Buchwald–Hartwig芳胺化反應(yīng)是非常常用的由芳基鹵代物或芳基磺酸酯制備芳胺的反應(yīng)。此反應(yīng)的主要特點是利用催化量的鈀和富電子配體進行催化反應(yīng)。另外強堿(如叔丁醇鈉)對于催化循環(huán)是至關(guān)重要的。
一般來說碘化物的活性高于溴化物,溴化物的活性高于氯化物。氯化物相對于溴化物反應(yīng)需要更高的溫度。后者在常溫下即能反應(yīng),前者則需要高溫。
與溴苯類似,苯基三氟甲磺酸酯和胺也可以反應(yīng)生成苯胺。采用和溴苯類似的反應(yīng)條件,對于中性或富電子的三氟甲磺酸酯都有較好收率。但對于缺電子的三氟甲磺酸酯收率卻較低,原因是叔丁醇鈉會水解掉部分三氟甲磺酸酯,用碳酸銫代替叔丁醇鈉則可避免水解,也可得到高的收率。Buchwald 反應(yīng)還對伯胺和仲胺有一定的選擇性,優(yōu)先和伯胺反應(yīng)。
配體對反應(yīng)的影響很大,不同的配體收率差別很大。而且針對什么樣的底物用什么配體,沒有一個清楚的規(guī)律,這也是Buchwald-Hartwig芳胺化反應(yīng)一個最大的遺憾。因此有時對不同的底物在做反應(yīng)時經(jīng)常要對反應(yīng)的配體進行優(yōu)化。
Buchwald 反應(yīng)常用的鈀催化劑為:Pd2(dba)3,Pd(OAc)2, 常用配體為:P(t-Bu)3,BINAP, P(o-tolyl)3, Xantphos, 常用堿有:Cs2CO3, t-BuOK,t-BuONa,常用溶劑有甲苯,二甲苯,1,4-二氧六環(huán)。
催化劑和配體無固定搭配,常用效果較好的配體為Xantphos和BINAP。對于底物為苯環(huán)類化合物,溶解性較好化合物,常用甲苯作溶劑;對于雜環(huán)類反應(yīng),溶解性不好的底物常用1,4-二氧六環(huán)作溶劑。溴化物與胺的偶聯(lián)常用t-BuOK或t-BuONa作堿,三氟甲磺酸酯與胺的反應(yīng)常用Cs2CO3作堿。
反應(yīng)需在無水無氧條件下進行,一般回流反應(yīng)。操作基本相似。
反應(yīng)機理
催化循環(huán)
反應(yīng)實例
參考文獻
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伊利諾伊大學(xué)厄巴納―香檳分校,2011年后又從UI-UC轉(zhuǎn)到了加州大學(xué)伯克利分校從事研究工作。Hartwig 和 Buchwald分別獨立的發(fā)現(xiàn)了此反應(yīng)。)
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編譯自:J.J. Li, Name Reactions: A Collection of Detailed Mechanisms and Synthetic Applications, Buchwald–Hartwig amination,page 91-94.