Buchwald-Hartwig交叉偶联反应,含反应机理、合成应用等

Buchwald–Hartwig偶联反应,是钯催化下芳基卤代物或芳基磺酸酯和胺或酰胺偶联制备芳胺或酰基芳胺的反应。此反应的主要特点是利用催化量的钯和富电子配体进行偶联反应。

钯催化条件下,除了胺和酰胺,亚胺,磺酰胺或亚磺酰胺,醇和酚,与芳基卤代物或芳基磺酸酯的C-N或C-O偶联反应都被统称为Buchwald–Hartwig反应。

反应定义

Metal catalyzed formation of an arylamine by the reaction of aryl halide or triflate with primary or secondary amine

图片来源:摩熵化学(MolAid)

反应机理

图片来源:摩熵化学(MolAid)
图片来源:摩熵化学(MolAid)

反应的机理如同其它钯催化的反应,分为氧化加成,胺配位,脱质子,还原消除。

机理介绍:

1)Pd催化剂被还原为活性的Pd,脱去一个配体形成高活性pd进入催化循环。2)零价钯配合物与亲电底物发生氧化加成,生成二价钯的过渡态化合物;

3)而后与底物胺发生配合,生成配合物,然后在碱作用下脱去质子,形成芳香-钯-胺配合物;

4)发生还原消除,得到终产物和具有催化活性的零价钯。

底物及催化剂介绍:

钯催化剂:(常用有:Pd2(dba)3,Pd(OAc)2)

碱:(NaOt-Bu、LHMDS、K2CO3或Cs2CO3)

溶剂:(甲苯,1,4-二氧六环,四氢呋喃,DME,DMF,DMSO,DMA)

反应底物活性:

常规活性: 芳碘大于芳溴大于芳氯。其中对于富电子或缺电子的溴苯类化合物,吡啶溴化物,对于脂肪伯胺、仲胺,芳香伯胺、仲胺,吡啶胺甚至吡咯均有很好的收率。

反应温度:一般在70~110度之间。

配体:(BINAP,P(t-Bu3),P(o-tolyl)3,Xantphos,DPPF, BrettPhos, RuPhos, XPhos, SPhos,BippyPhos)

常用配体

反应溯源

1983年,Migita报道了钯催化的芳基溴化物和锡酰胺的偶联反应。

1994年,两个独立的研究报道同时发表,一个是Hartwig课题组,解释了此反应的反应中间体和催化活性物;另一个是Buchwald课题组,他们对此方法进行改进,避免分离高毒不稳定的锡酰胺底物的新方法。

1995年,两个课题组分别同时发表了钯催化的利用胺和芳基卤代物的C−N偶联反应。此反应被命名为Buchwald–Hartwig偶联反应。

此反应在被发现后了26年里,广泛应用于学术研究和工业生产中,2016年有报道称在2014年发表的药物化学论文中至少有10%使用过一次Buchwald-Hartwig偶联反应,这正表明了此反应在制药研发中的重要性。

合成应用

M.P. Wentland 及其合作者合成出了阿片(士)-环佐辛类似物,其操作是通过使用 Buchwald-Hatwig 交叉偶联反应用氨基的和被取代的氨基官能团去替换环佐辛的原始的 8-OH 取代基。

图片来源:人名反应的战略性应用

GA.Sulikowski 研究出了1,2-aziridinomitosene 的一个对映体合成及丝裂霉素抗癌抗生素的一个关键亚结构。在这合成中的关键变换是利用 Buchwald-Hailwig 交叉偶联反应和有化学选择性的分子内碳氢金属类卡宾插入反应。

图片来源:人名反应的战略性应用

T.Kamikawa等人用新的路径制备了多取代的吩嗪,这一途径引入了在 Buchwald 和 Hartwig 研发的条件下芳基溴的两个后续的 Pd(Ⅲ)催化的胺化反应。

图片来源:人名反应的战略性应用

反应实例

Chemistry - A European Journal, 2006 , vol. 12, # 34 p. 8750 - 8761

图片来源:摩熵化学(MolAid)

MedChemComm, 2013 , vol. 4, # 8 p. 1189 - 1195

图片来源:摩熵化学(MolAid)

Chemical Communications, 2011 , vol. 47, # 37 p. 10236 - 10238

图片来源:摩熵化学(MolAid)

Journal of Organometallic Chemistry, 2013 , vol. 737, p. 12 - 20

图片来源:摩熵化学(MolAid)

Tetrahedron, 2009 , vol. 65, # 24 p. 4726 - 4734

图片来源:摩熵化学(MolAid)

如需查看更多人名反应信息或查询相关参考文献,摩熵化学人名反应功能收录了1000+化学界已被认可和提及的有机化学反应,助力您深入理解化学反应的本质,从而高效合成目标化合物。


来源:碳氢数科

声明:以上内容仅代表作者观点,如有不科学之处,请在下方留言指正。

©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 217,657评论 6 505
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 92,889评论 3 394
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 164,057评论 0 354
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 58,509评论 1 293
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 67,562评论 6 392
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 51,443评论 1 302
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 40,251评论 3 418
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 39,129评论 0 276
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 45,561评论 1 314
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 37,779评论 3 335
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 39,902评论 1 348
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 35,621评论 5 345
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 41,220评论 3 328
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 31,838评论 0 22
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 32,971评论 1 269
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 48,025评论 2 370
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 44,843评论 2 354

推荐阅读更多精彩内容