팔라듐-촉매 크로스 커플링

Pd 촉매 교차 결합 반응은 전기필(전형적으로 유기성), 뉴클레오필(일반적으로 유기금속 화합물 또는 알케네), 및 팔라듐 촉매로 구성된다. 사용된 전기필 또는 뉴클레오필에 관계없이 모든 Pd 촉매 크로스 커플링은 Pd 촉매에 의존하여 두 파트너를 활성화하고 결합합니다. 일반적으로 Pd(0) 종은 유기체 종(RPdX)을 형성하기 위해 산화 첨가를 통해 유기와 반응한다. 이 유기체 종은 뉴클레오필라듐 종과 반응하여 새로운 유기체 종을 생성하고 궁극적으로 새로운 탄소 탄소 결합을 생성합니다. 뉴클레오필파트너에 따라 Pd-촉매 크로스 커플링에 특정 이름이 부여된다(아래 표 1 참조).

표 1: Pd 촉매 교차 결합 반응 이름과 그들의 뉴클레오필 파트너목록.

이러한 Pd 촉매 교차 커플링과 관련된 두 가지 일반적인 메커니즘이 있습니다. 하나는 Heck 반응에 대 한, 그리고 다른 크로스 커플링 반응에 대 한 하나. 전반적으로, Heck 반응은 이제 더 대체 올레핀을 생성하기 위해 오르간 모잘라이드와 알케네를 결합(그림 1). Heck 반응의 첫 번째 단계는 다른 모든 Pd 촉매 크로스 커플링과 동일합니다. 시작하려면, 산화 첨가는 Pd(0)촉매와 유기체(II) 종을 생성하는 유기물알라이드 사이에 발생한다. 다음으로, 올레핀은 새로 형성된 이 유기체(II) 종에 좌표합니다. 올레핀 조정 후, 새로운 탄소 탄소 및 탄소 팔라듐 결합을 생성하기 위해 암보팔라디션이 발생합니다. 다음으로, 베타 수화물 제거는 Pd(II)-수화물 종 및 올레핀 제품을 생성하기 위해 발생합니다. 마지막으로, HX의 환원 제거는 Pd(0)-촉매를 재생하여 유기체및 올레핀의 다른 분자에 계속 결합할 수 있습니다.

그림 1: Heck 반응은 이제 더 대체 된 올레핀을 생성하기 위해 오르간 살라이드와 알케네를 결합합니다.

나머지 교차 결합 반응의 경우, 메커니즘은 다음과같습니다(도 2). 오르막과 Pd(0) 촉매 사이의 산화 첨가는 유기체(II) 종의 형성을 초래한다. 이 유기체(II) 종은 2개의 탄소 팔라듐 결합을 가진 유기체(II) 종을 생성하기 위하여 환원성에게 불린 단계에서 뉴클레오필로금속 화합물과 반응합니다. 마지막으로, 환원 제거는 새로운 탄소 탄소 결합을 생성하고 Pd (0) 촉매를 재생하기 위해 발생합니다.

그림 2: 남은 교차 결합 반응에 대한 메커니즘입니다.

제품은 다음 ¹H NMR 스펙트럼과 고체해야한다 : ¹H NMR (400 MHz, DMSO-d_6):δ (ppm) 2.60 (s, 3H), 6.67 (d, J = 16.0 Hz, 1H), 7.65 (d, J = 16.0 Hz, 1H). 7.83 (d, J = 8.4 Hz, 2H). 7.97 (d, J = 8.4 Hz, 2H).

이러한 Pd 촉매 교차 커플링 반응은 분자가 학문적 및 산업 환경에서 합성되는 방식을 변화시켰습니다. 이 기술의 영향은 화학물질이 제약, 농업 화학 물질 및 재료에 대한 복잡한 구조를 구축하는 방법에서 볼 수 있습니다. Pd 촉매 교차 커플링을 넘어, 전이 금속 촉매는 합성 화학자가 잠재적 인 치료 사용을 통해 사회에 영향을 미칠 수있는 분자를 준비하는 방식으로 변경되었습니다 (그리고 변화를 계속하고 있다).

질병 치료에 대한 관심의 많은 분자는 방향족 또는 이단 성 고리를 연결하는 연결관계가 있습니다. 팔라듐 크로스 커플링 반응, 스즈키 반응 처럼, 이러한 유형의 구조를 만들기 위한 제약 산업에서 광범위 한 사용을 발견 했다. 예를 들어, 비소세포 폐암 치료를 위한 항암제인 크리조티닙(Xalkori)은 스즈키 커플링을 이용하여 몇 킬로 규모로 합성된다.

그림 3: 항암제 인 크리조티닙(Xalkori).

팔라듐 크로스 커플링은 또한 Taxol의 합성쪽으로 적용되었습니다 (항암제), 바레니클린 (금연 약물), 고성능 전자 수지전구체.

그림 4: 탁솔 (항암제), 바레니클린(금연 약물), 고성능 전자 수지전구체.