金屬鈀在有機(jī)反應(yīng)中的催化應(yīng)用

1、金屬鈀在有機(jī)反應(yīng)中的催化應(yīng)用金屬鈀在有機(jī)反應(yīng)中的催化應(yīng)用主講人：周晉主講人：周晉化學(xué)工程學(xué)院化學(xué)工程學(xué)院主要內(nèi)容nPd催化劑的獨(dú)特地位催化劑的獨(dú)特地位n金屬配合物的基元反應(yīng)金屬配合物的基元反應(yīng)n金屬鈀催化的反應(yīng)類型金屬鈀催化的反應(yīng)類型n交叉偶聯(lián)反應(yīng)交叉偶聯(lián)反應(yīng)n醇需氧氧化反應(yīng)醇需氧氧化反應(yīng)一、金屬鈀催化劑的獨(dú)特地位一、金屬鈀催化劑的獨(dú)特地位1. 1. 金屬在有機(jī)化學(xué)中的應(yīng)用金屬在有機(jī)化學(xué)中的應(yīng)用n絕大多數(shù)有機(jī)化合物由絕大多數(shù)有機(jī)化合物由C、H、N、O、S、P等非金屬元素組成等非金屬元素組成n但元素周期表中但元素周期表中3/4的的元素為金屬元素的的元素為金屬元素n多種金屬元素已經(jīng)被應(yīng)用于有機(jī)化學(xué)

2、反應(yīng)多種金屬元素已經(jīng)被應(yīng)用于有機(jī)化學(xué)反應(yīng)n 活潑主族金屬元素： 如Li、K、Na、Mg、CaCH3Li t-BuOK NaBH4 CaH2 NaNH2 CH3MgCl n第三主族金屬元素（Lewis酸催化劑）：傅克反應(yīng) 硼氫化還原反應(yīng)n過渡金屬 (1)過渡金屬試劑參與化學(xué)計(jì)量反應(yīng)KMnO4 CrO3 Zn-Hg (2) 過渡金屬催化劑 Organometallic Chemistry Directed Towards Organic Synthesis (OMCOS) Fe、Co、 Ni、Pd、Pt、Rh、Ru等等回顧諾貝爾獎(jiǎng)?lì)C獎(jiǎng)一個(gè)多世紀(jì)以來，化學(xué)獎(jiǎng)授予給有機(jī)合成方法學(xué)的一共有6次。在我們今

3、天看來，它們都是在有機(jī)合成上具有劃時(shí)代意義的，是經(jīng)典中的經(jīng)典的！它們分別是1912年格林尼亞的格氏試劑；1950年Diels-Alder反應(yīng)；1979年的Witting反應(yīng)；2001年的不對稱催化和去年的烯烴復(fù)分解反應(yīng)。2010年的金屬鈀催化的交叉偶聯(lián)反應(yīng)。我們可以發(fā)現(xiàn)，這六次獎(jiǎng)都是有關(guān)構(gòu)筑C-C鍵的合成方法學(xué)。其中格氏試劑、烯烴復(fù)分解反應(yīng)和交叉偶聯(lián)反應(yīng)都是涉及到金屬在有機(jī)化學(xué)中的應(yīng)用。如果算上1963年的Ziegler Nata催化劑，一共有三次獲獎(jiǎng)。2. 為什么是為什么是Pd？nPd作為第作為第46號元素號元素，位于第二過渡周期，其原子，位于第二過渡周期，其原子半徑大小適中，介于金屬鎳和鉑

4、之間。適度的原半徑大小適中，介于金屬鎳和鉑之間。適度的原子尺寸與其多樣的化學(xué)性質(zhì)緊密相關(guān)，比如子尺寸與其多樣的化學(xué)性質(zhì)緊密相關(guān)，比如Pd配配合物的穩(wěn)定性以及催化性能的多樣性。合物的穩(wěn)定性以及催化性能的多樣性。nPd傾向于傾向于0和和+2兩個(gè)氧化態(tài)：兩個(gè)氧化態(tài)：Pd(0) Pd(II) Pd的這種性質(zhì)與其原子半徑是緊密相關(guān)的。原子半徑較大的這種性質(zhì)與其原子半徑是緊密相關(guān)的。原子半徑較大的金屬的金屬Pt傾向于形成傾向于形成Pt(IV)d6的八面體配合物，而原子半的八面體配合物，而原子半徑較小的金屬徑較小的金屬Ni則可以通過一個(gè)單電子過程形成一個(gè)則可以通過一個(gè)單電子過程形成一個(gè)Ni(I)物種。當(dāng)然金

5、屬物種。當(dāng)然金屬Ni的這一性質(zhì)可能使其在一定程度上比金的這一性質(zhì)可能使其在一定程度上比金屬屬Pd具有更多樣化的應(yīng)用。然而，反應(yīng)活性與不穩(wěn)定性總具有更多樣化的應(yīng)用。然而，反應(yīng)活性與不穩(wěn)定性總是聯(lián)系在一起的。是聯(lián)系在一起的。Pd配合物的相對穩(wěn)定性更有利于催化反配合物的相對穩(wěn)定性更有利于催化反應(yīng)的選擇性和最大限度地避免副反應(yīng)。而很多應(yīng)的選擇性和最大限度地避免副反應(yīng)。而很多Ni催化的有催化的有機(jī)反應(yīng)卻往往產(chǎn)生復(fù)雜的副反應(yīng)。因此，與機(jī)反應(yīng)卻往往產(chǎn)生復(fù)雜的副反應(yīng)。因此，與Ni相比，相比，Pd在在催化有機(jī)反應(yīng)時(shí)具有更高的化學(xué)和立體選擇性；或者說，催化有機(jī)反應(yīng)時(shí)具有更高的化學(xué)和立體選擇性；或者說，有機(jī)有機(jī)Pd

6、配合物在參與有機(jī)反應(yīng)時(shí)具有更高的穩(wěn)定性配合物在參與有機(jī)反應(yīng)時(shí)具有更高的穩(wěn)定性。2. 為什么是為什么是Pd？2. 為什么是為什么是Pd？nPd是典型的后過渡金屬，傾向于生成是典型的后過渡金屬，傾向于生成d10和和d8的配的配合物，分別對應(yīng)合物，分別對應(yīng)0和和+2兩個(gè)低氧化態(tài)。兩個(gè)低氧化態(tài)。 Pd能夠形成相對穩(wěn)定的能夠形成相對穩(wěn)定的16e或者更少最外層電子數(shù)的配合或者更少最外層電子數(shù)的配合物，這類配位不飽和的配合物可以提供至少一對價(jià)層空軌物，這類配位不飽和的配合物可以提供至少一對價(jià)層空軌道和被占有的非鍵軌道。作為道和被占有的非鍵軌道。作為LUMO的價(jià)層空軌道可以提的價(jià)層空軌道可以提供供Lewis堿

7、性和親電空位，而被占有的非鍵軌道可以作為堿性和親電空位，而被占有的非鍵軌道可以作為HOMO提供提供Lewis酸性和親核空位。因此，酸性和親核空位。因此，Pd可以很容易可以很容易地參與協(xié)同那些活化能較低的有機(jī)反應(yīng)。事實(shí)上，地參與協(xié)同那些活化能較低的有機(jī)反應(yīng)。事實(shí)上，Pd的配的配位性質(zhì)正是其能夠協(xié)同如此多的高選擇性有機(jī)反應(yīng)的關(guān)鍵位性質(zhì)正是其能夠協(xié)同如此多的高選擇性有機(jī)反應(yīng)的關(guān)鍵所在。所在。2. 為什么是為什么是Pd？nPd-C鍵具有特殊的穩(wěn)定性。鍵具有特殊的穩(wěn)定性。 金屬金屬Pd和和C的的Pauling電負(fù)性分別為電負(fù)性分別為2.2和和2.5。因。因此，此，Pd-C鍵在一定程度上被認(rèn)為是非極性的。

8、與鍵在一定程度上被認(rèn)為是非極性的。與格式試劑和鋰試劑等金屬有機(jī)試劑相比，格式試劑和鋰試劑等金屬有機(jī)試劑相比，Pd-C鍵鍵對羰基、酯基、氨基、醛基、硝基等極性基團(tuán)和對羰基、酯基、氨基、醛基、硝基等極性基團(tuán)和C-X鍵以及環(huán)氧化合物都具有相當(dāng)?shù)姆€(wěn)定性。鍵以及環(huán)氧化合物都具有相當(dāng)?shù)姆€(wěn)定性。 2. 為什么是為什么是Pd？nPd可以有效地活化一些被認(rèn)為是惰性的化合物，可以有效地活化一些被認(rèn)為是惰性的化合物，比如羰基化合物等。比如羰基化合物等。醛基與醛基與Pd可以通過可以通過C-H活化活化生成酰基生成?；?Pd配合物，繼而發(fā)生去羰化反應(yīng)。而酮配合物，繼而發(fā)生去羰化反應(yīng)。而酮類則可以被類則可以被Pd催化氫化還

9、原為醇。催化氫化還原為醇。n最后，最后，Pd的毒性很小的毒性很小。因此。因此Pd可以作為催化劑大可以作為催化劑大量應(yīng)用在工業(yè)生產(chǎn)的過程中。量應(yīng)用在工業(yè)生產(chǎn)的過程中。二、二、 金屬鈀配合物的基元反應(yīng)金屬鈀配合物的基元反應(yīng)nPd(0)LnnPd(II)Ln Pd(0)價(jià)層軌道電子排布為價(jià)層軌道電子排布為4d10，根據(jù)，根據(jù)18e規(guī)則，規(guī)則，Pd(0)可以結(jié)合四個(gè)配體，生成可以結(jié)合四個(gè)配體，生成18e配合物，與配合物，與大體積配體可以生成配位不飽和的大體積配體可以生成配位不飽和的16e或或14e配配合物。合物。 PdL4的空間構(gòu)型一般為四邊形，價(jià)層軌道雜化的空間構(gòu)型一般為四邊形，價(jià)層軌道雜化形式為形

10、式為dsp2。1. 1. 氧化加成氧化加成氧化加成是指金屬活性物種斷裂共價(jià)鍵從而氧化加成是指金屬活性物種斷裂共價(jià)鍵從而形成兩個(gè)新的化學(xué)鍵。相應(yīng)的金屬物種的氧形成兩個(gè)新的化學(xué)鍵。相應(yīng)的金屬物種的氧化態(tài)升高化態(tài)升高2 2。2. 2. 還原消除還原消除3. 3. 插入反應(yīng)插入反應(yīng)金屬配合物插入不飽和化學(xué)鍵，類似有機(jī)化學(xué)中的加成反應(yīng)金屬配合物插入不飽和化學(xué)鍵，類似有機(jī)化學(xué)中的加成反應(yīng)4. 轉(zhuǎn)金屬化5. -H消除消除 配位催化原稱絡(luò)合催化，是指這樣的催化作用：在配位催化原稱絡(luò)合催化，是指這樣的催化作用：在催化過程中催化劑與反應(yīng)物或反應(yīng)中間物之間催化過程中催化劑與反應(yīng)物或反應(yīng)中間物之間發(fā)生發(fā)生配位反應(yīng)配位

11、反應(yīng)，使反應(yīng)物分子在配位個(gè)體中處于有利于，使反應(yīng)物分子在配位個(gè)體中處于有利于進(jìn)一步發(fā)生反應(yīng)的進(jìn)一步發(fā)生反應(yīng)的活化狀態(tài)活化狀態(tài)，從而加速反應(yīng)的進(jìn)行。，從而加速反應(yīng)的進(jìn)行。配位催化在生產(chǎn)某些有機(jī)工業(yè)品的過程中起非常重配位催化在生產(chǎn)某些有機(jī)工業(yè)品的過程中起非常重要的作用。要的作用。配位催化配位催化三、金屬鈀催化的反應(yīng)類型三、金屬鈀催化的反應(yīng)類型三、金屬鈀催化的反應(yīng)類型三、金屬鈀催化的反應(yīng)類型nWacker反應(yīng)反應(yīng)CH2=CH2 + H2O + PdCl2 CH3CHO + 2HCl + Pd(0)Pd(0) + 2 CuCl2 PdCl2 + 2 CuCl2CuCl + 2 HCl + 1/2 O2

12、2 CuCl2 + H2OCH2=CH2 + 1/2 O2 CH3CHOPdCl2CuCl2金屬鈀催化的一般過程Pd催化的反應(yīng)類型n交叉偶聯(lián)反應(yīng) Suzuki反應(yīng)、Stille反應(yīng)、Sonogashira反應(yīng)、Heck反應(yīng)等n醇需氧氧化反應(yīng)n聚合反應(yīng)n氫化反應(yīng)n。四、交叉偶聯(lián)反應(yīng)四、交叉偶聯(lián)反應(yīng)XBOHROHRRRRMgBrRRSnnBUnBUnBURRRRSiCH3CH3CH3RNHRRNRR+Pd (0)SuzukiHeckKumadaStilleSonagashiraHiyamaBuchwald-HartwigX = Hal, Tosylate2010年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)：金屬鈀催化的交叉偶聯(lián)

13、反應(yīng)研究Heck Negishi Suzuki coupling10月7日，75歲的美國珀杜大學(xué)教授根岸英一在得知自己獲得諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)后，用流利的日語說：“我接受了美國的教育，在這里學(xué)習(xí)、工作了五十余年，但我至今依舊拿著日本護(hù)照，我希望你們告訴國內(nèi)同胞，讓他們和我一起分享這個(gè)快樂！”也是在那一天，80歲的北海道大學(xué)名譽(yù)教授鈴木章來到大學(xué)的會(huì)議室。他對記者說，“日本是個(gè)沒有什么資源的國家，我們只有人，只能依靠人的努力獲取各種知識。理科的發(fā)展對國家來說非常重要?！盠RXRXR1MXMRR1RR1R1RLPdLL+2M = H or MetalOxidative AdditionRate Deter

14、mining StepI OSO2CF3 Br ClTransmetalationPdLL+2PdL+2Cis Trans IsomerizationLReductive EliminationPd (0)大多數(shù)偶聯(lián)反應(yīng)具有相似的催化循環(huán)過程大多數(shù)偶聯(lián)反應(yīng)具有相似的催化循環(huán)過程1. 催化劑種類催化劑種類n磷配體磷配體n環(huán)鈀催化劑環(huán)鈀催化劑nN-雜環(huán)卡賓催化劑雜環(huán)卡賓催化劑n其他含氮配體其他含氮配體n負(fù)載型納米鈀催化劑負(fù)載型納米鈀催化劑配體配體n活性中間體的溶解性活性中間體的溶解性n催化劑的空間位阻催化劑的空間位阻n金屬中心的電子密度金屬中心的電子密度n催化劑活性催化劑活性n催化劑壽命和循環(huán)數(shù)催

15、化劑壽命和循環(huán)數(shù)n光學(xué)選擇性光學(xué)選擇性磷配體n磷配體是強(qiáng)配體和弱接受體n磷原子的取代基R影響磷配體的電子密度n富電子的活性金屬中間體有利于發(fā)生氧化加成MRPRR Acceptor-DonorPRRR.圓錐角與磷配體的空間性質(zhì)圓錐角與磷配體的空間性質(zhì)M cone angle圓錐角越大，磷配體的空間體積越大，越容易從金屬圓錐角越大，磷配體的空間體積越大，越容易從金屬中心上離去，形成缺電子的活性中間體，有利于氧化中心上離去，形成缺電子的活性中間體，有利于氧化加成加成Phosphine LigandsCone Angle -DonorStabilityTriphenylphosphine145o中中A

16、ir StableTricyclohexylphosphine170o強(qiáng)強(qiáng)Air SensitiveTri-(tert-butyl) Phosphine182o強(qiáng)強(qiáng)Air SensitiveTrimesitylphosphine212o中強(qiáng)中強(qiáng)Air StableTrimethylphosphine118o中強(qiáng)中強(qiáng)Air Sensitive磷配體的合成路線磷配體的合成路線Two Major Routes: Radical Addition of Alkenes to PhosphinesCH2RPH3Radical InitiatorPH2RRPHRRadical InitiatorRPRRR

17、adical InitiatorNucleophilic Substitution of Phosphine Halogenides with Grignard or Organo Lithium CompoundsR1PR2ClR1PR2R3R3MPCy2NMe2PCy2P(t-Bu)2Me2NP(t-Bu)2PCy2PCy2iPrPCy2iPriPrPriPCy2OMeOMen常見的磷配體常見的磷配體PPPn水溶性磷配體水溶性磷配體COHHHHOOHHOHHCH2OHPCy2NHOPtBu2MeO-PEG-OPCy2OMeMeOSO3NaOHNOHHOHOHOCy2PO環(huán)鈀催化劑環(huán)鈀催化劑

18、PPdo-Tolo-TolXR2PdOPR2ClR1NPdtfaNOHClPdClCl2222NPdCl2PdPCy3tfaNMe2123FeNPdCl2環(huán)鈀配合物的合成環(huán)鈀配合物的合成N-雜環(huán)卡賓n親核性的親核性的N-雜環(huán)卡賓雜環(huán)卡賓 (NHC) 配體是強(qiáng)配體是強(qiáng)供體，供體，被稱為被稱為“類膦配體類膦配體”。 2005年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)：卡賓釕催化的金屬復(fù)分解反應(yīng)年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)：卡賓釕催化的金屬復(fù)分解反應(yīng)負(fù)載型納米鈀催化劑負(fù)載型納米鈀催化劑n許多偶聯(lián)反應(yīng)過程中起催化作用的活性中心實(shí)質(zhì)是高活性的Pd納米粒子。n有序介孔材料具有較大的比表面積和規(guī)則的有序孔結(jié)構(gòu)n利用有序孔結(jié)構(gòu)限制或調(diào)整固載催化劑的微

19、觀形貌2. Heck反應(yīng)反應(yīng)RXRRXR1RR1+Pd-(PPh3)4Base -HX+Pd-(PPh3)4Base -HX傾向于生成空間位阻小的反式偶聯(lián)產(chǎn)物傾向于生成空間位阻小的反式偶聯(lián)產(chǎn)物L(fēng)LPdLLPd2+RXR-XLLPd2+XRR1HHHLLPd2+HXCH2R1R1RStep 1: Oxidative additionStep 2: Olefin InsertionStep 3: -Hydride eliminationStep 4: Reductive eliminationBase3. Suzuki反應(yīng)反應(yīng)n芳基硼酸與鹵代芳烴反應(yīng)生成聯(lián)芳基化合物芳基硼酸與鹵代芳烴反應(yīng)生成聯(lián)芳基

20、化合物n該反應(yīng)因具有反應(yīng)條件溫和、可容忍多種活性官該反應(yīng)因具有反應(yīng)條件溫和、可容忍多種活性官能團(tuán)、受空間位阻影響不大、產(chǎn)率高以及芳基硼能團(tuán)、受空間位阻影響不大、產(chǎn)率高以及芳基硼酸經(jīng)濟(jì)易得且對水不敏感等優(yōu)越性而成為普遍使酸經(jīng)濟(jì)易得且對水不敏感等優(yōu)越性而成為普遍使用的用的Csp2-Csp2偶聯(lián)方法。偶聯(lián)方法。 BOHOHXR1 R2 R1 R2 Pd-CatalystBaseScheme 1含氯環(huán)肽含氯環(huán)肽A ArB(OH)2ArB(OH)3-NaOHPd(0)Ar-Pd-XArXNaOHAr-Pd-OHAr-Pd-ArNaX-B(OH)4Ar-ArArB(OH)2 + ArXAr-ArPdbas

21、eSuzuki反應(yīng)的機(jī)理反應(yīng)的機(jī)理氧化加成是整個(gè)催化循環(huán)的速度控制步驟，因此反應(yīng)氧化加成是整個(gè)催化循環(huán)的速度控制步驟，因此反應(yīng)活性活性ArIArOTSArBrArClArFSuzuki反應(yīng)的要素n芳基硼酸、硼酸酯、四苯硼酸鹽n鹵代芳烴、芳基磺酸酯nPdn堿：KOH NaCO3 K2CO3 CsCO3 K3PO4等n反應(yīng)介質(zhì)：有機(jī)溶劑、離子液體、H2On反應(yīng)手段：室溫、加熱、微波等4. Sonogashira 反應(yīng)nSonogashira反應(yīng)是合成芳基炔烴的最有效方法之一反應(yīng)是合成芳基炔烴的最有效方法之一n目前，該反應(yīng)已經(jīng)可以在無銅條件下實(shí)現(xiàn)目前，該反應(yīng)已經(jīng)可以在無銅條件下實(shí)現(xiàn)XCHRPd-Ca

22、talystCu(I)-saltR+Scheme 1OOEtBrBrCHSiMe3(Ph3P)2PdCl2CuI, Et3NOOEtSiMe3SiMe3Scheme 2TMS Acetylene in Sonogashira CouplingThe Use of Silylated Acetylene Avoids Coupling at Both PositionsThe Silyl-Protecting Group can be Removed in-situ, to Enable the Second Coupling Reaction i.e. for the Synthesis of

23、 Un-Symmetric bis-Arylethynes7XR1CHSiMe3Pd-Cat. Cu(I)-salt, BaseSiMe3R1R2Scheme 35. Stille Coupling 反應(yīng)n金屬鈀催化的有機(jī)錫試劑與鹵代芳烴之間的偶金屬鈀催化的有機(jī)錫試劑與鹵代芳烴之間的偶聯(lián)聯(lián)SnBu3CH2X+Pd-catCH2反應(yīng)順序反應(yīng)順序: Alkynyl Alkenyl Aryl Allyl BenzylAlkyl.有機(jī)鹵代物可以是鹵代芳烴、鹵代烯烴或酰氯有機(jī)鹵代物可以是鹵代芳烴、鹵代烯烴或酰氯有機(jī)錫試劑劇毒！有機(jī)錫試劑劇毒！ 6. Hiyama Coupling ReactionICl

24、OSiCH2-CH2-OSiClClOO+PdClPdClTASF, HMPA, 50 oC+0.5% PdCl2(PiPr3)26 Eq KF, DMF, 120oC與與Stille偶聯(lián)相比，避免使用有毒的有機(jī)錫試劑偶聯(lián)相比，避免使用有毒的有機(jī)錫試劑7. Kumada CouplingnKumada反應(yīng)是反應(yīng)是Ni或或Pd催化的鹵代芳烴或烯烴與格氏催化的鹵代芳烴或烯烴與格氏試劑的偶聯(lián)反應(yīng)，使用有機(jī)鋅試劑則為試劑的偶聯(lián)反應(yīng)，使用有機(jī)鋅試劑則為Negishi反應(yīng)。反應(yīng)。R1XMgBrR2+Pd or NicatalystR2R1MgBrCH3Cl+Pd(OAc)2PCy3CH3ClCl2 n-B

25、utyl-MgBr+(dppe)NiCl2CH3CH3BrBrOLiOLiPdCl2, PPh3PdCl2, PPh3OOOCH3CH3CH3ICH2MgBrPd(PPh3)4OCH3CH3CH3CH2(+)-Ambrucitin138. Buchwald Hartwig ChemistryHalNHRR1NRR1+Pd CatalystBase金屬鈀催化的鹵代芳烴與伯胺或仲胺偶聯(lián)生成取代苯胺金屬鈀催化的鹵代芳烴與伯胺或仲胺偶聯(lián)生成取代苯胺當(dāng)使用醇或酚類為反應(yīng)底物時(shí)，此反應(yīng)可以用來合成當(dāng)使用醇或酚類為反應(yīng)底物時(shí)，此反應(yīng)可以用來合成芳基醚。芳基醚經(jīng)常用作高品質(zhì)的潤滑劑等。芳基醚。芳基醚經(jīng)常用作高

26、品質(zhì)的潤滑劑等。PNCH3CH3PPCH3CH3CH3CH3CH3CH3AO 35621AO 35622AO 35623Scheme 2NN+CH3CH3CH3CH3CH3CH3AO 35619Cl-nInexpensivenNonflammablenNontoxic nEnvironmentally sustainablenWater/Other solvent biphasic solvent systemWater : A Green Solvent水相中的Suzuki反應(yīng)n水溶性磷配體水溶性磷配體1. Pd/水溶性雙亞胺配合物催化的Suzuki反應(yīng)1.1 水溶性雙亞胺的合成NO3SNS

27、O3NN +22-BrB(OH)2+NNRRRRSO3NaNaO3S反應(yīng)要素：反應(yīng)要素：Pd, Base, Ligand1.2 Pd/diimine catalyzed Suzuki coupling in aqueous phase1.2.1 反應(yīng)條件優(yōu)化反應(yīng)條件優(yōu)化Reaction conditions：3 Pd(OAc)2, 3.6 Ligand 5, 2mL DMA, 2equiv Base, 80, N2, 1h. GC yield based on bromobenzeneEntryBaseGC Yield（%）1Na2CO3602K2CO3713NaOAc204NaHCO3155

28、NEt3106NaOCH3437KOH658NaOH40Base LigandsLigandGC Yield(%)1234567893537.460587273.828.422.527.3Aqueous Suzuki couplingBrOMeB(OH)2OMeWater+Complex1 Complex 2NNPdClClSO3NaNaO3SNNPdAcOOAcSO3NaNaO3SPd precursor screeningEntryCatalystCat %molSolventTBABT()t(h)Yield1Complex1 0.01H2O075470 2Complex2 0.01075

29、457 3PdCl2 0.010.5751.5564Li2PdCl4 0.010.5751.5475Complex10.01H2O0.5751.592(A)6Complex2 0.010.5751.5677Complex1 0.010.5751.585 8Complex1 0.01010045min989Complex10.01H2O/EtOHd0701.599(B)10Complex10.105039911Complex1 0.1H2O/EtOHd0181293(C)12Complex10.00010701098Optimization of Suzuki coupling in aqueo

30、us phaseXY+B(OH)2ZYZPd/Ligand 6Reaction condition: 1.0 mmol aryl halide, 1.3 mmol arylboronic acid, 2 mmol K2CO3, reacition time not optimized, Method A: 0.01mol% Complex 1, 5 mL deionized water, 75, 0.5 equiv TBAB, 3-5 h. Method B: 0.01mol% Complex 1, EtOH/H2O=1mL :1mL, 70, under air, 1.5-2h . Meth

31、od C: same to method B, but 0.1mol% catalyst, rt. (about 18-20), 10h EntryXYZMethodIsolated Yield(%)1BrHHAB99992Br4-MeHABC9899953Br4-ClHAB99994Br4-OMeHABC9999905Br4-OMe4-MeAB97986Br4-OMe4-Me C cC25937Br4-OMe4-OMeAB97988Br4-OMe4-ClAB96999Br2-MeHAB Bd80929810Br3-NO2HA9811Br4-OHH AeC959812 Cl4-NO2HA98 13 fCl4-COMeHA80 14 fClHHA20 g 15 fCl4-CH3HA997481445001.1 溶劑溶劑Reaction condition: Pd(OAc)2 (0.05 mmol), Ligand 6 (0.05mmol), benzyl alcohol (1.0 mmol), NaOAc (1 equiv), solvent (5 mL), O2 1atm, 100, 5h.a 300mg MS3A b 0.5 mol% Pd(OAc)2, 10 atm