Реакция сцепления - Coupling reaction - Wikipedia
А реакция сочетания в органическая химия - общий термин для различных реакций, в которых два фрагмента соединяются вместе с помощью металла. катализатор. При одном важном типе реакции основная группа металлоорганическое соединение типа R-M (R = органический фрагмент, M = центр основной группы) реагирует с органическим галогенидом типа R'-X с образованием нового углерод-углеродная связь в произведении R-R '. Наиболее распространенный тип реакции сочетания - это реакция кросс-сочетания.[1][2][3]
Ричард Ф. Хек, Эй-ичи Негиси, и Акира Сузуки были награждены 2010 Нобелевская премия по химии для развития реакции кросс-сочетания, катализируемые палладием.[4][5]
Вообще говоря, различают два типа реакций сочетания:
- Гетеросоединения сочетают в себе два разных партнеры, например, в Чертовски реакция из алкен (RC = CH) и алкилгалогенид (R'-X) с образованием замещенного алкена. Гетеросоединения называются поперечные муфты.
- Гомосоединения соединяют двух идентичных партнеров, как в Муфта Glaser из двух ацетилиды (RC≡CH) с образованием диалкина (RC≡C-C≡CR).
Типы гомо-сцепления
Реакции связывания иллюстрируются известной реакцией Ульмана:
| Реакция | Год | Реагент А | Реагент B | Реагент | Замечание | ||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Реакция Вюрца | 1855 | R-X | зр3 | R-X | зр3 | Na как восстановитель | |
| Реакция сочетания пинакола | 1859 | R-HC = O или R2(C = O) | R-HC = O или R2(C = O) | различные металлы | требуется донор протонов | ||
| Муфта Glaser | 1869 | RCCH | зр | RCCH | зр | Cu | О2 как H-акцептор |
| Реакция Ульмана | 1901 | Ar-X | зр2 | Ar-X | зр2 | Cu | высокие температуры |
Типы перекрестных соединений
Иллюстративной реакцией кросс-сочетания является сочетание Хека алкена и арилгалогенида:
| Реакция | Год | Реагент А | Реагент B | Катализатор | Замечание | ||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Реакция Гриньяра | 1900 | R-MgBr | sp, sp2, sp3 | R-HC = O или R (C = O) R2 | зр2 | не каталитический | |
| Реакция Гомберга-Бахмана | 1924 | Ar-H | зр2 | Ар'-Н2+Икс− | зр2 | не каталитический | |
| Муфта Кадио-Ходкевича | 1957 | RCCH | зр | RC≡CX | зр | Cu | требуется база |
| Муфта Кастро-Стивенса | 1963 | RCCH | зр | Ar-X | зр2 | Cu | |
| Кори-Хаус синтез | 1967 | р2CuLi или RMgX | зр3 | R-X | зр2, sp3 | Cu | Версия с медным катализатором, Kochi, 1971 г. |
| Кассар реакция | 1970 | Алкен | зр2 | R-X | зр3 | Pd | требуется база |
| Муфта Кумада | 1972 | Ar-MgBr | зр2, sp3 | Ar-X | зр2 | Pd или Ni или Fe | |
| Чертовски реакция | 1972 | алкен | зр2 | Ar-X | зр2 | Pd или Ni | требуется база |
| Муфта Соногашира | 1975 | RCCH | зр | R-X | зр3 зр2 | Pd и Cu | требуется база |
| Муфта Негиши | 1977 | R-Zn-X | зр3, sp2, sp | R-X | зр3 зр2 | Pd или Ni | |
| Кросс-муфта Стилла | 1978 | R-SnR3 | зр3, sp2, sp | R-X | зр3 зр2 | Pd | |
| Сузуки реакция | 1979 | R-B (ИЛИ)2 | зр2 | R-X | зр3 зр2 | Pd или Ni | требуется база |
| Муфта Хияма | 1988 | R-SiR3 | зр2 | R-X | зр3 зр2 | Pd | требуется база |
| Реакция Бухвальда-Хартвига | 1994 | р2N-H | зр3 | R-X | зр2 | Pd | Муфта N-C, свободный амин второго поколения |
| Муфта Фукуяма | 1998 | R-Zn-I | зр3 | RCO (SEt) | зр2 | Pd или Ni[6] | |
| Муфта Либескинда – Срогля | 2000 | R-B (ИЛИ)2 | зр3, sp2 | RCO (SEt) Ar-SMe | зр2 | Pd | требует CuTC |
Приложения
Реакции связывания обычно используются при приготовлении фармацевтических препаратов.[3] Конъюгированные полимеры также получают по этой технологии.[7]
Рекомендации
- ^ Органический синтез с использованием переходных металлов Род Бейтс ISBN 978-1-84127-107-1
- ^ Новые тенденции в перекрестной связи: теория и приложения Томас Колакот (редактор) 2014 ISBN 978-1-84973-896-5
- ^ а б King, A.O .; Ясуда, Н. "Катализируемые палладием реакции перекрестного связывания в синтезе фармацевтических препаратов". Металлоорганические соединения в технологической химии. Гейдельберг: Springer. С. 205–245. Дои:10.1007 / b94551.
- ^ «Нобелевская премия по химии 2010 года - Ричард Ф. Хек, Эй-ичи Негиши, Акира Судзуки». NobelPrize.org. 2010-10-06. Получено 2010-10-06.
- ^ Johansson Seechurn, Carin C.C .; Китчинг, Мэтью О .; Colacot, Thomas J .; Снецкус, Виктор (2012). «Перекрестное взаимодействие, катализируемое палладием: историческая контекстная перспектива Нобелевской премии 2010 года». Angewandte Chemie International Edition. 51 (21): 5062–5085. Дои:10.1002 / anie.201107017. PMID 22573393.
- ^ Nielsen, Daniel K .; Хуанг, Чжун-Ян (Деннис); Дойл, Эбигейл Г. (2013-08-20). "Направленное катализируемое никелем перекрестное связывание алкил-азиридинов по Негиши". Журнал Американского химического общества. 135 (36): 13605–13609. Дои:10.1021 / ja4076716. ISSN 0002-7863. PMID 23961769.
- ^ Хартвиг, Дж. Ф. (2010). Химия органических переходных металлов, от связывания до катализа. Нью-Йорк: Университетские научные книги. ISBN 1-891389-53-X.
