表?1? Buchwald-Hartwig反應條件篩選a Table?1.? Screening of Buchwald-Hartwig coupling reaction conditions ??? 影響Buchwald -Hartwig交叉偶聯反應的重要因素有堿、溶劑、反應溫度等[10].選用2b作為前體催化劑, 以鄰氯甲苯和對氟苯胺為模型底物, 對反應條件進行篩選(表 1).考察堿性逐漸增強的四種常見無機堿: K2CO3, Cs2CO3, KOH, KOtBu, 以及常用的三種溶劑: Toluene, Dioxane, iPrOH.首先, 我們以KOtBu為堿, 考察溶劑對反應的影響(Entries 1~3), 發現Dioxane取得90%以上的收率, 高于其余兩種溶劑.其次, 進一步考察堿對反應的影響, 選取Dioxane作為溶劑, 改變堿的種類(Entries 4~6), 除了堿性最強的KOtBu外, 采用其他堿的情況下均沒有產物的生成.最后, 考察了溫度對Buchwald-Hartwig交叉偶聯反應的影響(Entries 3、7、8), 反應隨著反應溫度升高, 產率增加, 在接近溶劑回流溫度(100 ℃)時取得最好的結果, 可能的原因是隨著溫度升高, 使其更易突破能壘, 更有利于催化循環的進行.另一方面, 在實際生產應用中, 貴金屬催化劑的用量與生產成本息息相關, 降低催化劑用量有利于提高該反應在實際生產應用中的可能性.因此, 我們對該反應中催化劑用量做了進一步的考察.從表 1的結果可以看出(Entries 8~10), 配合物Pd用量在0.5 mol%時, 催化效果最理想, 反應完全定量地轉化.而配合物Pd用量在0.2 mol%時, 依然保有較高催化活性, 產率93%, 該條件也具有很好的應用潛力, 有待進一步開發.最后, 確定優化反應條件:以Dioxane為溶劑, 叔丁醇鉀為堿在100 ℃下進行反應, 催化劑用量為0.5 mol%.相較于文獻報道的多數Buchwald-Hartwig交叉偶聯反應來說, 本文設計的氮雜環卡賓-鈀配合物的用量極具優勢(其他報道中催化劑用量多為1~10 mol%)[11].
表?1? Buchwald-Hartwig反應條件篩選a Table?1.? Screening of Buchwald-Hartwig coupling reaction conditions ??????????????????????????? 化學慧定制合成事業部摘錄
