SonogashiraCu引发或催化的Sonogashira反应

发布网友 发布时间：2024-10-22 08:42

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热心网友 时间：2024-11-22 07:34

早期的Sonogashira反应被认为仅是Pd催化剂在Castro-Stephens反应中的简化应用，但简化之余，仍然需要预先将炔烃转化为炔烃铜。现今，人们认识到在铜催化剂的单独作用下，Sonogashira反应可以顺利完成。此发展源于早期的Castro-Stephens反应，因此从非催化的Castro-Stephens反应开始概述这一历程。

早在1963年，Castro等成功使用炔烃铜与卤代芳香烃进行偶联反应，合成多种共轭炔烃，并将该反应命名为Castro-Stephens反应。通常在吡啶溶剂中，于氮气氛围下加热搅拌约10 h后得到偶联产品，产率在74%～90%之间。然而，反应前需将炔烃的乙醇溶液与碘化亚铜的氨水溶液充分反应，将炔烃转化为炔烃铜后进行Castro-Stephens偶联反应。

含有活泼氢的碘代苯氨、碘代苯酚以及碘代苯甲酸通过Castro-Stephens反应偶联产物可进一步反应成环，得到多种杂环化合物。随后，Castro等对这一联串反应的机理解研后认为，这一成环反应实际上由两步完成，即先偶联后成环，推翻了先前提出的四元环过渡态理论。

1999年，Tretyakov等在合成中发现吡唑类化合物与炔烃很难通过Sonogashira反应合成共轭炔烃，但若先将炔烃转化为炔烃铜通过Castro-Stephens反应，则效果显著。虽然副产品较多，但通过预先进行胺基的酰化反应保护，能有效克服此缺点。因此，Castro-Stephens反应在一定条件下，对Sonogashira反应而言是一个很好的补充。

1989年，Suzuki等发现亚铜盐在没有Pd催化剂参与的情况下，也能催化末端炔烃与卤代烯烃的偶联反应，虽然亚铜催化剂的催化量不足。1992年，Okaro等使用5 mol%的CuI作为催化剂，在DMF或DMSO溶剂中，80～120 ℃的温度下完成了真正意义上的催化Sonogashira反应。研究发现，CuBr、CuCl以及Cu(OAc)2对此反应具有催化活性，而使用Cu2O则无法达到相同效果。若反应中炔烃取代基为芳基，DMF较DMSO有更好的效果；对于脂肪烃则相反，DMSO效果更佳。加入CoCl2可使某些底物反应加速，且尝试将这一条件应用到某些化合物偶联后并成环的反应中，发现反应选择性不高，产物较为复杂。然而，对于某些底物，加入水可以改变其反应选择性。

Okaro等同时研究了此条件下反应的机理，认为反应经历了由配体、CuI、碘代芳烃以及炔烃形成的四元环状过渡态。1999年，Passanella等在完成吲哚衍生物与炔烃偶联过程中发现，亚铜催化剂不仅价格优势显著，且在反应活性上优于钯催化剂。2001年，Kang等以炔烃和次碘盐为底物，CuI为催化剂，在不加配体PPh3的条件下完成了炔烃与芳基化合物的偶联反应，尝试对反应条件稍加改变，以一步偶联反应后的产物为底物进行再次偶联，得到更大的共轭化合物。类似结果由Wang等报道。2002年，Bates等以邻菲啰啉、三苯基膦络合的*亚铜作为催化剂，在甲苯溶剂中完成了邻碘苯酚化合物与炔烃的偶联并成环反应，得到苯并呋喃衍生物。2003年，Cacchi等将这一催化剂应用于邻碘苯胺的偶联反应中，以较高产率得到吲哚衍生物。

由Pd/Cu混合催化剂催化的末端炔烃与sp2型碳的 卤化物之间的交叉偶联反应通常被称之为Sonogashira 反应(Eq. 1). 这一反应最早在1975年由Heck, Cassar以及 Sonogashira等独立发现. 经过近三十年的发展, 它已 逐渐为人们所熟知, 并成为了一个重要的人名反应. 目 前, Sonogashira反应在取代炔烃以及大共轭炔烃的合成 中得到了广泛的应用, 从而在很多天然化合物,农药医 药,新兴材料以及纳米分子器件的合成中起着关键的作 用。