作者scott951159 (scottgod)
标题Re: [问题] 水相 suzuki coupling 的问题若干
时间Thu Oct 6 01:25:15 2016
: 1.我有看过一些文章 包括版上的一些讨论
: 大部份的人都说 suzuki coupling 并不怕水 甚至还需要加点水
: 但是我又看过一些 paper 发表水相的 suzuki coupling
: 我不解的是 既然这一个反应不怕水
: 那用水当溶剂应该也不是什麽太奇怪的发现 但是为什麽可以发 paper ...?
: 就我的理解是 除非反应物本身就很怕水
: 例如用 Grignard agents 的 Kumada coupling
: 要是 Kumada coupling 可以在水里面做 那就真的很厉害
: 可我不理解用水做 suzuki coupling 让大家觉得惊奇的点
第一个回答
多数Suzuki coupling的催化上,具有较好催化能力的ligand 多数为推电子基能力较高的。
比如具有含磷原子的ligand,而多数的含磷ligand需要在手套箱里实验,在空气下并不稳定。
我不确定你看到的paper能在水相进行催化的ligand 是否是以盐类方式存在,若是以盐类方式存在,对於水就有很高的溶解性,但是这一类的ligand较少人去做,仰或是还没发表出来,盐类存在的ligand 多数为四级铵盐,氮原子推电子能力没有比含磷的原子的ligand还来得好,因此更难发表,但若是降低有机溶剂的使用量那对这个反应来说就是成功的。
所谓的成功是因为,此类型的ligand 具有回收再利用的功能,试想,若今天我只在水相做催化,然後反应完用有机溶剂萃取,我剩下的水相还能直接继续下一次的催化(ligand溶於水更胜於溶於有机相),若将此方法用在产业界将会很省下老板的成本。
: 2.我查阅的文献里面 suzuki coupling 会加入 phosphine ligand
: 但是我不太了解 ligand 的用途是什麽
: 像我看 wikipedia 也只有说加入 phosphine ligand 可减少 Pd 的用量
: 但好像也没有提到具体的原因
: 以及前些时候 我有看到版主分享的一篇文章
: 那篇文章是利用 P(1-Ad)3 当作 ligand
: 用在 suzuki coupling 上 连最难推的 Ar-Cl 都可以做
: 我可以了解到要推动 Ar-Cl 是很困难的一件事情
: 但是我不知道为什麽用了 P(1-Ad)3 就可以做得到
第二个回答
phosphine ligand具有很强的推电子能力,其反应机构首先是钯金属与ligand形成催化剂前驱物,之後活化成活性物种(零价钯金属),接着与芳香卤化物经由氧化加成,形成钯金属中心带有二价之四配位错合物,此时一当量硷与二价钯金属错合物之阴离子进行金属转移,再经由还原消去得到铃木反应的偶合产物。
为了方便我用我硕士论文的反应机构拍图出来
http://i.imgur.com/bXYYO6I.jpg
那最主要的就是零价钯金属活性物种,没有他无法进行整个催化,因此2000年时
(Acc. Chem. Res. 2000, 33, 314.)
作者利用Pd(OAc)2 与中性含磷ligand 进行反应,他利用动力学作为探讨方式将Pd(OAc)2 与 PPh3 利用电流分析法进行侦测物质浓度,当反应时间随着增加,作者认为活化物种(零价钯金属错合物)浓度随之增加,当芳香卤化物加入後活性物种浓度随之下降,此步骤作者认为是氧化加成步骤
http://i.imgur.com/syfoSC5.jpg
作者相信中性含磷ligand 具有将二价钯金属还原成零价活性物种的能力。
另外,於2004
(Angew. Chem. Ain't. Ed. 2004, 43, 1871)提出含磷的ligand 对於催化反应的影响。可以提供较多电子给钯金属中心,使金属中心电子密度增大,有助於氧化加成步骤进行。
除此之外,含磷ligand 具有较大的立体阻碍,有利於还原消去步骤的进行。
参考:我的毕业论文
我是做suzuki coupling在不对称上催化的应用,不过就没什麽选择性…哈哈哈哈
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※ 发信站: 批踢踢实业坊(ptt.cc), 来自: 111.83.7.150
※ 文章网址: https://webptt.com/cn.aspx?n=bbs/Chemistry/M.1475688317.A.05F.html
※ 编辑: scott951159 (111.83.7.150), 10/06/2016 01:32:32
1F:→ faniour: 具有大cone angle的膦催化剂,或是接Ar的具有空气10/06 01:38
2F:→ faniour: 稳定性10/06 01:38
3F:→ faniour: 鏻的酸式盐可以水溶,不过运作起来还是有机相10/06 01:40
4F:→ faniour: 水相反应如果要用到有机溶剂萃取,最终不一定环保10/06 01:41
5F:→ faniour: 特别是不含水与卤烷溶剂的有机废液处理费用比水废10/06 01:43
6F:→ faniour: 便宜很多,溶剂有回收的机会,但是含水废液处理麻烦10/06 01:44
受教了~
※ 编辑: scott951159 (111.83.7.150), 10/06/2016 01:47:17
7F:→ faniour: 降低焚化温度与效率,还容易增产戴奥辛10/06 01:46
※ 编辑: scott951159 (111.83.7.150), 10/06/2016 01:50:58