N2P配体实现ppm级水相Suzuki–Miyaura偶联


Title: N2Phos – an easily made, highly effective ligand designed for ppm level Pd-catalyzed Suzuki–Miyaura cross couplings in water

Authors: Akporji, N.; Thakore, R. R.; Cortes-Clerget, M.; Andersen, J.; Landstrom, E.; Aue, D. H.; Gallou, F.; Lipshutz, B. H

Chem. Sci. 2020, 11 (20), 5205-5212. DOI: 10.1039/D0SC00968G


作为一个荣获诺贝尔化学奖的反应,Suzuki Miyaura耦合反应自从1979年被首次报道到如今,已经被广泛的应用于学术和工业领域。然而由于地球上钯储量的限制,钯的价格远比黄金还要贵,而且作为重金属的钯具有潜在的毒性。

因此,在保持温和反应条件、高活性、广泛适用性的基础上,开发低催化剂当量的催化体系,是制药行业这种对价格比较敏感,对金属残留要求极度苛刻的行业的迫切需求。

最近《Chemical Science》报道了一种N2P双芳基含磷配体。该配体由2,7-二溴联苯通过四步合成,方法简单,收率高。

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图1: N2P配体的合成 1: 2,7-dibromonaphthalene, Pd-PEPPSI-iPent (2 mol%), dibenzylamine, tBuOK, in toluene at 80 oC; 2: NBS, in DMF at 0 oC to r.t.; 3: 2,4-dimethoxyphenylboronic acid, Pd(OAc)2 (2 mol%), BI-DIME, K3PO4·H2O, dioxane, 80oC; 4: n-BuLi, THF, 0 oC; then Cy2PCl, 0 oC to r.t. .


在相同条件下( 45 oC),新的N2P-Pd金属络合物催化Suzuki偶联产率要比已报道的 EvanPhos-Pd体系高25%左右。同时,该催化体系可以在水-甲苯(10:1)体系中高效进行,使用K3PO4·H2O作为碱,1000ppm催化剂就可以实现多种硼酸底物与卤代物的偶联,甚至是反应性很低的氯代芳香烃也能作为底物。

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图2:N2P-Pd 与EvanPhos催化Suzuki偶联的对比