Buchwald–Hartwig偶联反应
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此反应发现者之一 John F. Hartwig。
Buchwald–Hartwig偶联反应（布赫瓦尔德-哈特维希反应），又称Buchwald–Hartwig反应高字成语；Buchwald–Hartwig交叉偶联反应；Buchwald–Hartwig胺化反应
钯催化和碱存在下胺与芳卤的交叉偶联反应，产生 C－N 键，生成胺的 N-芳基化产物。
此反应是合成芳胺的重要方法。
反应中的芳卤也可为拟芳卤三氟甲磺酸的酚酯所代替。胺可为伯胺或仲胺，胺上的取代基可以为任何有机基团。钯催化剂常为钯磷配合物，如四(三苯基膦)钯(0)，也可为三(双亚苄基丙酮)二钯鞭炮用英语怎么说(0)[1] 等其他钯配合物。
反应用碱一般为双(三甲硅基)氨基钠或叔丁醇盐。
类似的反应为 Stille反应和 Heck反应。反应也可扩展到碳亲核试剂，如丙二酸酯；以及扩展到氧亲核试剂如酚，用于合成二芳醚，由此提供了铜介导的 Ullmann二芳醚合成和 Goldberg反应以外的选择。
历史
Buchwald–Hartwig 这一类型的反应最早是由乌克兰的 Lev M. Yagupolskii 等在 1986 年发现的。他们用多取代的活化氯代芳烃与苯胺衍生物在 1mol% 的 [PdPh(PPh3)pkm2I] 催化之下进行反应，得到了偶联产物，产率中等。[2]
此后美国的 Buchwald 和 Hartwig 两个团队又分别在 1994 年重新发现这个反应。耶鲁大学的 Hartwig 等用的是对溴甲苯与三丁基锡基胺之间的偶联。[3]
麻省理工学院的 Buchwald 等用的则是间溴苯甲醚与另一三丁基锡胺之间的偶联，见下。[4]
后来又发展了第二代的 Buchwald–Hartwig 反应，即用游离胺和强碱，代替最早使用的氨基锡烷。[5]
反应机理
反应的催化循环如下。
首先 PdII 催化剂 (1)被还原为活性的 Pd0 物种 (2)，(2) 脱去一个配体形成 (3)，进入催化循环。芳卤 (4)与 (3) 发生氧化加成形成中间体 (5)，(5) 与自身二聚物 (5b) 形成平衡。接下来，(5b) 中的一个卤原子被胺取代，形成中间体 (7)，(7) 被强碱 (8) 去质子化，生成 (9)。然后 (9) 有两种可能的转化方式，一是发生还原消除生成需要的产物芳胺 (10)，二是发生 β-氢消除生成副产物芳烃 (11)和亚胺 (12)。两种情况下 Pd-L 物种都获得再生，进入下一个催化循环。
展望
对反应所用溶剂的研究发现，对于某些底物来说，甲基吡咯烷酮和二甲基乙酰胺等非质子溶剂可以促进 β-氢消除一步发生。以及非质子非极性溶剂（如间二甲苯）虽不能很好地溶解反应用碱叔丁醇盐，此类溶剂仍是此反应最好的溶剂。[6]
参考资料
1.^ John P. Wolfe and Stephen L. Buchwald (2004). "Palladium-Catalyzed Amination Of Aryl Halides And Aryl Triflates". Org. Synth.; Coll. Vol. 橙子的英文10: 423.
2.^ N. B. Kondratenko, A. A. Kolomejcev, B. O. Mogilevskaya, N. M. Varlamova, L. M. Yagupolskii. Poly(nitro- and trifluoromethylsulphonyl)substituted diphenylamines. Zh. Org. Khim. (Rus.)正教. 1986, 22 (8): 1721–1729.
3.^ Frederic Paul, Joe Patt, John F. Hartwig. Palladium-catalyzed formation of carbon-nitrogen bonds. Reaction intermediates and catalyst improvements in the hetero cross-coupling of aryl halides and tin amides. J. Am. Chem. Soc.网速很慢. 1994, 116 (13): 5969–5970. doi:10.1021/ja00092a058.
4.^ Anil S. Guram and Stephen L. Buchwald. Palladium-Catalyzed Aromatic Aminations with in situ Generated Aminostannanes. J. Am. Chem. Soc.. 1994, 116 (17): 7901–7902. doi:10.1021/ja00096a059.
清明节是哪天5.^ Janis Louie and John F. Hartwig. Palladium-catalyzed synthesis of arylamines from aryl halides. Mechanistic studies lead to coupling in the abnce of tin reagents. Tetrahedron Letters. 1995, 36 (21): 3609–3612. doi:10.1016/0040-4039(95)00605-C.
6.^ Henrik Christenn, Sren Kiil, Kim Dam-Johann, Ole Nieln, and Michael B. Sommer. Effect of Solvents on the Product Distribution and Reaction Rate of a Buchwald-Hartwig Amination Reaction. Org. Process Res. Dev.. 2006, 中元节是几月几日10 (4): 762–769. doi:10.1021/op050226s.
