Dialkylbiarylfosfinligander
Dialkylbiarylfosfinligander är fosfinligander som används i homogen katalys . De har visat sig användbara i Buchwald-Hartwig-aminerings- och företringsreaktioner såväl som Negishi-korskoppling , Suzuki-Miyaura-korskoppling och relaterade reaktioner. Utöver dessa Pd-baserade processer har deras användning också utökats till omvandlingar katalyserade av nickel , guld , silver , koppar , rodium och rutenium , bland andra övergångsmetaller.
Allmänna funktioner
Dialkylbiarylfosfinligander är luftstabila fasta ämnen. Många är tillgängliga kommersiellt. De kan ofta syntetiseras från billiga utgångsmaterial. Protokoll för en kruka har utförts på >10 kg våg.
Deras förbättrade katalytiska aktivitet jämfört med andra ligander i palladiumkatalyserade kopplingsreaktioner har tillskrivits deras elektronrikedom, steriska bulk och vissa speciella strukturella egenskaper. I synnerhet används cyklohexyl-, t -butyl- och adamantylgrupper på fosforn för detta ändamål som skrymmande elektrondonerande substituenter. Den nedre ringen i bifenylsystemet, orto till fosfinogruppen, är också en viktig strukturell egenskap. Många kristallografiska studier har visat att den beter sig som en hemilabil ligand och tros spela en roll för att stabilisera den mycket reaktiva, formellt 12-elektron LPd ( 0) mellanprodukten under den katalytiska cykeln. 2,6-substitution på den nedre ringen minimerar katalysatornedbrytning via Pd-medierad CH-aktivering av dessa positioner. Omfattande experiment av Buchwald-gruppen har visat att ytterligare mindre förändringar av strukturen hos dessa ligander dramatiskt kan förändra deras katalytiska aktivitet i korskopplingsreaktioner med olika substrat. Detta har lett till utvecklingen av flera ligander som är skräddarsydda för specifika transformationer. Genom att tillhandahålla ett sätt att generera den postulerade katalytiskt aktiva LPd (0) -arten under milda förhållanden (rumstemperatur eller lägre i många fall), har utvecklingen av flera generationer av basaktiverade, cyklopallerade förkatalysatorer ytterligare breddat ligandernas tillämpbarhet och förenklat deras användning.
DavePhos
DavePhos, den första rapporterade dialkylbiarylfosfinliganden, användes initialt i Pd-katalyserade Suzuki-Miyaura-korskopplingsreaktioner såväl som Buchwald-Hartwig-amineringar. Komplex av denna ligand katalyserar också ett brett spektrum av reaktioner, inklusive arylering av ketoner och estrar, borylering av arylklorider och arylering av indoler.
Många modifierade versioner av DavePhos har syntetiserats. tBuDavePhos har visat sig vara en ännu mer reaktiv variant av DavePhos i rumstempererad Suzuki-Miyaura-koppling av arylbromider och klorider. Bifenylekvivalenten (PhDavePhos) är också tillgänglig.
JohnPhos
JohnPhos stödjer de Pd-katalyserade Suzuki-Miyaura-reaktionerna med arylbromider och klorider. Det tolererar hindrade substrat och arbetar vid rumstemperatur med låg katalysatorbelastning. Denna ligand har använts i flera reaktioner inklusive amineringen av en rad arylhalider och triflater såväl som arylering av tiofener.
MePhos
Precis som DavePhos och JohnPhos är MePhos kompetent i den Pd-katalyserade Suzuki-Miyaura-kopplingen. Det kan också bilda den aktiva katalysatorn vid bildningen av arylketoner. Varianter av denna ligand, inklusive t BuMePhos, är också kommersiellt tillgängliga.
Det katalytiska systemet Pd 2 (dba) 3 /MePhos har applicerats på Suzuki-korskopplingar i ett senare skede. Denna reaktion har utförts i kilogramskala och ingen specifik palladiumavlägsnande behandling krävdes eftersom överskottet av imidazol närvarande i det slutliga amidkopplingssteget koordinerades till Pd och genererade en borttagbar biprodukt.
XPhos
XPhos stöder Pd-baserade katalysatorer för aminering och amidering av arylsulfonater och arylhalider. XPhos har också använts vid Pd-katalyserad borylering av aryl- och heteroarylklorider
Modifierade versioner av XPhos, han mer hindrade tBuXPhos och Me4tButylXPhos, har använts vid bildningen av diaryletrar. Inkorporering av en sulfonatgrupp i 4-positionen gör att denna ligand kan användas för Sonogashira-kopplingar i vattenhaltiga tvåfasiga lösningsmedel.
SPhos
SPhos har visat sig vara effektivt i Pd-katalyserade Suzuki-Miyaura-kopplingsreaktioner. Denna ligand möjliggör korskoppling av heteroaryl, elektronrik och elektronfattig aryl och vinylboronsyror med en mängd olika aryl- och heteroarylhalider under milda reaktionsbetingelser. SPhos har också använts vid Pd-katalyserad borylering av aryl- och heteroarylklorider.
3-Sulfonatvarianter av sSPhos har använts i Suzuki-Miyaura-kopplingar i vattenhaltiga medier. SPhos användes i den 8-stegs totala syntesen av (±)-geigerin.
RuPhos
RuPhos har visat sig vara effektivt för Pd-katalyserad Negishi-koppling av organozinker med arylhalogenider. Dessa ligander tolererar hindrade substrat såväl som ett brett spektrum av funktionella grupper. Dess komplex katalyserar också trifluormetylering av arylklorider och amineringar av arylhalogenider.
BrettPhos
BrettPhos har utvärderats för den Pd-katalyserade amineringen av arylmesylater och arylhalider . Pd-BrettPhos-komplex katalyserar kopplingen av svaga nukleofiler med arylhalogenider. Sådana katalysatorer är selektiva för monoarylering av primära aminer. Andra tillämpningar av BrettPhos i katalys inkluderar trifluormetylering av arylklorider, bildning av aryltrifluorometylsulfider och Suzuki-Miyaura korskopplingar.
Pd-tBuBrettPhos-komplex katalyserar omvandlingen av aryltriflater och arylbromider till arylfluorider såväl som syntesen av aromatiska nitroföreningar. Den skrymmande AdBrettPhos kan användas vid amideringen av femledade heterocykliska halogenider som innehåller flera heteroatomer (såsom haloimidazoler och halopyrazoler).
CPhos
CPhos har använts i den Pd-katalyserade Negishi-kopplingen av sekundära alkylzinkreagens med arylhalogenider.
AlPhos
AlPhos möjliggör mild Pd-katalyserad fluorering av aryl- och heteroaryltriflater. Rapporterade 2015, denna ligand