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[人名反应] Stille 偶联反应

Stille偶联反应


一、概述

    Stille偶联反应是有机锡化合物和不含β-氢的卤代烃(或拟卤代烃:三氟甲磺酸酯)在钯催化下发生的交叉偶联反应。该反应由John Kenneth Stille和David Milstein于20世纪70年代发现,是有机合成中很重要的一个偶联反应,在1992年的偶联发表文献当中占到一半以上。反应同时还被工业合成大量应用,尤其是药物合成。

四(三苯基膦)合钯是最常用的钯催化剂,其他催化剂还 PdCl2(PPh3)2、PdCl2(MeCN)2等;

卤代烃一般为乙烯基或芳基三氟甲磺酸酯或氯、溴、碘代烃;

烃基三丁基锡是最常用的有机锡原料。虽然烃基三甲基锡的反应性更强,但较大的毒性(约前者的1000倍)限制了其应用。


二、反应特征

1)在空气中有机锡试剂非常稳定,对水和空气不敏感,但是当反应体系中存在氧气时,氧气会使钯催化剂发生氧化,并导致有机锡化合物发生自身偶联,因此反应一般在除水除氧溶剂及惰性环境中进行;

2) 对底物兼容性好;

3) 在反应体系中加入等当量的Cu(I)或Mn(II)盐可以提高反应的专一性及反应速率;

4)使用三氟甲磺酸酯时,加入少量的氯化锂可以活化氧化加成一步的产物,使反应速率加快;

5) 强极性溶剂(如六甲基磷酰胺、二甲基甲酰胺或二恶烷)可以提高有机锡试剂的活性;

6) 有机锡试剂容制备、稳定性好,偶联反应条件温和,许多官能团不受限制,且烯基化合物反应时烯烃的几何构型保持,因而被广泛用于天然化合物的合成。


三、反应机理

该反应的机理与其他钯催化的偶联反应机理类似。活性零价钯与卤代烃发生氧化加成反应,生成顺式的中间体,并很快异构化生成反式的异构体。后者与有机锡化合物发生金属交换反应,然后发生还原消除反应,生成零价钯和反应产物,完成一个催化循环。

锡所连基团发生金属交换一步时的速率顺序:炔基 > 烯基 > 芳基 > 烯丙基 = 苄基 > α-烷氧基烃基 > 烃基

零价钯(Pd(0)(PPh3)2)和Pd(II)-X-Sn-C环状中间体的存在于2007年通过质谱分析得到证实。


四、相关文献  

Angew. Chem. Int. Ed.200443, 1132-1136


J. Org. Chem.200570, 2832-2834


J. Org. Chem.200974, 5599-5602


Angew. Chem. Int. Ed.,  2018, 57, 13575-13581

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