三胺膦配体钯催化反应路线图
氯代芳烃相对于溴代芳烃和碘代芳烃活性低,但它比相应的溴代芳烃更经济易得。在过去几十年里钯催化偶联引起广泛兴趣,氯代芳烃的胺化更是取得较好的成绩。目前发现的氯代芳烃胺化的催化体系多数使用富电性和大体积的烷基膦以及N杂环碳烯作为配体。
Beller等用Pd与配体形成的环化物a首次实现氯代芳烃偶联。Reedly根据C—Cl的特性,用富电子和大体积的膦配体(PCy3或Pi-Pr3)使C—Cl断裂,此配体适用于仲胺和氯代芳烃的偶联。
脂肪伯胺的胺化活性低,很难与非活化的氯代芳烃反应。Bei等发现7/Pd2(dba)3催化偶联环、链、伯、仲胺与缺电子、富电子氯代芳烃都能得到理想的芳胺。Q-Phos和Pd的络合物是氯代芳烃与伯、仲芳胺以及脂肪胺偶联的重要催化剂。它能高效地催化没有位阻的氯代芳烃的胺化反应。此化合物为催化剂时,氯苯腈在弱碱环境下与苄胺偶联有较高产率,典型的不活泼 4-氯茴香醚也能与苄胺偶联。
三胺膦P[N(i-Bu)CH2CH2]3是近来用于胺化反应的一个新配体,它能高效地催化氯代芳烃的偶联。伯苯胺、仲苯胺与电富性、电中性、缺电子的氯代芳烃的偶联都能得到较佳的效果,即使邻位有取代的氯代芳烃也能得到理想的产物。N杂环碳烯与Pd的化合物Pd2(dba)3/IPrHCl催化偶联电中性、电富性氯代芳烃的偶联反应具有较高的活性。但此反应只能用强碱,不适用于缺电子的氯代芳烃的胺化。
为了使反应条件更温和, Hartwig等用三烷基膦配体P(t-Bu)3和Pd的络合物实现了缺电子氯代芳烃与仲胺的室温偶联。氯代吡啶与胺偶联也是得到重要化合物胺吡啶的一个途径,它不能通过配体BINAP的钯催化体系得到。Viciu等用PdCl2(MeCN)2或PdCl2Ph(CN)2与N杂环卡宾( IPr)的二聚体[Pd(IPr)Cl2]2能使氯吡啶在短时间内反应。IPr是首次实现氯吡啶和胺室温偶联的配体。而三胺膦P[N(i-Bu)CH2CH2]3也能使氯吡啶胺化得到预期产物。