钯催化交叉偶联反应的发展历程简介.pdf

教学参考 钯催化交叉偶联反应的发展历程简介 但世辉 ，陈莉莉 (襄阳市东风中学，湖北襄阳 441004) 摘要：以2010年诺贝尔化学奖为背景，回顾了钯催化交叉偶联反应 的发展历程 ，描述了钯催化交叉偶联反应的反应机理及实际 应用，并对钯催化交叉偶联反应的必威体育精装版进展做了展望。 关键词：钯催化交叉偶联反应；格氏试剂；赫克反应；根岸反应 ；铃木反应 文章编号： 1005—6629(2012)1—0076—03 中图分类号：G633．8 文献标识码：B 2010年诺 贝尔化学奖授 予了美 国化学家理查 弄醒碳原子，使它变得勤快起来，愿意与其他碳原子反 德 ·赫克和根岸英一以及 日本化学家铃木章，以表彰他 应。 们在有机合成领域中钯催化交叉偶联反应方面的卓越 1901年，法国科学家格林纳发明了_一种试剂，他将 贡献。细观钯催化交叉偶联反应其实有两个关键：活 镁屑放在无水乙醚中，滴加卤代烷，卤代烷与镁作用生 化碳原子的物质 (如镁、锌、硼等)和钯催化剂，这两个 成有机镁化合物，这种有机镁化合物称为格林纳试剂， 关键部分就像是剪刀和针线，活化物质在合适的部位 简称格氏试剂，一般用RMgX表示。实际上，格林纳是 把碳键 “剪断”，钯催化剂则把碳键重新 “缝合”，而上 将一个镁原子接在了一个他希望使之活性增强的碳原 述科学家则化身为妙手裁缝，亲手指挥了这一反应过 子上。由于镁最外层有2个 电子且极想失去，因此在和 程并不断地进行优化。因此可以说，钯催化交叉偶联反 碳原子相遇时它便强行将电子塞给了碳原子，使碳原子 应近40年的发展历程就是一段 “剪”出来的反应史。 核的正电荷与核外电子云的负电荷数不均，活性大大增 1 钯催化交叉偶联反应的序幕一一格氏试剂 强，可以与很多的碳原子相互反应以合成新物质。 众所周知，碳是构成生命和有机大分子骨架的基 格氏试剂的发明将有机合成技术向前推进了一大 本元素。在合成有机大分子的过程中，经常需要把一种 步，使得合成烷烃、醇、醛、羧酸等有机物变得十分简单。 分子的某个碳原子与另一种分子的某个碳原子连接起 为此，格林纳也获得了1912年的诺贝尔化学奖。格氏 来，但实际情况却是：有机分子中的碳原子已经与周围 试剂的另—重大用途是将碳原子进行偶联以增长碳链， 的氢原子或其他原子共享电子达到了稳定状态，从而 为大分子的合成拉开了序幕。但是，格林纳的方法让碳 变得很懒惰，不愿再发生反应。化学家的任务就是去 原子变得太活泼了，反应无法控制，在制造大分子的过 道对称守恒原理得到世界的公认，获得了肯定的评价， 们曾这样赞誉福井所走过的化学求索之路： 他们两人共同获得了诺贝尔化学奖。人们认为福井的前 他用心灵去拥抱大 自然， 线轨道理论为了解分子反应能力和反应过程提供了强 他以锲而不舍的精神和勤劳向大自然求索； 有力的理论武器；该理论概念明确，图像清晰，为实验 他凭借学习与思考，双翼起飞， 研究人员提供了良好的理论模型。诺贝尔奖颁奖大会 终于走上了’。。一条化学创新之路， 宣布：“好的理论模型为实验研究人员提供了指导并给 获取了丰收的硕果 ! 他们节省了时间。福井和霍夫曼两人的理论是我们对 化学反应过程认识进程 中的里程碑……，这项研究成 参考文献： 果，对进行新的理论研究工作是个鼓舞。” 1【J【日]福井谦一著．那日苏译 ．学问的创造 M【J．石家庄：河北科技 可见，福井谦一所创立的前线轨道理论对于现代 出版社