Buchwald 配体在C N键形成反应中的应用

《Buchwald 配体在C N键形成反应中的应用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、Buchwald配体在C‐N键形成反应中的应用1.Buchwald配体的特征R2PR2R1PtBu2PCy2PCy2PCy2Me2NMeOOMei-PrOOi-PrJohnPhosDavePhosSPhosRuPhosOMeOMePCy2PtBu2MeOPCy2MeOPtBu2i-Pri-Pri-Pri-Pri-Pri-Pri-Pri-Pri-Pri-Pri-Pri-PrXPhostBu-XPhosBrettPhostBu-BrettPhosOMeMeOPAr2PtBu2i-Pri-PrAr=i-Pr

2、i-PrF3CCF3i-Pri-PrMe4tBu-XPhosJackiePhosScheme1.常见的Buchwald配体及其缩写Buchwald配体是指一类联苯类单膦配体，一般为双烷基膦配体。该类配体由于下面芳基的位阻作用，增加了膦配体的稳定性，不容易被空气氧化。该类配体的发展经过了以下过程：最初的配体是JohnPhos，增加下面芳基的位阻，发展了DavePhos，SPhos，RuPhos，XPhos等，进一步增加上面芳基的位阻，发展了BrettPhos等配体。1/17研究表明，在一些情况下，当P与

3、Pd发生配位时，第二个芳基和Pd之间也有配位作用，由于位阻作用，该类配体与Pd形成PdL1为参与反应的活性催化剂。2.C‐N偶联反应中反应条件选择的一般原则C‐N键形成的催化循环见下图：Pd(0)orPd(II)PrecatalystArNRR'LnPdArXReductiveOxidativeEliminationAdditionLnPd(Ar)XLnPd(Ar)[NRR']AmineDeprotonationBindingBase-HXHNRR'NHRR'LnPd(Ar)XBase反应中的钯源影响

4、活性催化剂的形成。配体在氧化加成、胺络合以及还原消除过程中起作用。碱在脱质子过程中起作用，同时会影响反应底物中官能团的兼容性。Buchwald类配体通过以下几点影响催化剂的反应活性：(1)增加膦上烷基的电子云密度可以促进氧化加成；增加膦上烷基的位阻可以促进还原消除；(2)增加上、下两个芳基的位阻(例如BrettPhos)可以促进还原消除；(3)增加下面芳基的位阻可以促进PdL1的形成，该中间体与相应的PdL2相比，在氧化加成过程中有较高的活性；(4)在下面芳基的2,6‐位引入取代基，可以避免环钯类中间

5、体的形成，从而提高活性(例如XPhos)；Pd源的选择反应中可以直接使用Pd(0)，常见的如Pd2(dba)3和Pd(dba)2。在一些情况下，因为dba在反应过程中仍可能与Pd之间有络合作用，会降低反应的效率。也可以使用Pd(II)，常见的如Pd(OAc)2。2/17Pd(0)是反应中真正的催化剂，若反应中使用的是Pd(II)催化剂，必须还原为Pd(0)才能参与催化循环。常见的还原Pd(II)的方法有如下几种：A)由反应体系中存在的胺还原当与胺的N相连的C上有H原子(α‐H)时，Pd(0)可以由该种

6、方式生成：AcOOAcPdβ-HeliminationAcOPdReductiveEliminationPd(0)+HOAcR1HNHR2+R3R1R2NOAcR3同样的，反应中使用的含有α‐H的醚类溶剂也可以将Pd(II)通过类似的机理还原为Pd(0)。当反应中的胺没有α‐H时，有时通过加入Et3N来实现Pd(II)的还原。B)由膦配体还原通过该种方式的活化，反应中必须加入过量的膦配体。位阻较大的膦配体还原Pd(II)的过程较缓慢，可以通过加入催化量的H2O来加速该过程，机理如下：Org.Lett.

7、2008,10,3505‐3508.R3PR3P2PR3+Pd(OAc)2Pd(OAc)2Pd+AcOPR3R3PAcOH2OR3P+2HOAc+O=PR3Pd(0)C)加入催化量的PhB(OH)2还原该种方法通过PhB(OH)2与Pd(II)发生转金属，进而还原消除得到Pd(0).D)Buchwald类前体催化剂该类前体催化剂是Pd(II)，体系中的碱可将其直接还原。而且重要的是，该类催化剂产生的Pd(0)即是参与催化循环的活性催化剂。当使用催化剂量较小或者加热反应时，需要加入额外的配体来稳定活性催

8、化剂。ReductiveEliminationNH+L1PdPd2NHPdNLClHBase-HClL1:L=BrettPhos2:L=RuPhos3:L=XPhos4:L=SPhos3/17溶剂的选择甲苯是C‐N偶联反应的常用溶剂，醚类溶剂，如二氧六环，THF，DME也常被采用。当使用K2CO3，K3PO4,KOH等无机碱时，由于溶解性问题，tBuOH是很好的溶剂。极性非质子性溶剂如DMF，DMSO，DMA在一些例子中也有所应用。碱的选择NaOtBu/