最近實驗室有個姑娘要做薗頭反應(yīng),文獻用的鈀催化劑是雙三苯基膦二氯化鈀。我們實驗室是有這個物料,但是之前我用的時候發(fā)現(xiàn)已經(jīng)氧化壞了。所以特意叮囑她最好別用這個,可以嘗試用四三苯基膦鈀代替。 借著這個由頭,今天調(diào)查了一些資料,正好和大家聊一聊過渡金屬鈀催化的偶聯(lián)反應(yīng)。 金屬鈀能吸收大量氫氣。比較穩(wěn)定,能耐酸的侵蝕;高溫時能與氧和酸反應(yīng);鈀的化合物易加熱分解或還原成金屬鈀;有形成配位化合物的強烈傾向。 有機合成實驗室的鈀主要以三種形式存在: 一是具有發(fā)達(dá)微孔介質(zhì)負(fù)載的濕潤的鈀單質(zhì),如鈀碳; 二是與配體絡(luò)合形成的0價鈀配合物,最常見的就是四三苯基膦鈀,其他還有三(二亞芐基丙酮)二鈀,雙(二亞芐基丙酮)鈀等; 最后一種就是各種氧化態(tài)的鈀了,常以+2價存在,見有醋酸鈀,各種配體的二氯化鈀等。 我們要知道的是不同種類的催化劑因為含量和活性的區(qū)別,往往價格差別非常大。同樣的,當(dāng)它們用在偶聯(lián)反應(yīng)時,往往也是有區(qū)別的。 至于鈀催化的偶聯(lián)反應(yīng)是怎么進行的,這是一個老生常談的問題,即: 鈀催化的偶聯(lián)反應(yīng)是從鈀插入開始的,從0價Pd啟動,經(jīng)歷氧化加成(oxidative addition),轉(zhuǎn)金屬化(transmetallation),還原消除(reductive elimination)得到產(chǎn)物。 如果不是很理解,我這里也有個不恰當(dāng)?shù)谋扔鳎?/span> 鈀金屬其實就是“拉皮條”的老鴇,被修飾的底物就是姑娘,“漢子”不能硬上,想打開姑娘的心,首先要先打開姑娘的門。 而想打開姑娘的門,最好漢子先藏后面,能有個熟人中介——“拉皮條的”先進去,美言美言幾句! 但在這個嚴(yán)打“色情交易”的時代,“拉皮條的”也要保證自身的純粹,帶合適的禮物(配體)是可以的,但最好不要被什么東西“束縛住”(氧化態(tài)),如果不幸被束縛住了,也一定要提前找好解脫束縛的途徑。 只有提前交流好,這買賣才能成。 這樣說來,其實影響買賣的因素很多 ,比如:里面的姑娘長的怎么樣;主要看底物反應(yīng)位點活性,比如做suzuki,一般來講碘>OTf>溴>氯 又比如老鴇帶的禮物好不好;主要是配體的電性,空間體積等。比如,通常富電子配體能促進氧化加成;當(dāng)對氯代芳烴這種低活性的物質(zhì)的底物,如果只用普通的三苯基膦配體就不行,這里二(三叔丁基膦)就比四(三苯基膦)要好。 反過來,缺電子或者大位阻膦配體能促進還原消除,因此對于還原消除很困難或者有beta-H消除競爭的偶聯(lián)反應(yīng)可使用這類型配體,sp3-sp3碳還原消除一般很難,但是這類Suzuki反應(yīng)可以用大位阻配體實現(xiàn),既減少beta-H消除又因為位阻過大強迫還原消除。 |
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