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施蒂勒反應

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Stille反應，也稱Stille偶聯反應、Stille偶合反應、右田-小杉-Stille偶聯反應（Migita-Kosugi-Stille coupling），是有機錫化合物和不含β-氫的鹵代烴（或三氟甲磺酸酯）在鈀催化下發生的交叉偶聯反應。[1][2][3]

Stille反應
Stille反應

X通常是鹵素, 比如氯, 溴, 碘. 另外，X可以是類鹵素比如三氟甲磺醯基。[4][5]

該反應由約翰·肯尼斯·施蒂爾（英語：John Kenneth Stille）(蘇城空難罹難者)和David Milstein於20世紀70年代首先發現，[6] 是有機合成中很重要的一個偶聯反應，在1992年的偶聯發表文獻當中占到一半以上。反應同時還被工業合成大量應用，尤其是藥物合成。[7][8][9]

概述

反應一般在除水除氧溶劑及惰性環境中進行。等計量的Cu(I)或Mn(II)鹽可以提高反應的專一性及反應速率。[10][11][12]氧氣會使鈀催化劑發生氧化，並導致有機錫化合物發生自身偶聯。

四(三苯基膦)鈀是最常用的鈀催化劑，其他催化劑還有：PdCl2(PPh3)2、PdCl2(MeCN)2等。

使用的鹵代烴一般為乙烯基或芳基三氟甲磺酸酯或氯、溴、碘代烴。用三氟甲磺酸酯時，加入少量的氯化鋰可以活化氧化加成一步的產物，使反應速率加快。

烴基三丁基錫是最常用的有機錫原料。雖然烴基三甲基錫的反應性更強，但較大的毒性（約前者的1000倍）限制了其應用。強極性溶劑（如六甲基磷醯胺、二甲基甲醯胺或二噁烷）可以提高有機錫原料的活性。

反應機理

該反應的機理與其他鈀催化的偶聯反應機理類似。其催化循環如下：[13][14]

活性零價鈀與鹵代烴發生氧化加成反應，生成順式的中間體，並很快異構化生成反式的異構體。後者與有機錫化合物發生金屬交換反應，然後發生還原消除反應，生成零價鈀和反應產物，完成一個催化循環。

錫所連基團發生金屬交換一步時的速率有如下順序：

炔基 > 烯基 > 芳基 > 烯丙基 = 苄基 > α-烷氧基烴基 > 烴基

零價鈀（Pd(0)(PPh3)2）和-Pd(II)-X-Sn-C環狀中間體的存在於2007年通過質譜分析得到證實。[15]

反應改進

為了改進反應進程，氯化鋰經常被加入參與反應. 這個試劑的作用能夠穩定氧化加成形成的反應中間體從而加速反應進程。

反應活性和選擇性能夠通過加入等當量的Cu(I)或者Mn(II)鹽來獲得改善。[16][11][12]

偶聯反應能夠被高供電子數的配位劑所抑制。

在Cu(I)鹽的催化下，鈀碳被證明是一個非常高效的催化劑。[17][18]

在綠色化學領域，Stille反應被報道可以在一個特定的條件下反應：低熔點高極性混合物：糖（比如甘露糖）、脲（比如二甲基脲）和一個鹽（比如氯化銨）[19] [20]。催化體系是 Pd2(dba)3 和三苯砷：

參見

參考資料

  1. ^ Kosugi, M. et al. Chem. Letters 1977, 301.
  2. ^ Scott, W. J.; Crisp, G. T.; Stille, J. K. Organic Syntheses, Coll. Vol. 8, p.97 (1993); Vol. 68, p.116 (1990). 連結 （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）
  3. ^ Stille, J. K.; Echavarren, A. M.; Williams, R. M.; Hendrix, J. A. Organic Syntheses, Coll. Vol. 9, p.553 (1998); Vol. 71, p.97 (1993). 連結 （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）
  4. ^ Scott, W. J.; Crisp, G. T.; Stille, J. K. Organic Syntheses, Coll. Vol. 8, p.97 (1993); Vol. 68, p.116 (1990). (Article （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）)
  5. ^ Stille, J. K.; Echavarren, A. M.; Williams, R. M.; Hendrix, J. A. Organic Syntheses, Coll. Vol. 9, p.553 (1998); Vol. 71, p.97 (1993). (Article （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）)
  6. ^ Milstein, D.; Stille, J. K. J. Am. Chem. Soc. 1978, 100, 3636. doi:10.1021/ja00479a077
  7. ^ Stille, J. K. Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 1986, 25, 508–524. 綜述
  8. ^ Farina, V.; Krishnamurthy, V.; Scott, W. J. Org. React. 1998, 50, 1–652. 綜述[永久失效連結]
  9. ^ Mitchell, T. N. Synthesis 1992, 803-815. 綜述
  10. ^ Liebeskind, L. S.; Peña-Cabrera, E. Organic Syntheses, Coll. Vol. 10, p.9 (2004); Vol. 77, p.135 (2000). 連結 （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）
  11. ^ 11.0 11.1 Farina, V.; Kapadia, S.; Krishnan, B.; Wang, C.; Liebeskind, L. S. J. Org. Chem. 1994, 59, 5905.
  12. ^ 12.0 12.1 Liebeskind, L. S.; Fengl, R. W. J. Org. Chem. 1990, 55, 5359.
  13. ^ Casado, A. L.; Espinet, P. Organometallics 1998, 17, 954–959.
  14. ^ Casado, A. L.; Espinet, P. J. Am. Chem. Soc. 1998, 120, 8978–8985. doi:10.1021/ja9742388
  15. ^ The Mechanism of the Stille Reaction Investigated by Electrospray Ionization Mass Spectrometry Leonardo S. Santos, Giovanni B. Rosso, Ronaldo A. Pilli, and Marcos N. Eberlin J. Org. Chem.; 2007; 72(15) pp 5809 - 5812; (Note) doi:10.1021/jo062512n
  16. ^ Liebeskind, L. S.; Peña-Cabrera, E. Organic Syntheses, Coll. Vol. 10, p.9 (2004); Vol. 77, p.135 (2000). (Article （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）)
  17. ^ Roth, G. P.; Farina, V.; Liebeskind, L. S.; Peña-Cabrera, E. Tetrahedron Lett. 1995, 36, 2191.
  18. ^ Renaldo, A. F.; Labadie, J. W.; Stille, J. K. Organic Syntheses, Coll. Vol. 8, p.268 (1993); Vol. 67, p.86 (1989). (Article （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）)
  19. ^ Stille Reactions with Tetraalkylstannanes and Phenyltrialkylstannanes in Low Melting Sugar-Urea-Salt MixturesGiovanni Imperato, Rudolf Vasold, Burkhard König Advanced Synthesis & Catalysis Volume 348, Issue 15 , Pages 2243 - 2247 2006 doi:10.1002/adsc.2006
  20. ^ P. Espinet, A. M. Echavarren. The Mechanisms of the Stille Reaction. Angewandte Chemie International Edition. 2004, 43 (36): 4704–4734. PMID 15366073. doi:10.1002/anie.200300638. 

外部連結

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