppp n = 4 dppb
(S)-Valphos (R = i-Pr) 81% ee (S) (R)-t-Leuphos (R = t-Bu) 94% ee (R)
Sp3 C-X substrate?
.精品课件.
7
MgXX'
RMgX
2 RMgX
L2NiX2
5
L2NiR2
6
2 MgX2
R'X'
R-R
R' L2 Ni X'
7
R - R'
3
R'
L2 Ni R
2
R'X'
R'X'
R' L2 Ni R
.精品课件.
8
配体的影响
PhCl + BuMgBr
NiCl2L2 ( 1 % )
偶联反应 Cross-Coupling Reaction
.精品课件.
1
经典反应式
R'-X Substrate
+ R-MX'
Catalyst (Ni or Pd
R--R'
+ MXX'
Coupling Partner ......?) Coupling Product Metal Halide
PhBu
dppp > dmpf > dppe > dmpe > dppc > cis - dpen Ph2P(CH2)nPPh2 Me2P(CH2)2PMe2 cis-Ph2PCH=CHPPh2 n = 2 dppe dmpe cis-dpen n = 3 dppp n = 4 dppb
(S)-Valphos (R = i-Pr) 81% ee (S) (R)-t-Leuphos (R = t-Bu) 94% ee (R)
Sp3 C-X substrate?
.精品课件.
7
MgXX'
RMgX
2 RMgX
L2NiX2
5
L2NiR2
6
2 MgX2
R'X'
R-R
R' L2 Ni X'
7
R - R'
3
R'
L2 Ni R
2
R'X'
R'X'
R' L2 Ni R
.精品课件.
8
配体的影响
PhCl + BuMgBr
NiCl2L2 ( 1 % )
偶联反应 Cross-Coupling Reaction
.精品课件.
1
经典反应式
R'-X Substrate
+ R-MX'
Catalyst (Ni or Pd
R--R'
+ MXX'
Coupling Partner ......?) Coupling Product Metal Halide
偶联反应ppt总合演示文稿
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； 4.硼试剂易于合成，稳定性好； 5.这类反应的无机副产物是无毒的且易于除去，可以保证其适用于实验室且可以用 于工业 化生产。
-CHO、-COCH3、-COOC2H5、-OCH3、-CN、-NO2、-F等官能团。
偶联反应ppt总合演示文稿
第1页，共48页。
偶联反应ppt总合
第2页，共48页。
概要
偶联反应基本概念 偶联反应基本类型
偶联反应基本应用
第3页，共48页。
基本概念
历史上碳基的研究获得的6次诺贝尔奖：
• 1912 Grignard Reaction，Victor Grignard(1871－1935), France
• 1950 Diels-Alder Reaction, Otto Paul Hermann Diels (1876－ 1954), Kurt Alder(1902－ 1958), Germany
• 1963 Ziegler-Natta catalyst, Karl Waldemar Ziegler ( 1898 – 1973), Germany, Giulio Natta (1903 - 1979), Italy
是有机合成中很重要的一个偶联反应，目前总数占到现在所有交叉偶联反应的一半以上。
1977 年Kosugi等首次报道了有关过渡金属钯催化的Stille反应。
➢最早发现的stille偶联反应是锡与酰氯的反应.
Kosugi, M.; Shimizu, Y.; Mifita, T. Chem. Lett. 1977, 1423.
N2+Cl- +
NaOH
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； 4.硼试剂易于合成，稳定性好； 5.这类反应的无机副产物是无毒的且易于除去，可以保证其适用于实验室且可以用 于工业 化生产。
-CHO、-COCH3、-COOC2H5、-OCH3、-CN、-NO2、-F等官能团。
偶联反应ppt总合演示文稿
第1页，共48页。
偶联反应ppt总合
第2页，共48页。
概要
偶联反应基本概念 偶联反应基本类型
偶联反应基本应用
第3页，共48页。
基本概念
历史上碳基的研究获得的6次诺贝尔奖：
• 1912 Grignard Reaction，Victor Grignard(1871－1935), France
• 1950 Diels-Alder Reaction, Otto Paul Hermann Diels (1876－ 1954), Kurt Alder(1902－ 1958), Germany
• 1963 Ziegler-Natta catalyst, Karl Waldemar Ziegler ( 1898 – 1973), Germany, Giulio Natta (1903 - 1979), Italy
是有机合成中很重要的一个偶联反应，目前总数占到现在所有交叉偶联反应的一半以上。
1977 年Kosugi等首次报道了有关过渡金属钯催化的Stille反应。
➢最早发现的stille偶联反应是锡与酰氯的反应.
Kosugi, M.; Shimizu, Y.; Mifita, T. Chem. Lett. 1977, 1423.
N2+Cl- +
NaOH
Heck反应及金属催化偶联反应课件
过渡金属催化的交叉偶联反应
Transition Metal Catalyzed Cross Coupling
Organic Chemist
A
B
A
B
The formation of carbon–carbon bonds is a fundamental reaction in organic synthesis the efficiency of which has interested organic chemists for a long time ago. Aryl–aryl bond formation has been known for more than a century and was one of the first reactions involving a transition metal.1 Modern synthetic chemistry is also sustained by the use of transition-metal catalysts as powerful tools for carbon– carbon bond-forming processes.2 Among these, carbon–carbon coupling reactions through the activation of carbon–hydrogen bonds,3 as well as addition reactions,4 have experienced an increasing interest in the preparation of molecules, the access to which is not so straightforward using other methodologies. On the other hand, the transition-metal catalysed carbon–carbon bond formation developed in the 1970s represented a milestone in synthetic organic chemistry that allowed the cross coupling of substrates in ways that would have previously been thought impossible
Transition Metal Catalyzed Cross Coupling
Organic Chemist
A
B
A
B
The formation of carbon–carbon bonds is a fundamental reaction in organic synthesis the efficiency of which has interested organic chemists for a long time ago. Aryl–aryl bond formation has been known for more than a century and was one of the first reactions involving a transition metal.1 Modern synthetic chemistry is also sustained by the use of transition-metal catalysts as powerful tools for carbon– carbon bond-forming processes.2 Among these, carbon–carbon coupling reactions through the activation of carbon–hydrogen bonds,3 as well as addition reactions,4 have experienced an increasing interest in the preparation of molecules, the access to which is not so straightforward using other methodologies. On the other hand, the transition-metal catalysed carbon–carbon bond formation developed in the 1970s represented a milestone in synthetic organic chemistry that allowed the cross coupling of substrates in ways that would have previously been thought impossible
药明康德Pd催化的偶联反应MA070818精品PPT课件
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。
R1 BY2
+
R2 X
[P d ] base
R1 R2
BY2 = B(OR)2, 9-BBN, B(CHCH3CH(CH3)2) X = I, Br, Cl, OSO2(CnF2n+1), n = 0,1,4
合成反应讲座(五)
Pd催化的偶联反应
化学合成部执行主任:
药明康德版权所有
1
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
2
第一部分： Suzuki 反应
3
1. 前 言
1.1 Suzuki反应的通式
TMS 1.nBuLi,THF -78oC, 15min
TMS
2. B(OMe)3
I
-78oC-25oC,30min (HO)2B
3. H+/HCl
Chem. Eur. J. 2003, 9, 4430-4441
8
2. 有机硼试剂的合成
2.2 通过二硼烷频哪酯制备芳基硼酸酯
对于分子中带有酯基、氰基、硝基、羰基等官能团的芳香卤代物来 说, 无法通过有机金属试剂来制备相应的芳基硼酸。1995年由 Ishiyama率先取得了突破: 通过二硼烷频哪酯和芳基卤发生偶联反应 制备相应的芳基硼酸酯 (yield: 60-98%)。这个方法还有一个突出的优 点就是还可以原位制备硼酸酯, 然后“一锅法”和芳基卤反应用于芳基芳基偶联反应。
4
1. 前 言
Suzuki芳基偶联反应PPT演示文稿
8
• 碘代 芳 烃 在室温下可与Pd(PPh3)4氧化加成，而嗅代和 氯代芳烃分别在80℃和135℃下可与Pd(PPh3)4氧化加成， 由于这种氧化加成活性的差异，因此多卤代芳烃在反应中 存在着明显的化学选择性
9
• 同 种 卤 原子取代的多卤代芳烃在偶联反 应中存在区域选择性
10
• 卤代 芳 烃 对空间位阻的敏感性上也存在着一定的差异。 碘代芳烃与芳基硼酸偶联对空间位阻不太敏感，溴代芳烃 对空间位阻比较敏感
23
• 5 碱 及 反应条件 • Na2 CO3是 Suzuki芳基偶联反应常用的碱，在无水条件
下Ti2CO3或K3P04替Na2CO3。研究发现在Suzuki催化 偶联循环中四价硼酸盐中间物种主要通过碱金属离子的模 板效应实现向金属中心迁移，阳离子的大小是模板效应的 关键，因此，在存在空间位阻的偶联反应中，弱碱作用下， 反应缓慢，产率较低;强碱作用下，反应速率快，产率高。 氟离 子 对硼具有较强的亲合性，与芳基硼酸形成芳基氟 硼酸盐阴离子〔ArBF3一或ArBF2(OH) - /AxBF(OH)2」 后，易于实现阴离子向金属中心迁移，因此，可以Bu4NF, CsF, KF等替代偶联反应中的碱,
14
• 当 三 氟 甲基磺酸酯的芳基上带吸电子基时，有利于偶联 反应;在不同的磺酸酯基中，三氟磺酸酯基的反应活性较 高，但与溴代或碘代芳烃的活性相比，1, Br> OTf
• Ni(O)也可催化芳基磺酸酯与芳基硼酸的偶联反应
15
• 重 氮 盐 的亲电性特别强，电子效应及空 间位阻对偶联反应影响不大，反应中不需 加入碱，且反应活性比溴代芳烃强
5
• 亲电试剂 • 2.1 卤代芳烃 • 溴代 或 碘 代芳烃是Suzuki芳基偶联反应
• 碘代 芳 烃 在室温下可与Pd(PPh3)4氧化加成，而嗅代和 氯代芳烃分别在80℃和135℃下可与Pd(PPh3)4氧化加成， 由于这种氧化加成活性的差异，因此多卤代芳烃在反应中 存在着明显的化学选择性
9
• 同 种 卤 原子取代的多卤代芳烃在偶联反 应中存在区域选择性
10
• 卤代 芳 烃 对空间位阻的敏感性上也存在着一定的差异。 碘代芳烃与芳基硼酸偶联对空间位阻不太敏感，溴代芳烃 对空间位阻比较敏感
23
• 5 碱 及 反应条件 • Na2 CO3是 Suzuki芳基偶联反应常用的碱，在无水条件
下Ti2CO3或K3P04替Na2CO3。研究发现在Suzuki催化 偶联循环中四价硼酸盐中间物种主要通过碱金属离子的模 板效应实现向金属中心迁移，阳离子的大小是模板效应的 关键，因此，在存在空间位阻的偶联反应中，弱碱作用下， 反应缓慢，产率较低;强碱作用下，反应速率快，产率高。 氟离 子 对硼具有较强的亲合性，与芳基硼酸形成芳基氟 硼酸盐阴离子〔ArBF3一或ArBF2(OH) - /AxBF(OH)2」 后，易于实现阴离子向金属中心迁移，因此，可以Bu4NF, CsF, KF等替代偶联反应中的碱,
14
• 当 三 氟 甲基磺酸酯的芳基上带吸电子基时，有利于偶联 反应;在不同的磺酸酯基中，三氟磺酸酯基的反应活性较 高，但与溴代或碘代芳烃的活性相比，1, Br> OTf
• Ni(O)也可催化芳基磺酸酯与芳基硼酸的偶联反应
15
• 重 氮 盐 的亲电性特别强，电子效应及空 间位阻对偶联反应影响不大，反应中不需 加入碱，且反应活性比溴代芳烃强
5
• 亲电试剂 • 2.1 卤代芳烃 • 溴代 或 碘 代芳烃是Suzuki芳基偶联反应
最新碳碳键的形成偶联反应及其进展PPT课件
减少溶剂的用量, 废物排放少. 在追求绿色GDP的形势下尤其 受到追捧.
Blettner C. G. 及其同事研究了在微波促进下PEG支载的 Suzuki偶联成联芳烃的反应。他们使用PEG6000 （支载能力为 0.33m equiv/g），支载卤代芳烃(碘苯和2-溴噻吩)与1.2当量的 苯硼酸，通过使用75W的微波能反应1～2分钟，得到了转化率 普遍为95%以上的一系列产物，并且产物与PEG间的酯键在 900W下作用10min仍然保持稳定。但缺电子的苯硼酸的转化率 只有73%，而且产物与PEG酯键的水解率才8%。
1992年，Snieckus V.等人用这种方法有效的合成 了取代的联萘酚。
Br
1) Ar-B(OH)2
Pd(PPh3)4-Na2CO3 aq.
OMOM OMOM
DME-reflux
2) TMSI - CH3CN - rt Ar=phenyl 87%
Ar=2-naphthyl 83%
Br
Ar
OMOM OMOM
2. 以氯代芳烃作为底物
目前用于Suzuki偶联反应的卤代烃主要使用碘代和溴代芳 烃，由于它们在价格及其稳定性方面的限制，开发廉价稳定 的氯代芳烃作为替代物成为很有意义的一项研究。由于氯原 子上的孤电子对参与了芳环的共轭，使得氯代芳烃的反应活 性大大降低，当氯代芳环上拥有强吸电子基团，如三氟甲基， 硝基，氰基，羰基等时，也会发生Suzuki-Miyaura交叉偶联 反应，且产率也很高。
Br +
Na2CO3
CF3
OH
nBu4NBr
OH
F3C
B(OH)2 H2O
99% yield
在这里铵盐被认为扮演了两个角色：首先，它们有助
于有机物的溶解；其次，它们通过与硼酸生成 [ArB(OH)3]-[R4N]+，促进了偶联反应的进行。
Blettner C. G. 及其同事研究了在微波促进下PEG支载的 Suzuki偶联成联芳烃的反应。他们使用PEG6000 （支载能力为 0.33m equiv/g），支载卤代芳烃(碘苯和2-溴噻吩)与1.2当量的 苯硼酸，通过使用75W的微波能反应1～2分钟，得到了转化率 普遍为95%以上的一系列产物，并且产物与PEG间的酯键在 900W下作用10min仍然保持稳定。但缺电子的苯硼酸的转化率 只有73%，而且产物与PEG酯键的水解率才8%。
1992年，Snieckus V.等人用这种方法有效的合成 了取代的联萘酚。
Br
1) Ar-B(OH)2
Pd(PPh3)4-Na2CO3 aq.
OMOM OMOM
DME-reflux
2) TMSI - CH3CN - rt Ar=phenyl 87%
Ar=2-naphthyl 83%
Br
Ar
OMOM OMOM
2. 以氯代芳烃作为底物
目前用于Suzuki偶联反应的卤代烃主要使用碘代和溴代芳 烃，由于它们在价格及其稳定性方面的限制，开发廉价稳定 的氯代芳烃作为替代物成为很有意义的一项研究。由于氯原 子上的孤电子对参与了芳环的共轭，使得氯代芳烃的反应活 性大大降低，当氯代芳环上拥有强吸电子基团，如三氟甲基， 硝基，氰基，羰基等时，也会发生Suzuki-Miyaura交叉偶联 反应，且产率也很高。
Br +
Na2CO3
CF3
OH
nBu4NBr
OH
F3C
B(OH)2 H2O
99% yield
在这里铵盐被认为扮演了两个角色：首先，它们有助
于有机物的溶解；其次，它们通过与硼酸生成 [ArB(OH)3]-[R4N]+，促进了偶联反应的进行。
最新Kumada偶联反应课件PPT
• 但无论什么风格，苏轼首肯的是有自然之姿的作品。 他十分注重书法的神采、骨力、意韵等，他赞美颜 真卿的字“清雄”、“清远”，评论永禅师的书法 “骨气深稳，体兼众妙，精能之至，反造疏淡”， 评论张旭草书“颓然天放，略有点画处，而意态自 足，号称神逸”，评禇遂良的字“清远萧散”，评 欧阳修的字“神采秀发，膏润无穷”，评秦少游的 字“有东晋风味”，都可看出他在书法风格上的美 学追求，他追求这样一种“清水出芙蓉，天然去雕 饰”的冲和淡远、自然萧散的风格。这种风格和中 国古代从清真到平淡的自然风尚是一致的。
• 此后，1975年 Murahashi 等将此反应拓展
至钯催化。
苏轼书法浅析
——苏轼书法， 到底好在哪里？
• 苏轼（1037年1月8日－1101年8月24日）， 字子瞻，又字和仲，号东坡居士，眉州眉山 （今四川眉山市）人，中国北宋文豪，“唐 宋八大家”之一。其诗，词，赋，散文，均 成就极高，且善书法和绘画，是中国文学艺 术史上罕见的全才，也是中国数千年历史上 被公认文学艺术造诣最杰出的大家之一。其 散文与欧阳修并称欧苏；诗与黄庭坚并称苏 黄，又与陆游并称苏陆；词与辛弃疾并称苏 辛；其画则开创了湖州画派。现存诗3900余 首，代表作品有《水调歌头·中秋》、《赤 壁赋》、《念奴娇·赤壁怀古》、【游山西 村】等
• 苏轼在书法美学思想方面强调笔墨寓意深刻，透露 出深厚的文人学养。追求含蕴丰富的意境。并能将 线条、文辞与意境完美结合起来。崇尚一种“清水 出芙蓉，天然去雕饰”的冲和淡远、自然萧散的艺 术风格。
谢谢观看！
用笔之法：
• 一：不刻意求工 • 二：偏侧锋 • 三: 横细竖粗 • 四：笔力凝重
文辞完美地结合起来。苏书追求 一种“清水出芙蓉，天然去雕饰” 的冲和淡远、自然萧散的风格， 其书法美学思想对后世影响深远”之首，其成就十分显著。 苏书从“二王”、颜真卿、柳公权、褚遂良、徐浩、 李北海、杨凝式各家吸取营养，在笔墨寄情、意境 营造和风格评价方面颇多新意，体现出丰富的美学 思想，对后世影响深远。依笔者浅见，苏轼书法的 美学思想主要体现在以下三方面：
芳卤的偶联(Ullmann反应)课件
（2）氧化加成/ 还原消除机理：
Cu X
Cu CuX
Cu
Cu
X
-CuX Cu
X
文档仅供参考，不能作为科学依据，请勿模仿；如有不当之处，请联系本人改正。
反应活性讨论
1）不同芳卤对反应的影响 进行偶联反应的芳卤的活性次序为：ArI>ArBr>ArCl，
卤素的邻位有吸电子的基团存在时，Ullmann反应活 性提高。 2）不对称二芳基化合物的合成 如采用两种活性相差较大的卤代芳烃进行偶联，则可以 得到满意的不对称芳基化合物。通常为了减少活泼芳 卤的自身对称偶联，可使用活性较低的氯化物或溴化 物。为了保证不活泼卤代芳烃能顺利反应，则可使用 碘代的芳烃。
文档仅供参考，不能作为科学依据，请勿模仿；如有不当之处，请联系本人改正。
过渡金属催化的Ullmann反应
早期的Ullmann 反应中需要苛刻的反应条件（高温， 强碱当量的铜或者铜盐，较长的反应时间），而且产 率不高，导致了这个反应较难推广应用。在Ullmann 反应一百多年的发展过程中，化学家们发展了很多方 法来克服以上缺点。在钯和镍催化剂被发现和应用以 后，人们发现钯和镍具有反应条件温和、反应简单以 及后处理简单等优点
文档仅供参考，不能作为科学依据，请勿模仿；如有不当之处，请联系本人改正。
氰基化反应制备苯甲腈类化合物
Ullmann反应也已应用于卤代芳烃制备苯甲腈的氰基 化反应，在卤代芳烃的氰基化反应中，以Cu、Pd或Ni 等过渡金属络合物作催化剂催化反应。
文档仅供参考，不能作为科学依据，请勿模仿；如有不当之处，请联系本人改正。
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该方法操作简单安全, 不需要高压反应釜.反应机理 类似于直接提供氢气为还原剂的Pd/C 催化卤代芳烃偶 合反应．这一体系中利用锌与水反应当场生成氢气使 二价钯还原生成零价钯催化剂, 从而实现新的催化循 环.
suzuki偶联反应ppt课件
Pt
2-ethoxyethanol
ON
O
(dfppy)Pt(pic)
学习交流PPT
18
O N
C O O H
O
O
a
O N
H O O C
F
F N
1 )K 2 P tC l4 2 -e th o x y e th a n o l/w a te r
2 )N a 2 C O 3 /a 2 -e th o x y e th a n o l
学习交流PPT
7
Suzuki反应的特点
• 1. 溶剂：在极性溶剂里此偶联反应的产率可以得到很大的 提高：DMSO≥ DMF > dioxane > toluene。
• 2. 碱：经过验证，KOAc是应用于这个反应最合适的碱，其 他的如K3PO4或K2CO3这些碱性略强的碱会进一步使原料芳 基卤发生自偶联反应的结果。
H2n+1CnO
K2PtCl4
N
OCnH2n+1
2-ethoxyethanol H2O
R
OCnH2n+1 + c
H2n+1CnO H2n+1CnO
N Pt Cl Cl
Pt N
OCnH2n+1
H2n+1CnO
Na2CO3 2-ethoxyethanol
OCnH2n+1
N Pt
OO
OCnH2n+1
R=H,n=4,8,12,16 R=F,n=8,12,16
响。
卤代芳烃与Pd(0)氧化加成，与1moL的碱生成有机钯氢氧
化物中间体，取代了键极性较弱的钯卤键，含强极性的
Pd-OH的中间体具有强的亲电性；同时另1moL的碱与芳基
乌尔曼偶联反应CNPPT课件
Reaction conditions: bromobenzene (1.0 mmol), imidazole (1.5 mmol), K2CO3 (2.0 mmol), CuI (0.1 mmol), and ligand (0.1 mmol) in 3 mL of DMF at 110 C under N2 atmosphere for 24 h.
Wanzhi Chen Tetrahedron 64 (2008) 4254-4259
二、乌尔曼反应---卤代苯与含氮杂环的反应
Wanzhi Chen Tetrahedron 64 (2008) 4254-4259
二、乌尔曼反应---卤代苯与含氮杂环的反应
3. 邻菲罗啉类配体
Stephen L. Buchwald JOC Vol. 72, No. 16, 2007 6190-6199
THE END
THANK YOU
SUCCESS
2019/7/23
二、乌尔曼反应---卤代苯与含氮杂环的反应
Stephen L. Buchwald JOC Vol. 72, No. 16, 2007 6190-6199
THANK YOU
SUCCESS
2019/7/23
4. ᵝ-酮酯 Weiliang Bao JOC 2007, 72, 3863-3867
Weiliang Bao JOC 2007, 72, 3863-3867
5. 氨基酸
N,N-取代甘氨酸
L-脯氨酸
H. Zhang, Q.Cai, D. Ma, J. Org. Chem. 2005, 70, 5164
机理 H. Zhang, Q.Cai, D. Ma, J. Org. Chem. 2005, 70, 5164
Wanzhi Chen Tetrahedron 64 (2008) 4254-4259
二、乌尔曼反应---卤代苯与含氮杂环的反应
Wanzhi Chen Tetrahedron 64 (2008) 4254-4259
二、乌尔曼反应---卤代苯与含氮杂环的反应
3. 邻菲罗啉类配体
Stephen L. Buchwald JOC Vol. 72, No. 16, 2007 6190-6199
THE END
THANK YOU
SUCCESS
2019/7/23
二、乌尔曼反应---卤代苯与含氮杂环的反应
Stephen L. Buchwald JOC Vol. 72, No. 16, 2007 6190-6199
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SUCCESS
2019/7/23
4. ᵝ-酮酯 Weiliang Bao JOC 2007, 72, 3863-3867
Weiliang Bao JOC 2007, 72, 3863-3867
5. 氨基酸
N,N-取代甘氨酸
L-脯氨酸
H. Zhang, Q.Cai, D. Ma, J. Org. Chem. 2005, 70, 5164
机理 H. Zhang, Q.Cai, D. Ma, J. Org. Chem. 2005, 70, 5164
偶联反应ppt--总合
例如
I Cu
可能的机理为：
ArI Cu ArCuI ArI Ar Ar
（2） Glaser反应：炔烃在铜或亚铜盐催化下，可经双分子 偶合生成二炔烃。 例如：
HOOC HOOC H 1)Cu2Cl2/O2 2)H3PO4, aq COOH
CuCl, NH4Cl O2
60%
（4）Cadiot-chodkiewicz反应：在亚铜盐催化下，端位炔与 炔卤化合物的偶合可得不对称的二炔烃。
Stille 偶联
Yu Chen， Polym. Chem， DOI: 10.1039/c3py01018j，IF：5.321
Suzuki偶联反应
科研应用：
Yu Chen， Chem. Eur. J，2013,19,30， IF：5.925
Stille 偶联
一、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：
偶联反应
自身偶联：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)。
基本类型
基本应用
1.Suzuki reaction（铃木偶联反应） 2.Stille coupling（施蒂勒反应）
3.Yamamoto coupling（山本偶联反应）
4. Sonogashira coupling（薗头偶联反应）
机理为：
（5）Castro-stephens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。 例如：
（6）Kumada反应：在Ni或Pd催化下，格式试剂(Grignard reagent) 与卤化物的偶联反应。 例如：
催化剂： NiX2L2（L2=双膦） 溶剂： Et2O or THF 反应条件： 0oC~R.T., reflux, 1~20h, [Ni]/R'X' =10-2~10-3 R‘X’： sp2碳的卤化物 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 Ph2PCH2CH2PPh2的缩写。
I Cu
可能的机理为：
ArI Cu ArCuI ArI Ar Ar
（2） Glaser反应：炔烃在铜或亚铜盐催化下，可经双分子 偶合生成二炔烃。 例如：
HOOC HOOC H 1)Cu2Cl2/O2 2)H3PO4, aq COOH
CuCl, NH4Cl O2
60%
（4）Cadiot-chodkiewicz反应：在亚铜盐催化下，端位炔与 炔卤化合物的偶合可得不对称的二炔烃。
Stille 偶联
Yu Chen， Polym. Chem， DOI: 10.1039/c3py01018j，IF：5.321
Suzuki偶联反应
科研应用：
Yu Chen， Chem. Eur. J，2013,19,30， IF：5.925
Stille 偶联
一、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：
偶联反应
自身偶联：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)。
基本类型
基本应用
1.Suzuki reaction（铃木偶联反应） 2.Stille coupling（施蒂勒反应）
3.Yamamoto coupling（山本偶联反应）
4. Sonogashira coupling（薗头偶联反应）
机理为：
（5）Castro-stephens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。 例如：
（6）Kumada反应：在Ni或Pd催化下，格式试剂(Grignard reagent) 与卤化物的偶联反应。 例如：
催化剂： NiX2L2（L2=双膦） 溶剂： Et2O or THF 反应条件： 0oC~R.T., reflux, 1~20h, [Ni]/R'X' =10-2~10-3 R‘X’： sp2碳的卤化物 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 Ph2PCH2CH2PPh2的缩写。
suzuki偶联反应ppt课件
Suzuki-Miyaura交叉偶联反应
姓名：陈庆 学号：2
2011-5-8
学习交流PPT
1
Suzuki偶联反应简介
Suzuki偶联反应的应用
学习交流PPT
2
偶
联
反
应 Suzuki反应的问世
简
日本北海道大学Akira Suzuki教授发现
介
B (O H )2 B r
3% P d(P P h3)4
• 3. 催化剂：对于制备溴代物和碘代物相应的芳基硼酸酯， Pd(dppf)Cl2一般可以得到很好的结果，又由于其具有易于 反应的后处理的优点，因此是实验室目前最常用的一类催 化剂。
学习交流PPT
8
• 4. 反应：在Suzuki芳基偶联反应中，通常要求芳基硼酸的量
相对于卤代芳烃过量10％，以保证应有的产率，因为脱硼作
学习交流PPT
14
含杂原子的联芳基合成
M eO O C
Br +
N
O 2N
Pd (PPh3)4 B(O H )2
aq. N a2CO 3
benzene
M eO O C N
N O 2
J . O rg. Chem . 1984, 49, 5237.
H O B
S
O H B
H O
O H
O B
S
O B
O
O
NO 2
响。
卤代芳烃与Pd(0)氧化加成，与1moL的碱生成有机钯氢氧
化物中间体，取代了键极性较弱的钯卤键，含强极性的
Pd-OH的中间体具有强的亲电性；同时另1moL的碱与芳基
硼酸生成四价硼酸盐中间体，具有很强的富电性，有利
于向Pd金属中心迁移。两方面的协同作用可形成有机钯
姓名：陈庆 学号：2
2011-5-8
学习交流PPT
1
Suzuki偶联反应简介
Suzuki偶联反应的应用
学习交流PPT
2
偶
联
反
应 Suzuki反应的问世
简
日本北海道大学Akira Suzuki教授发现
介
B (O H )2 B r
3% P d(P P h3)4
• 3. 催化剂：对于制备溴代物和碘代物相应的芳基硼酸酯， Pd(dppf)Cl2一般可以得到很好的结果，又由于其具有易于 反应的后处理的优点，因此是实验室目前最常用的一类催 化剂。
学习交流PPT
8
• 4. 反应：在Suzuki芳基偶联反应中，通常要求芳基硼酸的量
相对于卤代芳烃过量10％，以保证应有的产率，因为脱硼作
学习交流PPT
14
含杂原子的联芳基合成
M eO O C
Br +
N
O 2N
Pd (PPh3)4 B(O H )2
aq. N a2CO 3
benzene
M eO O C N
N O 2
J . O rg. Chem . 1984, 49, 5237.
H O B
S
O H B
H O
O H
O B
S
O B
O
O
NO 2
响。
卤代芳烃与Pd(0)氧化加成，与1moL的碱生成有机钯氢氧
化物中间体，取代了键极性较弱的钯卤键，含强极性的
Pd-OH的中间体具有强的亲电性；同时另1moL的碱与芳基
硼酸生成四价硼酸盐中间体，具有很强的富电性，有利
于向Pd金属中心迁移。两方面的协同作用可形成有机钯
SuzukiMiyaura偶联反应在医药工业上的应用
然后把上述催化剂加入苯硼酸(76)、溴代噻吩(75)以及Na2CO3、H2O/IMS的混合物中加
热至回流反应。
PPT文档演模板
SuzukiMiyaura偶联反应在医药工业 上的应用
Fray and co-workers at Pfizer （辉瑞）
治疗疼痛药物（82）
1、最初反应条件：Pd(PPh3)4,H2O, 高温。收率低。 2、优化工艺 Fray和同事选用富电子、空间位阻大的膦配体发展了一系列反应条件，最优方案为： Pd2(dba)3, P(t-Bu)3.HBF4,KF,THF/H2O,20℃,1 h. 采用KF可以减少酯的水解和2,3,5-三氯苯硼酸的分解。
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SuzukiMiyaura偶联反应在医药工业 上的应用
Researchers at Merck （默克）
骨质疏松类药物（44）
1、最先路线采用化合物42与Boc保护的43偶联。反应条件：5 mol% PdCl2(dppf).CH2Cl2,
Na2CO3 , DMF/H2O, 90℃。但后续脱除Boc时产生大量腈基水解为酰胺的杂质45。
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SuzukiMiyaura偶联反应在医药工业 上的应用
Researchers at Merck
1、Pd2(dba)3[三(二亚苄基丙酮)二钯], P(t-Bu)3, KF ，THF，无水条件，无产物
2、更换溶剂如二氧六环，碱如Cs2CO3,CsF, or K3PO4，也无产物
3、发现水能促进反应， Pd2(dba)3, P(t-Bu)3, and Na2CO3 in THF/H2O
联苯（48）由2-氟苯硼酸(46) 和溴苯（47） 在[(allyl)PdCl]2(1.0 mol%)、P(tBu)3(2.4 mol%) (10% in hexane)、THF/H2O(3：1) 、45-50℃条件下反应2h制备而得， 联苯（48）用H2O/i-PrOH结晶纯化，Y=85% ,纯度：96.3% 。
偶联反应 课件
Miyaura, N. Cross-Coupling Reactions: A Practical Guide. Springer: 2002. Steven, V. L.; Thomas, A. W. Angew. Chem. Int. Ed. 2003, 42, 5400.
5
The general catalytic cycle
19
Preparation of organozinc
InsertiLeabharlann n of ZincR X+
Zn
THF, 5-45℃
R
Zn
> 85%
X = I, Br ; R =alkyl, aryl, benzyl, ally
Iodine-Zinc Exchange
R I cat CuI Et2Zn R2Zn
The true breakthrough
9
Introduction of organometallic reagents
1972 Mg 75 77 79 81 Li Sn B Cu 95 Ge 97 Mn
M=
1970 75 80 85 90 95 2000
76 Al, Zn, Zr
88 Si, Pb, Bi, Sb
Heck Reaction
11
The mechanism of Heck Reaction
12
The mechanism of Heck Reaction
13
The mechanism of Heck Reaction
14
The mechanism of Heck Reaction
15
Application
《金属催化偶联反应》课件
金属催化偶联反应的未来发展方向
绿色化学：减少反 应中的有害物质， 提高反应效率
反应机理研究：深 入研究反应机理， 提高反应选择性
新型催化剂开发： 开发新型催化剂， 提高反应活性和选 择性
应用领域拓展：拓展 金属催化偶联反应的 应用领域，如药物合 成、材料科学等
感谢您的观看
汇报人：
应用：广泛应用 于有机合成、药 物合成等领域
优点：反应条件 温和，选择性高， 产物纯度高
均相与多相催化偶联反应的比较
均相催化偶联 反应：反应物 和催化剂处于 相同的浓度和 状态，反应速 度快，但选择
性较差。
多相催化偶联 反应：反应物 和催化剂处于 不同的浓度和 状态，反应速 度较慢，但选
择性较好。
金属催化的偶联反应
定义：金属催化的偶联反应是指在金属催化剂的作用下，两个或多个分子或原子通过 化学反应结合在一起，形成新的化合物的过程。
特点：反应速度快，选择性高，产物纯度高，环境友好。
应用：广泛应用于有机合成、药物合成、材料科学等领域。
研究进展：近年来，金属催化的偶联反应在反应机理、催化剂设计、反应条件优化 等方面取得了重要进展。
金属催化偶联反应的氧化还原机理
氧化还原反应： 金属催化偶联 反应中，氧化 还原反应是主 要的反应类型。
电子转移：在氧 化还原反应中， 电子从一个原子 或分子转移到另 一个原子或分子， 形成新的化学键。
氧化剂和还原剂： 在氧化还原反应 中，氧化剂和还 原剂是重要的反
应物质。
氧化还原反应的 平衡：在氧化还 原反应中，氧化 剂和还原剂的浓 度会影响反应的
金属催化偶联反 应的应用
在有机合成中的应用
合成有机化合物：通过金属催化偶 联反应合成各种有机化合物
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或K2CO3这些碱性略强的碱会进一步使原料芳基卤发生自偶联反 应的结果。
3. 催化剂：一般反应来说，Pd(dppf)Cl2一般可以得到很
好的结果，有些反应还需要另外一些高催化活性的配体的参与， 它们具有的共性就是电负性较强和空间位阻大
4.底物：卤代芳烃中离去集团的相对活性有如下特征：I -
> OTf - > Br - >> Cl -
2020/3/26
4
偶联反应机理
2020/3/26
5
偶联反应类型
2020/3/26
6
偶联反应类型
2020/3/26
7
1、Suzuki偶联
2020/3/26
8
Suzuki偶联
定义 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
反应通式
2020/3/26
9
Suzuki偶联机理
Workshop-偶联反应
报 告 人：xx 报告时间：2016-06-18
2020/3/26
1
2010年诺贝尔化学奖
2020/3/26
2
偶联反应的基本概念
广义的偶联反应：是由两个分子（molecules）进行某种化学反应而得到一
个分子的过程，包括自由基偶联反应、过渡金属催化偶联反应。
狭义的偶联反应：指涉及过度金属催化剂的碳-碳键形成反应。
R--R'
+ MXX'
Coupling Partner ......?) Coupling Product Metal Halide
(Organic (Organometallic Electrophile) Nucleophile)
R = Alkyl, aryl, vinyl, allyl, alkynyl, benzyl R' = Alkyl, aryl, vinyl, allyl, alkynyl, benzyl, acyl X = I, Br, Cl, OTf, OTs M = Mg, Zn, Cu, Sn, Si, B,...... Cat. = Pd, Ni, others Cu Fe......
对于分子中带有酯基、氰基、硝基、羰基等官能团的芳香卤代物来说, 无法通过有机金属试剂来制备相应的芳基硼酸。
2020/3/26
13
Suzuki偶联反应影响因素
1. 溶剂：在极性溶剂里此偶联反应的产率可以得到很大的
提高（DMSO≥ DMF > dioxane > toluene）。
2. 碱：KOAc是应用于这个反应最合适的碱，其他的如K3PO4
烯烃之间的偶联反应称为Heck反应
反应通式
特点： Heck反应具有很好的Trans选择性
2020/3/26
21
Heck反应机理
反应共分四步：（a）氧化加成（Oxidative addition）: RX (R 为烯基或 芳基，X=I > TfO > Br >> Cl)与Pd(0)L2 的加成，形成PdⅡ配合物中间体； （b）配位插入（Cordination-insertion）:烯键插入Pd-R 键的过程； （c）β-H 的消除； （d）催化剂的再生：加碱催化使重新得到Pd(0)L2。
Suzuki 偶联反应的催化循环过程：1）Pd(0)与卤代烃发生氧化加成反应生成Pd(II)的络合物；2）络合物与活化的硼酸发生金属转 移反应生成Pd(II)的络合物；3）进行还原-消除而生成产物和Pd(0)。
2020/3/26
10
Suzuki偶联优缺点
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； 4.硼试剂易于合成，稳定性好； 5.这类反应的无机副产物是无毒的且易于除去，可以保证其适用于 实验室且可以用于工业化生产。
含有易水解的基团（酯基，氰基等），可以在无水情Pd(PPh 3)4
+
ArX
K3PO 4
DMF, 80℃
Ar CHO
2020/3/26
17
Suzuki偶联反应的应用
3.含敏感功能团的芳基硼酸（酯）参与Suzuki偶联反应
含有易水解的基团如酯基，又必须在有水条件下反应
解决措施：
1.普通体系Suzuki偶联反应
2020/3/26
15
Suzuki偶联反应的应用
2.大位阻芳基硼酸参与Suzuki偶联反应
收率低
解决措施：
强碱水溶液如NaOH或Ba(OH)2 苯和DME为溶剂 将大位阻芳基硼酸转化为硼酸酯
2020/3/26
16
Suzuki偶联反应的应用
3.含敏感功能团的芳基硼酸（酯）参与Suzuki偶联反应
相对的速率为：aryl–aryl > alkyl–aryl > n-propyl–npropyl > ethyl–ethyl > methyl–methyl
2020/3/26
14
Suzuki偶联反应的应用
普通操作 在水的存在下，加入催化剂、碱和有机溶剂，加热回流一段合理
的时间完成反应，但反应体系必须全程严格控制在无氧的环境下。
偶 联 反 应
2020/3/26
交叉偶联 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 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)。
3
偶联反应通式
R'-X Substrate
+ R-MX'
Catalyst (Ni or Pd
一、如果底物本身含有甲酯，就将溶剂EtOH换成MeOH 二、先得到羧酸产物然后再酯化
2020/3/26
18
Suzuki偶联反应的应用
4.杂环芳基硼酸参与Suzuki偶联反应
5.烷基硼酸参与Suzuki偶联反应
2020/3/26
19
2、Heck反应
2020/3/26
20
Heck反应
定义 通常把在碱性条件下钯催化的芳基或乙烯基卤代物和活性
2020/3/26
22
Heck反应分类 Heck反应可以分为分子间反应和分子内反应
2020/3/26
23
分子内Heck反应
1.生成烯基取代的反应
Danishefsky 将其应用到全合成Taxol上
缺点
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。
2020/3/26
11
有机硼试剂的合成 1.通过金属有机试剂制备单取代芳基硼酸
1.1.通过Grinard试剂制备单取代芳基硼酸
1.2.通过有机锂试剂制备单取代芳基硼酸
2020/3/26
12
有机硼试剂的合成
2.通过二硼烷频哪酯制备芳基硼酸酯
3. 催化剂：一般反应来说，Pd(dppf)Cl2一般可以得到很
好的结果，有些反应还需要另外一些高催化活性的配体的参与， 它们具有的共性就是电负性较强和空间位阻大
4.底物：卤代芳烃中离去集团的相对活性有如下特征：I -
> OTf - > Br - >> Cl -
2020/3/26
4
偶联反应机理
2020/3/26
5
偶联反应类型
2020/3/26
6
偶联反应类型
2020/3/26
7
1、Suzuki偶联
2020/3/26
8
Suzuki偶联
定义 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
反应通式
2020/3/26
9
Suzuki偶联机理
Workshop-偶联反应
报 告 人：xx 报告时间：2016-06-18
2020/3/26
1
2010年诺贝尔化学奖
2020/3/26
2
偶联反应的基本概念
广义的偶联反应：是由两个分子（molecules）进行某种化学反应而得到一
个分子的过程，包括自由基偶联反应、过渡金属催化偶联反应。
狭义的偶联反应：指涉及过度金属催化剂的碳-碳键形成反应。
R--R'
+ MXX'
Coupling Partner ......?) Coupling Product Metal Halide
(Organic (Organometallic Electrophile) Nucleophile)
R = Alkyl, aryl, vinyl, allyl, alkynyl, benzyl R' = Alkyl, aryl, vinyl, allyl, alkynyl, benzyl, acyl X = I, Br, Cl, OTf, OTs M = Mg, Zn, Cu, Sn, Si, B,...... Cat. = Pd, Ni, others Cu Fe......
对于分子中带有酯基、氰基、硝基、羰基等官能团的芳香卤代物来说, 无法通过有机金属试剂来制备相应的芳基硼酸。
2020/3/26
13
Suzuki偶联反应影响因素
1. 溶剂：在极性溶剂里此偶联反应的产率可以得到很大的
提高（DMSO≥ DMF > dioxane > toluene）。
2. 碱：KOAc是应用于这个反应最合适的碱，其他的如K3PO4
烯烃之间的偶联反应称为Heck反应
反应通式
特点： Heck反应具有很好的Trans选择性
2020/3/26
21
Heck反应机理
反应共分四步：（a）氧化加成（Oxidative addition）: RX (R 为烯基或 芳基，X=I > TfO > Br >> Cl)与Pd(0)L2 的加成，形成PdⅡ配合物中间体； （b）配位插入（Cordination-insertion）:烯键插入Pd-R 键的过程； （c）β-H 的消除； （d）催化剂的再生：加碱催化使重新得到Pd(0)L2。
Suzuki 偶联反应的催化循环过程：1）Pd(0)与卤代烃发生氧化加成反应生成Pd(II)的络合物；2）络合物与活化的硼酸发生金属转 移反应生成Pd(II)的络合物；3）进行还原-消除而生成产物和Pd(0)。
2020/3/26
10
Suzuki偶联优缺点
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； 4.硼试剂易于合成，稳定性好； 5.这类反应的无机副产物是无毒的且易于除去，可以保证其适用于 实验室且可以用于工业化生产。
含有易水解的基团（酯基，氰基等），可以在无水情Pd(PPh 3)4
+
ArX
K3PO 4
DMF, 80℃
Ar CHO
2020/3/26
17
Suzuki偶联反应的应用
3.含敏感功能团的芳基硼酸（酯）参与Suzuki偶联反应
含有易水解的基团如酯基，又必须在有水条件下反应
解决措施：
1.普通体系Suzuki偶联反应
2020/3/26
15
Suzuki偶联反应的应用
2.大位阻芳基硼酸参与Suzuki偶联反应
收率低
解决措施：
强碱水溶液如NaOH或Ba(OH)2 苯和DME为溶剂 将大位阻芳基硼酸转化为硼酸酯
2020/3/26
16
Suzuki偶联反应的应用
3.含敏感功能团的芳基硼酸（酯）参与Suzuki偶联反应
相对的速率为：aryl–aryl > alkyl–aryl > n-propyl–npropyl > ethyl–ethyl > methyl–methyl
2020/3/26
14
Suzuki偶联反应的应用
普通操作 在水的存在下，加入催化剂、碱和有机溶剂，加热回流一段合理
的时间完成反应，但反应体系必须全程严格控制在无氧的环境下。
偶 联 反 应
2020/3/26
交叉偶联 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 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)。
3
偶联反应通式
R'-X Substrate
+ R-MX'
Catalyst (Ni or Pd
一、如果底物本身含有甲酯，就将溶剂EtOH换成MeOH 二、先得到羧酸产物然后再酯化
2020/3/26
18
Suzuki偶联反应的应用
4.杂环芳基硼酸参与Suzuki偶联反应
5.烷基硼酸参与Suzuki偶联反应
2020/3/26
19
2、Heck反应
2020/3/26
20
Heck反应
定义 通常把在碱性条件下钯催化的芳基或乙烯基卤代物和活性
2020/3/26
22
Heck反应分类 Heck反应可以分为分子间反应和分子内反应
2020/3/26
23
分子内Heck反应
1.生成烯基取代的反应
Danishefsky 将其应用到全合成Taxol上
缺点
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。
2020/3/26
11
有机硼试剂的合成 1.通过金属有机试剂制备单取代芳基硼酸
1.1.通过Grinard试剂制备单取代芳基硼酸
1.2.通过有机锂试剂制备单取代芳基硼酸
2020/3/26
12
有机硼试剂的合成
2.通过二硼烷频哪酯制备芳基硼酸酯