【费曼干货】人名反应知多少——交叉偶联反应篇

来源：费曼纳米

交叉偶联反应是有机合成中构建碳-碳键的重要手段之一，因具有其操作简单、合成效率高、底物适用范围广等优点，而被广泛应用于有机合成研究中，近年来关于交叉偶联反应的研究也相对成熟。今天小曼给大家介绍人名反应中四个常见的交叉偶联反应。

Negishi 交叉偶联反应

1. Negishi 偶联：

Negishi 偶联是钯或镍催化的有机锌试剂与卤代烃或类似的亲电试剂（如磺酸酯等）发生偶联反应，是构筑碳碳键的重要方法之一。除了利用有机锌试剂直接反应之外，很多金属有机化合物（如，铝和锆）在锌试剂作为添加剂或共催化剂的存在下也可以与卤代烃发生偶联反应。

2. 反应机理：

Negishi 偶联反应的机理大致是通过氧化加成、转金属化和还原消除三步来达到催化循环的。

3. 合成应用

Sonogashira 交叉偶联反应

1. Sonogashira 偶联：

Sonogashira 偶联反应是Pd或Cu催化的有机卤代烃与端基炔的交叉偶联反应。该反应通常以钯或者铜为催化剂、胺为溶剂的条件下进行，是从有机卤代物和炔烃出发合成取代炔烃以及共轭炔烃的有效方法。有机卤代物主要是sp²杂化碳的芳基和乙烯基卤代物。其中以碘代芳烃和溴代芳烃的活性最好，氯代芳烃的活性通常较低。

2. 反应机理：

Sonogashira 反应一般认为是通过以下途径发生。首先有机卤代物与Pd(0)发生氧化加成，末端炔烃在一价铜的作用下被活化，接着发生金属交换，进而还原消除得到多取代的炔烃，同时生成Pd(0)，再次参与催化循环。

3. 合成应用：

Stille 交叉偶联反应

1. Stille 偶联：

Pd(0) 催化的有机锡烷和有机亲电试剂（卤代烃、类卤代烃：OTf，OPO(OR)₂）发生交叉偶联构建C-C键的反应被称为Stille偶联。Stille偶联前驱体有机锡化合物具有许多优点：官能团的兼容性比较好，不像其他活性有机金属化合物对水分或氧气敏感，并且易于制备、隔离和储存。Stille偶联是合成带有易水解官能团的芳基-芳基、烯基-芳基化合物的有效方法。常用的钯催化剂是Pd(PPh₃)₄，常用的溶剂是THF、甲苯或DMF。

2. 反应机理：

同其他催化反应一样，Stille偶联的催化循环包括氧化加成、转金属化和还原消除步骤三个过程。与Suzuki偶联不同的是，Stille偶联无需OH^-，RO^-，CO₃^2-或F^-等亲核物种。不同基团在锡偶联络合物上以不同的速率向Pd(II)中间体转金属迁移，迁移顺序不同，可从锡试剂剂转移出的基团包括：烯基、芳基、烯丙基和联烯等。烷基的转移速度慢，因而可选择性地从锡烷转移出不饱和烯烃和炔烃。

3. 合成应用：

Suzuki-Miyaura 交叉偶联反应

1. Suzuki-Miyaura偶联：

Suzuki-Miyaura偶联是在碱的作用下钯催化的有机硼化物与卤代烃、磺酸酯等交叉偶联生成新的碳-碳键的反应。该反应具有条件温和、原料毒性低、易处理、区域选择性高、立体选择性好、官能团兼容性好等优点，受到人们的广泛关注。

2. 反应机理:

Suzuki-Miyaura交叉偶联反应机理和其他偶联反应类似，催化循环宝库四个步骤：有机卤化物和零价钯物种发生氧化加成形成Pd(II)中间体，该中间体与碱发生离子交换（复分解），然后再与烷基硼盐络合物发生金属转换作用，最后发生还原消除构建新的碳-碳键。

3. 合成应用：

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