钯催化的偶联反应（1）
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背景
五十年前，钯刚刚进入有机化学家的视野，当时的C-C键形成还主要依赖化学计量的反应——活泼的亲核试剂与亲电试剂反应。
水仙花种植上世纪六十年代末，Richard Heck 首先将钯引入了有机化学反应，在催化量的二价钯存在下完成了芳香化合物的偶联，这标志着在钯催化C-C键形成反应这一领域取得的引人注目的突破。在接下来的很多年中，研究人员报道了更多钯介导的C-C偶联反应。如今，钯催化的偶
联反应为有机合成提供了很有用并且应用广泛的工具，其中有代表性的有Heck反应， Negishi反应和Suzuki反应，2010年的诺贝尔化学奖肯定了这种发现的重要性。元宵贺卡
# 研究进展
钯催化具有与众不同的特点与优势。温和的反应条件减小了副产物的生成，因此可以完成高的立体选择性。并且，钯催化的反应对于底物的官能团都有很好的耐受性，因此，相比于传统的化学计量的反应，利用钯催化可以用更少的步骤构建复杂的有机分子。此外，配体和助催化剂可以对反应活性进行微调。有机钯化合物对水和空气的高稳定性(除一些磷配合物外)使反应更容易加工，并且降低了成本。那么，钯催化的偶联反应应用广泛也是情理之中的。
事实上，除了在均相溶液中的钯催化剂外，衍生出一系列全新的、高选择性的催化剂，近年来已经出现了高效的的多相（负载）钯催化剂，他们可以重复使用，因此在偶联反应中有很好的经济效益。显然，很多交叉偶联反应已经足够高效地在工业上进行吨量级的合成，在过去的二十年中，这些钯催化的偶联反应已经从实验室中的克级合成转变为制药、农化和精细化工行业的吨级生产。
和所有钯催化的C-C偶联反应一样，Heck 反应与Heck-Matsuda反应(Scheme 1.2)始于芳基卤化物对钯的氧化加成，但是如果另一个底物是烯烃，Heck反应的机理明显不同。通常
的偶联反应都在均相条件下进行，使用的膦配体要求隔绝氧气，而Matsuda 和 Kikukawa 将芳基卤化物替换为芳香重氮盐，这一优化条件使Heck反应能够兼容含氧的条件，不需要使用对氧气敏感的有机膦配体。另外，这种优化条件不产生氢卤酸，因而不加入碱也可以反应。
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Heck反应的另一个变体是Blar的改进，用一个当量的卤化氢代替芳基卤，除了产生一个当量的盐，还会释放一当量一氧化碳。由于需要合适的氯化物以及产生有毒气体，这个反应应用并不广泛。
Negishi， Suzuki， Hiyama，Kumada以及Stille 反应 (Scheme 1.3)要求其他有机金属化合物参与，作为与钯氧化加成中间体的偶联原料。这些反应的机理通常可以总结为：氧化加成，转金属化，还原消除。
在Negishi反应(R1-MR2n=R1-ZnX)和Kumada反应(R1-MR2n=R1-MgX)中，研究人员成功地将催化剂由钯换成镍，使用镍的一大优势是可以降低科研成本，但是却向产物中引入了需要去除的剧毒金属配合物。在这两个反应中，亲核试剂是有机金属化合物，均可以由金属(Zn或Mg)与卤化物原位生成。这一方法对有机锌试剂很有用，因为Grignard试剂很多都是商业可得的，但是对水的敏感性限制了它们在实际操作中的应用。工的成语
Suzuki反应(又称为Suzuki-Miyama反应)是应用最广泛的偶联反应(R1-MR2n=R1-B(OH)2)，得益于它温和的实验条件以及底物硼酸酯对水、空气的高稳定性。限制其应用的主要因素是有机硼试剂不易大量得到以及它的高成本。
为了使C-Si键极化，在Hiyama反应中(R1-MR2n=R1-Si(OR3)3;R1-SiR3(3-n)Fn)，使用了氟化物活化硅烷。因此，含有氟化物不稳定基团的底物是不适用的。Hiyama-Denmark偶联避免了有毒氟化物的使用，底物含有一个羟基的官能团，在发生去质子化后可以发生反应。
类似的有毒物质出现在Stille偶联(R1-MR2n=R1-SnR23)，以剧毒的有机锌试剂作为亲核试剂。这类反应的合成价值在于其反应条件是中性的，有机锡取代具有很少的限制，并且具
有很好的官能团兼容性。
Sonogashira反应是Cu(Ⅰ)共催化的芳基卤化物与端基炔烃的偶联(Scheme 1.4)。亲核试剂通过另一个催化循环原位生成，在这里碱使得端炔去质子化，并形成Cu(Ⅰ)的炔化物，将sp杂化的官能团通过转金属化转化到Pd原子上。
无人机作用
