诺贝尔化学奖见解 30页

获奖理由：“有机合成中钯催化交叉偶联”研究2010年诺贝尔化学奖讲解人：付华 学术贡献他们在“钯催化交叉偶联反应”研究领域作出了杰出贡献，其研究成果使人类能有效合成复杂有机物。为制造复杂的有机材料，需要通过化学反应将碳原子集合在一起，但碳原子非常稳定，不易发生化学反应，采用钯催化解决该问题的一个思路是使碳活化。目前“钯催化交叉偶联反应”技术已在全球的科研、医药生产和电子工业等领域得到广泛应用。 RichardF.Heck(理查德·赫克)美国人1931年出生于美国的斯普林菲尔德(Springfield)(79岁)1952年,1954年在美国加利福尼亚大学洛杉矶分校获得学士和博士学位随后，进入瑞士苏黎世联邦工学院作博士后1971年进入美国特拉华大学(Univ.ofDelaware)工作，于1989年退休。现为特拉华大学名誉教授总引：78116；他引：58054；H因子：114 Ei-ichiNegishi(根岸荣一)日本人，1935年出生于中国长春(75岁)1958年从东京大学毕业后进入帝人公司1963年在美国宾夕法尼亚大学获得博士学位现任美国普渡大学教授总引：14300；他引：7349；H因子：61 AkiraSuzuki(铃木章)日本人，1930年出生于日本北海道鹉川町(80岁)1959年在北海道大学获得博士学位1961年留校工作曾在美国普渡大学作博士生1973年任北海道大学工学系教授现在是北海道大学名誉教授总引：107883；他引：70189；H因子：124 Heck反应20世纪70年代，Heck和Mizoroki独立开发了如下类型反应Heck,R.F.;Nolley,J.P.JrJ.Org.Chem.1972,37,2320.Mizoroki,T.;Mori,K.;Ozaki,A.Bull.Chem.Soc.1971,44,581. Heck反应钯催化卤代芳烃、卤代烯烃或其类似物与乙烯基化合物的交叉偶联反应称为Heck反应。 Heck反应机理 应用实例实例一：氯代芳烃的Heck反应Littke,A.F.;Fu,G.C.J.Org.Chem.1999,64,10. 实例二：烯基磺酸酯的Heck反应Zhang,F.etal.TetrahedronLett.2002,43,573. 实例三：芳基磺酰氯的Heck反应Dubbaka,S.R.;Vogel,P.Chem.Eur.J.2005,11,2633. 实例四：纳米钯(Pd(0))催化的Heck反应Reetz,M.T.;Lohmer,G.Chem.Commun.1996,16,1921.有人采用表面活性剂或聚合物，在没有加入膦配体条件下使纳米钯粒子稳定分布在有机溶剂中。 实例五：纳米钯(Pd(0))催化的Heck反应Reetz,M.T.;Lohmer,G.Chem.Commun.1996,16,1921.有人采用表面活性剂或聚合物，在没有加入膦配体条件下使纳米钯粒子稳定分布在有机溶剂中。 实例六：应用Heck反应合成具有药物活性的分子Rudolph,S.etal.J.Am.Chem.Soc.2007,129,6100.ArchazolidA具有抑制癌细胞生长活性。 Negishi反应Pd催化有机锌与有机卤代物、三氟磺酸酯等之间发生的交叉偶联反应，称为Negishi反应。Negishi,E.I.;King,A.O.;Okukado,N.J.Org.Chem.1977,42,1821. Negishi反应机理 应用实例实例一：利用Negishi反应进行核苷碱基修饰Chacko,A.-M.;Qu,W.C.;Kung,H.F.J.Org.Chem.2008,73,4874.5-氟烷基嘧啶核苷具有生物活性和药物活性 实例二：利用Negishi反应合成天然产物Arefolov,A.;Panek,J.S.Org.Lett.2002,4,2307.Discodermolide是一种来自海洋生物海绵天然产物，具有抗癌活性。可利用Negishi反应可以方便的构建该化合物的结构片段。 实例三：利用Negishi反应合成天然产物那基稀酮A也是一种海洋天然产物，具有很好的药物活性，采用Negishi反应可以高产率的得到该化合物的中间体。 实例四：利用Negishi反应合成杯芳烃Negishi反应可用于杯芳烃的合成中。如采用溴代杯芳烃在原位产生的有机锌试剂跟碘代芳烃反应，可以得到较高产率的杯芳烃衍生物。Larsen,M.;Jørgensen,M.J.Org.Chem.1997,62,4171. Negishi反应的发展Buchwald,S.L.etal.J.Am.Chem.Soc.2004,126,13028.如果有机锌试剂上面含有较大位阻的取代基，通常反应条件比较苛刻，产率较低，Buchwald等人用发现了一种含膦配体2，可以使带有较大位阻基团的底物在较温和的条件下反应。 Nakamura,M.etal.Org.lett.2009,11,4496.Negishi反应的发展采用铁催化的Negishi偶联反应，也取得了较好的效果。 Negishi反应的发展TheFirstNegishiCross-CouplingReactionofTwoAlkylCentersUtilizingaPd-N-HeterocyclicCarbene(NHC)Catalyst.Organ,M.G.etal.Org.Lett.2005,7,17. Suzuki反应1981年，Suzuki和Miyaura将苯硼酸与芳基溴代物反应生成了C-C交叉偶联反应。芳基硼酸与金属有机化合物相比，对热、空气、水不敏感，具有廉价、低毒等优点。Miyaura,N.;Yang,T.;Suzuki,A.Synth.Commun.1981,11,513. Suzuki反应钯催化有机硼试剂参与的C-C交叉偶联反应称为Suzuki反应。 Suzuki反应机理Suzuki反应与前者类似，也经历了氧化加成和还原消除等过程。 应用实例实例一：氯代芳烃的Suzuki反应Glorius,F.etal.Angew.Chem.,Int.Ed.2003,42,3690. 实例二：芳基磺酸酯的Suzuki反应Buchwald,S.L.etal.J.Am.Chem.Soc.2003,125,11818. 实例三：应用Suzuki反应合成维生素D3Sato,F.etal.Org,Lett.2003,5,523.维生素D3具有调节钙和磷代谢的作用。 谢谢大家！