WikiDer > Kupplungsreaktion

EIN Kupplungsreaktion ist der Dachname für a Reaktion in dem organische Chemie wobei zwei Kohlenstofffragmente (formal als A und B bezeichnet) miteinander verbunden sind, indem a Metall wenn Katalysator. Generell lassen sich zwei große Gruppen unterscheiden:

• Homokupplungsreaktionen: zwei identische Fragmente werden miteinander verknüpft (A–A oder B–B)
• Kreuzkupplungsreaktionen: zwei verschiedene Fragmente werden miteinander verknüpft (A–B)

Im 2010 wurden die Nobelpreis für Chemie ausgezeichnet für Richard F. Heck, Ei-ichi Negishi und Akira Suzuki für ihre wichtigen Beiträge zu Kupplungsreaktionen mit Palladium als Katalysator.

Reaktionsmechanismus

Die überwiegende Mehrheit der Kupplungsreaktionen basiert auf einem organischen Halogenid (ein Chlorid, Bromid oder Jodid), wenn Reagens. Das geschieht mittels a oxidativer Zusatz (ein) an den metallischen Katalysator gekoppelt. Dann geht der zweite Reaktionspartner a Transmetallierung, wobei beide Reaktanten an das gleiche Metallzentrum gekoppelt sind (B). Der letzte Schritt beinhaltet a reduktive Elimination (C) der beiden Fragmente, die auf diese Weise miteinander verbunden werden und das Metall wieder freigesetzt wird. Es Reaktionsmechanismus des Heck-Reaktion illustriert den Ablauf einer klassischen Kupplungsreaktion:

Ungesättigte organische Verbindungen gehen normalerweise die oxidative Addition am leichtesten ein. Die gebildeten Zwischenprodukte sind auch weniger anfällig für Betahydrid-Eliminierung. Das Reaktionsrate nimmt in der Reihe ab: Vinyl-Vinyl, Phenyl-Phenyl, Alkinyl-Alkinyl und Alkyl-Alkyl.

Alternativ zu einem Halogenid (normalerweise mit dem Buchstaben X gekennzeichnet) kann auch ein . verwendet werden triflate wenn Austrittsgruppe.

Katalysatoren

Der am häufigsten verwendete Metallkatalysator ist Palladium.^[1] Darüber hinaus wird auch von Nickel,^[2]Kobalt^[3] und Kupfer. Palladium wird normalerweise pulverisiert oder in Form der Verbindung Tetrakis(triphenylphosphin)palladium(0) benutzt. Palladium-katalysierte Reaktionen haben einige große Vorteile, wie eine hohe Toleranz gegenüber verschiedenen funktionelle Gruppen und die geringe Empfindlichkeit von Organopalladiumverbindungen relativ zu Wasser und Himmel.

Reaktionsbedingungen

Die meisten Kupplungsreaktionen beinhalten die Verwendung von Reagenzien, die sehr empfindlich gegenüber Hydrolyse oder Oxidation. Jedoch müssen nicht alle Kupplungsreaktionen unter streng trockenen Bedingungen durchgeführt werden. Bestimmte Palladium-katalysierte Kupplungen können sogar wässrige Lösung werden durchgeführt. Sulfonierte Phosphine werden als Liganden für Palladium verwendet. Normalerweise ist es Sauerstoff die die Reaktion stören können, da weniger als gebildete ungesättigte Metallkomplexe gebildet werden 18 Valenzelektronen besitzen. Die meisten Kupplungsreaktionen finden daher unter einer inerten Atmosphäre statt (Stickstoffgas oder Argon).

Übersicht Kupplungsreaktionen

Die folgende Tabelle fasst die wichtigsten Kupplungsreaktionen zusammen: