作者tgxs (米蟲)
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標題Re: [實驗] Pd催化coupling反應的敏感性
時間Tue Jun 8 21:43:50 2010
※ 引述《buteo (找尋人與人的鍵結)》之銘言：
: 最近正在試Buchwald-Hartwig coupling
: 實驗室學長姐說反應對水氣應該不是很敏感
: (我還是有用無水的甲苯當溶劑)
: 不過ligand有BINAP Pd也會in situ還原成零價
: 所以對氧氣很敏感
: (試劑: Pd(OAc)2, BINAP, NaOtBu, in toluene)
: 我知道Suzuki coupling會需要一點水
: 那是要幫助boric ester活化
: 當然像Kumada coupling用到Grignard試劑本來就要需要很嚴苛的條件
: 不過就不太清楚其他的反應
: 想問一下 像Pd催化的眾多coupling
: 對水氣.對氧氣的敏感度有多高?
: 俊毅Bird Man
說明一下個人的經驗：
從理論來看，Pd要催化偶合反應，反應機構會經過oxidative addition，
transmetallation以及reductive elimination。所以，催化劑應該要0價
才具有反應活性。但是事實上，以Suzuki coupling來看，我曾經試著使用
Pd(OAc)2，以t-Bu3P為ligand，直接在空氣下不經除氧處理亦可進行反應
只是產生較多副產物。後來做相關Pd偶合反應，如Suzuki coupling、Heck reaction
Sonogashira、Stille、Kumada coupling等，我除氧完全或不完全對反應影響不大
。事實上若使用teflon stop cork、磨沙口等連接頭，漏氣都非常嚴重，根本無法將
氧含量降低到數百ppm以下，若要降到如此低的等級設備需要使用特殊接頭。
此部份實驗結果曾經在課堂上與教授討論，查相關資料目前比較好的解釋是：
Pd(II)在鹼性下容易還原成Pd(O)，因此，在氧氣下才能順利進行。
以上說明當然不是說反應可以不要做除氧的動作，而是說反應對氧氣敏感度
不是很大。事實上，反應在氧含量較低下的確雜質會較少。反應量愈大時，對氧氣
容忍度愈高，在500L反應器中，催化劑用量可降到0.1%以下。
在水含量部份，幾乎Pd偶合反應都不怕水，像Suzuki coupling有人在水相進行反應
。不過若起始物怕水獲ligand怕水，則反應過程中必須要避免水氣存在。如：Kumada
、Stille coupling反應，ligand 如t-Bu3P就很怕水。
PS.以上為個人經驗，若報告或發表文章建議還是按照標準操作步驟撰寫
以免被視為異類。
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※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc)
◆ From: 114.136.71.145
1F：推 arabesque:蠻好的經驗阿~~為什麼會被當成異類? 06/09 00:18
2F：推 buteo:感謝~~ 若是有副反應還可以改善 我的東西現在一直不動如山.. 06/09 00:56
3F：→ buteo:我再做幾個測試 如果還是不行 再來討論看看 Orz 06/09 00:57
4F：→ buteo:我的技巧就算差勁 東西都送進手套箱應該是OK阿... 06/09 00:59
5F：推 iigdown:改變順序也沒改善嗎? 06/09 01:11
6F：→ buteo:我昨天試過先把Pd(OAc)2或Pd2(dba)3先和BINAP攪個5分鐘 06/09 02:05
7F：→ buteo:然後再放進去和反應物攪兩分鐘 最後再加sodium t-pentoxide 06/09 02:06
8F：→ buteo:reflux overnight的抽測光譜都是很漂亮的起始物... 06/09 02:07
9F：推 keith780614:很漂亮的起始物... 06/09 02:15
10F：→ RendomFly:500L ??!! oops ! 06/09 08:48
11F：→ RendomFly:做個確定一定 work 的 model test, 至少可以 claim 這個 06/09 08:51
12F：→ RendomFly:條件你的東西不適用 06/09 08:51
13F：→ RendomFly:不然懷疑東懷疑西也可能只是原地打轉而已 06/09 08:52
14F：推 buteo:我也是準備打算先repeat我們實驗室之前做的coupling 06/09 09:41
15F：→ jessti:最近碰到完全不反應的例子 只有Br上有強拉電子基 06/09 15:58
16F：→ jessti:還有帶上重覆4個的[OCH2CH2O]鏈 06/09 16:00
17F：→ jessti:其他都蠻ok的 60~70度 8~12小時 不好反應的3~7天 06/09 16:01
18F：→ jessti:其他東西只要是固體的都是秤好混一起丟去煮 06/09 16:02
19F：→ jessti:ligand是PtBu3 yield多數在70~80%跑 06/09 16:03
20F：→ jessti:反應物都剛蒸餾出來 或剛剛結晶過的會到90幾% 06/09 16:04
21F：→ jessti:也許你看看你的NAr是否要結晶或純化一下 沒有驗證過 06/09 16:04
22F：→ jessti:但是做起來 NAr的純度高比較好 做起來只要濾掉催化劑 06/09 16:05
23F：→ jessti:附帶一提 沒做出來的 起始物測起來都很漂亮 06/09 16:06
24F：→ jessti:然後 如果結構上有一個共軛系統接到2個推電子的N 用CDCl3 06/09 16:08
25F：→ jessti:或是CD2Cl2去測NMR 東西都會馬上賽掉 很怕酸 06/09 16:09
26F：→ iigdown:東西加在一起之後,會全溶嗎? 06/09 20:53
27F：→ buteo:BINAP和Pd(OAc)2因為我加到5mol% 溶多少就算多少 06/09 21:27
28F：→ jessti:我也是用5mol% 06/09 21:56
29F：推 Schmidt:以前的經驗是paper上的反應都出的來 我的出不來... 06/10 22:46
30F：→ buteo:repeat成功.. 代表是我substrate的問題... 06/11 09:11
31F：→ buteo:我的substrate是8-bromoquinoline 會有配位的可能 06/11 09:12
32F：推 Silience:另外一個呢?? 06/11 09:54
33F：→ buteo:另外一個是p-toluidine 這個我覺得比較不是問題 06/11 10:10
34F：→ buteo:我的quinoline在6號位置還有甲基 不過應該沒大影響 06/11 10:11
35F：推 Silience:可能要換個方法了，你這種C-N coupling比較少 06/11 10:17
36F：→ buteo:我查到三四篇paper都有類似的做法阿 T_T substrate都很像 06/11 10:20
37F：→ buteo:如果不行 可能也要試Cu吧... 06/11 10:21
38F：→ Silience:類似的是有...可是substrate scope都沒看過像你那一種的 06/11 10:24
39F：→ Silience:所以我猜你必須自己try或是換方法來做了 06/11 10:24
40F：→ buteo:我應該會一邊try一邊寫信去問這幾篇的作者吧 06/11 10:25
41F：→ buteo:之前實驗室有人試過8-aminoquinoline失敗 老闆認為是箝合的 06/11 10:26
42F：→ buteo:問題 所以要我想辦法可以合便宜的8-bromoquinoline 06/11 10:27
43F：→ buteo:現在克服了 才發現仍然是不會work.... 06/11 10:27
44F：→ buteo:我接下來會先做stoichmetric的反應 看oxidative addition 06/11 10:30
45F：→ buteo:會不會進行 來確認是哪一步出的問題 06/11 10:30
46F：→ buteo:感謝所有提供給我意見的前輩 還有熱心學長寄來我信箱 06/11 10:33
47F：→ buteo:就算反應不work也長了不少知識 ^^ 06/11 10:34
48F：推 stifen:如果將quinoline氧化成N-oxide,再把oxide當directing group 06/11 12:41
49F：→ stifen:然後接上aniline再來還原呢~不過要多兩步~~@@ 06/11 12:42
50F：→ buteo:我也有想到這步 但是我沒看過quinoline-oxide的coupling 06/11 12:56
51F：→ buteo:今天有查了都沒查到 另一方面也是擔心oxide會毀了Pd(0) 06/11 12:59
52F：推 Silience:毀了Pd倒是不至於..了不起還原劑多加一點就可以了 06/11 14:46
53F：→ Silience:倒是...還原了N-Oxide變回amine等於做白工..... 06/11 14:50
54F：→ jessti:用CuI配L-proline(或其他amino acid)的方式也許可行 06/11 19:44
55F：→ jessti:paper上常常看到可以 溫度又蠻低的 06/11 19:45
56F：→ jessti:但是我自己做只有拿到很微量的產物 06/11 19:46
57F：→ buteo:我正準備做j大的方法 藥也借好了 j大CuI有先洗過嗎? 06/11 20:47
58F：→ ailestrike:應該是不用 以前做過也都是直接在空氣下取 06/11 22:13
59F：→ ailestrike:只不過只要是男生對這反應就很敏感XD 06/11 22:13
60F：→ ailestrike:(第一句話的意思是直接取就可了) 06/11 22:14
61F：推 buteo:我試Pd加到25mol%可以work 但是這種用量肯定會被老闆殺掉 XD 06/12 00:19
62F：→ buteo:不過總是個好消息 晚點純化測光譜再來想策略 06/12 00:19
63F：→ jessti:我是拿lab前人處理過的CuI來用 06/12 00:53
64F：→ jessti:加到25% 應該就是有什麼東西把Pd給抓住 或有東西會氧化Pd 06/12 14:52
65F：→ jessti:量大終於有足夠的Pd(0) 06/12 14:53
66F：→ jessti:a大的意思是用的試劑的毒性或是氣味呢? XD 06/12 14:54
67F：→ ailestrike:萃時候的氣味 orz 06/12 21:59
68F：→ jessti:ㄎㄎ....XD 06/15 00:54