Chan–Lam C–X偶联反应
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含有NH/OH/SH基团的底物在弱碱条件下,在空气中通过醋酸铜催化,与有机硼酸化合物氧化交叉偶联进行芳基,烯基和烷基化的反应。
常见的反应底物:酰胺,胺,脒,苯胺类,叠氮化物,唑类,乙内酰脲类,肼类,酰亚胺,亚胺,亚硝基化合物,吡嗪酮,嘌呤,嘧啶,磺酰胺类,亚磺酸胺,亚磺酰亚胺,脲,醇,酚,硫醇等等。硼酸也可以被其他活性化合物代替:硅氧烷,锡烷,和其他有机金属化合物。此反应比 Buchwald–Hartwig钯催化反应的优点就是条件比较温和,但是原料硼酸比Buchwald–Hartwig的原料芳卤要贵。反应常用溶剂为1,2-二氯乙烷,乙腈,醇类,二氧六环,二氯甲烷和甲苯等。反应可以当量的二价铜催化下进行,使用催化量二价铜在空气中反应或其他氧化剂存在下也可以进行。最常用的方法就是在空气中加入催化量的醋酸铜反应。
NH和OH结构同时存在时,NH的反应活性要高于OH,反应主要产物为N-烷基化产物。
Chan–Lam C–X偶联反应在有机合成中与非常类似的Suzuki–Miyaura’s C–C 交叉偶联反应一样应用非常广泛。
实验技巧
一、由于催化循环需要氧气参与,因此该反应在惰性气体的保护下反应很难进行。
二、溶液中氧气的浓度决定反应的进程,所以往往收率随着搅拌效率而有所差异。
反应机理
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硼酸和催化剂进行络合,金属转移(不可逆过程),二价铜络合物被氧化为三价铜络合物,与胺反应还原消除得到产物,生成的一价铜被氧气氧化完成催化剂循环。
反应实例
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【Org. Lett. 2001, 3, 1029-1032】
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【Org. Lett. 2008, 10, 1653-1655】
Dominic Chan,美国威尔明顿杜邦作物保护公司的化学家。 他在麦迪逊威斯康辛大学(University of wisconsin, Madison)与巴里·特罗斯特(Barry Trost)教授一起进行博士研究。
Patrick Lam,美国新泽西州普林斯顿百时美施贵宝公司研究总监。 他曾任职于杜邦制药公司。 他在罗彻斯特大学与路易斯·弗里德里希教授共同进行博士研究,在加州大学洛杉矶分校与Michael Jung教授和已故的唐纳德·克拉姆教授共同进行博士后研究。
Evans教授的团队在美国国家有机研讨会的海报上发现了这个反应,由于他长期致力于万古霉素的全合成,因此对O-芳基化反应产生了兴趣。
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