Name Rxn | Chan-Lam偶联反应
定义
铜盐催化(或促进)的芳基硼酸(或锡烷、硅氧烷等)与含 N-H 、O-H 或 S-H 等的化合物的氧化偶联，形成芳基碳-杂原子键的反应，这些类型反应被称之为Chan-Lam偶联反应。
通式
溯源
芳基胺、芳基醚和芳基硫醚类化合物在天然产物、药物和染料等功能分子中普遍存在。因此，芳基化反应受到越来越多的关注。
传统的 Ullmann 反应由于剧烈的反应条件限制了其广泛应用。
1995 年， Buchwald 课题组和 Hartwig 课题组同时发现了钮配合物催化的卤代芳径与肢类化合物之间的碳·氮交叉偶联反应，即Buchwald-Hartwig偶联。该反应为N-芳基化提供了非常广泛实用的方法。但是，需要使用到昂贵的钯试剂，使得该反应在应用上具有一定的局限性。
杜邦公司的 Chan 等人一直试图寻找新的芳基转移试剂作为杂原子芳基化反应的芳基受体。 1996年，他们报道了在醋酸铜作用下三芳基铋作为受体的芳基化反应 。随后，他们继续寻找其它的芳基化试剂，最具有开创性的发现是引入芳基硼酸作为芳基受体的 Chan-Lam 偶联反应。这是由杜邦公司发展起来的合成芳基碳-杂原子键的重要反应之一，取名于对该反应做出巨大贡献的化学家 Dominic M. T. Chan 和 Patrick Y. S. Lam 。芳基硼酸的引入解决了长期以来没有解决的许多问题。
1998 年， Chan 课题组、 Lam 课题组和 Evans 课题组同时独立报了芳基硼酸化合物在铜盐和有机碱催化下与含 N-H 或O-H 键的化合物偶联形成芳基碳，杂原子键的反应。
在 Chan 、 Lam 和 Evans 所报道的利用芳基硼酸作为受体进行的芳基化偶联反应中，反应温度、催化剂用量和碱的使用等与传统的芳基化反应条件有很大的进步。用于各种结构的芳基硼酸与 N-H 和 O-H 亲核试剂都具有较好的反应效果，大大拓展了这些反应的应用范围。现在，它们已经发展成为普遍使用的形成芳基碳-杂原子键的高效偶联方法。
作者简介
Dominic M. T. Chan (陈明德)出生于广州。1977 年在加拿大西安大略大学(University of Westem Ontario) 获得荣誉理学学士学位。 1982 年在威斯康辛大学
麦迪逊分校获博士学位，师从 Barry M. Trost 教授。他在同年加入杜邦公司，现在杜邦植保 (DUPONT CROP PROTECTION) 部门工作并获得诸多荣誉。
Patrick Y. S. Lam 出生于香港。1975 年在菲律宾雅典耀大学 (Ateneo De Manila University) 获得学士学位。 1980 年在罗切斯特大学获得博士学位，师从Louis E. Friedrich 教授。 1980-1984 年，他在加利福尼亚大学洛杉矶分校从事博士后研究工作，其中后两年师从 Nobel 化学奖得主 Donald J. Cram 教授。他于1984 年加入杜邦公司， 2001 年又转入百时美施贵宝公司，现为 BMS 公司化学开发部主任。他主要致力于发展各类新技术用于药物开发，为临床应用提供具有新颖结构和生理活性的化合物。
一般特征
1)反应的底物包括酚、醇、脂肪胺、芳香胺、酰胺、酰亚胺、脲、磺酰胺和芳香杂环化合物等。
2）反应可由化学计量的铜盐促进或可被催化量的铜盐催化
3)相比于 Pd 催化形成 N-芳基化或 0-芳基化的 Buchwald-Hartwig 偶联反应来说， Chan-Lam 偶联反应可在室温和敞开体系等温和条件下进行
4）铜盐是 Chan-Lam 偶联反应中最常用的催化剂
5）碱试剂在脱质子历程中有着重要的促进作用，长期以来一直是 Chan-Lam偶联反应必不可少的添加剂。在众多的布机碱和无机碱中，使用最频繁的是吡啶和三乙胺
6）溶剂对于 Chan-Lam 偶联反应也有着很重要的影响。对于传统的 Chan-Lam偶联反应， CH2Cl2 、 THF 、 DMF 和甲苯是常用的溶剂。溶剂对反应产率影响的次序大致为: CH2Cl2 >> 1 ,4-dioxane = NMP = THF = DMF >> EtOAc = Toluene = DMSO >> MeOH
7)通常，在非质子性溶剂中进行的 Chan-Lam 偶联反应需要加入分子筛。
8)Chan-Lam 偶联反应在通常情况下都可以在室温条件下反应，这是Chan-Lam 偶联反应的一个很大的优势。但在质子性溶剂中进行的反应通常需要在升高温度或者在回流条件下进行，以此达到缩短反应时间和提高产率的目的
机理
首先，芳基化合物(酚、胺)去质子化后与铜盐生成配合物
然后，配合物 与芳基硼酸发生金属交换形成芳基铜酚氧中间体
接着，中间体经过氧化生成相应的高氧化态三价铜盐配合物
最后，还原消除后生成偶联产物，重生的铜盐继续经过氧化进行新的催化循环
实例
1)
DOI: 10.1021/acs.orglett.9b01434
2)
DOI: 10.1021/acs.joc.9b01370
3)
DOI: 10.1021/acscatal.8b03238
4)
DOI: 10.1021/jacs.6b12800
5)
DOI: 10.1021/jacs.1c02103
6)
DOI: 10.1021/acs.oprd.9b00125
7)
评述
Chan-Lam偶联反应解决了Buchwald-Hartwig偶联成本方面的问题，是一个非常实用的、应用广泛的反应
参考
1. a)László Kürti, Barbara Czakó. StrategicApplications of Named Reactions in Organic Synthesis. b)Jie Jack Li. Name Reactions: A Collection ofDetailed Mechanisms and Synthetic Applications. c) 黄培强.有机人名反应、试剂与规则. d) 胡跃飞, 林国强. 现代有机反应
2. https://www.organic-chemistry.org/namedreactions/ugi-reaction.shtm
3. a) https://pubs.acs.org/ b) https://onlinelibrary.wiley.com/
c) https://www.sciencedirect.com/ d) https://www.rsc.org/
e) https://www.thieme-connect.com/ f) http://www.sciencemag.org/
g) https://www.nature.com/natcatal/