1、钯催化C-C键交叉偶联反应及其机理,Acc.Chem.Res.2013,46,2626-2634.,1.钯催化C-C键交叉偶联反应,Angew.Chem.Int.Ed.2012,51,5062-5085.,2.反应机理,1 氧化加成2 转移金属化3 还原消除,存在问题：1 缺乏更为具体深入的理论和验证研究。2 对于具体的因素和条件对于反应的影响缺乏明确和系统解释和依据，如配体、金属和底物的类型对于反应的影响。,2.1 氧化加成,协同机理：1 构型保持2 气相反应3 某些极性溶剂,SN2机理：1 构型反转2 液相反应,1 位阻小的磷配体，按SN2机理进行，在烷基位置反应。2 位阻大的磷配体，按协
2、同机理进行，在芳基位置反应。,Chem.Eur.J.2010,16,13390-13397.,2.2 转移金属化,Suzuki couplings,1 Pathway 0:没有碱反应不能进行。2 Pathway A:主要的反应途径，碱首先活化硼酸。3 Pathway B:与Pathway A属于竞争反应，碱首先活化钯中间体。,Stille couplings,1 环合机理A：钯过渡态上只有一个配体配位B：有利于配体离去的特性（大位阻的磷配体）C：环合步骤为决速步（F取代Cl降低能垒，Au降低环合过渡态的位阻）2 线性机理A：钯过渡态上有两个配体配位B：有利于X基团离去的特征（极性溶剂、三氟磺酸
3、基）C：锡试剂取代X基团是最高能垒,Negishi couplings,1 反式（trans）过渡态比顺式（cis）的更容易生成2 两者是相互竞争的反应3 只有顺式过渡态可以转化为最终产物4 顺反式不会直接相互转换,Sonogashira couplings,1 Cu(I)可以活化炔烃生成炔基铜2 根据脱质子和配体交换的顺序，可以将机理分为阳离子型机理和阴离子型机理。3 离子型机理与前两种机理存在竞争关系，可以有效提高反应速率。4 离子型机理中碱有两个作用：结合质子和卤素（吸电基有利于反应进行）,C-H活化芳基化反应,1 转移金属化过程是反应的决速步2 钯不与氢原子直接作用，碱与质子结合后形成卡宾可以与钯结合形成稳定的环状过渡态3 Concerted metalation deprotonation(CMD)机理,2.3 还原消除,trans,cis,cis,1 只有顺式产物会进行还原消除2 还原消除过程不可逆3 过渡态能垒大小：vinyl Ph ethynyl Me，马来酰胺“empty”ethylene PMe3 MeCN4 能垒大小与电子接受能力成反比，因此电子接受能力差的配体（PMe3）会在还原消除过程前解离。,3.结论,计算化学Computational Chemistry,实验化学Experimental Chemistry,有机反应机理,
